Upload
lamnhan
View
231
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
i
LAPORAN PROYEK AKHIR
RE-KALKULASI TRANSMISI MESIN PEMERAS BATANG SORGHUM
Re-calculation of Sorghum Squeezer Machinersquos Transmission System
Diajukan untuk memenuhi persyaratan guna
memperoleh gelar Ahli Madya (AMd)
Program Studi DIII Teknik Mesin
Disusun oleh
YEDI GANA PRATOMO
I 8 1 0 8 0 5 4
PROGRAM DIPLOMA III TEKNIK MESIN PRODUKSI
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2011
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
ii
HALAMAN PERSETUJUAN
Proyek Akhir ini telah disetujui untuk dipertahankan di hadapan Tim
Penguji Proyek Akhir Program Studi D III Teknik Mesin Produksi Fakultas
Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta
Surakarta Juli 2011
Pembimbing I Pembimbing II
Rendy Adhi Rachmanto ST MT
NIP 19710119 200012 1 006
Ir Agustinus Sujono MT
NIP 19511001 198503 1 001
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
iii
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
iv
HALAMAN MOTTO
middot Manusia sepantasnya berusaha dan berdoa tetapi Tuhan yang
menentukan
middot Rasa percaya diri adalah setengah dari kesuksesan kita
middot Melakukan apa yang orang lain tidak akan pernah mau melakukannya
adalah bentuk usaha membuat perubahan yang nyata
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
v
HALAMAN PERSEMBAHAN
Sebuah hasil karya yang kami buat demi mengukir sebuah cita-cita yang ingin ku-
persembahkan kepada
1 Allah SWT karena dengan Rahmad serta Hidayah-Nya saya dapat
melaksanakan `Tugas Akhirrsquo ini dengan baik serta dapat menyelesaikan laporan
ini dengan lancar
2 Kedua Orang Tua yang saya sayangi dan cintai Ayahanda Sutadi dan Ibunda
Yetty yang telah memberi dorongan moril maupun materil serta semangat yang
tinggi sehingga saya dapat menyelesikan tugas akhir ini
3 Teman-teman D III Produksi dan Otomotif terimakasih karna kalian ada
disampingku saya setegar batu karang dan sedingin es di kutup utara
4 Sahabat-sahabtaku yang selalu menerangi langkahku dengan cinta kalian
hingga semua halang rintangan itu semudah saya menyayangi kalian
5 Bapak-bapak Dosen yang dengan senang hati senantiasa memberikan bimbingan
disetiap pijakan kaki saya melangkah
6 Orang-orang disekitar saya yang telah berbaik hati berikan saya motivasi disaat
saya lengah dan senantiasa berikan saya kehangatan cinta kasih kalian selama
kuliah
ABSTRAKSI
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
vi
Yedi Gana Pratomo 2011 RE-KALKULASI TRANSMISI MESIN PEMERAS BATANG SORGHUM
Program Studi Diploma III Teknik Mesin Produksi Fakultas Teknik Universitas
Sebelas Maret Surakarta
Sorghum (Sorghum bicolor L) merupakan salah satu jenis tanaman serelia
yang mempunyai potensi besar untuk dikembangkan di Indonesia karena
mempunyai daerah adaptasi yang luas Tanaman sorghum toleran terhadap
kekeringan dan genangan air serta relatif tahan terhadap gangguan hama atau
penyakit Batang sorghum apabila diperas akan menghasilkan nira yang rasanya
manis Nira inilah yang akan dimanfaatkan sebagai bio etanol dengan proses
fermentasi Untuk meningkatkan efektivitas dan produktivitasnya maka sistem
transmisi roda gigi dikombinasikan dengan sistem lain seperti sistem Roller
sebanyak tiga buah sehingga akan didapat unjuk kerja dari mesin pemeras batang
sorghum yang lebih optimal
Cara kerja mesin ini adalah tenaga dari motor diesel akan dipindahkan
melalui belt menuju puli besar setelah itu putaran ditransmisikan melalui roda gigi
transportir pertama ke roda gigi sedang kemudian putaran itu ditransmisikan lagi
oleh roda gigi transportir kedua ke roda gigi besar Putaran roda gigi besar ini
dihubungkan dengan roda gigi pada rol depan sehingga poros rol berputar
Selanjutnya putaran poros rol depan ini ditransmisikan ke poros rol atas dan
belakang melalui tiga buah roda gigi sehingga poros rol atas dan belakang dapat
berputar Penggilasan rol pertama masih tersisa nira dalam ampas yang kemudian
digilas kembali oleh rol belakang sehingga tidak ada lagi nira yang tersisa dalam
ampas Nira tersebut akan jatuh ke penadah yang telah disediakan Putaran ketiga
buah rol tersebut dibuat searah agar saat sorghum yang dimasukkan dapat terbawa
oleh rol
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
vii
KATA PENGANTAR
Puji syukur kehadirat Allah SWT atas segala rahmat karunia dan hidayah-Nya
Sehingga laporan Proyek Akhir dengan judul Re-Kalkulasi Transmisi Mesin
Pemeras Batang Sorghum ini dapat terselesaikan dengan baik tanpa halangan
suatu apapun Laporan Tugas Akhir ini disusun untuk memenuhi salah satu
persyaratan dalam mata kuliah Tugas Akhir dan merupakan syarat kelulusan bagi
mahasiswa DIII Teknik Mesin Produksi Universitas Sebelas Maret Surakarta
dalam memperoleh gelar Ahli Madya (AMd)
Dalam penulisan laporan ini penulis menyampaikan banyak terima kasih
atas bantuan semua pihak sehingga laporan ini dapat disusun Dengan ini penulis
menyampaikan terima kasih kepada
1 Bapak Rendy Adhi Rachmanto ST MT selaku pembimbing I
2 Bapak Ir Agustinus Sujono MTselaku pembimbing II
3 Bapak Heru Sukanto ST MT selaku Ketua Program D-III Teknik Mesin
Universitas Sebelas Maret Surakarta
4 Laboran Proses Produksi dan Motor Bakar Universitas Sebelas Maret
Surakarta
Penulis menyadari dalam penulisan laporan ini masih jauh dari
sempurna Oleh karena itu kritik pendapat dan saran yang membangun dari
pembaca sangat dinantikan Semoga laporan ini dapat bermafaat bagi penulis pada
khususnya dan bagi pembaca bagi pada umumnya
Surakarta Juli 2011
Penulis
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
viii
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL i
HALAMAN PERSETUJUAN ii
HALAMAN PENGESAHAN iii
HALAMAN MOTTO iv
HALAMAN PERSEMBAHAN v
ABSTRAKSI vi
KATA PENGANTAR vii
DAFTAR ISI viii
DAFTAR GAMBAR xi
DAFTAR TABEL xii
DAFTAR NOTASI xiii
BAB I PENDAHULUAN
11 Latar Belakang 1
12 Perumusan masalah 4
13 Batasan Masalah 4
14 Tujuan Proyek Akhir 4
15 Manfaat Proyek Akhir 4
16 Metode Pemecahan Masalah 5
17 Sistematika Penulisan 5
BAB II DASAR TEORI
21 Pengertian Tanaman Sorghum 6
22 Pengertian Sistem Transmisi 7
23 Teori Roda Gigi 7
231 Roda Gigi Lurus 8
232 Nama-Nama Bagian Roda Gigi 8
24 Komponen-Komponen Mesin Pemeras Batang Sorghum 12
241 Roda Gigi 12
242 Poros 12
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
ix
243 Rol 14
244 Puli 14
245 Sabuk 14
25 Pasak 17
26 Statika 18
261 Gaya Luar 19
262 Gaya Dalam 19
263 Tumpuan 19
264 Diagram Gaya Dalam 20
27 Mesin Bubut 20
28 Pengecoran Atau Penuangan ( Casting) 22
BAB III PERENCANAAN DAN PERHITUNGAN
31 Cara Kerja Sistem Transmisi pada Mesin Pemeras
Batang Sorghum 23
32 Perencanaan Puli dan Sabuk 23
33 Perhitungan Roda Gigi 31
331 Menghitung Kekuatan Roda Gigi 35
34 Desain Poros Roda Gigi 36
35 Menentukan Dimensi Pasak 43
351 Lubang Pasak 44
36 Desain rumah bearing 45
37 Perhitungan Sambungan Las 46
38 Menentukan Kapasitas Penggilingan Mesin Batang
Sorghum 47
BAB IV ANALISA SISTEM TRANSMISI RODA GIGI LURUS
41 Pembuatan Mesin 48
411 Bahan Yang Digunakan 48
412 Alat Yang Dibutuhkan 48
413 Peta Operasi Kerja 49
42 Perawatan Alat 56
43 Analisa Biaya Komponen Mesin 58
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
x
BAB V PENUTUP
51 Kesimpulan 60
52 Saran 60
DAFTAR PUSTAKA 61
LAMPIRAN
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
xi
DAFTAR GAMBAR
Gambar11 MesinPemerasBatang Sorghum 2
Gambar 21 Roda Gigi LurusLuar (Yefri Chan ST MT 2011) 8
Gambar 22 Bagian-bagian dari Roda Gigi Lurus
( Khurmi dan Gupta 2002 ) 11
Gambar 23 Sebuah Rol Pemeras Batang Sorghum
( Yefri Chan ST MT 2011 ) 14
Gambar 24 Panjang Sabuk dan Sudut Kontak Pada Sabuk Terbuka
( Kurmi RS 2002 ) 15
Gambar 25 Sketsa Prinsip Statika Kesetimbangan ( Popov EP 1996 ) 18
Gambar 26 Sketsa Reaksi Tumpuan Rol ( Popov EP 1996 ) 20
Gambar 27 Sketsa Reaksi Tumpuan Sendi ( Popov EP 1996 ) 20
Gambar 31 Sabuk dan Puli ( Kurmi RS 2002 ) 24
Gambar 32 Desain Poros Puli dan Roda Gigi Pinion 38
Gambar 33Desain Poros Roda Gigi Pinion dengan Roda Gigi 42
Gambar 41 Roda Gigi Lurus 53
Gambar 42 Proses Penuangan ( Hardi Sujana 2008 ) 54
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
xii
DAFTAR TABEL
Tabel 41 Daftar Harga Komponen Mesin 58
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
xiii
DAFTAR NOTASI
D1 = Diameter puli penggerak (mm)
D2 = Diameter puli pengikut (mm)
N1 = Kecepatan puli penggerak (Rpm)
N2 = Kecepatan puli pengikut (Rpm)
d = Diameter puli pengikut (mm)
N = Putaran puli pengikut (Rpm)
L = Panjang total sabuk (mm)
x = Jarak titik pusat puli penggerak dengan puli pengikut (mm)
r1 = Jari-jari puli kecil (mm)
r2 = Jari-jari puli besar (mm)
T1 = Tegangan tight side sabuk (N)
T2 = Tegangan slack side sabuk (N)
micro = Koefisien gesek
θ = Sudut kontak (rad)
β = Sudut alur puli (o)
v = Kecepatan sabuk (ms)
P = Daya yang dipindahkan oleh sabuk (W)
M = Momen (Nmm)
s = Jarak (mm)
t = Tegangangeser (Nmm2)
F = Gaya (N)
A = Luaspenampang (mm2)
Y = Jarak sumbu netral ke titik tempat tegangan yang ditinjau
Tm = Waktu permesinan memanjang (menit)
L = Panjang pemakanan (mm)
S = Pemakanan (mmput)
n = Putaran mesin (rpm)
v = Kecepatan pemakanan (mmnt)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
xiv
r = Jari-jari bahan (mm)
d = Diameter pelubangan (mm)
tmax = Tegangan geser maksimum (Nmm2)
F = Beban yang diterima (N)
dc = Diameter baut (mm)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
1
BAB I
PENDAHULUAN
11 Latar Belakang
Sorghum (Sorghum bicolor L) merupakan salah satu jenis tanaman serelia
yang mempunyai potensi besar untuk dikembangkan di Indonesia karena
mempunyai daerah adaptasi yang luas Tanaman sorghum toleran terhadap
kekeringan dan genangan air serta relatif tahan terhadap gangguan hama atau
penyakit Batang sorghum apabila diperas akan menghasilkan nira yang rasanya
manis Kadar air dalam batang sorghum kurang lebih 70 persen yang artinya
kandungan niranya kurang lebih sebesar itu Nira inilah yang akan dimanfaatkan
sebagai bio etanol dengan proses fermentasi Pada saat ini sudah banyak mesin
yang telah dibuat sebagai pemeras sorghum namun masih sangat sederhana dan
kurang menghasilkan pemerasan yang bagus Untuk meningkatkan efektivitas dan
produktivitasnya maka sistem transmisi roda gigi dikombinasikan dengan sistem
lain seperti sistem roller sebanyak tiga buah sehingga akan didapat unjuk kerja
dari mesin pemeras batang sorghum yang lebih optimal Alasan pemilihan roda
gigi lurus karena mampu mentransmisikan daya yang sangat besar dan optimal
sedangkan menggunakan tiga buah roller karena pada saat pemerasan pertama
masih ada sisa nira yang cukup banyak pada ampas dan perlu diperas kembali
Penggunaan kombinasi roda gigi lurus dengan tiga buah roller ini akan
menghasilkan kinerja mesin pemeras batang sorghum yang optimal
Cara kerja mesin ini adalah tenaga dari motor diesel akan dipindahkan
melalui belt menuju puli besar setelah itu putaran ditransmisikan melalui roda gigi
transportir pertama ke roda gigi sedang kemudian putaran itu ditransmisikan lagi
oleh roda gigi transportir kedua ke roda gigi besar Putaran roda gigi besar ini
dihubungkan dengan roda gigi pada rol depan sehingga poros rol berputar
Selanjutnya putaran poros rol depan ini ditransmisikan ke poros rol atas dan
belakang melalui tiga buah roda gigi sehingga poros rol atas dan belakang dapat
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
2
berputar Putaran ketiga buah rol dibuat searah agar saat sorghum dimasukkan
sorghum dapat terbawa rol
Secara garis besar proses mesin pemeras sorghum adalah mula-mula
sorghum dimasukkan antara rol atas dan rol depan kemudian rol menggilas
sorghum Penggilasan rol pertama masih tersisa nira dalam ampas yang kemudian
digilas kembali oleh rol belakang sehingga tidak ada lagi nira yang tersisa dalam
ampas Nira tersebut akan jatuh ke penadah yang telah disediakan Nira yang telah
terkumpul dalam penadah tersebut dapat langsung digunakan untuk proses
pembuatan bio etanol selanjutnya
Tugas Akhir ini dimaksudkan untuk memberikan suatu fasilitas penunjang
yang dapat dimanfaatkan oleh mahasiswa dalam mempraktekkan dan mengamati
secara langsung tentang pemerasan Mesin Pemeras Batang Sorghum Dalam
sistem transmisi harus dapat diketahui bagaimana mekanisme kerja suatu alat
Pada Tugas Akhir ini penulis tertarik untuk mengamati cara kerja transmisi pada
Mesin Pemeras Batang Sorghum
Gambar 11 Mesin Pemeras Batang Sorghum
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
3
Pengumpulan informasi dan data
(Gathering Information)
Lihat alternatif solusi
(Concept Genrt)
Pilih solusi yang diinginkan
(Concept Evaluation)
Sintesis dan analisis rancangan meliputi
geometri kinematika dinamika kekuatan material proses produksi
estimasi biaya dll
Rancangan memuaskan
Detail rancangan
Produksi pengujian dan
pembuatan Prototipe
Modifikasi untuk produksi
hasil rancangan
Conceptual Design
Embodiment Design
Detail Design
Design problems (Define Problem)
Ya
Tidak
Flow chat Rancang Bangun Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
4
12 Perumusan Masalah
Perumusan masalah dalam proyek akhir ini adalah bagaimana merancang
membuat dan menguji sistem transmisi mesin pemeras batang sorghum yang
sederhana dan efektif Masalah yang akan diteliti meliputi
1 Cara kerja mesin
2 Analisis perhitungan mesin
3 Perkiraan perhitungan biaya
4 Pembuatan mesin
13 Batasan Masalah
Berdasarkan rumusan masalah di atas maka batasan-batasan masalah
pada proyek akhir ini adalah
1 Perhitungan dibatasi hanya pada komponen mesin yang meliputi putaran
roda gigi dan kekuatan poros
2 Cara kerja sistem transmisi pada mesin pemeras sorghum beserta kapasitas
pemerasan mesin pemeras batang sorghum
14 Tujuan Proyek Akhir
Tujuan dalam penulisan Tugas Akhir ini sebagai berikut
1 Melakukan perhitungan dan menganalisa dimensi dalam perancangan
transmisi mesin pemeras batang sorghum
15 Manfaat Proyek Akhir
Manfaat yang diperoleh dari penyusunan laporan Tugas Akhir ini sebagai
berikut
1 Memberikan informasi tentang bagaimana cara kerja sistem transmisi pada
mesin pemeras batang sorghum
2 Menerapkan ilmu perkuliahan elemen mesin dan mata kuliah lainnya yang
berhubungan dengan sistem transmisi mesin pemeras batang sorghum
yang diperoleh dari bangku perkuliahan
16 Metode Pemecahan Masalah
Dalam penyusunan laporan ini penulis mengunakan beberapa metode
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
5
antara lain
1 Observasi
Penulis melakukan pengamatan langsung terhadap kegiatan-kegiatan
khususnya pada obyek-obyek yang berkaitan langsung dengan penggunaan
mesin pemeras batang sorghum
2 Interview
Penulis melakukan tanya jawab dengan operator serta para tenaga ahli
3 Konsultasi
Penulis melakukan konsultasi untuk memperoleh bimbingan serta
petunjuk dari pembimbing lapangan dan sumber-sumber
4 Literatur
Literatur berupa petunjuk kerja operator kuliah internet serta buku-buku
referensi dari perpustakaan Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta
17 Sistematika Penulisan
Dalam penyusunan laporan ini penulisan melakukan pengumpulan data
dengan berbagai cara antara lain
1 Studi Lapangan (Observasi)
Data yang penulis peroleh dari studi lapangan berasal dari
a) Pengamatan selama berada di Kudus
b) Bimbingan dari pemilik bengkel
2 Studi Pustaka (Library Research)
Studi pustaka yang dilakukan untuk memperoleh data-data pendukung
diperoleh dari
a) Manual book yang terdapat di perpustakaan Universitas Sebelas
Maret Surakarta
b) Internet
3 Bertanya langsung kepada karyawan dan pemilik Bengkel Bubut amp Las
ldquoAgung Barokahrdquo Dawe-Kudus
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
6
BAB II
DASAR TEORI
21 Pengertian Tanaman Sorghum
Sorghum termasuk dalam genus Poaceae yang merupakan kelompok
tanaman berbunga seperti gandum beras jagung dan tebu tanaman ini biasanya
memiliki batang berongga dengan daun yang tumbuh pada batang secara
menyirip Sorghum (Sorghum bicolor L) adalah tanaman serealia yang potensial
untuk dibudidayakan dan dikembangkan khususnya pada daerah-daerah marginal
dan kering di Indonesia Keuntungan tanaman sorgum terletak pada daya adaptasi
agroekologi yang luas tahan terhadap kekeringan produksi tinggi perlu input
lebih sedikit serta lebih tahan terhadap hama dan penyakit dibading tanaman
pangan lain Selain itu tanaman sorghum memiliki kandungan nutrisi yang tinggi
sehingga sangat baik digunakan sebagai sumber bahan pangan maupun pakan
ternak alternatif Tanaman sorghum telah lama dan banyak dikenal oleh petani
Indonesia khususnya di daerah Jawa NTB dan NTT Di Jawa sorghum dikenal
dengan nama Cantel dan biasanya petani menanamnya secara tumpang sari
dengan tanaman pangan lainnya Produksi sorghum Indonesia masih sangat
rendah bahkan secara umum produk sorghum belum tersedia di pasar-pasar
Beberapa keuntungan tanaman sorghum dibanding tebu sebagai berikut
1 Adaptasi tanaman sorghum jauh lebih luas dibanding tebu sehingga
sorghum dapat ditanam di hampir semua jenis lahan baik lahan subur
maupun lahan kering
2 Tanaman sorghum memerlukan pupuk relatif lebih sedikit dan
pemeliharaannya lebih mudah daripada tanaman tebu
3 Laju fotosintesis dan pertumbuhan tanaman sorghum jauh lebih tinggi dan
lebih cepat dibanding tanaman tebu
4 Umur panen tanaman sorghum lebih cepat hanya 3-4 bulan dibandingkan
pada tebu yang sampai 7 bulan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
7
22 Sistem Transmisi
Sistem Transmisi adalah sistem yang berfungsi untuk konversi torsi dan
kecepatan (putaran) dari mesin menjadi torsi dan kecepatan yang berbeda-beda
untuk diteruskan ke penggerak akhir Konversi ini mengubah kecepatan putar
yang tinggi menjadi lebih rendah tetapi lebih bertenaga atau sebaliknya
Transmisi daya dengan roda gigi mempunya keuntungan diantaranya
tidak terjadi slip yang menyebabkan speed ratio tetap tetapi sering adanya slip
juga menguntungkan misalnya pada ban mesin (belt) karena slip merupakan
pengaman agar motor penggerak tidak rusak Apabila putaran keluaran (output)
lebih rendah dari masukan (input) maka transmisi disebut reduksi (reduction
gear) tetapi apabila keluaran lebih cepat dari pada masukan maka disebut inkrisi
(increaser gear)
Transmisi daya (Power transmission) adalah upaya untuk menyalurkan
memindahkan daya dari sumber daya (motor diesel bensin turbin gas motor
listrik dll) ke mesin yang membutuhkan daya (mesin bubut pompa kompresor
mesin produksi dll)
23 Teori Roda Gigi
Roda gigi digunakan untuk mentransmisikan daya besar dan putaran yang
tepat Roda gigi memiliki gigi di sekelilingnya sehingga penerusan daya
dilakukan oleh gigi-gigi kedua roda yang saling berkaitan Roda gigi sering
digunakan karena dapat meneruskan putaran dan daya yang lebih bervariasi dan
lebih kompak selain itu roda gigi juga memiliki beberapa kelebihan jika
dibandingkan dengan alat transmisi lainnya yaitu
Oslash Sistem transmisinya lebih ringkas putaran lebih tinggi dan daya yang
besar
Oslash Sistem yang kompak sehingga konstruksinya sederhana
Oslash Kemampuan menerima beban lebih tinggi
Oslash Efisiensi pemindahan dayanya tinggi karena faktor terjadinya slip sangat
kecil
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
8
Oslash Kecepatan transmisi roda gigi dapat ditentukan sehingga dapat digunakan
dengan pengukuran yang kecil dan daya yang besar
Roda gigi harus mempunyai perbandingan kecepatan sudut tetap antara
dua poros Di samping itu terdapat pula roda gigi yang perbandingan kecepatan
sudutnya dapat bervariasi
231 Roda gigi Lurus
Roda gigi lurus digunakan untuk poros yang sejajar atau paralel
Dibandingkan dengan jenis roda gigi yang lain roda gigi lurus ini paling mudah
dalam proses pengerjaannya (machining) sehingga harganya lebih murah
Ciri-ciri roda gigi lurus adalah
1 Daya yang ditransmisikan lt 25000 Hp
2 Putaran yang ditransmisikan lt 100000 Rpm
Jenis-jenis roda gigi lurus antara lain
1 Roda gigi lurus (External Gearing)
Roda gigi lurus (External Gearing) pasangan roda gigi lurus ini digunakan
untuk menaikkan atau menurunkan putaran dalam arah yang berlawanan
Gambar 21 Roda Gigi Lurus Luar
( Yefri Chan ST MT 2011)
232 Nama-nama Bagian Roda gigi
Berikut beberapa buah istilah yang perlu diketahui dalam perancangan
roda gigi yang perlu diketahui yaitu
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
9
1 Lingkaran pitch (pitch circle)
Lingkaran khayal yang menggelinding tanpa terjadinya slip Lingkaran ini
merupakan dasar untuk memberikan ukuran-ukuran gigi seperti tebal gigi jarak
antara gigi dan lain-lain
2 Pinion
Roda gigi yang lebih kecil dalam suatu pasangan roda gigi
3 Diameter lingkaran pitch (pitch circle diameter)
Merupakan diameter dari lingkaran pitch
4 Diametral Pitch
Jumlah gigi persatuan pitch diameter
5 Jarak bagi lingkar (circular pitch)
Jarak sepanjang lingkaran pitch antara profil dua gigi yang berdekatan
atau keliling lingkaran pitch dibagi dengan jumlah gigi secara formula dapat
ditulis
zd
t b1p=
6 Modul (module)
Modul adalah perbandingan antara diameter lingkaran pitch dengan jumlah
gigi
z
dm b1=
7 Adendum (addendum)
Jarak antara lingkaran kepala dengan lingkaran pitch dengan lingkaran
pitch diukur dalam arah radial
8 Dedendum (dedendum)
Jarak antara lingkaran pitch dengan lingkaran kaki yang diukur dalam arah
radial
9 Working Depth
Jumlah jari-jari lingkaran kepala dari sepasang rodagigi yang berkontak
dikurangi dengan jarak poros
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
10
10 Clearance Circle
Lingkaran yang bersinggungan dengan lingkaran addendum dari gigi yang
berpasangan
11 Pitch point
Titik singgung dari lingkaran pitch dari sepasang roda gigi yang
berkontak yang juga merupakan titik potong antara garis kerja dan garis pusat
12 Operating pitch circle
lingkaran-lingkaran singgung dari sepasang roda gigi yang berkontak dan
jarak porosnya menyimpang dari jarak poros yang secara teoritis benar
13 Addendum circle
Lingkaran kepala gigi yaitu lingkaran yang membatasi gigi
14 Dedendum circle
Lingkaran kaki gigi yaitu lingkaran yang membatasi kaki gigi
15 Width of space
Tebal ruang antara rodagigi diukur sepanjang lingkaran pitch
16 Sudut tekan (pressure angle)
Sudut yang dibentuk dari garis normal dengan kemiringan dari sisi kepala
gigi
17 Kedalaman total (total depth)
Jumlah dari adendum dan dedendum
18 Tebal gigi (tooth thickness)
Lebar gigi diukur sepanjang lingkaran pitch
19 Lebar ruang (tooth space)
Ukuran ruang antara dua gigi sepanjang lingkaran pitch
20 Backlash
Selisih antara tebal gigi dengan lebar ruang
21 Sisi kepala (face of tooth)
Permukaan gigi diatas lingkaran pitch
22 Sisi kaki (flank of tooth)
Permukaan gigi dibawah lingkaran pitch
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
11
23 Puncak kepala (top land)
Permukaan di puncak gigi
24 Lebar gigi (face width)
Kedalaman gigi diukur sejajar sumbunya
Gambar 22 Bagian-bagian dari Roda Gigi Lurus
( Khurmi dan Gupta 2002)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
12
24 Komponen-Komponen Mesin Pemeras Batang Sorghum
241 Gear
Gear merupakan sebuah alat yang yang digunakan untuk meneruskan daya
dari poros ke poros lain (Kurmi 2002)
Rumus- rumus perhitungan roda gigi
- Modul (m)
- Jumlah gigi (Z)
- Kelonggaran ( clearance = C )
a Menghitung pitch (P)
P = π x m
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
f Adendum 1 m
g Dedendum 125 m
h Working depth 2 m
i Total depth 225 m
j Filled radius at root 04 m
242 Poros
Dalam pembuatan mesin pemeras batang sorghum rol diperlukan untuk
memeras batang sorghum Poros sendiri adalah batang logam berpenampang
lingkaran yang berfungsi untuk memindahkan putaran atau mendukung suatu
beban
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
13
Jika poros meneruskan daya maka poros mengalami momen puntir akibat
daya yang diteruskan sehingga pada penampang normal sepanjang poros terjadi
tegangan puntir Poros transmisi berfungsi meneruskan daya pada poros terjadi
gaya puntir dan pada penampang poros terjadi tegangan puntir
Bahan poros yang digunakan harus sesuai dengan fungsi poros tersebut
Untuk mendapatkan dimensi poros yang sesuai dibutuhkan gaya-gaya yang
bekerja pada poros tersebut Dengan gaya tersebut dapat ditentukan momen yang
bekerja Dengan mengetahui kekuatan material poros dan momen yang terjadi
maka didapatkan diameter poros yang diperlukan
Bahan dan diameter yang digunakan pada poros rol adalah sama Untuk
mengetahui beban reaksi yang terjadi pada poros dirumuskan sebagai berikut
1 Tinjauan terhadap momen puntir ekuivalen (Kurmi 2002462)
Te = radicAgrave挠十馆挠helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(21)
atau dengan persamaan
Te = 錰좨 τs D
3 ( Poros padat )
Te = 錰좨 C Do3 (1 - K4) ( Poros berongga )
2 Tinjauan terhadap momen lengkung ekuivalen (Kurmi 2002463)
Me = 좨挠 ( M + radicAgrave挠十馆挠) helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(22)
atau
Me = 錰脑挠徽评D3 ( Poros padat )
Me = 錰脑挠徽评Do3(1 - K4) ( Poros berongga )
Dimana Te = momen puntir ekuivalen ( Kgm)
Me = momen bending ekuivalen ( Kgmm )
Do = diameter luar poros ( mm )
K = Di Do ( ditentukan = 04 )
τs =tegangan geser ( Kgmm2 )
σt = tegangan tarik ( Kgmm2 )
M = momen lentur yang terjadi ( Kgmm )
T = torsi yang terjadi (Kgmm)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
14
243 Rol
Sebuah rol pemeras terdiri dari mantel (selubung) yang biasanya terbuat
dari besi cor dan di pasang dengan cara disusutkan pada sebuah poros yang
terbuat dari baja tempa Berikut ini adalah gambar dari seperangkat rol pemeras
batang sorghum
( Yefri Chan ST MT 2011)
Gambar 23 Sebuah Rol Pemeras Batang Sorghum
Biasanya menurut standar dari Amerika ukuran diameter leher poros
seperti gambar diatas adalah separuh dari diameter rol gilingan
Mantel rol sendiri terbuat dari besi cor dengan campuran dari beberapa
logam lain seperti karbon mangan silisium fosfor dan belerang dengan
maksud untuk memperoleh hasil pengecoran yang baik sebagai rol pemeras
yaitu permukaannya keras dan berbutir kasar
244 Puli
Puli merupakan salah satu elemen dalam mesin yang berfungsi sebagai
alat yang meneruskan daya dari satu poros ke poros yang lain dengan
menggunakan sabuk Puli besi cor (Cast Iron Pulley) Puli secara umum terbuat
dari cast iron karena harganya yang lebih murah Puli yang digunakan pada
motor dan kompresor ini adalah terbuat dari cast iron
245 Sabuk
Sabuk berfungsi sebagai alat yang meneruskan daya dari satu poros ke
poros yang lain melalui dua puli dengan kecepatan rotasi sama maupun berbeda
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
15
2451 Perencanaan Puli dan Sabuk
1 Perbandingan kecepatan
Perbandingan antara kecepatan puli penggerak dengan puli pengikut
ditulis dengan persamaan sebagai berikut 潜前实融前融潜 (23)
Dimana
D1 = Diameter puli penggerak (mm)
D2 = Diameter puli pengikut (mm)
N1 = Kecepatan puli penggerak (Rpm)
N2 = Kecepatan puli pengikut (Rpm)
2 Kecepatan linier sabuk
Kecepatan linier sabuk dapat ditulis dengan matematis sebagai berikut
v = 60
Ndp (24)
Dimana
v = Kecepatan linier sabuk (ms)
d = Diameter puli pengikut (mm)
N = Putaran puli pengikut (Rpm)
3 Panjang Sabuk
Panjang sabuk adalah panjang total dari sabuk yang digunakan untuk
menghubungkan puli penggerak dengan puli pengikut Dalam perancangan
ini digunakan sabuk terbuka
(Khurmi RS 2002)
Gambar 24 Panjang Sabuk dan Sudut Kontak Pada Sabuk Terbuka
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
16
Persamaan panjang total sabuk terbuka dapat ditulis sebagai berikut
(Khurmi RS 2002)
dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig -+++=
xrr
xrrL2
2121
)(2)(p (25)
Dimana
L = Panjang total sabuk (mm)
x = Jarak titik pusat puli penggerak dengan puli pengikut (mm)
r1 = Jari-jari puli kecil (mm)
r2 = Jari-jari puli besar (mm)
4 Perbandingan tegangan pada sisi kencang dan sisi kendor
Persamaan perbandingan tegangan antara sisi kencang dengan sisi kendor
dapat ditulis sebagai berikut (Khurmi RS 2002)
bqm coseclog322
1 =T
T (26)
Dimana
T1 = Tegangan tight side sabuk (N)
T2 = Tegangan slack side sabuk (N)
micro = Koefisien gesek
θ = Sudut kontak (rad)
β = Sudut alur puli (o)
5 Sudut kerja puli (α)
Persamaan sudut kerja puli dapat ditulis dengan persamaan sebagai berikut
(Khurmi RS 2002)
Sin α = X
rr112 -
(untuk sabuk terbuka) (27)
Sudut kontak puli
θ = (180 ndash 2 α) 180p
rad (untuk sabuk tertutup) (28)
6 Kecepatan sabuk (v)
Besarnya kecepatan sabuk dapat dihitung dengan persamaan sebagai
berikut (Khurmi RS 2002)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
17
v = 60
Ndp (29)
Dimana
v = Kecepatan sabuk (ms)
d = Diameter sabuk (mm)
N = Putaran sabuk (rpm)
7 Daya yang ditransmisikan oleh sabuk
Persamaan daya yang dipindahkan oleh sabuk dapat ditulis dengan
persamaan sebagai berikut (Khurmi RS 2002)
P = (T1 - T2) v n (210)
Dimana
P = Daya yang dipindahkan oleh sabuk (W)
T1 = Tegangan tight side sabuk (N)
T2 = Tegangan slack side sabuk (N)
v = Kecepatan sabuk (ms)
n = Banyak sabuk
25 Pasak
Pasak adalah salah satu penahan beban dimana beban yang timbul atau
beban yang terjadi adalah beban geser dan beban bending Pada perancangan
pasak dalam memilih besar pasak tergantung dari besar perhitungan antara
perhitungan menurut tegangan geser dan tegangan bending
1 Tegangan geser
Tegangan geser adalah tegangan yang disebabkan oleh gaya yang bekerja
sepanjangsejajar dengan luas penampang gaya
Persamaan yang digunakan adalah
AF
=t (211)
Dimana
t = Tegangan geser (Nmm2)
F = Gaya (N)
A = Luas penampang (mm2) (Khurmi dan Gupta 2002)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
18
2 Tegangan bending
Dimana rumus yang digunakan
ws =oIYM
(212)
Y
IZ o= (213)
ws =ZM
(214)
Dimana
M = Momen lentur
Y = Jarak sumbu netral ke titik tempat tegangan yang ditinjau
ws = Tegangan lentur
oI
= Momen inersia
Z = Section modulus
26 Statika
Statika adalah ilmu yang mempelajari tentang statika dari suatu beban
terhadap gaya-gaya dan juga beban yang mungkin ada pada bahan tersebut
Dalam ilmu statika keberadaan gaya-gaya yang mempengaruhi sistem menjadi
suatu obyek tinjauan utama Sedangkan dalam perhitungan kekuatan rangka
gaya-gaya yang diperhitungkan adalah gaya luar dan gaya dalam
261 Gaya Luar
Beban
Reaksi Reaksi
Beban puli
Gambar 25 Sketsa Prinsip Statika Kesetimbangan
( Popov EP 1996 )
Beban roda gigi
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
19
Adalah gaya yang diakibatkan oleh beban yang berasal dari luar sistem
yang pada umumnya menciptakan kestabilan konstruksi Gaya luar dapat berupa
gaya vertikal horisontal dan momen puntir Pada persamaan statis tertentu untuk
menghitung besarnya gaya yang bekerja harus memenuhi syarat dari
kesetimbangan
ΣFx = 0 (215)
ΣFy = 0 (216)
ΣM = 0 (217)
262 Gaya Dalam
Gaya dalam dapat dibedakan menjadi
1 Gaya normal (normal force) adalah gaya yang bekerja sejajar sumbu
batang
2 Gaya lintang geser (shearing force) adalah gaya yeng bekerja tegak lurus
sumbu batang
3 Momen lentur (bending momen)
Persamaan kesetimbangannya adalah (Popov EP 1996)
sect Σ F = 0 atau Σ Fx = 0
Σ Fy = 0 (tidak ada gaya resultan yang bekerja pada suatu benda)
sect Σ M = 0 atau Σ Mx = 0
Σ My = 0 (tidak ada resultan momen yang bekerja pada suatu benda)
263 Tumpuan
Dalam ilmu statika tumpuan dibagi atas
1 Tumpuan rolpenghubung
Tumpuan ini dapat menahan gaya pada arah tegak lurus penumpu
biasanya penumpu ini disimbolkan dengan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
20
Gambar 26 Sketsa Reaksi Tumpuan Rol
2 Tumpuan sendi
Tumpuan ini dapat menahan gaya dalam segala arah
Gambar 27 Sketsa Reaksi Tumpuan Sendi
264 Diagram Gaya Dalam
Diagram gaya dalam adalah diagram yang menggambarkan besarnya
gaya dalam yang terjadi pada suatu konstruksi Sedang macam-macam diagram
gaya dalam itu sendiri sebagai berikut
1 Diagram gaya normal (NFD)
Yaitu diagram yang menggambarkan besarnya gaya normal yang terjadi
pada suatu konstruksi
2 Diagram gaya geser (SFD)
Yaitu diagram yang menggambarkan besarnya gaya geser yang terjadi
pada suatu konstruksi
3 Diagram moment (BMD)
Yaitu diagram yang menggambarkan besarnya momen lentur yang terjadi
pada suatu konstruksi
27 Mesin Bubut
Proses permesinan adalah waktu yang dibutuhkan untuk mengerjakan
elemen-elemen mesin yang meliputi proses kerja mesin dan waktu pemasangan
Reaksi
Reaksi
Reaksi
( Popov EP 1996 )
( Popov EP 1996 )
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
21
Pada umumnya mesin-mesin perkakas mempunyai bagian utama yaitu
a Motor penggerak (sumber tenaga)
b Kotak transmisi (roda-roda gigi pengatur putaran)
c Pemegang benda kerja
d Pemegang pahatalat potong
Prinsip kerja mesin mesin bubut adalah benda kerja yang berputar dan
pahat yang menyayat baik memanjang maupun melintang Sedangkan macam-
macam pekerjaan yang dapat dikerjakan dengan mesin ini adalah antara lain
- Pembubutan memanjang dan melintang
- Pengeboran
- Pembubutan dalam atau memperbesar lubang
- Membubut ulir luar dan dalam
Perhitungan waktu kerja mesin bubut adalah
1 Kecepatan pemotongan (v)
V = πD (218)
Dimana
D = diameter banda kerja (mm)
N = kecepatan putaran (rpm)
2 Pemakanan memanjang
Waktu permesinan pada pemakanan memanjang adalah
n = d
v
1000p
(219)
Tm = nS
L
r (220)
Dimana
Tm = waktu permesinan memanjang (menit)
L = panjang pemakanan (mm)
S = pemakanan (mmput)
n = putaran mesin (Rpm)
d = diameter benda kerja (mm)
v = kecepatan pemakanan (mmnt)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
22
3 Pada pembubutan melintang
Waktu permesinan yang dibutuhkan pada waktu pembubutan melitang
adalah
Tm = nS
r
r (221)
Dimana
r = jari-jari bahan (mm)
28 Pengecoran atau penuangan (casting)
Pengecoran atau penuangan (casting) merupakan salah satu proses
pembentukan bahan bakubahan benda kerja yang relatif mahal dimana
pengendalian kualitas benda kerja dimulai sejak bahan masih dalam keadaan
mentah Komposisi unsur serta kadarnya dianalisis agar diperoleh suatu sifat
bahan sesuai dengan kebutuhan sifat produk yang direncanakan namun dengan
komposisi yang homogen serta larut dalam keadaan padat
Proses penuangan juga merupakan seni pengolahan logam menjadi bentuk
benda kerja yang paling tua dan mungkin sebelum pembentukan dengan
panyayatan (chipping) dilakukan Sebagai mana ditemukan dalam artifacts kuno
menunjukkan bukti keterampilan yang luar biasa dalam pembentukan benda dari
bahan logam dengan menuangkan logam yang telah dicairkan (molten metals)
kedalam cetakan pasir khusus menjadi bentuk tertentu Pengecoran dengan
menggunakan cetakan pasir juga merupakan teknologi yang menuangkan larutan
cair dari logam secara hati-hati kedalam cetakan pasir yang sudah dipersiapkan
dengan hasil yang mendekati sempurna Oleh karena itulah proses pembentukan
melalui teknik penuangan ini juga digunakan pada level kebangsawanan seperti
pembuatan benda-benda seni seperti ornament alam dan alat memasak dan lain-
lain
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
23
BAB III
PERENCANAAN DAN PERHITUNGAN
31 Cara KerjaSistemTransmisiPadaMesinPemerasBatangSorghum
Cara kerja mesin ini adalah tenaga dari motor diesel akan dipindahkan
melalui belt menuju puli besar setelah itu putaran ditransmisikan melalui roda gigi
transportir pertama ke roda gigi sedang kemudian putaran itu ditransmisikan lagi
oleh roda gigi transportir kedua ke roda gigi besar Putaran roda gigi besar ini
dihubungkan dengan roda gigi pada rol depan sehingga poros rol berputar
Selanjutnya putaran poros rol depan ini ditransmisikan ke poros rol atas dan
belakang melalui tiga buah roda gigi sehingga poros rol atas dan belakang dapat
berputar Putaran ketiga buah rol dibuat searah agar saat batangsorghum
dimasukkan batangsorghum dapat terbawa oleh rol
Secara garis besar proses mesin pemeras batangsorghum adalah mula-
mula batangsorghum dimasukkan antara rol atas dan rol depan kemudian rol
menggilas batangsorghum Penggilasan rol pertama masih tersisa nira dalam
ampas yang kemudian digilas kembali oleh rol belakang sehingga tidak ada lagi
nira yang tersisa dalam ampas Nira tersebut akan jatuh ke penadah yang telah
disediakan Nira yang telah terkumpul dalam penadah tersebut dapat langsung
digunakan untuk proses pembuatan bio etanol selanjutnya
32 PerencanaanPulidanSabuk
Diketahuispesifikasitransmisipadamesinpemerasbatangsorghumdandiesel
sebagaiberikut
1 Putarandiesel ( 1N ) = 1420 Rpm
2 Diameter puli yang digerakan ( 2D ) = 795 mm
3 Panjangsumbupuli dieseldanpuli yang digerakkan( x ) = 4m
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
24
Analisa perhitungan
1 Kecepatan sabuk
V = p 1d 抈學恘迷
= 米學 酵迷 學酵學 d迷恘迷
= 2972 ms
2 Panjang sabuk yang digunakan
dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig -+++=
x
ddxddL
4
)(2)(
2
221
21
p
= 157Ῠ04十0795邹十24十族ῨĖi能Ė行k闹邹潜ii 祖
=157(1195)+8+Ῠ能ĖƼk闹邹潜嫠o
=1876+8+001
=9886 m
3 Sudut kontak (q ) yang terjadi pada sabuk antara puli diesel dan pulimesin
pemeras batang sorghum
Gambar31Sabukdanpuli
x = 4 m
B Puli diesel
Puli yang digerakkan
A
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
25
Untuksabukterbuka sudutsinggung yang terjadiantarasabukdanpuli
Sin x
dd
x
rr
21212 -
=-
=a
= Ė行k闹能Ėi㷠i
a = 滚轨柜能嫠00495
= 283deg
Sudut kontak puli pada motor
θ = (180deg ndash 2 α) 180p
= (180deg ndash 2 283deg) 180
143
= (17434deg) 01744
= 304rad
Sudut kontak puli pada roda gigi
θ = (180deg+ 2 α) 180p
= (180deg + 2 283deg) 180
143
= (18566deg) 01744= 304 rad
4 Koefisien gesekan
micro = 054 ndash d恘學ad恘嫩剿
= 054 ndash d恘學ad恘嫩d幂蜜d
= 054 ndash d恘學密d米d
= 054 - 0233= 03
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
26
MenghitungBesarnyaKapasitasMesinPemerasBatangSorghum
Luassatubatangsorghum故实挥辊㷠
= 314 (12)2
= 452 16 mm2
Luassepuluhbatangsorghum = 452 16 mm2 x 10 batang
= 4521 6 mm2
Gaya pemerasanadalah
(Ft) = 鸟拟
= 嫠㷠iĖƼi念鸟狞i闹㷠嫠o弄弄潜
= 274kN
Gaya perasdengansudut 70
Ft = 2740 N cos 70
= 8375 N
Kemudianuntukmenentukandaya yang
diperlukanpadamesinpemerastebuiniadalahsebagaiberikut
Torsi padarolatas
T = Gaya x frac12 diameter
= 8375N x 0105 m
= 8775Nm
Dayauntukmemutarrol
P =m行行闹娘弄诺㷠π诺iĖoĖ
= 36738 watt
= Ƽo行Ƽm糯狞疟疟行io
= 492 HP
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
27
Perbandingantranmisi
1 Motor Puli A ΰ嫠ΰ㷠 = 劈㷠劈嫠
N2 = 嫠i㷠Ė铺i嫠行k闹
= 73232 Rpm
2 Puli B - Pinion C
Satuporos maka NA = NC
NA = 73232 Rpm
3 Pinion C ndash Roda Gigi D
ND = 劈品ΰ品劈劈
=嫠㷠i行Ƽ㷠Ƽ㷠破颇屏oĖi
= 15035Rpm
4 Roda Gigi D ndash Pinion E
Satuporosmaka ND=NE
ND = 15035Rpm
5 Pinion E ndash Roda Gigi F
NF = 劈琵ΰ琵劈毗
= 嫠闹ĖƼ闹㷠嫠闹m嫠㷠
= 398 Rpm 40 ࡨ Rpm
Torsi padarodagigiOslash 875 mm
T =鸟诺oĖ㷠胚诺iĖ
= Ƽo行Ƽm诺oĖ㷠气铺iĖ
= 8775Nm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
28
DayauntukmemutarporosrodagigiOslash 875 mm
P = 孽诺㷠π诺娘oĖ
= m行行闹诺㷠π诺嫠闹ĖoĖ
= 16734 watt
Torsipadaporospuli
T = 鸟诺oĖ㷠胚诺娘
= 嫠o行Ƽi诺oĖ㷠胚诺行ƼĖ
= 234Nm
Dayauntukmemutarporospuli
P = 孽诺㷠π诺娘oĖ
= 㷠Ƽi诺㷠π诺行ƼĖoĖ
= 17904 watt
= 嫠行kĖi糯狞疟疟行io
asymp 24 HP
Olehkarenaitu kitamengambil diesel dengandaya 24 HP
Daya yang ditransmisikan P = 24 HP
17904 W = Ῠ馆嫠石馆㷠) v = Ῠ馆嫠石馆㷠) 2972 馆嫠 石馆㷠 = 嫠行kĖi㷠k行㷠
馆嫠 石馆㷠 = 60242棺 (i)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
29
딸轨v硅棍逛闺锅轨 23 log 足飘前飘潜卒 = 幌嫠凰嫠 实0h果h04 实0912
log dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig
2
1
T
T = Ėk嫠㷠㷠Ƽ
log dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig
2
1
T
T = 0397
dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig
2
1
T
T = 249 (ii)
Dari persamaan (i) dan (ii) 60242十馆㷠馆㷠 实249
60242 + 馆㷠 = 249馆㷠
60242 = 149 馆㷠 馆㷠 = 40438 N 馆嫠 石404h棺实60242棺 馆嫠 = 100672 N
5 Massa per meter panjang sabuk (m)
m = Area x Panjang x Densitas
= A x 9886m x 1140kgm3= 9886 A kgm2
6 Gaya tarik sentrifugal (Tc)
Tc = m x V2
= 9886 A kgm2x (2972ms)2
= 9886 A x 8832784 N
= 873210o A N
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
30
7 Gaya tarik total
T = T1+ Tc
= 100672N+873210o A N (iii)
8 Gaya tarik maksimum pada sabuk (T)
T = As
= 410o A N (iv)
Dari persamaan (iii) dan (iv)
100672N+873210o A N = 410o A N
4732 10o A N = 100672 N
A = 212747 10能o桂㷠
A = 212747桂桂㷠
9 Daya yang ditransmisikan sabuk pada kecepatan v = 2935ms
P = )( 21 TT - v
= (100672 Nndash 40438N)2935 ms
= 17678679watt
= 2370 hP
v Daya yang ditransmisikan hanya 2370 hP hal ini dikarenakan pada
saat sabuk berputar terjadi selip antara sabuk dengan puli oleh karena itu daya
yang ditransmisikan tidak 24 hP
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
31
33 PerhitunganRoda Gigi
1 Dalam menghitung roda gigi AElig 124 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 8 mm
- Jumlah gigi (Z) 11
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 8 mm
= 2512 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 8 + 025 x 8 mm
= 18 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 8 mm x 11
= 88 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 88 mm ndash 2 (8mm + 025 x 8mm)
= 60 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 88 mm + 36 mm= 124 mm
f Adendum 1 m 8 mm
g Dedendum 125 m 10 mm
h Working depth 2 m 16 mm
i Total depth 225 m 18 mm
j Filled radius at root 04 m 32 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
32
2 Dalam menghitung roda gigi AElig875 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 14 mm
- Jumlah gigi (Z) 58
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 14 mm
= 4396 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 14 + 025 x 14 mm
= 315 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 14 mm x 58
= 812 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 812 mm ndash 2 (14 mm + 025 x 14 mm)
= 777 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 812 mm + 63 mm
= 875 mm
f Adendum 1 m 14 mm
g Dedendum 125 m 17 mm
h Working depth 2 m 28 mm
i Total depth 225 m 315 mm
j Filled radius at root 04 m 56 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
33
3 Dalam menghitung roda gigi AElig215 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 10 mm
- Jumlah gigi (Z) 17
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 10 mm
= 314 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 10 + 025 x 10 mm
= 225 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 10 mm x 17
= 170 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 170 mm ndash 2 (10 mm + 025 x 10 mm)
= 145 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 170 mm + 45 mm)
= 215 mm
f Adendum 1 m 10 mm
g Dedendum 125 m 125 mm
h Working depth 2 m 20 mm
i Total depth 225 m 225 mm
j Filled radius at root 04 m 4 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
34
4 Dalam menghitung roda gigi AElig604 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 8 mm
- Jumlah gigi (Z) 71
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 8 mm
= 2512 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 8 + 025 x 8 mm
= 18 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 8 mm x 71
= 568 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 568 mm ndash 2 (8 mm + 025 x 8 mm)
= 548 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 568 mm + 36 mm)
= 604 mm
f Adendum 1 m 8 mm
g Dedendum 125 m 10 mm
h Working depth 2 m 16 mm
i Total depth 225 m 18 mm
j Filled radius at root 04 m 32 mm
331 Menghitung Kekuatan Roda Gigi
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
35
1 kekuatan roda gigi AElig124 yang berfungsi sebagai pinion
a menghitung kecepatan pinion
Dalam menghitung kecepatan dari pinion dibutuhkan data-data
sebagai berikut
- Modul (m) 8 mm
- Jumlah gigi dari pinion (Tp) 11
- Jumlah putaran dari roda gigi pinion (柜颇) 124 rpm
- Jumlah gigi dari roda gigi (馆啤) 71
- Allowable Static Stress (fo) lampiran 4 105 kg桂桂㷠
- Lebar muka gigi (b) 15708 mm
- Faktor keamanan (Cs) lampiran 5 125
Kecepatan dari pinion adalah 惯 实挥果딸贵果柜贵100
实挥果桂果馆贵果柜贵100
实挥果8果11果124100
= 34264 mmenit
= 57 m detik
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
36
34 Desain Poros Roda Gigi
DesainPorosPulidanRodaGigi Pinion Dengan Gear
Diketahui P = 24 PK = 17904 watt T1 = 100672 N
N = 730 Rpm T2 = 40438 N
T1 T2 实25世
WGear = 3924 N
WPuli = 106635 N
σ = 40 Mpa = 40 N mm世 2
Km = 2
Kt = 2
DGear = 124 mm =RGear = 63 mm
DPuli = 795 mm = RPully = 3975 mm
Maka torsi yang di transmisikanoleh shaft
T = 鸟时oĖ㷠胚娘 实 嫠行kĖi时oĖ㷠胚时行ƼĖ = 234 Nm =234000Nmm
Bebankebawah vertical porospadapuli
= T1 + T2 + Wpuli =(100672 +40438 + 106635) N
= 247745 N
Torsi pada gear samapadaporos makabeban vertical keatasporospada gear
Ft = 孽捏扭泞狞暖实 㷠Ƽi时嫠Ė遣o㷠
= 39 x 103 N
Total bebanvertikalkeataspadaporos
Ft ndash Wgear = 3900 ndash 3924 = 386076 N
RC
386076 N
247745 N
RD
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
37
Dari momen di D
RC x 270 = 386076 x 380 + 247745 x 110
RC = 嫠io行Ėmmm嫩㷠行㷠闹嫠k闹㷠行Ė
RC = 6443 N
RD + 386076 = RC + 247745 N
RD = 6443 + 247745- 386076
RD = 110479 N
BM di gear danpuli = 0
BM di A = 386076 110 = 4246836 Nmm
BM di B = 247745 110 = 2715195 Nmm
BM maksimum di A maka M = MA = 4247 10Ƽ Nmm
Moment punter equvivalen
Te = 税ῨKm 时M邹㷠十ῨKt 时T邹㷠
= 税Ῠ2时4247 时10Ƽ邹㷠 十Ῠ2时24h时10Ƽ邹㷠
= 税721480h6 时10o 十2h6196 时10o
= 税957676h6 时10o
= 9786 10Ƽ Nmm
Te = 胚嫠o τ时dƼ
9786 10Ƽ = 气嫠o 时40딸h
dƼ = 12466242
d = 4995mm atau 50 mm
Diameter yang digunakan 50 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa poros pada mesin
dengan diameter 60 mm aman karena melebihi diameter yang diperlukan
yaitu 50 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
38
Gambar 32DesainPorosPulidanRoda Gigi Pinion
B C D
110 270
A C
BD
A
A
A
C D
B
B
D C
B
CD
(a) Space Diagram
(e) BM Diagram
(d) NFD
(c) SFD
(b) Torsi Diagram 234x103 Nmm
1241845Nmm
3048155Nmm
3924 N 106635 N
112895 N 277105 N
A B
110
Pinion Puli
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
39
DesainPorosRoda Gigi Pinion Dengan Gear
Diketahui T = 234x103Nmm
N = 150 Rpm
AC = 85 mm
BD = 85 mm
Dc = 215 mm = Rc = 175 mm
Dd = 604 mm = Rd = 302 mm
AB =290 mm
σ = 84 Nmm2
τ = 40 Mpa = 40 Nmm2
Θc = 80o
Wd = 810 N
Θc = 72o
Wc = 108 N
Km = 2
Kt = 2
Daya yang ditransmisikan
P x 60 = T2πN
P = 㷠Ƽi诺嫠Ėsup3㷠胚嫠闹ĖoĖ
= 36738 Kw
Karena Torsi kebawah di C dan di D sama Maka gayatangensialdigearC
FtC = 孽捏宁 =
㷠Ƽi诺嫠Ėsup3嫠行闹
= 1337 N
Ftcrsquo = 嫠ƼƼ行虐纽c嫠m
=4327 N
Gaya total kebawah di C = Ftc + Wc=4327 N + 108 N = 4435 N
Gaya tangensial gear D
FtD = 孽捏拧 =
㷠Ƽi诺嫠Ėsup3ƼĖ㷠 = 7748 N
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
40
Ftdrsquo = 行行im虐纽c嫠Ė
= 行行imĖ嫠om = 4612 N
Gaya total kebawah di C = FtD + WD=4612 N + 810 N = 5422 N
Maka RAdan RB = Reaksipada A dan B
RA + RB = 5422 N + 4435 N
= 9857 N
Momen di A
RB x 290 = 5422 x 205 + 4435 x 85
RB = 嫠嫠嫠嫠闹嫠Ė嫩Ƽ行ok行闹㷠kĖ
RB = 5133 N
RA = 9857 ndash 5133 = 4724 N
BM di C
MC = RA x 85
= 4724 x 85
= 401540Nmm
BM di D
MD = RB x 85
= 5133 x 85
= 436305Nmm
Maximum bending momen
M = MD = 436305Nmm
A
C D
B120
290
RB RA
5422 N 4435 N
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
41
MomenPuntirEquivalent
Te = 税ῨKmxM邹sup2十ῨKtxT邹sup2 = 税Ῠ2x4h6h05邹㷠 十Ῠ2x2h4≯10Ƽ邹sup2 = 税76x10嫠嫠 十219x10嫠嫠
= 税979x10嫠Ė
= 989 x 10闹 Nmm
989 x 10闹 Nmm = 气嫠o xτxdsup3
dsup3 = 1129275
d asymp 50 mm
untuk Equivalent bending momen ( Me)
Me = 嫠㷠 揍KmxM 十税ῨKwxM邹㷠十ῨKtxT邹] = 嫠㷠 揍Ῠ2x4h6h05邹十9890000] = 嫠㷠 1861610
= 930805Nmm
930805 Nmm= 气Ƽ㷠 xσbxdsup3
dsup3 = 1129275
d = 48 mm
darikedua diameter tersebutdiambil yang paling besar
d = 50 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa poros pada mesin
dengan diameter 65 mm aman karena melebihi diameter yang diperlukan
yaitu 50 mm Namun sebaiknya diameter poros yang digunakan adalah 60
mm tidak terlalu besar melebihi 50 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
42
3
A B
C D
120
290
A C
BD
A
A
A C D
B
B
D CB
C D
(a) Space Diagram
(e) BM Diagram
(d) NFD
(c) SFD
(b) Torsi Diagram 234x103 Nmm
436305 Nmm 401540 Nmm
4435N 5422N
5113 N 4724 N
Gambar 33DesainPorosRoda Gigi Pinion Dengan Gear
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
43
35 Menentukan Dimensi pasak
Pasakdigunakanuntukmenahangaya geser antara poros dengan rol
maupun poros dengan gear Bahanpasakterbuatdari ST 42
kekuatanbahandiketahuikekuatangesersebesar τ=40
Nmm2dankekuatantariksebesar
σ= 70 Nmm2
1 Kekuatanijin pasak
- Tegangantarikmaksimumpasak
σu = 70 Nmm2
σmax =σy
= 40 Nmm2
- Tegangangesermaksimumpasak
τ max = 嫠㷠σ max
= 嫠㷠40 Nmm㷠
= 20 Nmm㷠
2 Diameter poros diketahui 50 mm dari tabel didapat
w = 16 mm
t = 10mm
dan bila diketahui T = l x w x τ x 焦d = l x 16 x 42 x
a迷d = 16800 l N mm(i)
dan juga T = 靳學恘 x τ x 焦米 =
靳學恘 x 42 x a迷米 = 103 x 學迷恘N铰铰d (ii)
maka dari persamaan (i) dan (ii) didapat
l = 學迷米學迷恘梗铰铰d學恘密迷迷抈铰铰 = 61 31 mm
dan bila diketahui T = l x 缴d x σ x
焦d = l x 學迷d x 70 x
a迷d = 87510 l N mm(iii)
maka dari persamaan (ii) dan (iii) didapat
l = 學迷米學迷恘梗铰铰d密蜜a學迷抈铰铰 = 1177 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
44
maka dimensi pasak adalah w = 16 mm t = 10 mm l = 1177 mm
351 Lubangpasak
Proses penggefrasisan untuk lubangpasakw = 16 mm t = 10 mm l =
1177 mm dengan menggunakan 2 mata frais diameter 5 mm dan 16 mm dua
tahap Bahan poros baja ST 34 Sebelum proses pengefraisan terlebih dahulu
pastikan matafrais tidak dalam keadaan rusak
1 Waktu pengerjaan dengan mata frais 5 mm
Putaran (n) = 150 rpm
Sr = 018
Kedalaman (l) = 10 mm
Waktu untuk sekali pengefraisan
Tm =nSr
ld
30 +
=ĖƼ闹嫩ƼĖ嫠m嫠闹Ė
= 0167 menit
Pengefraisan dilakukan di 4 titik sehingga waktu pengefraisan
= 4 x 0167
= 0668 menit
Waktu setting = 5 menit
Waktu pengefraisan untuk mata frais 5 mm adalah 0668 + 5 = 5668menit
2 Waktu pengefraisan 16 mm dengan mata frais28 mm
Putaran (n) = 150 rpm
Sr = 018
Kedalaman(l) = 10 mm
Waktu untuk sekali pengefraisan
Tm =nSr
ld
30 +
=ĖƼ㷠闹嫩ƼĖ嫠m嫠闹Ė= 038 menit
Pengefraisan dilakukan di 4 titik sehingga waktu pengefraisan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
45
= 4 x 038
= 152 menit
Waktu setting = 5 menit
Waktu pengerjaan untuk mata frais 5 mm adalah 152 + 5 = 652 menit
Waktu total pengerjaan untuk pengefraisan lubang pasak= 12188 menit
atau 13 menit
36 Desain untuk rumah bearing
Untuk diameter bearing 40 mm diameter bor 17 mm lebar bearing 12
mm Dengan no bearing 203 hasil ini didapat dari tabel bearing maka tebal rumah
bearing adalah
Diketahui 逛 = 60 mm ( jarak antar baut)
w = 9465 N
σ ( tegangan bending cast iron) = 15 N桂桂㷠
棍实顺h灌逛2 σ l
棍实顺h94656021512
棍实radic47h25
t = 2175 mm
Untuk diameter bearing 50 mm diameter bor 20 mm lebar bearing 15
mm Dengan nomor bearing 304 hasil ini didapat dari tabel bearing maka tebal
rumah bearing adalah
Diketahui
a =70 mm ( jarak antar baut)
w = 1134 N
σ ( tegangan bending cast iron) = 15 N桂桂㷠
棍实顺h灌逛2 σ l
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
46
棍实顺h11h47021515
棍实税5292
t = 23 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa rumah bearing yang ada pada mesin adalah aman dengan tebal 25 mm
37 Perhitungan Las
Pengelasan yang ada pada kontruksi alat ini terbagi menjadi 2 jenis
untuk bagian rangka adalah las sudut dan las V menggunakan las listrik
Perhitungan kekuatan las pada sambungan tepi padarangka dengan tebal plat 10
mm panjang pengelasan 500 mm sehingga untuk memperhitungkan kekuatan las
ditentukan A dengan
A = 10mm sin 45 500 mm
= 10mm 0707 500 mm
= 3535 mm2
Elektroda yang digunakan E 6013
E 60 = Kekuatan tarik terendah setelah dilaskan adalah 60000 psi atau 420
Nmm2
1 = Posisi pengelasan mendatar vertical atas kepala dan horizontal
3 = Jenis listrik adalah DC poloaritas bolik (DC+) diameter elektroda 5 mm
arus 230 ndash 270 A tegangan 27-29 V
Tegangan yang terjadi pada sambungan adalah
Fmax = ƼĖĖ铺km嫠㷠
= 14715 N
AF max
=s
353551471 N
=s
= 0416 Nmm2
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
47
Tegangan tarik ijin las (st)
st = 05 s ijin
= 05 420 Nmm2
= 210 Nmm2
Karena s pengelasan lts ijin maka pengelasan aman
38 MenentukanKapasitasPenggilasanBatangSorghum
Kapsitaspenggilasan = keliling roll x jumlahputaran
= 2 π r x 40 Rpm
= 2 π 0105 x 40 Rpm
= 26376 mmenit
Kapasitas = kapasitaspenggilasan x beratsorghum x jumlahbatangsorghum
= 263 x 0125 kgm x 10
= 6594 Kgmenit x 60
= 3956 Kgjam
Atau 4000 Kgjam
Makakapasitasmesinpemerasbatangsorghuminiadalah 4000 Kgjam
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
48
BAB IV
PROSES PEMBUATAN ALAT 41 Pembuatan Mesin
Mesin ini dibuat atas kerjasama antara mahasiswa Teknik Universitas
Sebelas Maret dengan bengkel mesin Universitas Sebelas Maret Untuk
menyelesaikannya dibutuhkan waktu 3 bulan dan untuk pengetesan mesin
membutuhkan waktu 1 minggu
411 BahanYang Digunakan
a Dua buah rol dengan diameter 200 mm dan sebuah rol dengan diameter
250 mm sebagai penggilas
b Besi plat dengan tebal 10mm sebagai tempat penghantar nira dan
sorghum
c Besi profil U ukuran 150 x 38 x 38 mm sebagai rangka dan landasan
d Kayu jati ukuran 150 mm x 200 mm sebagai landasan mesin
e Kuningan plat sebagai bantalan geser metal
f Bearing
g Baut M 14 dan M 12 sebagai pengunci bantalan
h Besi diameter 60 mm dan 50 mm sebagai poros
412 Alat Yang Dibutuhkan
a Gergaji
b Mesin bubut
c Mesin bor
d Mesin gerinda
e Mesin las
f Meteran
g Siku mistar baja
h Amplas
i Catthinner
j Kapur
k kuas
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
49
413 Peta Operasi Kerja
Peta operasi kerja adalah Peta Kerja yang menggunakan urutan kerja
dengan jalan membagi pekerjaan tersebut kedalam elemen-elemen operasi
secara detail
Peta Operasi Kerja Pembuatan Roda Gigi dan Roll
Poros Roda Gigi 1 amp 2 Poros Rol 3 4 amp 5 Roda gigi
0-1 0-1 0-1
0-2 0-2 0-2
1-1
1-2
1-3
1-2
1-1
1-1
Di ukur dengan sket match
Operasi Bubut
Pemeriksaan ukuran
0-3
0-4
0-3
0-4
0-3
0-5
Di ukur dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan ukuran
Pembuatan cetakan
Pemeriksaan ukuran
Operasi pengecoran
Di ukur dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan ukuran
Pemeriksaan ukuran
Pemeriksaan ukuran
Operasi mesin bor
Pemeriksaan ukuran
0-4
Operasi mesin gerinda
Pemeriksaan ukuran
1-2
Dirakit
0-5
Proses Perlakuan panas
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
50
Resume
Langkah Kerja Pembuatan Poros Roda Gigi 1 amp 2
- Operasi 1 Proses pengukuran dengan sket match poros yang akan
Dibubut menandainya sesuai dengan ukuran masing-
masing poros
- Operasi 2 Proses pembubutan pada ujung kanan sepanjang 300 mm
dari diameter 70 mm menjadi diameter 65 mm
- Pemeriksaan 1 Diperiksa ukurannya
- Operasi 3 Mengukur dengan menggunakan sket match
- Operasi 4 Dilakukan proses pembubutan pada ujung kiri sepanjang
250 mm dari diameter 70 mm menjadi diameter 65 mm
- Pemeriksaan 2 Diperiksa ukurannya
- Operasi 5 Proses pengefraisan sepanjang 50 mm dengan kedalaman
7mm
- Pemeriksaan 3 Diperiksa ukurannya
Poses pengerjaan
Bahan cast iron grade 15 Oslash70 panjang 555 mm
1 Mengambil bahan dan perlengkapan mesin bubut
2 Mengecek ukuran bahan dan alat bantu yang diperlukan
3 Mempersiapkan mesin bubut dan perlengkapan yang lainya
4 Menyeting pahat dan putaran mesin bubut
5 Menyekam benda kerja sepanjang 180 mm
6 Membubut rata permukaan ujung benda kerja
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
51
7 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadiOslash 65 mm
sepanjang 500 mm
8 Membalik benda kerja
9 Menyekam benda kerja sepanjang 220 mm
10 Memfacing benda kerja sampai benda kerja berukuran panjang 550 mm
11 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadiOslash65 mm
sepanjang250 mm
12 Menganti pahat rata dengan pahat alur
13 Membubut alur benda kerja dengan posisi pahat alur 50 mm dari ujung
benda kerja sedalam 95 mm
14 Mengganti pahat alur dengan pahat rata
15 Melepas benda kerja
Poses pengerjaan
Bahan cast iron grade 15 Oslash 70 panjang 310 mm
1 Mengambil bahan dan perlengkapan mesin bubut
2 Mengecek ukuran bahan dan alat bantu yang diperlukan
3 Mempersiapkan mesin bubut dan perlengkapan yang lainya
4 Menyeting pahat dan putaran mesin bubut
5 Menyekam benda kerja sepanjang 100 mm
6 Membubut rata permukaan ujung benda kerja
7 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadi Oslash 65 mm
sepanjang 150 mm
8 Membalik benda kerja
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
52
9 Menyekam benda kerja sepanjang100 mm
10 Memfacing benda kerja sampai benda kerja berukuran panjang 300 mm
11 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadi Oslash65 mm
sepanjang 160 mm
12 Mengganti pahat rata dengan pahat alur
13 Membubut alur benda kerja dengan posisi pahat alur 50 mm dari ujung
benda kerja sepanjang 78 mm sedalam 95 mm
14 Mengganti pahat alur dengan pahat rata
15 Melepas benda kerja
Langkah Kerja Pembuatan Roda Gigi
- Operasi 1 Proses pengukuran dengan sket match dan meteran untuk
roda gigi yang akan dibuat
- Operasi 2 Proses pembuatan cetakan negative sesuai dengan ukuran
masing-masing roda gigi yang akan dibuat
- Pemeriksaan 1 Diperiksa ukurannya
- Operasi 3 Proses pengecoran dan pembentukan roda gigi
- Operasi 4 Proses penghalusan setelah proses pengecoran
- Operasi 5 Proses perlakuan panas dengan penambahan kadar carbon
untuk meningkatkan tingkat kekerasannya
- Pemeriksaan 2 Diperiksa ukurannya
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
53
Proses pengecoran untuk pembuatan Puli dan Roda Gigi
Gambar 41 Roda gigi lurus
a) Proses awal pembuatan cetakan ini dilakukan dengan terlebih dahulu
membuat model atau Pola dengan posisi model berada pada kedua
bagian cetakan yakni drag dan cope maka model dibuat dari dua keping
kayu (papan) yang digabungkandengan model yang berbentuk bundar
b) Pengerjaan berikutnya ialah pembuatan inti dimana inti (teras) ini dibuat
dari pasir cetak dari jenis Pasir minyak atau pasir kwarsa dengan
campuran minyak nabati
d) Urutan pekerjaan yang harus dilakukan dan dipersiapkan sebelum
pengisian pasir kedalam rangka cetak antara lain
- Menyiapkan plat (papan) landasan
- Tempatkan rangka cetak diatas papan untuk cetakan bawah (drag)
dengan pola inti (kayu) untuk kedudukan inti (teras) pasir
e) Pengisian pasir kedalam rangka cetak
f) Pembuatan saluran dengan cara memasangkan saluran secara tegak lurus
g) Pekerjaan berikutnya ialah menempatkan kembali rangka cetak yakni
menggabungkan kedua cetakan (drag dan cope) pada benda bulat
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
54
simetris ini sebenarnya tidak terlalu sulit dimana yang paling penting
adalah penempatan posisi kedudukan Intinya telah ditempatkan ditengah-
tengah rangka cetak dengan memposisikan lubang cope pada inti serta
posisi pen pengarah dari rangka cetak dalam keadaan sejajar maka posisi
rongga sudah sejajar
h) Proses penuangan merupakan proses yang menentukan keberhasilan
dalam pembentukan benda kerja oleh karena itu didalam pelaksanaannya
harus dilakukan secara hati-hati terutama dalam memperlakukan cetakan
ini Dan yang paling penting lagi dalam proses penuangan ini ialah faktor
keselamatan kerja alat-alat keselamatan kerja seperti sarung tangan
sepatu kaca mata dan lain-lain hendaknya sangat diperhatikan
Gambar 42 Proses penuangan ( Hardi Sujana 2008 )
Langkah Kerja Pembuatan Rumah Bantalan
- Operasi 1 Pengukuran benda kerja untuk rumah bantalan dengan
ukuran 100 mm x 100 mm
- Operasi 2 Proses pemotongan dengan menggunakan mesin las sesuai
dengan yangdirencanakan
- Operasi 3 Pengerjaan penghalusan bekas potongan las dengan
gerinda tangan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
55
- Pemeriksaan 1 Dilakukan pemeriksaan ukuran rumah bantalan
- Operasi 4 Pada bagian rangka yang sudah dilasdiberi tanda titik dan
dibor dengan menggunakan bor tangan untuk menjadi
diameter 80 mm
- Operasi 6 Pemeriksaan ukuran lubang yang telah di bor
Proses Perakitan Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum
Perakitan merupakan tahap terakhir dalam proses perancangan dan
pembuatan suatu mesin atau alat dimana suatu cara atau tindakan untuk
menempatkan dan memasang bagian-bagian dari suatu mesin yang digabung dari
satu kesatuan menurut pasangannya sehingga akan menjadi perakitan mesin yang
siap digunakan sesuai dengan fungsi yang direncanakan
Sebelum melakukan perakitan hendaknya memperhatikan beberapa hal sebagai
berikut
1 Komponen-komponen yang akan dirakit telah selesai dikerjakan dan telah
siap ukuran sesuai perencanaan
2 Komponen-komponen standar siap pakai ataupun dipasangkan
3 Mengetahui jumlah yang akan dirakit dan mengetahui cara pemasangannya
4 Mengetahui tempat dan urutan pemasangan dari masing-masing komponen
yang tersedia
5 Menyiapkan semua alat-alat bantu untuk proses perakitan
Langkah kerja
1 Memasang rol ke- 1 ke- 2 dan ke- 3 pada rangka yang pada kedua
ujungnya terlebih dahulu dipasang bantalan
2 Memasang roda gigi pada poros rol 1 2 dan 3 kemudian dipasak
3 Memasang roda gigi pada sisi luar poros rol kemudian dipasak
4 Memasang poros transmisi pada rangka yang kedua ujungnya dipasangi
bantalan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
56
5 Memasang puli roda gigi pinion dan roda gigi pada poros transmisi
kemudian dipasak
6 Mengecek semua kondisi sambungan dan pergerakan dari roda-roda gigi
42 Perawatan Alat
Perawatan adalah suatu kegiatan atau pekerjaan yang bertujuan untuk
memperpanjang umur mesin Dengan adanya perawatan diharapkan mesin dapat
selalu dalam kondisi siap pakai dan bekerja dengan baik Jenis perawatan tersebut
adalah mengupayakan pencegahan kerusakan sedini mungkin dengan cara
perawatan secara rutin maupun secara berkala
Adapun alasan-alasan yang mendasari diperlukannya perawatan adalah
a Mesin lebih tahan lama dan berfungsi dengan baik
b Menghindari kerusakan sedini mungkin
c Mengurangi penggantian komponen yang rusak dikarenakan sering
dalam pemakaian
Pemeliharaan alat ini mencakup seluruh rangkaian dan komponen mesin pemeras
sorghum yang meliputi
1 Poros dan Rol
Hal-hal yang perlu dilakukan dalam pemeliharaan poros dan rol adalah
a Rol setelah selesai digunakan dibersihkan dari sisa-sisa kotoran dan cairan
yang masih menempel
b Antara poros dan bearing diberi pelumas agar dapat berputar dengan lancar
2 Roda gigi
Hal-hal yang dilakukan untuk perawatan roda gigi
a Melumasi roda gigi tersebut supaya gesekannya dapat lebih halus dan
tidak cepat aus
b Setiap selesai digunakan roda gigi harus dibersihkan dan dicek untuk
mengetahui keadaan gigi-giginya
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
57
3 Rangka
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan rangka adalah
a Mengecat rangka untuk menghindari karat dan keropos
b Membersihkan rangka setelah digunakan untuk menggilas tebu
c Memeriksa sambungan las pada rangka secara berkala
4 Bantalan
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan bantalan
a Melumasi bantalan dengan grease
b Dalam penggunaan apabila perputaran poros dan rol terasa berat dan
suaranya agak kasar maka harus dicek keadaan bantalannya masih dalam
keadaan baik atau tidak
5 Puli dan sabuk
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan puli dan sabuk
a Memeriksa sabuk sebelum digunakan untuk memeras batang sorghum
b Setelah selesai digunakan membersihkan puli dan sabuk dari kotoran dan
debu
6 Diesel
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan diesel
a Mengecek selalu kondisi air pendingin pada mesin diesel
b Mengecek putaran mesin diesel apakah stabil atau tidaknya bila tidak
segera melakukan pengecekan mesin diesel secara menyeluruh
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
58
43 Analisa Biaya Komponen Mesin
Tabel 41 a Biaya Komponen Mesin
No Jenis Komponen Jumlah Harga satuan (Rp)
Harga (Rp)
1 Gear Oslash 20 l = 15 cm 3 30 kg 20000 kg 1800000 2 Gear Oslash 10 l = 10 cm 2 40 kg 20000 kg 1600000 3 Pulley Oslash 100 l = 15 cm 1 100 kg 20000 kg 2000000 4 Gear Oslash 80 l = 15 cm 1 120 kg 20000 kg 2400000 5 Gear Oslash 60 l = 15 cm 1 80 kg 20000 kg 1600000 6 Roller Oslash 20 p = 35 cm 2 60 kg 20000 kg 2400000 7 Roller Oslash 22 l = 15 cm 1 80 kg 20000 kg 1600000 8 Poros penggerak roda gigi 2 20 kg 20000 kg 800000 9 Poros roller 3 15 kg 20000 kg 900000 10 Pasak p=15x1x1 cm 1022000 220000
11 Baut Oslash 26 mm Baut besar untuk dudukan
8 10000 80000
12 Baut Oslash 26 mm Baut pengunci roller
4 15000 60000
13 Plat U p= 10x6x1cm 10m 70000 700000
14 Baut Oslash 22 mm Baut pengunci roda gigi
8 10000 80000
15 Baut Oslash 24 mm Baut penyetel horisontal
2 15000 30000
16 Bearing roller Oslash 40 mm 680000 480000 17 Bearing gear Oslash 50 mm 2 110000 220000 18 Bantalan jati 1000000
19 Beaya Transport mesin dari kudus
750000
20 Beaya lain-lain 250000 Total dana 18980000
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
59
b Honor Teknisi
No Nama Anggaran Waktu Biaya (Rp)
Total (Rp)
1 Honor Teknisi pembuatan 3 buah roller (1 orang )
1 bulan 600000 600000
2 Honor Teknisi pembuatan 5 buah roda gigi pinion (1orang )
2 minggu
600000 600000
3 Honor Teknisi pembuatan 2 buah roda gigi besar (1 orang )
2 minggu
500000 500000
4 Honor Teknisi pembuatan 1 buah pulley (1 orang )
2 minggu
300000 300000
5 Honor Teknisi pembuatan 3 buah mantel roller (1 orang )
3 minggu
1200000 1200000
Total 3200000
Biaya total pembuatan mesin pemeras batang sorghum
Biaya teknisi Rp 320000000
Biaya komponen mesin Rp 1898000000 +
Rp 2218000000
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
60
BAB V
PENUTUP
51 Kesimpulan
Dari hasil Re-Kalkulasi Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum ini
dapat disimpulkan
1 Mesin pemeras batang sorghum ini bekerja dengan menggunakan
penggerak diesel dengan daya 24 hP dan putaran 1420 Rpm
2 Mesin Pemeras Batang Sorghum ini memiliki kapasitas 4000 kgjam
3 Total biaya untuk membuat Mesin Pemeras Batang Sorghum sebesar
Rp22180000-
4 Mesin Pemeras Batang Sorghum ini memiliki tiga buah roller dengan
putaran 40 Rpm dan tiga tingkatan sistem transmisi dengan tiga buah
poros penyangga
52 Saran
Terkait dengan referensi dan data yang didapat masih kurang maka
perhitungan dilakukan dengan asumsi data sehingga bila dilakukan perhitungan
ulang jawaban yangdiasumsikan masih kurang akurat dan kurang tepat
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
61
DAFTAR PUSTAKA
J E Shigley dan Larry D M 1995 ldquoPerancanaan Teknik Mesinrdquo jilid II Edisi
keempat ErlanggaJakarta
Jutz H dan Scharkus E 1996 ldquo Westerman Table for The Metal Traderdquo New
Delhi Weley Eastern Limited
Khurmi RS amp Gupta JK 2002 Machine DesignSCHadamp Company LTD
Ram Nagar-New Delhi
Popov EP 1996 Mekanika Teknik (Machine of Material) Erlangga Jakarta
Sato T dan N Sugiarto H 1994 ldquoMenggambar Mesin Menurut Standart Isordquo PT
Pradya Paramita jakarta
Sularso dan Suga K 1987 Dasar dan PemilihanElemenMesin Cetakankeenam
PradnyaParamitha Jakarta
KenyonWdanGinting D 1985 Dasar-dasarPengelasanErlangga Jakarta
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
ii
HALAMAN PERSETUJUAN
Proyek Akhir ini telah disetujui untuk dipertahankan di hadapan Tim
Penguji Proyek Akhir Program Studi D III Teknik Mesin Produksi Fakultas
Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta
Surakarta Juli 2011
Pembimbing I Pembimbing II
Rendy Adhi Rachmanto ST MT
NIP 19710119 200012 1 006
Ir Agustinus Sujono MT
NIP 19511001 198503 1 001
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
iii
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
iv
HALAMAN MOTTO
middot Manusia sepantasnya berusaha dan berdoa tetapi Tuhan yang
menentukan
middot Rasa percaya diri adalah setengah dari kesuksesan kita
middot Melakukan apa yang orang lain tidak akan pernah mau melakukannya
adalah bentuk usaha membuat perubahan yang nyata
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
v
HALAMAN PERSEMBAHAN
Sebuah hasil karya yang kami buat demi mengukir sebuah cita-cita yang ingin ku-
persembahkan kepada
1 Allah SWT karena dengan Rahmad serta Hidayah-Nya saya dapat
melaksanakan `Tugas Akhirrsquo ini dengan baik serta dapat menyelesaikan laporan
ini dengan lancar
2 Kedua Orang Tua yang saya sayangi dan cintai Ayahanda Sutadi dan Ibunda
Yetty yang telah memberi dorongan moril maupun materil serta semangat yang
tinggi sehingga saya dapat menyelesikan tugas akhir ini
3 Teman-teman D III Produksi dan Otomotif terimakasih karna kalian ada
disampingku saya setegar batu karang dan sedingin es di kutup utara
4 Sahabat-sahabtaku yang selalu menerangi langkahku dengan cinta kalian
hingga semua halang rintangan itu semudah saya menyayangi kalian
5 Bapak-bapak Dosen yang dengan senang hati senantiasa memberikan bimbingan
disetiap pijakan kaki saya melangkah
6 Orang-orang disekitar saya yang telah berbaik hati berikan saya motivasi disaat
saya lengah dan senantiasa berikan saya kehangatan cinta kasih kalian selama
kuliah
ABSTRAKSI
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
vi
Yedi Gana Pratomo 2011 RE-KALKULASI TRANSMISI MESIN PEMERAS BATANG SORGHUM
Program Studi Diploma III Teknik Mesin Produksi Fakultas Teknik Universitas
Sebelas Maret Surakarta
Sorghum (Sorghum bicolor L) merupakan salah satu jenis tanaman serelia
yang mempunyai potensi besar untuk dikembangkan di Indonesia karena
mempunyai daerah adaptasi yang luas Tanaman sorghum toleran terhadap
kekeringan dan genangan air serta relatif tahan terhadap gangguan hama atau
penyakit Batang sorghum apabila diperas akan menghasilkan nira yang rasanya
manis Nira inilah yang akan dimanfaatkan sebagai bio etanol dengan proses
fermentasi Untuk meningkatkan efektivitas dan produktivitasnya maka sistem
transmisi roda gigi dikombinasikan dengan sistem lain seperti sistem Roller
sebanyak tiga buah sehingga akan didapat unjuk kerja dari mesin pemeras batang
sorghum yang lebih optimal
Cara kerja mesin ini adalah tenaga dari motor diesel akan dipindahkan
melalui belt menuju puli besar setelah itu putaran ditransmisikan melalui roda gigi
transportir pertama ke roda gigi sedang kemudian putaran itu ditransmisikan lagi
oleh roda gigi transportir kedua ke roda gigi besar Putaran roda gigi besar ini
dihubungkan dengan roda gigi pada rol depan sehingga poros rol berputar
Selanjutnya putaran poros rol depan ini ditransmisikan ke poros rol atas dan
belakang melalui tiga buah roda gigi sehingga poros rol atas dan belakang dapat
berputar Penggilasan rol pertama masih tersisa nira dalam ampas yang kemudian
digilas kembali oleh rol belakang sehingga tidak ada lagi nira yang tersisa dalam
ampas Nira tersebut akan jatuh ke penadah yang telah disediakan Putaran ketiga
buah rol tersebut dibuat searah agar saat sorghum yang dimasukkan dapat terbawa
oleh rol
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
vii
KATA PENGANTAR
Puji syukur kehadirat Allah SWT atas segala rahmat karunia dan hidayah-Nya
Sehingga laporan Proyek Akhir dengan judul Re-Kalkulasi Transmisi Mesin
Pemeras Batang Sorghum ini dapat terselesaikan dengan baik tanpa halangan
suatu apapun Laporan Tugas Akhir ini disusun untuk memenuhi salah satu
persyaratan dalam mata kuliah Tugas Akhir dan merupakan syarat kelulusan bagi
mahasiswa DIII Teknik Mesin Produksi Universitas Sebelas Maret Surakarta
dalam memperoleh gelar Ahli Madya (AMd)
Dalam penulisan laporan ini penulis menyampaikan banyak terima kasih
atas bantuan semua pihak sehingga laporan ini dapat disusun Dengan ini penulis
menyampaikan terima kasih kepada
1 Bapak Rendy Adhi Rachmanto ST MT selaku pembimbing I
2 Bapak Ir Agustinus Sujono MTselaku pembimbing II
3 Bapak Heru Sukanto ST MT selaku Ketua Program D-III Teknik Mesin
Universitas Sebelas Maret Surakarta
4 Laboran Proses Produksi dan Motor Bakar Universitas Sebelas Maret
Surakarta
Penulis menyadari dalam penulisan laporan ini masih jauh dari
sempurna Oleh karena itu kritik pendapat dan saran yang membangun dari
pembaca sangat dinantikan Semoga laporan ini dapat bermafaat bagi penulis pada
khususnya dan bagi pembaca bagi pada umumnya
Surakarta Juli 2011
Penulis
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
viii
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL i
HALAMAN PERSETUJUAN ii
HALAMAN PENGESAHAN iii
HALAMAN MOTTO iv
HALAMAN PERSEMBAHAN v
ABSTRAKSI vi
KATA PENGANTAR vii
DAFTAR ISI viii
DAFTAR GAMBAR xi
DAFTAR TABEL xii
DAFTAR NOTASI xiii
BAB I PENDAHULUAN
11 Latar Belakang 1
12 Perumusan masalah 4
13 Batasan Masalah 4
14 Tujuan Proyek Akhir 4
15 Manfaat Proyek Akhir 4
16 Metode Pemecahan Masalah 5
17 Sistematika Penulisan 5
BAB II DASAR TEORI
21 Pengertian Tanaman Sorghum 6
22 Pengertian Sistem Transmisi 7
23 Teori Roda Gigi 7
231 Roda Gigi Lurus 8
232 Nama-Nama Bagian Roda Gigi 8
24 Komponen-Komponen Mesin Pemeras Batang Sorghum 12
241 Roda Gigi 12
242 Poros 12
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
ix
243 Rol 14
244 Puli 14
245 Sabuk 14
25 Pasak 17
26 Statika 18
261 Gaya Luar 19
262 Gaya Dalam 19
263 Tumpuan 19
264 Diagram Gaya Dalam 20
27 Mesin Bubut 20
28 Pengecoran Atau Penuangan ( Casting) 22
BAB III PERENCANAAN DAN PERHITUNGAN
31 Cara Kerja Sistem Transmisi pada Mesin Pemeras
Batang Sorghum 23
32 Perencanaan Puli dan Sabuk 23
33 Perhitungan Roda Gigi 31
331 Menghitung Kekuatan Roda Gigi 35
34 Desain Poros Roda Gigi 36
35 Menentukan Dimensi Pasak 43
351 Lubang Pasak 44
36 Desain rumah bearing 45
37 Perhitungan Sambungan Las 46
38 Menentukan Kapasitas Penggilingan Mesin Batang
Sorghum 47
BAB IV ANALISA SISTEM TRANSMISI RODA GIGI LURUS
41 Pembuatan Mesin 48
411 Bahan Yang Digunakan 48
412 Alat Yang Dibutuhkan 48
413 Peta Operasi Kerja 49
42 Perawatan Alat 56
43 Analisa Biaya Komponen Mesin 58
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
x
BAB V PENUTUP
51 Kesimpulan 60
52 Saran 60
DAFTAR PUSTAKA 61
LAMPIRAN
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
xi
DAFTAR GAMBAR
Gambar11 MesinPemerasBatang Sorghum 2
Gambar 21 Roda Gigi LurusLuar (Yefri Chan ST MT 2011) 8
Gambar 22 Bagian-bagian dari Roda Gigi Lurus
( Khurmi dan Gupta 2002 ) 11
Gambar 23 Sebuah Rol Pemeras Batang Sorghum
( Yefri Chan ST MT 2011 ) 14
Gambar 24 Panjang Sabuk dan Sudut Kontak Pada Sabuk Terbuka
( Kurmi RS 2002 ) 15
Gambar 25 Sketsa Prinsip Statika Kesetimbangan ( Popov EP 1996 ) 18
Gambar 26 Sketsa Reaksi Tumpuan Rol ( Popov EP 1996 ) 20
Gambar 27 Sketsa Reaksi Tumpuan Sendi ( Popov EP 1996 ) 20
Gambar 31 Sabuk dan Puli ( Kurmi RS 2002 ) 24
Gambar 32 Desain Poros Puli dan Roda Gigi Pinion 38
Gambar 33Desain Poros Roda Gigi Pinion dengan Roda Gigi 42
Gambar 41 Roda Gigi Lurus 53
Gambar 42 Proses Penuangan ( Hardi Sujana 2008 ) 54
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
xii
DAFTAR TABEL
Tabel 41 Daftar Harga Komponen Mesin 58
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
xiii
DAFTAR NOTASI
D1 = Diameter puli penggerak (mm)
D2 = Diameter puli pengikut (mm)
N1 = Kecepatan puli penggerak (Rpm)
N2 = Kecepatan puli pengikut (Rpm)
d = Diameter puli pengikut (mm)
N = Putaran puli pengikut (Rpm)
L = Panjang total sabuk (mm)
x = Jarak titik pusat puli penggerak dengan puli pengikut (mm)
r1 = Jari-jari puli kecil (mm)
r2 = Jari-jari puli besar (mm)
T1 = Tegangan tight side sabuk (N)
T2 = Tegangan slack side sabuk (N)
micro = Koefisien gesek
θ = Sudut kontak (rad)
β = Sudut alur puli (o)
v = Kecepatan sabuk (ms)
P = Daya yang dipindahkan oleh sabuk (W)
M = Momen (Nmm)
s = Jarak (mm)
t = Tegangangeser (Nmm2)
F = Gaya (N)
A = Luaspenampang (mm2)
Y = Jarak sumbu netral ke titik tempat tegangan yang ditinjau
Tm = Waktu permesinan memanjang (menit)
L = Panjang pemakanan (mm)
S = Pemakanan (mmput)
n = Putaran mesin (rpm)
v = Kecepatan pemakanan (mmnt)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
xiv
r = Jari-jari bahan (mm)
d = Diameter pelubangan (mm)
tmax = Tegangan geser maksimum (Nmm2)
F = Beban yang diterima (N)
dc = Diameter baut (mm)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
1
BAB I
PENDAHULUAN
11 Latar Belakang
Sorghum (Sorghum bicolor L) merupakan salah satu jenis tanaman serelia
yang mempunyai potensi besar untuk dikembangkan di Indonesia karena
mempunyai daerah adaptasi yang luas Tanaman sorghum toleran terhadap
kekeringan dan genangan air serta relatif tahan terhadap gangguan hama atau
penyakit Batang sorghum apabila diperas akan menghasilkan nira yang rasanya
manis Kadar air dalam batang sorghum kurang lebih 70 persen yang artinya
kandungan niranya kurang lebih sebesar itu Nira inilah yang akan dimanfaatkan
sebagai bio etanol dengan proses fermentasi Pada saat ini sudah banyak mesin
yang telah dibuat sebagai pemeras sorghum namun masih sangat sederhana dan
kurang menghasilkan pemerasan yang bagus Untuk meningkatkan efektivitas dan
produktivitasnya maka sistem transmisi roda gigi dikombinasikan dengan sistem
lain seperti sistem roller sebanyak tiga buah sehingga akan didapat unjuk kerja
dari mesin pemeras batang sorghum yang lebih optimal Alasan pemilihan roda
gigi lurus karena mampu mentransmisikan daya yang sangat besar dan optimal
sedangkan menggunakan tiga buah roller karena pada saat pemerasan pertama
masih ada sisa nira yang cukup banyak pada ampas dan perlu diperas kembali
Penggunaan kombinasi roda gigi lurus dengan tiga buah roller ini akan
menghasilkan kinerja mesin pemeras batang sorghum yang optimal
Cara kerja mesin ini adalah tenaga dari motor diesel akan dipindahkan
melalui belt menuju puli besar setelah itu putaran ditransmisikan melalui roda gigi
transportir pertama ke roda gigi sedang kemudian putaran itu ditransmisikan lagi
oleh roda gigi transportir kedua ke roda gigi besar Putaran roda gigi besar ini
dihubungkan dengan roda gigi pada rol depan sehingga poros rol berputar
Selanjutnya putaran poros rol depan ini ditransmisikan ke poros rol atas dan
belakang melalui tiga buah roda gigi sehingga poros rol atas dan belakang dapat
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
2
berputar Putaran ketiga buah rol dibuat searah agar saat sorghum dimasukkan
sorghum dapat terbawa rol
Secara garis besar proses mesin pemeras sorghum adalah mula-mula
sorghum dimasukkan antara rol atas dan rol depan kemudian rol menggilas
sorghum Penggilasan rol pertama masih tersisa nira dalam ampas yang kemudian
digilas kembali oleh rol belakang sehingga tidak ada lagi nira yang tersisa dalam
ampas Nira tersebut akan jatuh ke penadah yang telah disediakan Nira yang telah
terkumpul dalam penadah tersebut dapat langsung digunakan untuk proses
pembuatan bio etanol selanjutnya
Tugas Akhir ini dimaksudkan untuk memberikan suatu fasilitas penunjang
yang dapat dimanfaatkan oleh mahasiswa dalam mempraktekkan dan mengamati
secara langsung tentang pemerasan Mesin Pemeras Batang Sorghum Dalam
sistem transmisi harus dapat diketahui bagaimana mekanisme kerja suatu alat
Pada Tugas Akhir ini penulis tertarik untuk mengamati cara kerja transmisi pada
Mesin Pemeras Batang Sorghum
Gambar 11 Mesin Pemeras Batang Sorghum
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
3
Pengumpulan informasi dan data
(Gathering Information)
Lihat alternatif solusi
(Concept Genrt)
Pilih solusi yang diinginkan
(Concept Evaluation)
Sintesis dan analisis rancangan meliputi
geometri kinematika dinamika kekuatan material proses produksi
estimasi biaya dll
Rancangan memuaskan
Detail rancangan
Produksi pengujian dan
pembuatan Prototipe
Modifikasi untuk produksi
hasil rancangan
Conceptual Design
Embodiment Design
Detail Design
Design problems (Define Problem)
Ya
Tidak
Flow chat Rancang Bangun Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
4
12 Perumusan Masalah
Perumusan masalah dalam proyek akhir ini adalah bagaimana merancang
membuat dan menguji sistem transmisi mesin pemeras batang sorghum yang
sederhana dan efektif Masalah yang akan diteliti meliputi
1 Cara kerja mesin
2 Analisis perhitungan mesin
3 Perkiraan perhitungan biaya
4 Pembuatan mesin
13 Batasan Masalah
Berdasarkan rumusan masalah di atas maka batasan-batasan masalah
pada proyek akhir ini adalah
1 Perhitungan dibatasi hanya pada komponen mesin yang meliputi putaran
roda gigi dan kekuatan poros
2 Cara kerja sistem transmisi pada mesin pemeras sorghum beserta kapasitas
pemerasan mesin pemeras batang sorghum
14 Tujuan Proyek Akhir
Tujuan dalam penulisan Tugas Akhir ini sebagai berikut
1 Melakukan perhitungan dan menganalisa dimensi dalam perancangan
transmisi mesin pemeras batang sorghum
15 Manfaat Proyek Akhir
Manfaat yang diperoleh dari penyusunan laporan Tugas Akhir ini sebagai
berikut
1 Memberikan informasi tentang bagaimana cara kerja sistem transmisi pada
mesin pemeras batang sorghum
2 Menerapkan ilmu perkuliahan elemen mesin dan mata kuliah lainnya yang
berhubungan dengan sistem transmisi mesin pemeras batang sorghum
yang diperoleh dari bangku perkuliahan
16 Metode Pemecahan Masalah
Dalam penyusunan laporan ini penulis mengunakan beberapa metode
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
5
antara lain
1 Observasi
Penulis melakukan pengamatan langsung terhadap kegiatan-kegiatan
khususnya pada obyek-obyek yang berkaitan langsung dengan penggunaan
mesin pemeras batang sorghum
2 Interview
Penulis melakukan tanya jawab dengan operator serta para tenaga ahli
3 Konsultasi
Penulis melakukan konsultasi untuk memperoleh bimbingan serta
petunjuk dari pembimbing lapangan dan sumber-sumber
4 Literatur
Literatur berupa petunjuk kerja operator kuliah internet serta buku-buku
referensi dari perpustakaan Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta
17 Sistematika Penulisan
Dalam penyusunan laporan ini penulisan melakukan pengumpulan data
dengan berbagai cara antara lain
1 Studi Lapangan (Observasi)
Data yang penulis peroleh dari studi lapangan berasal dari
a) Pengamatan selama berada di Kudus
b) Bimbingan dari pemilik bengkel
2 Studi Pustaka (Library Research)
Studi pustaka yang dilakukan untuk memperoleh data-data pendukung
diperoleh dari
a) Manual book yang terdapat di perpustakaan Universitas Sebelas
Maret Surakarta
b) Internet
3 Bertanya langsung kepada karyawan dan pemilik Bengkel Bubut amp Las
ldquoAgung Barokahrdquo Dawe-Kudus
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
6
BAB II
DASAR TEORI
21 Pengertian Tanaman Sorghum
Sorghum termasuk dalam genus Poaceae yang merupakan kelompok
tanaman berbunga seperti gandum beras jagung dan tebu tanaman ini biasanya
memiliki batang berongga dengan daun yang tumbuh pada batang secara
menyirip Sorghum (Sorghum bicolor L) adalah tanaman serealia yang potensial
untuk dibudidayakan dan dikembangkan khususnya pada daerah-daerah marginal
dan kering di Indonesia Keuntungan tanaman sorgum terletak pada daya adaptasi
agroekologi yang luas tahan terhadap kekeringan produksi tinggi perlu input
lebih sedikit serta lebih tahan terhadap hama dan penyakit dibading tanaman
pangan lain Selain itu tanaman sorghum memiliki kandungan nutrisi yang tinggi
sehingga sangat baik digunakan sebagai sumber bahan pangan maupun pakan
ternak alternatif Tanaman sorghum telah lama dan banyak dikenal oleh petani
Indonesia khususnya di daerah Jawa NTB dan NTT Di Jawa sorghum dikenal
dengan nama Cantel dan biasanya petani menanamnya secara tumpang sari
dengan tanaman pangan lainnya Produksi sorghum Indonesia masih sangat
rendah bahkan secara umum produk sorghum belum tersedia di pasar-pasar
Beberapa keuntungan tanaman sorghum dibanding tebu sebagai berikut
1 Adaptasi tanaman sorghum jauh lebih luas dibanding tebu sehingga
sorghum dapat ditanam di hampir semua jenis lahan baik lahan subur
maupun lahan kering
2 Tanaman sorghum memerlukan pupuk relatif lebih sedikit dan
pemeliharaannya lebih mudah daripada tanaman tebu
3 Laju fotosintesis dan pertumbuhan tanaman sorghum jauh lebih tinggi dan
lebih cepat dibanding tanaman tebu
4 Umur panen tanaman sorghum lebih cepat hanya 3-4 bulan dibandingkan
pada tebu yang sampai 7 bulan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
7
22 Sistem Transmisi
Sistem Transmisi adalah sistem yang berfungsi untuk konversi torsi dan
kecepatan (putaran) dari mesin menjadi torsi dan kecepatan yang berbeda-beda
untuk diteruskan ke penggerak akhir Konversi ini mengubah kecepatan putar
yang tinggi menjadi lebih rendah tetapi lebih bertenaga atau sebaliknya
Transmisi daya dengan roda gigi mempunya keuntungan diantaranya
tidak terjadi slip yang menyebabkan speed ratio tetap tetapi sering adanya slip
juga menguntungkan misalnya pada ban mesin (belt) karena slip merupakan
pengaman agar motor penggerak tidak rusak Apabila putaran keluaran (output)
lebih rendah dari masukan (input) maka transmisi disebut reduksi (reduction
gear) tetapi apabila keluaran lebih cepat dari pada masukan maka disebut inkrisi
(increaser gear)
Transmisi daya (Power transmission) adalah upaya untuk menyalurkan
memindahkan daya dari sumber daya (motor diesel bensin turbin gas motor
listrik dll) ke mesin yang membutuhkan daya (mesin bubut pompa kompresor
mesin produksi dll)
23 Teori Roda Gigi
Roda gigi digunakan untuk mentransmisikan daya besar dan putaran yang
tepat Roda gigi memiliki gigi di sekelilingnya sehingga penerusan daya
dilakukan oleh gigi-gigi kedua roda yang saling berkaitan Roda gigi sering
digunakan karena dapat meneruskan putaran dan daya yang lebih bervariasi dan
lebih kompak selain itu roda gigi juga memiliki beberapa kelebihan jika
dibandingkan dengan alat transmisi lainnya yaitu
Oslash Sistem transmisinya lebih ringkas putaran lebih tinggi dan daya yang
besar
Oslash Sistem yang kompak sehingga konstruksinya sederhana
Oslash Kemampuan menerima beban lebih tinggi
Oslash Efisiensi pemindahan dayanya tinggi karena faktor terjadinya slip sangat
kecil
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
8
Oslash Kecepatan transmisi roda gigi dapat ditentukan sehingga dapat digunakan
dengan pengukuran yang kecil dan daya yang besar
Roda gigi harus mempunyai perbandingan kecepatan sudut tetap antara
dua poros Di samping itu terdapat pula roda gigi yang perbandingan kecepatan
sudutnya dapat bervariasi
231 Roda gigi Lurus
Roda gigi lurus digunakan untuk poros yang sejajar atau paralel
Dibandingkan dengan jenis roda gigi yang lain roda gigi lurus ini paling mudah
dalam proses pengerjaannya (machining) sehingga harganya lebih murah
Ciri-ciri roda gigi lurus adalah
1 Daya yang ditransmisikan lt 25000 Hp
2 Putaran yang ditransmisikan lt 100000 Rpm
Jenis-jenis roda gigi lurus antara lain
1 Roda gigi lurus (External Gearing)
Roda gigi lurus (External Gearing) pasangan roda gigi lurus ini digunakan
untuk menaikkan atau menurunkan putaran dalam arah yang berlawanan
Gambar 21 Roda Gigi Lurus Luar
( Yefri Chan ST MT 2011)
232 Nama-nama Bagian Roda gigi
Berikut beberapa buah istilah yang perlu diketahui dalam perancangan
roda gigi yang perlu diketahui yaitu
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
9
1 Lingkaran pitch (pitch circle)
Lingkaran khayal yang menggelinding tanpa terjadinya slip Lingkaran ini
merupakan dasar untuk memberikan ukuran-ukuran gigi seperti tebal gigi jarak
antara gigi dan lain-lain
2 Pinion
Roda gigi yang lebih kecil dalam suatu pasangan roda gigi
3 Diameter lingkaran pitch (pitch circle diameter)
Merupakan diameter dari lingkaran pitch
4 Diametral Pitch
Jumlah gigi persatuan pitch diameter
5 Jarak bagi lingkar (circular pitch)
Jarak sepanjang lingkaran pitch antara profil dua gigi yang berdekatan
atau keliling lingkaran pitch dibagi dengan jumlah gigi secara formula dapat
ditulis
zd
t b1p=
6 Modul (module)
Modul adalah perbandingan antara diameter lingkaran pitch dengan jumlah
gigi
z
dm b1=
7 Adendum (addendum)
Jarak antara lingkaran kepala dengan lingkaran pitch dengan lingkaran
pitch diukur dalam arah radial
8 Dedendum (dedendum)
Jarak antara lingkaran pitch dengan lingkaran kaki yang diukur dalam arah
radial
9 Working Depth
Jumlah jari-jari lingkaran kepala dari sepasang rodagigi yang berkontak
dikurangi dengan jarak poros
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
10
10 Clearance Circle
Lingkaran yang bersinggungan dengan lingkaran addendum dari gigi yang
berpasangan
11 Pitch point
Titik singgung dari lingkaran pitch dari sepasang roda gigi yang
berkontak yang juga merupakan titik potong antara garis kerja dan garis pusat
12 Operating pitch circle
lingkaran-lingkaran singgung dari sepasang roda gigi yang berkontak dan
jarak porosnya menyimpang dari jarak poros yang secara teoritis benar
13 Addendum circle
Lingkaran kepala gigi yaitu lingkaran yang membatasi gigi
14 Dedendum circle
Lingkaran kaki gigi yaitu lingkaran yang membatasi kaki gigi
15 Width of space
Tebal ruang antara rodagigi diukur sepanjang lingkaran pitch
16 Sudut tekan (pressure angle)
Sudut yang dibentuk dari garis normal dengan kemiringan dari sisi kepala
gigi
17 Kedalaman total (total depth)
Jumlah dari adendum dan dedendum
18 Tebal gigi (tooth thickness)
Lebar gigi diukur sepanjang lingkaran pitch
19 Lebar ruang (tooth space)
Ukuran ruang antara dua gigi sepanjang lingkaran pitch
20 Backlash
Selisih antara tebal gigi dengan lebar ruang
21 Sisi kepala (face of tooth)
Permukaan gigi diatas lingkaran pitch
22 Sisi kaki (flank of tooth)
Permukaan gigi dibawah lingkaran pitch
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
11
23 Puncak kepala (top land)
Permukaan di puncak gigi
24 Lebar gigi (face width)
Kedalaman gigi diukur sejajar sumbunya
Gambar 22 Bagian-bagian dari Roda Gigi Lurus
( Khurmi dan Gupta 2002)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
12
24 Komponen-Komponen Mesin Pemeras Batang Sorghum
241 Gear
Gear merupakan sebuah alat yang yang digunakan untuk meneruskan daya
dari poros ke poros lain (Kurmi 2002)
Rumus- rumus perhitungan roda gigi
- Modul (m)
- Jumlah gigi (Z)
- Kelonggaran ( clearance = C )
a Menghitung pitch (P)
P = π x m
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
f Adendum 1 m
g Dedendum 125 m
h Working depth 2 m
i Total depth 225 m
j Filled radius at root 04 m
242 Poros
Dalam pembuatan mesin pemeras batang sorghum rol diperlukan untuk
memeras batang sorghum Poros sendiri adalah batang logam berpenampang
lingkaran yang berfungsi untuk memindahkan putaran atau mendukung suatu
beban
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
13
Jika poros meneruskan daya maka poros mengalami momen puntir akibat
daya yang diteruskan sehingga pada penampang normal sepanjang poros terjadi
tegangan puntir Poros transmisi berfungsi meneruskan daya pada poros terjadi
gaya puntir dan pada penampang poros terjadi tegangan puntir
Bahan poros yang digunakan harus sesuai dengan fungsi poros tersebut
Untuk mendapatkan dimensi poros yang sesuai dibutuhkan gaya-gaya yang
bekerja pada poros tersebut Dengan gaya tersebut dapat ditentukan momen yang
bekerja Dengan mengetahui kekuatan material poros dan momen yang terjadi
maka didapatkan diameter poros yang diperlukan
Bahan dan diameter yang digunakan pada poros rol adalah sama Untuk
mengetahui beban reaksi yang terjadi pada poros dirumuskan sebagai berikut
1 Tinjauan terhadap momen puntir ekuivalen (Kurmi 2002462)
Te = radicAgrave挠十馆挠helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(21)
atau dengan persamaan
Te = 錰좨 τs D
3 ( Poros padat )
Te = 錰좨 C Do3 (1 - K4) ( Poros berongga )
2 Tinjauan terhadap momen lengkung ekuivalen (Kurmi 2002463)
Me = 좨挠 ( M + radicAgrave挠十馆挠) helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(22)
atau
Me = 錰脑挠徽评D3 ( Poros padat )
Me = 錰脑挠徽评Do3(1 - K4) ( Poros berongga )
Dimana Te = momen puntir ekuivalen ( Kgm)
Me = momen bending ekuivalen ( Kgmm )
Do = diameter luar poros ( mm )
K = Di Do ( ditentukan = 04 )
τs =tegangan geser ( Kgmm2 )
σt = tegangan tarik ( Kgmm2 )
M = momen lentur yang terjadi ( Kgmm )
T = torsi yang terjadi (Kgmm)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
14
243 Rol
Sebuah rol pemeras terdiri dari mantel (selubung) yang biasanya terbuat
dari besi cor dan di pasang dengan cara disusutkan pada sebuah poros yang
terbuat dari baja tempa Berikut ini adalah gambar dari seperangkat rol pemeras
batang sorghum
( Yefri Chan ST MT 2011)
Gambar 23 Sebuah Rol Pemeras Batang Sorghum
Biasanya menurut standar dari Amerika ukuran diameter leher poros
seperti gambar diatas adalah separuh dari diameter rol gilingan
Mantel rol sendiri terbuat dari besi cor dengan campuran dari beberapa
logam lain seperti karbon mangan silisium fosfor dan belerang dengan
maksud untuk memperoleh hasil pengecoran yang baik sebagai rol pemeras
yaitu permukaannya keras dan berbutir kasar
244 Puli
Puli merupakan salah satu elemen dalam mesin yang berfungsi sebagai
alat yang meneruskan daya dari satu poros ke poros yang lain dengan
menggunakan sabuk Puli besi cor (Cast Iron Pulley) Puli secara umum terbuat
dari cast iron karena harganya yang lebih murah Puli yang digunakan pada
motor dan kompresor ini adalah terbuat dari cast iron
245 Sabuk
Sabuk berfungsi sebagai alat yang meneruskan daya dari satu poros ke
poros yang lain melalui dua puli dengan kecepatan rotasi sama maupun berbeda
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
15
2451 Perencanaan Puli dan Sabuk
1 Perbandingan kecepatan
Perbandingan antara kecepatan puli penggerak dengan puli pengikut
ditulis dengan persamaan sebagai berikut 潜前实融前融潜 (23)
Dimana
D1 = Diameter puli penggerak (mm)
D2 = Diameter puli pengikut (mm)
N1 = Kecepatan puli penggerak (Rpm)
N2 = Kecepatan puli pengikut (Rpm)
2 Kecepatan linier sabuk
Kecepatan linier sabuk dapat ditulis dengan matematis sebagai berikut
v = 60
Ndp (24)
Dimana
v = Kecepatan linier sabuk (ms)
d = Diameter puli pengikut (mm)
N = Putaran puli pengikut (Rpm)
3 Panjang Sabuk
Panjang sabuk adalah panjang total dari sabuk yang digunakan untuk
menghubungkan puli penggerak dengan puli pengikut Dalam perancangan
ini digunakan sabuk terbuka
(Khurmi RS 2002)
Gambar 24 Panjang Sabuk dan Sudut Kontak Pada Sabuk Terbuka
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
16
Persamaan panjang total sabuk terbuka dapat ditulis sebagai berikut
(Khurmi RS 2002)
dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig -+++=
xrr
xrrL2
2121
)(2)(p (25)
Dimana
L = Panjang total sabuk (mm)
x = Jarak titik pusat puli penggerak dengan puli pengikut (mm)
r1 = Jari-jari puli kecil (mm)
r2 = Jari-jari puli besar (mm)
4 Perbandingan tegangan pada sisi kencang dan sisi kendor
Persamaan perbandingan tegangan antara sisi kencang dengan sisi kendor
dapat ditulis sebagai berikut (Khurmi RS 2002)
bqm coseclog322
1 =T
T (26)
Dimana
T1 = Tegangan tight side sabuk (N)
T2 = Tegangan slack side sabuk (N)
micro = Koefisien gesek
θ = Sudut kontak (rad)
β = Sudut alur puli (o)
5 Sudut kerja puli (α)
Persamaan sudut kerja puli dapat ditulis dengan persamaan sebagai berikut
(Khurmi RS 2002)
Sin α = X
rr112 -
(untuk sabuk terbuka) (27)
Sudut kontak puli
θ = (180 ndash 2 α) 180p
rad (untuk sabuk tertutup) (28)
6 Kecepatan sabuk (v)
Besarnya kecepatan sabuk dapat dihitung dengan persamaan sebagai
berikut (Khurmi RS 2002)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
17
v = 60
Ndp (29)
Dimana
v = Kecepatan sabuk (ms)
d = Diameter sabuk (mm)
N = Putaran sabuk (rpm)
7 Daya yang ditransmisikan oleh sabuk
Persamaan daya yang dipindahkan oleh sabuk dapat ditulis dengan
persamaan sebagai berikut (Khurmi RS 2002)
P = (T1 - T2) v n (210)
Dimana
P = Daya yang dipindahkan oleh sabuk (W)
T1 = Tegangan tight side sabuk (N)
T2 = Tegangan slack side sabuk (N)
v = Kecepatan sabuk (ms)
n = Banyak sabuk
25 Pasak
Pasak adalah salah satu penahan beban dimana beban yang timbul atau
beban yang terjadi adalah beban geser dan beban bending Pada perancangan
pasak dalam memilih besar pasak tergantung dari besar perhitungan antara
perhitungan menurut tegangan geser dan tegangan bending
1 Tegangan geser
Tegangan geser adalah tegangan yang disebabkan oleh gaya yang bekerja
sepanjangsejajar dengan luas penampang gaya
Persamaan yang digunakan adalah
AF
=t (211)
Dimana
t = Tegangan geser (Nmm2)
F = Gaya (N)
A = Luas penampang (mm2) (Khurmi dan Gupta 2002)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
18
2 Tegangan bending
Dimana rumus yang digunakan
ws =oIYM
(212)
Y
IZ o= (213)
ws =ZM
(214)
Dimana
M = Momen lentur
Y = Jarak sumbu netral ke titik tempat tegangan yang ditinjau
ws = Tegangan lentur
oI
= Momen inersia
Z = Section modulus
26 Statika
Statika adalah ilmu yang mempelajari tentang statika dari suatu beban
terhadap gaya-gaya dan juga beban yang mungkin ada pada bahan tersebut
Dalam ilmu statika keberadaan gaya-gaya yang mempengaruhi sistem menjadi
suatu obyek tinjauan utama Sedangkan dalam perhitungan kekuatan rangka
gaya-gaya yang diperhitungkan adalah gaya luar dan gaya dalam
261 Gaya Luar
Beban
Reaksi Reaksi
Beban puli
Gambar 25 Sketsa Prinsip Statika Kesetimbangan
( Popov EP 1996 )
Beban roda gigi
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
19
Adalah gaya yang diakibatkan oleh beban yang berasal dari luar sistem
yang pada umumnya menciptakan kestabilan konstruksi Gaya luar dapat berupa
gaya vertikal horisontal dan momen puntir Pada persamaan statis tertentu untuk
menghitung besarnya gaya yang bekerja harus memenuhi syarat dari
kesetimbangan
ΣFx = 0 (215)
ΣFy = 0 (216)
ΣM = 0 (217)
262 Gaya Dalam
Gaya dalam dapat dibedakan menjadi
1 Gaya normal (normal force) adalah gaya yang bekerja sejajar sumbu
batang
2 Gaya lintang geser (shearing force) adalah gaya yeng bekerja tegak lurus
sumbu batang
3 Momen lentur (bending momen)
Persamaan kesetimbangannya adalah (Popov EP 1996)
sect Σ F = 0 atau Σ Fx = 0
Σ Fy = 0 (tidak ada gaya resultan yang bekerja pada suatu benda)
sect Σ M = 0 atau Σ Mx = 0
Σ My = 0 (tidak ada resultan momen yang bekerja pada suatu benda)
263 Tumpuan
Dalam ilmu statika tumpuan dibagi atas
1 Tumpuan rolpenghubung
Tumpuan ini dapat menahan gaya pada arah tegak lurus penumpu
biasanya penumpu ini disimbolkan dengan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
20
Gambar 26 Sketsa Reaksi Tumpuan Rol
2 Tumpuan sendi
Tumpuan ini dapat menahan gaya dalam segala arah
Gambar 27 Sketsa Reaksi Tumpuan Sendi
264 Diagram Gaya Dalam
Diagram gaya dalam adalah diagram yang menggambarkan besarnya
gaya dalam yang terjadi pada suatu konstruksi Sedang macam-macam diagram
gaya dalam itu sendiri sebagai berikut
1 Diagram gaya normal (NFD)
Yaitu diagram yang menggambarkan besarnya gaya normal yang terjadi
pada suatu konstruksi
2 Diagram gaya geser (SFD)
Yaitu diagram yang menggambarkan besarnya gaya geser yang terjadi
pada suatu konstruksi
3 Diagram moment (BMD)
Yaitu diagram yang menggambarkan besarnya momen lentur yang terjadi
pada suatu konstruksi
27 Mesin Bubut
Proses permesinan adalah waktu yang dibutuhkan untuk mengerjakan
elemen-elemen mesin yang meliputi proses kerja mesin dan waktu pemasangan
Reaksi
Reaksi
Reaksi
( Popov EP 1996 )
( Popov EP 1996 )
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
21
Pada umumnya mesin-mesin perkakas mempunyai bagian utama yaitu
a Motor penggerak (sumber tenaga)
b Kotak transmisi (roda-roda gigi pengatur putaran)
c Pemegang benda kerja
d Pemegang pahatalat potong
Prinsip kerja mesin mesin bubut adalah benda kerja yang berputar dan
pahat yang menyayat baik memanjang maupun melintang Sedangkan macam-
macam pekerjaan yang dapat dikerjakan dengan mesin ini adalah antara lain
- Pembubutan memanjang dan melintang
- Pengeboran
- Pembubutan dalam atau memperbesar lubang
- Membubut ulir luar dan dalam
Perhitungan waktu kerja mesin bubut adalah
1 Kecepatan pemotongan (v)
V = πD (218)
Dimana
D = diameter banda kerja (mm)
N = kecepatan putaran (rpm)
2 Pemakanan memanjang
Waktu permesinan pada pemakanan memanjang adalah
n = d
v
1000p
(219)
Tm = nS
L
r (220)
Dimana
Tm = waktu permesinan memanjang (menit)
L = panjang pemakanan (mm)
S = pemakanan (mmput)
n = putaran mesin (Rpm)
d = diameter benda kerja (mm)
v = kecepatan pemakanan (mmnt)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
22
3 Pada pembubutan melintang
Waktu permesinan yang dibutuhkan pada waktu pembubutan melitang
adalah
Tm = nS
r
r (221)
Dimana
r = jari-jari bahan (mm)
28 Pengecoran atau penuangan (casting)
Pengecoran atau penuangan (casting) merupakan salah satu proses
pembentukan bahan bakubahan benda kerja yang relatif mahal dimana
pengendalian kualitas benda kerja dimulai sejak bahan masih dalam keadaan
mentah Komposisi unsur serta kadarnya dianalisis agar diperoleh suatu sifat
bahan sesuai dengan kebutuhan sifat produk yang direncanakan namun dengan
komposisi yang homogen serta larut dalam keadaan padat
Proses penuangan juga merupakan seni pengolahan logam menjadi bentuk
benda kerja yang paling tua dan mungkin sebelum pembentukan dengan
panyayatan (chipping) dilakukan Sebagai mana ditemukan dalam artifacts kuno
menunjukkan bukti keterampilan yang luar biasa dalam pembentukan benda dari
bahan logam dengan menuangkan logam yang telah dicairkan (molten metals)
kedalam cetakan pasir khusus menjadi bentuk tertentu Pengecoran dengan
menggunakan cetakan pasir juga merupakan teknologi yang menuangkan larutan
cair dari logam secara hati-hati kedalam cetakan pasir yang sudah dipersiapkan
dengan hasil yang mendekati sempurna Oleh karena itulah proses pembentukan
melalui teknik penuangan ini juga digunakan pada level kebangsawanan seperti
pembuatan benda-benda seni seperti ornament alam dan alat memasak dan lain-
lain
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
23
BAB III
PERENCANAAN DAN PERHITUNGAN
31 Cara KerjaSistemTransmisiPadaMesinPemerasBatangSorghum
Cara kerja mesin ini adalah tenaga dari motor diesel akan dipindahkan
melalui belt menuju puli besar setelah itu putaran ditransmisikan melalui roda gigi
transportir pertama ke roda gigi sedang kemudian putaran itu ditransmisikan lagi
oleh roda gigi transportir kedua ke roda gigi besar Putaran roda gigi besar ini
dihubungkan dengan roda gigi pada rol depan sehingga poros rol berputar
Selanjutnya putaran poros rol depan ini ditransmisikan ke poros rol atas dan
belakang melalui tiga buah roda gigi sehingga poros rol atas dan belakang dapat
berputar Putaran ketiga buah rol dibuat searah agar saat batangsorghum
dimasukkan batangsorghum dapat terbawa oleh rol
Secara garis besar proses mesin pemeras batangsorghum adalah mula-
mula batangsorghum dimasukkan antara rol atas dan rol depan kemudian rol
menggilas batangsorghum Penggilasan rol pertama masih tersisa nira dalam
ampas yang kemudian digilas kembali oleh rol belakang sehingga tidak ada lagi
nira yang tersisa dalam ampas Nira tersebut akan jatuh ke penadah yang telah
disediakan Nira yang telah terkumpul dalam penadah tersebut dapat langsung
digunakan untuk proses pembuatan bio etanol selanjutnya
32 PerencanaanPulidanSabuk
Diketahuispesifikasitransmisipadamesinpemerasbatangsorghumdandiesel
sebagaiberikut
1 Putarandiesel ( 1N ) = 1420 Rpm
2 Diameter puli yang digerakan ( 2D ) = 795 mm
3 Panjangsumbupuli dieseldanpuli yang digerakkan( x ) = 4m
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
24
Analisa perhitungan
1 Kecepatan sabuk
V = p 1d 抈學恘迷
= 米學 酵迷 學酵學 d迷恘迷
= 2972 ms
2 Panjang sabuk yang digunakan
dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig -+++=
x
ddxddL
4
)(2)(
2
221
21
p
= 157Ῠ04十0795邹十24十族ῨĖi能Ė行k闹邹潜ii 祖
=157(1195)+8+Ῠ能ĖƼk闹邹潜嫠o
=1876+8+001
=9886 m
3 Sudut kontak (q ) yang terjadi pada sabuk antara puli diesel dan pulimesin
pemeras batang sorghum
Gambar31Sabukdanpuli
x = 4 m
B Puli diesel
Puli yang digerakkan
A
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
25
Untuksabukterbuka sudutsinggung yang terjadiantarasabukdanpuli
Sin x
dd
x
rr
21212 -
=-
=a
= Ė行k闹能Ėi㷠i
a = 滚轨柜能嫠00495
= 283deg
Sudut kontak puli pada motor
θ = (180deg ndash 2 α) 180p
= (180deg ndash 2 283deg) 180
143
= (17434deg) 01744
= 304rad
Sudut kontak puli pada roda gigi
θ = (180deg+ 2 α) 180p
= (180deg + 2 283deg) 180
143
= (18566deg) 01744= 304 rad
4 Koefisien gesekan
micro = 054 ndash d恘學ad恘嫩剿
= 054 ndash d恘學ad恘嫩d幂蜜d
= 054 ndash d恘學密d米d
= 054 - 0233= 03
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
26
MenghitungBesarnyaKapasitasMesinPemerasBatangSorghum
Luassatubatangsorghum故实挥辊㷠
= 314 (12)2
= 452 16 mm2
Luassepuluhbatangsorghum = 452 16 mm2 x 10 batang
= 4521 6 mm2
Gaya pemerasanadalah
(Ft) = 鸟拟
= 嫠㷠iĖƼi念鸟狞i闹㷠嫠o弄弄潜
= 274kN
Gaya perasdengansudut 70
Ft = 2740 N cos 70
= 8375 N
Kemudianuntukmenentukandaya yang
diperlukanpadamesinpemerastebuiniadalahsebagaiberikut
Torsi padarolatas
T = Gaya x frac12 diameter
= 8375N x 0105 m
= 8775Nm
Dayauntukmemutarrol
P =m行行闹娘弄诺㷠π诺iĖoĖ
= 36738 watt
= Ƽo行Ƽm糯狞疟疟行io
= 492 HP
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
27
Perbandingantranmisi
1 Motor Puli A ΰ嫠ΰ㷠 = 劈㷠劈嫠
N2 = 嫠i㷠Ė铺i嫠行k闹
= 73232 Rpm
2 Puli B - Pinion C
Satuporos maka NA = NC
NA = 73232 Rpm
3 Pinion C ndash Roda Gigi D
ND = 劈品ΰ品劈劈
=嫠㷠i行Ƽ㷠Ƽ㷠破颇屏oĖi
= 15035Rpm
4 Roda Gigi D ndash Pinion E
Satuporosmaka ND=NE
ND = 15035Rpm
5 Pinion E ndash Roda Gigi F
NF = 劈琵ΰ琵劈毗
= 嫠闹ĖƼ闹㷠嫠闹m嫠㷠
= 398 Rpm 40 ࡨ Rpm
Torsi padarodagigiOslash 875 mm
T =鸟诺oĖ㷠胚诺iĖ
= Ƽo行Ƽm诺oĖ㷠气铺iĖ
= 8775Nm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
28
DayauntukmemutarporosrodagigiOslash 875 mm
P = 孽诺㷠π诺娘oĖ
= m行行闹诺㷠π诺嫠闹ĖoĖ
= 16734 watt
Torsipadaporospuli
T = 鸟诺oĖ㷠胚诺娘
= 嫠o行Ƽi诺oĖ㷠胚诺行ƼĖ
= 234Nm
Dayauntukmemutarporospuli
P = 孽诺㷠π诺娘oĖ
= 㷠Ƽi诺㷠π诺行ƼĖoĖ
= 17904 watt
= 嫠行kĖi糯狞疟疟行io
asymp 24 HP
Olehkarenaitu kitamengambil diesel dengandaya 24 HP
Daya yang ditransmisikan P = 24 HP
17904 W = Ῠ馆嫠石馆㷠) v = Ῠ馆嫠石馆㷠) 2972 馆嫠 石馆㷠 = 嫠行kĖi㷠k行㷠
馆嫠 石馆㷠 = 60242棺 (i)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
29
딸轨v硅棍逛闺锅轨 23 log 足飘前飘潜卒 = 幌嫠凰嫠 实0h果h04 实0912
log dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig
2
1
T
T = Ėk嫠㷠㷠Ƽ
log dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig
2
1
T
T = 0397
dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig
2
1
T
T = 249 (ii)
Dari persamaan (i) dan (ii) 60242十馆㷠馆㷠 实249
60242 + 馆㷠 = 249馆㷠
60242 = 149 馆㷠 馆㷠 = 40438 N 馆嫠 石404h棺实60242棺 馆嫠 = 100672 N
5 Massa per meter panjang sabuk (m)
m = Area x Panjang x Densitas
= A x 9886m x 1140kgm3= 9886 A kgm2
6 Gaya tarik sentrifugal (Tc)
Tc = m x V2
= 9886 A kgm2x (2972ms)2
= 9886 A x 8832784 N
= 873210o A N
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
30
7 Gaya tarik total
T = T1+ Tc
= 100672N+873210o A N (iii)
8 Gaya tarik maksimum pada sabuk (T)
T = As
= 410o A N (iv)
Dari persamaan (iii) dan (iv)
100672N+873210o A N = 410o A N
4732 10o A N = 100672 N
A = 212747 10能o桂㷠
A = 212747桂桂㷠
9 Daya yang ditransmisikan sabuk pada kecepatan v = 2935ms
P = )( 21 TT - v
= (100672 Nndash 40438N)2935 ms
= 17678679watt
= 2370 hP
v Daya yang ditransmisikan hanya 2370 hP hal ini dikarenakan pada
saat sabuk berputar terjadi selip antara sabuk dengan puli oleh karena itu daya
yang ditransmisikan tidak 24 hP
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
31
33 PerhitunganRoda Gigi
1 Dalam menghitung roda gigi AElig 124 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 8 mm
- Jumlah gigi (Z) 11
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 8 mm
= 2512 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 8 + 025 x 8 mm
= 18 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 8 mm x 11
= 88 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 88 mm ndash 2 (8mm + 025 x 8mm)
= 60 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 88 mm + 36 mm= 124 mm
f Adendum 1 m 8 mm
g Dedendum 125 m 10 mm
h Working depth 2 m 16 mm
i Total depth 225 m 18 mm
j Filled radius at root 04 m 32 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
32
2 Dalam menghitung roda gigi AElig875 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 14 mm
- Jumlah gigi (Z) 58
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 14 mm
= 4396 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 14 + 025 x 14 mm
= 315 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 14 mm x 58
= 812 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 812 mm ndash 2 (14 mm + 025 x 14 mm)
= 777 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 812 mm + 63 mm
= 875 mm
f Adendum 1 m 14 mm
g Dedendum 125 m 17 mm
h Working depth 2 m 28 mm
i Total depth 225 m 315 mm
j Filled radius at root 04 m 56 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
33
3 Dalam menghitung roda gigi AElig215 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 10 mm
- Jumlah gigi (Z) 17
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 10 mm
= 314 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 10 + 025 x 10 mm
= 225 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 10 mm x 17
= 170 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 170 mm ndash 2 (10 mm + 025 x 10 mm)
= 145 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 170 mm + 45 mm)
= 215 mm
f Adendum 1 m 10 mm
g Dedendum 125 m 125 mm
h Working depth 2 m 20 mm
i Total depth 225 m 225 mm
j Filled radius at root 04 m 4 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
34
4 Dalam menghitung roda gigi AElig604 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 8 mm
- Jumlah gigi (Z) 71
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 8 mm
= 2512 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 8 + 025 x 8 mm
= 18 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 8 mm x 71
= 568 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 568 mm ndash 2 (8 mm + 025 x 8 mm)
= 548 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 568 mm + 36 mm)
= 604 mm
f Adendum 1 m 8 mm
g Dedendum 125 m 10 mm
h Working depth 2 m 16 mm
i Total depth 225 m 18 mm
j Filled radius at root 04 m 32 mm
331 Menghitung Kekuatan Roda Gigi
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
35
1 kekuatan roda gigi AElig124 yang berfungsi sebagai pinion
a menghitung kecepatan pinion
Dalam menghitung kecepatan dari pinion dibutuhkan data-data
sebagai berikut
- Modul (m) 8 mm
- Jumlah gigi dari pinion (Tp) 11
- Jumlah putaran dari roda gigi pinion (柜颇) 124 rpm
- Jumlah gigi dari roda gigi (馆啤) 71
- Allowable Static Stress (fo) lampiran 4 105 kg桂桂㷠
- Lebar muka gigi (b) 15708 mm
- Faktor keamanan (Cs) lampiran 5 125
Kecepatan dari pinion adalah 惯 实挥果딸贵果柜贵100
实挥果桂果馆贵果柜贵100
实挥果8果11果124100
= 34264 mmenit
= 57 m detik
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
36
34 Desain Poros Roda Gigi
DesainPorosPulidanRodaGigi Pinion Dengan Gear
Diketahui P = 24 PK = 17904 watt T1 = 100672 N
N = 730 Rpm T2 = 40438 N
T1 T2 实25世
WGear = 3924 N
WPuli = 106635 N
σ = 40 Mpa = 40 N mm世 2
Km = 2
Kt = 2
DGear = 124 mm =RGear = 63 mm
DPuli = 795 mm = RPully = 3975 mm
Maka torsi yang di transmisikanoleh shaft
T = 鸟时oĖ㷠胚娘 实 嫠行kĖi时oĖ㷠胚时行ƼĖ = 234 Nm =234000Nmm
Bebankebawah vertical porospadapuli
= T1 + T2 + Wpuli =(100672 +40438 + 106635) N
= 247745 N
Torsi pada gear samapadaporos makabeban vertical keatasporospada gear
Ft = 孽捏扭泞狞暖实 㷠Ƽi时嫠Ė遣o㷠
= 39 x 103 N
Total bebanvertikalkeataspadaporos
Ft ndash Wgear = 3900 ndash 3924 = 386076 N
RC
386076 N
247745 N
RD
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
37
Dari momen di D
RC x 270 = 386076 x 380 + 247745 x 110
RC = 嫠io行Ėmmm嫩㷠行㷠闹嫠k闹㷠行Ė
RC = 6443 N
RD + 386076 = RC + 247745 N
RD = 6443 + 247745- 386076
RD = 110479 N
BM di gear danpuli = 0
BM di A = 386076 110 = 4246836 Nmm
BM di B = 247745 110 = 2715195 Nmm
BM maksimum di A maka M = MA = 4247 10Ƽ Nmm
Moment punter equvivalen
Te = 税ῨKm 时M邹㷠十ῨKt 时T邹㷠
= 税Ῠ2时4247 时10Ƽ邹㷠 十Ῠ2时24h时10Ƽ邹㷠
= 税721480h6 时10o 十2h6196 时10o
= 税957676h6 时10o
= 9786 10Ƽ Nmm
Te = 胚嫠o τ时dƼ
9786 10Ƽ = 气嫠o 时40딸h
dƼ = 12466242
d = 4995mm atau 50 mm
Diameter yang digunakan 50 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa poros pada mesin
dengan diameter 60 mm aman karena melebihi diameter yang diperlukan
yaitu 50 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
38
Gambar 32DesainPorosPulidanRoda Gigi Pinion
B C D
110 270
A C
BD
A
A
A
C D
B
B
D C
B
CD
(a) Space Diagram
(e) BM Diagram
(d) NFD
(c) SFD
(b) Torsi Diagram 234x103 Nmm
1241845Nmm
3048155Nmm
3924 N 106635 N
112895 N 277105 N
A B
110
Pinion Puli
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
39
DesainPorosRoda Gigi Pinion Dengan Gear
Diketahui T = 234x103Nmm
N = 150 Rpm
AC = 85 mm
BD = 85 mm
Dc = 215 mm = Rc = 175 mm
Dd = 604 mm = Rd = 302 mm
AB =290 mm
σ = 84 Nmm2
τ = 40 Mpa = 40 Nmm2
Θc = 80o
Wd = 810 N
Θc = 72o
Wc = 108 N
Km = 2
Kt = 2
Daya yang ditransmisikan
P x 60 = T2πN
P = 㷠Ƽi诺嫠Ėsup3㷠胚嫠闹ĖoĖ
= 36738 Kw
Karena Torsi kebawah di C dan di D sama Maka gayatangensialdigearC
FtC = 孽捏宁 =
㷠Ƽi诺嫠Ėsup3嫠行闹
= 1337 N
Ftcrsquo = 嫠ƼƼ行虐纽c嫠m
=4327 N
Gaya total kebawah di C = Ftc + Wc=4327 N + 108 N = 4435 N
Gaya tangensial gear D
FtD = 孽捏拧 =
㷠Ƽi诺嫠Ėsup3ƼĖ㷠 = 7748 N
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
40
Ftdrsquo = 行行im虐纽c嫠Ė
= 行行imĖ嫠om = 4612 N
Gaya total kebawah di C = FtD + WD=4612 N + 810 N = 5422 N
Maka RAdan RB = Reaksipada A dan B
RA + RB = 5422 N + 4435 N
= 9857 N
Momen di A
RB x 290 = 5422 x 205 + 4435 x 85
RB = 嫠嫠嫠嫠闹嫠Ė嫩Ƽ行ok行闹㷠kĖ
RB = 5133 N
RA = 9857 ndash 5133 = 4724 N
BM di C
MC = RA x 85
= 4724 x 85
= 401540Nmm
BM di D
MD = RB x 85
= 5133 x 85
= 436305Nmm
Maximum bending momen
M = MD = 436305Nmm
A
C D
B120
290
RB RA
5422 N 4435 N
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
41
MomenPuntirEquivalent
Te = 税ῨKmxM邹sup2十ῨKtxT邹sup2 = 税Ῠ2x4h6h05邹㷠 十Ῠ2x2h4≯10Ƽ邹sup2 = 税76x10嫠嫠 十219x10嫠嫠
= 税979x10嫠Ė
= 989 x 10闹 Nmm
989 x 10闹 Nmm = 气嫠o xτxdsup3
dsup3 = 1129275
d asymp 50 mm
untuk Equivalent bending momen ( Me)
Me = 嫠㷠 揍KmxM 十税ῨKwxM邹㷠十ῨKtxT邹] = 嫠㷠 揍Ῠ2x4h6h05邹十9890000] = 嫠㷠 1861610
= 930805Nmm
930805 Nmm= 气Ƽ㷠 xσbxdsup3
dsup3 = 1129275
d = 48 mm
darikedua diameter tersebutdiambil yang paling besar
d = 50 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa poros pada mesin
dengan diameter 65 mm aman karena melebihi diameter yang diperlukan
yaitu 50 mm Namun sebaiknya diameter poros yang digunakan adalah 60
mm tidak terlalu besar melebihi 50 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
42
3
A B
C D
120
290
A C
BD
A
A
A C D
B
B
D CB
C D
(a) Space Diagram
(e) BM Diagram
(d) NFD
(c) SFD
(b) Torsi Diagram 234x103 Nmm
436305 Nmm 401540 Nmm
4435N 5422N
5113 N 4724 N
Gambar 33DesainPorosRoda Gigi Pinion Dengan Gear
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
43
35 Menentukan Dimensi pasak
Pasakdigunakanuntukmenahangaya geser antara poros dengan rol
maupun poros dengan gear Bahanpasakterbuatdari ST 42
kekuatanbahandiketahuikekuatangesersebesar τ=40
Nmm2dankekuatantariksebesar
σ= 70 Nmm2
1 Kekuatanijin pasak
- Tegangantarikmaksimumpasak
σu = 70 Nmm2
σmax =σy
= 40 Nmm2
- Tegangangesermaksimumpasak
τ max = 嫠㷠σ max
= 嫠㷠40 Nmm㷠
= 20 Nmm㷠
2 Diameter poros diketahui 50 mm dari tabel didapat
w = 16 mm
t = 10mm
dan bila diketahui T = l x w x τ x 焦d = l x 16 x 42 x
a迷d = 16800 l N mm(i)
dan juga T = 靳學恘 x τ x 焦米 =
靳學恘 x 42 x a迷米 = 103 x 學迷恘N铰铰d (ii)
maka dari persamaan (i) dan (ii) didapat
l = 學迷米學迷恘梗铰铰d學恘密迷迷抈铰铰 = 61 31 mm
dan bila diketahui T = l x 缴d x σ x
焦d = l x 學迷d x 70 x
a迷d = 87510 l N mm(iii)
maka dari persamaan (ii) dan (iii) didapat
l = 學迷米學迷恘梗铰铰d密蜜a學迷抈铰铰 = 1177 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
44
maka dimensi pasak adalah w = 16 mm t = 10 mm l = 1177 mm
351 Lubangpasak
Proses penggefrasisan untuk lubangpasakw = 16 mm t = 10 mm l =
1177 mm dengan menggunakan 2 mata frais diameter 5 mm dan 16 mm dua
tahap Bahan poros baja ST 34 Sebelum proses pengefraisan terlebih dahulu
pastikan matafrais tidak dalam keadaan rusak
1 Waktu pengerjaan dengan mata frais 5 mm
Putaran (n) = 150 rpm
Sr = 018
Kedalaman (l) = 10 mm
Waktu untuk sekali pengefraisan
Tm =nSr
ld
30 +
=ĖƼ闹嫩ƼĖ嫠m嫠闹Ė
= 0167 menit
Pengefraisan dilakukan di 4 titik sehingga waktu pengefraisan
= 4 x 0167
= 0668 menit
Waktu setting = 5 menit
Waktu pengefraisan untuk mata frais 5 mm adalah 0668 + 5 = 5668menit
2 Waktu pengefraisan 16 mm dengan mata frais28 mm
Putaran (n) = 150 rpm
Sr = 018
Kedalaman(l) = 10 mm
Waktu untuk sekali pengefraisan
Tm =nSr
ld
30 +
=ĖƼ㷠闹嫩ƼĖ嫠m嫠闹Ė= 038 menit
Pengefraisan dilakukan di 4 titik sehingga waktu pengefraisan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
45
= 4 x 038
= 152 menit
Waktu setting = 5 menit
Waktu pengerjaan untuk mata frais 5 mm adalah 152 + 5 = 652 menit
Waktu total pengerjaan untuk pengefraisan lubang pasak= 12188 menit
atau 13 menit
36 Desain untuk rumah bearing
Untuk diameter bearing 40 mm diameter bor 17 mm lebar bearing 12
mm Dengan no bearing 203 hasil ini didapat dari tabel bearing maka tebal rumah
bearing adalah
Diketahui 逛 = 60 mm ( jarak antar baut)
w = 9465 N
σ ( tegangan bending cast iron) = 15 N桂桂㷠
棍实顺h灌逛2 σ l
棍实顺h94656021512
棍实radic47h25
t = 2175 mm
Untuk diameter bearing 50 mm diameter bor 20 mm lebar bearing 15
mm Dengan nomor bearing 304 hasil ini didapat dari tabel bearing maka tebal
rumah bearing adalah
Diketahui
a =70 mm ( jarak antar baut)
w = 1134 N
σ ( tegangan bending cast iron) = 15 N桂桂㷠
棍实顺h灌逛2 σ l
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
46
棍实顺h11h47021515
棍实税5292
t = 23 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa rumah bearing yang ada pada mesin adalah aman dengan tebal 25 mm
37 Perhitungan Las
Pengelasan yang ada pada kontruksi alat ini terbagi menjadi 2 jenis
untuk bagian rangka adalah las sudut dan las V menggunakan las listrik
Perhitungan kekuatan las pada sambungan tepi padarangka dengan tebal plat 10
mm panjang pengelasan 500 mm sehingga untuk memperhitungkan kekuatan las
ditentukan A dengan
A = 10mm sin 45 500 mm
= 10mm 0707 500 mm
= 3535 mm2
Elektroda yang digunakan E 6013
E 60 = Kekuatan tarik terendah setelah dilaskan adalah 60000 psi atau 420
Nmm2
1 = Posisi pengelasan mendatar vertical atas kepala dan horizontal
3 = Jenis listrik adalah DC poloaritas bolik (DC+) diameter elektroda 5 mm
arus 230 ndash 270 A tegangan 27-29 V
Tegangan yang terjadi pada sambungan adalah
Fmax = ƼĖĖ铺km嫠㷠
= 14715 N
AF max
=s
353551471 N
=s
= 0416 Nmm2
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
47
Tegangan tarik ijin las (st)
st = 05 s ijin
= 05 420 Nmm2
= 210 Nmm2
Karena s pengelasan lts ijin maka pengelasan aman
38 MenentukanKapasitasPenggilasanBatangSorghum
Kapsitaspenggilasan = keliling roll x jumlahputaran
= 2 π r x 40 Rpm
= 2 π 0105 x 40 Rpm
= 26376 mmenit
Kapasitas = kapasitaspenggilasan x beratsorghum x jumlahbatangsorghum
= 263 x 0125 kgm x 10
= 6594 Kgmenit x 60
= 3956 Kgjam
Atau 4000 Kgjam
Makakapasitasmesinpemerasbatangsorghuminiadalah 4000 Kgjam
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
48
BAB IV
PROSES PEMBUATAN ALAT 41 Pembuatan Mesin
Mesin ini dibuat atas kerjasama antara mahasiswa Teknik Universitas
Sebelas Maret dengan bengkel mesin Universitas Sebelas Maret Untuk
menyelesaikannya dibutuhkan waktu 3 bulan dan untuk pengetesan mesin
membutuhkan waktu 1 minggu
411 BahanYang Digunakan
a Dua buah rol dengan diameter 200 mm dan sebuah rol dengan diameter
250 mm sebagai penggilas
b Besi plat dengan tebal 10mm sebagai tempat penghantar nira dan
sorghum
c Besi profil U ukuran 150 x 38 x 38 mm sebagai rangka dan landasan
d Kayu jati ukuran 150 mm x 200 mm sebagai landasan mesin
e Kuningan plat sebagai bantalan geser metal
f Bearing
g Baut M 14 dan M 12 sebagai pengunci bantalan
h Besi diameter 60 mm dan 50 mm sebagai poros
412 Alat Yang Dibutuhkan
a Gergaji
b Mesin bubut
c Mesin bor
d Mesin gerinda
e Mesin las
f Meteran
g Siku mistar baja
h Amplas
i Catthinner
j Kapur
k kuas
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
49
413 Peta Operasi Kerja
Peta operasi kerja adalah Peta Kerja yang menggunakan urutan kerja
dengan jalan membagi pekerjaan tersebut kedalam elemen-elemen operasi
secara detail
Peta Operasi Kerja Pembuatan Roda Gigi dan Roll
Poros Roda Gigi 1 amp 2 Poros Rol 3 4 amp 5 Roda gigi
0-1 0-1 0-1
0-2 0-2 0-2
1-1
1-2
1-3
1-2
1-1
1-1
Di ukur dengan sket match
Operasi Bubut
Pemeriksaan ukuran
0-3
0-4
0-3
0-4
0-3
0-5
Di ukur dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan ukuran
Pembuatan cetakan
Pemeriksaan ukuran
Operasi pengecoran
Di ukur dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan ukuran
Pemeriksaan ukuran
Pemeriksaan ukuran
Operasi mesin bor
Pemeriksaan ukuran
0-4
Operasi mesin gerinda
Pemeriksaan ukuran
1-2
Dirakit
0-5
Proses Perlakuan panas
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
50
Resume
Langkah Kerja Pembuatan Poros Roda Gigi 1 amp 2
- Operasi 1 Proses pengukuran dengan sket match poros yang akan
Dibubut menandainya sesuai dengan ukuran masing-
masing poros
- Operasi 2 Proses pembubutan pada ujung kanan sepanjang 300 mm
dari diameter 70 mm menjadi diameter 65 mm
- Pemeriksaan 1 Diperiksa ukurannya
- Operasi 3 Mengukur dengan menggunakan sket match
- Operasi 4 Dilakukan proses pembubutan pada ujung kiri sepanjang
250 mm dari diameter 70 mm menjadi diameter 65 mm
- Pemeriksaan 2 Diperiksa ukurannya
- Operasi 5 Proses pengefraisan sepanjang 50 mm dengan kedalaman
7mm
- Pemeriksaan 3 Diperiksa ukurannya
Poses pengerjaan
Bahan cast iron grade 15 Oslash70 panjang 555 mm
1 Mengambil bahan dan perlengkapan mesin bubut
2 Mengecek ukuran bahan dan alat bantu yang diperlukan
3 Mempersiapkan mesin bubut dan perlengkapan yang lainya
4 Menyeting pahat dan putaran mesin bubut
5 Menyekam benda kerja sepanjang 180 mm
6 Membubut rata permukaan ujung benda kerja
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
51
7 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadiOslash 65 mm
sepanjang 500 mm
8 Membalik benda kerja
9 Menyekam benda kerja sepanjang 220 mm
10 Memfacing benda kerja sampai benda kerja berukuran panjang 550 mm
11 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadiOslash65 mm
sepanjang250 mm
12 Menganti pahat rata dengan pahat alur
13 Membubut alur benda kerja dengan posisi pahat alur 50 mm dari ujung
benda kerja sedalam 95 mm
14 Mengganti pahat alur dengan pahat rata
15 Melepas benda kerja
Poses pengerjaan
Bahan cast iron grade 15 Oslash 70 panjang 310 mm
1 Mengambil bahan dan perlengkapan mesin bubut
2 Mengecek ukuran bahan dan alat bantu yang diperlukan
3 Mempersiapkan mesin bubut dan perlengkapan yang lainya
4 Menyeting pahat dan putaran mesin bubut
5 Menyekam benda kerja sepanjang 100 mm
6 Membubut rata permukaan ujung benda kerja
7 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadi Oslash 65 mm
sepanjang 150 mm
8 Membalik benda kerja
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
52
9 Menyekam benda kerja sepanjang100 mm
10 Memfacing benda kerja sampai benda kerja berukuran panjang 300 mm
11 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadi Oslash65 mm
sepanjang 160 mm
12 Mengganti pahat rata dengan pahat alur
13 Membubut alur benda kerja dengan posisi pahat alur 50 mm dari ujung
benda kerja sepanjang 78 mm sedalam 95 mm
14 Mengganti pahat alur dengan pahat rata
15 Melepas benda kerja
Langkah Kerja Pembuatan Roda Gigi
- Operasi 1 Proses pengukuran dengan sket match dan meteran untuk
roda gigi yang akan dibuat
- Operasi 2 Proses pembuatan cetakan negative sesuai dengan ukuran
masing-masing roda gigi yang akan dibuat
- Pemeriksaan 1 Diperiksa ukurannya
- Operasi 3 Proses pengecoran dan pembentukan roda gigi
- Operasi 4 Proses penghalusan setelah proses pengecoran
- Operasi 5 Proses perlakuan panas dengan penambahan kadar carbon
untuk meningkatkan tingkat kekerasannya
- Pemeriksaan 2 Diperiksa ukurannya
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
53
Proses pengecoran untuk pembuatan Puli dan Roda Gigi
Gambar 41 Roda gigi lurus
a) Proses awal pembuatan cetakan ini dilakukan dengan terlebih dahulu
membuat model atau Pola dengan posisi model berada pada kedua
bagian cetakan yakni drag dan cope maka model dibuat dari dua keping
kayu (papan) yang digabungkandengan model yang berbentuk bundar
b) Pengerjaan berikutnya ialah pembuatan inti dimana inti (teras) ini dibuat
dari pasir cetak dari jenis Pasir minyak atau pasir kwarsa dengan
campuran minyak nabati
d) Urutan pekerjaan yang harus dilakukan dan dipersiapkan sebelum
pengisian pasir kedalam rangka cetak antara lain
- Menyiapkan plat (papan) landasan
- Tempatkan rangka cetak diatas papan untuk cetakan bawah (drag)
dengan pola inti (kayu) untuk kedudukan inti (teras) pasir
e) Pengisian pasir kedalam rangka cetak
f) Pembuatan saluran dengan cara memasangkan saluran secara tegak lurus
g) Pekerjaan berikutnya ialah menempatkan kembali rangka cetak yakni
menggabungkan kedua cetakan (drag dan cope) pada benda bulat
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
54
simetris ini sebenarnya tidak terlalu sulit dimana yang paling penting
adalah penempatan posisi kedudukan Intinya telah ditempatkan ditengah-
tengah rangka cetak dengan memposisikan lubang cope pada inti serta
posisi pen pengarah dari rangka cetak dalam keadaan sejajar maka posisi
rongga sudah sejajar
h) Proses penuangan merupakan proses yang menentukan keberhasilan
dalam pembentukan benda kerja oleh karena itu didalam pelaksanaannya
harus dilakukan secara hati-hati terutama dalam memperlakukan cetakan
ini Dan yang paling penting lagi dalam proses penuangan ini ialah faktor
keselamatan kerja alat-alat keselamatan kerja seperti sarung tangan
sepatu kaca mata dan lain-lain hendaknya sangat diperhatikan
Gambar 42 Proses penuangan ( Hardi Sujana 2008 )
Langkah Kerja Pembuatan Rumah Bantalan
- Operasi 1 Pengukuran benda kerja untuk rumah bantalan dengan
ukuran 100 mm x 100 mm
- Operasi 2 Proses pemotongan dengan menggunakan mesin las sesuai
dengan yangdirencanakan
- Operasi 3 Pengerjaan penghalusan bekas potongan las dengan
gerinda tangan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
55
- Pemeriksaan 1 Dilakukan pemeriksaan ukuran rumah bantalan
- Operasi 4 Pada bagian rangka yang sudah dilasdiberi tanda titik dan
dibor dengan menggunakan bor tangan untuk menjadi
diameter 80 mm
- Operasi 6 Pemeriksaan ukuran lubang yang telah di bor
Proses Perakitan Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum
Perakitan merupakan tahap terakhir dalam proses perancangan dan
pembuatan suatu mesin atau alat dimana suatu cara atau tindakan untuk
menempatkan dan memasang bagian-bagian dari suatu mesin yang digabung dari
satu kesatuan menurut pasangannya sehingga akan menjadi perakitan mesin yang
siap digunakan sesuai dengan fungsi yang direncanakan
Sebelum melakukan perakitan hendaknya memperhatikan beberapa hal sebagai
berikut
1 Komponen-komponen yang akan dirakit telah selesai dikerjakan dan telah
siap ukuran sesuai perencanaan
2 Komponen-komponen standar siap pakai ataupun dipasangkan
3 Mengetahui jumlah yang akan dirakit dan mengetahui cara pemasangannya
4 Mengetahui tempat dan urutan pemasangan dari masing-masing komponen
yang tersedia
5 Menyiapkan semua alat-alat bantu untuk proses perakitan
Langkah kerja
1 Memasang rol ke- 1 ke- 2 dan ke- 3 pada rangka yang pada kedua
ujungnya terlebih dahulu dipasang bantalan
2 Memasang roda gigi pada poros rol 1 2 dan 3 kemudian dipasak
3 Memasang roda gigi pada sisi luar poros rol kemudian dipasak
4 Memasang poros transmisi pada rangka yang kedua ujungnya dipasangi
bantalan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
56
5 Memasang puli roda gigi pinion dan roda gigi pada poros transmisi
kemudian dipasak
6 Mengecek semua kondisi sambungan dan pergerakan dari roda-roda gigi
42 Perawatan Alat
Perawatan adalah suatu kegiatan atau pekerjaan yang bertujuan untuk
memperpanjang umur mesin Dengan adanya perawatan diharapkan mesin dapat
selalu dalam kondisi siap pakai dan bekerja dengan baik Jenis perawatan tersebut
adalah mengupayakan pencegahan kerusakan sedini mungkin dengan cara
perawatan secara rutin maupun secara berkala
Adapun alasan-alasan yang mendasari diperlukannya perawatan adalah
a Mesin lebih tahan lama dan berfungsi dengan baik
b Menghindari kerusakan sedini mungkin
c Mengurangi penggantian komponen yang rusak dikarenakan sering
dalam pemakaian
Pemeliharaan alat ini mencakup seluruh rangkaian dan komponen mesin pemeras
sorghum yang meliputi
1 Poros dan Rol
Hal-hal yang perlu dilakukan dalam pemeliharaan poros dan rol adalah
a Rol setelah selesai digunakan dibersihkan dari sisa-sisa kotoran dan cairan
yang masih menempel
b Antara poros dan bearing diberi pelumas agar dapat berputar dengan lancar
2 Roda gigi
Hal-hal yang dilakukan untuk perawatan roda gigi
a Melumasi roda gigi tersebut supaya gesekannya dapat lebih halus dan
tidak cepat aus
b Setiap selesai digunakan roda gigi harus dibersihkan dan dicek untuk
mengetahui keadaan gigi-giginya
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
57
3 Rangka
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan rangka adalah
a Mengecat rangka untuk menghindari karat dan keropos
b Membersihkan rangka setelah digunakan untuk menggilas tebu
c Memeriksa sambungan las pada rangka secara berkala
4 Bantalan
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan bantalan
a Melumasi bantalan dengan grease
b Dalam penggunaan apabila perputaran poros dan rol terasa berat dan
suaranya agak kasar maka harus dicek keadaan bantalannya masih dalam
keadaan baik atau tidak
5 Puli dan sabuk
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan puli dan sabuk
a Memeriksa sabuk sebelum digunakan untuk memeras batang sorghum
b Setelah selesai digunakan membersihkan puli dan sabuk dari kotoran dan
debu
6 Diesel
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan diesel
a Mengecek selalu kondisi air pendingin pada mesin diesel
b Mengecek putaran mesin diesel apakah stabil atau tidaknya bila tidak
segera melakukan pengecekan mesin diesel secara menyeluruh
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
58
43 Analisa Biaya Komponen Mesin
Tabel 41 a Biaya Komponen Mesin
No Jenis Komponen Jumlah Harga satuan (Rp)
Harga (Rp)
1 Gear Oslash 20 l = 15 cm 3 30 kg 20000 kg 1800000 2 Gear Oslash 10 l = 10 cm 2 40 kg 20000 kg 1600000 3 Pulley Oslash 100 l = 15 cm 1 100 kg 20000 kg 2000000 4 Gear Oslash 80 l = 15 cm 1 120 kg 20000 kg 2400000 5 Gear Oslash 60 l = 15 cm 1 80 kg 20000 kg 1600000 6 Roller Oslash 20 p = 35 cm 2 60 kg 20000 kg 2400000 7 Roller Oslash 22 l = 15 cm 1 80 kg 20000 kg 1600000 8 Poros penggerak roda gigi 2 20 kg 20000 kg 800000 9 Poros roller 3 15 kg 20000 kg 900000 10 Pasak p=15x1x1 cm 1022000 220000
11 Baut Oslash 26 mm Baut besar untuk dudukan
8 10000 80000
12 Baut Oslash 26 mm Baut pengunci roller
4 15000 60000
13 Plat U p= 10x6x1cm 10m 70000 700000
14 Baut Oslash 22 mm Baut pengunci roda gigi
8 10000 80000
15 Baut Oslash 24 mm Baut penyetel horisontal
2 15000 30000
16 Bearing roller Oslash 40 mm 680000 480000 17 Bearing gear Oslash 50 mm 2 110000 220000 18 Bantalan jati 1000000
19 Beaya Transport mesin dari kudus
750000
20 Beaya lain-lain 250000 Total dana 18980000
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
59
b Honor Teknisi
No Nama Anggaran Waktu Biaya (Rp)
Total (Rp)
1 Honor Teknisi pembuatan 3 buah roller (1 orang )
1 bulan 600000 600000
2 Honor Teknisi pembuatan 5 buah roda gigi pinion (1orang )
2 minggu
600000 600000
3 Honor Teknisi pembuatan 2 buah roda gigi besar (1 orang )
2 minggu
500000 500000
4 Honor Teknisi pembuatan 1 buah pulley (1 orang )
2 minggu
300000 300000
5 Honor Teknisi pembuatan 3 buah mantel roller (1 orang )
3 minggu
1200000 1200000
Total 3200000
Biaya total pembuatan mesin pemeras batang sorghum
Biaya teknisi Rp 320000000
Biaya komponen mesin Rp 1898000000 +
Rp 2218000000
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
60
BAB V
PENUTUP
51 Kesimpulan
Dari hasil Re-Kalkulasi Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum ini
dapat disimpulkan
1 Mesin pemeras batang sorghum ini bekerja dengan menggunakan
penggerak diesel dengan daya 24 hP dan putaran 1420 Rpm
2 Mesin Pemeras Batang Sorghum ini memiliki kapasitas 4000 kgjam
3 Total biaya untuk membuat Mesin Pemeras Batang Sorghum sebesar
Rp22180000-
4 Mesin Pemeras Batang Sorghum ini memiliki tiga buah roller dengan
putaran 40 Rpm dan tiga tingkatan sistem transmisi dengan tiga buah
poros penyangga
52 Saran
Terkait dengan referensi dan data yang didapat masih kurang maka
perhitungan dilakukan dengan asumsi data sehingga bila dilakukan perhitungan
ulang jawaban yangdiasumsikan masih kurang akurat dan kurang tepat
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
61
DAFTAR PUSTAKA
J E Shigley dan Larry D M 1995 ldquoPerancanaan Teknik Mesinrdquo jilid II Edisi
keempat ErlanggaJakarta
Jutz H dan Scharkus E 1996 ldquo Westerman Table for The Metal Traderdquo New
Delhi Weley Eastern Limited
Khurmi RS amp Gupta JK 2002 Machine DesignSCHadamp Company LTD
Ram Nagar-New Delhi
Popov EP 1996 Mekanika Teknik (Machine of Material) Erlangga Jakarta
Sato T dan N Sugiarto H 1994 ldquoMenggambar Mesin Menurut Standart Isordquo PT
Pradya Paramita jakarta
Sularso dan Suga K 1987 Dasar dan PemilihanElemenMesin Cetakankeenam
PradnyaParamitha Jakarta
KenyonWdanGinting D 1985 Dasar-dasarPengelasanErlangga Jakarta
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
iii
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
iv
HALAMAN MOTTO
middot Manusia sepantasnya berusaha dan berdoa tetapi Tuhan yang
menentukan
middot Rasa percaya diri adalah setengah dari kesuksesan kita
middot Melakukan apa yang orang lain tidak akan pernah mau melakukannya
adalah bentuk usaha membuat perubahan yang nyata
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
v
HALAMAN PERSEMBAHAN
Sebuah hasil karya yang kami buat demi mengukir sebuah cita-cita yang ingin ku-
persembahkan kepada
1 Allah SWT karena dengan Rahmad serta Hidayah-Nya saya dapat
melaksanakan `Tugas Akhirrsquo ini dengan baik serta dapat menyelesaikan laporan
ini dengan lancar
2 Kedua Orang Tua yang saya sayangi dan cintai Ayahanda Sutadi dan Ibunda
Yetty yang telah memberi dorongan moril maupun materil serta semangat yang
tinggi sehingga saya dapat menyelesikan tugas akhir ini
3 Teman-teman D III Produksi dan Otomotif terimakasih karna kalian ada
disampingku saya setegar batu karang dan sedingin es di kutup utara
4 Sahabat-sahabtaku yang selalu menerangi langkahku dengan cinta kalian
hingga semua halang rintangan itu semudah saya menyayangi kalian
5 Bapak-bapak Dosen yang dengan senang hati senantiasa memberikan bimbingan
disetiap pijakan kaki saya melangkah
6 Orang-orang disekitar saya yang telah berbaik hati berikan saya motivasi disaat
saya lengah dan senantiasa berikan saya kehangatan cinta kasih kalian selama
kuliah
ABSTRAKSI
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
vi
Yedi Gana Pratomo 2011 RE-KALKULASI TRANSMISI MESIN PEMERAS BATANG SORGHUM
Program Studi Diploma III Teknik Mesin Produksi Fakultas Teknik Universitas
Sebelas Maret Surakarta
Sorghum (Sorghum bicolor L) merupakan salah satu jenis tanaman serelia
yang mempunyai potensi besar untuk dikembangkan di Indonesia karena
mempunyai daerah adaptasi yang luas Tanaman sorghum toleran terhadap
kekeringan dan genangan air serta relatif tahan terhadap gangguan hama atau
penyakit Batang sorghum apabila diperas akan menghasilkan nira yang rasanya
manis Nira inilah yang akan dimanfaatkan sebagai bio etanol dengan proses
fermentasi Untuk meningkatkan efektivitas dan produktivitasnya maka sistem
transmisi roda gigi dikombinasikan dengan sistem lain seperti sistem Roller
sebanyak tiga buah sehingga akan didapat unjuk kerja dari mesin pemeras batang
sorghum yang lebih optimal
Cara kerja mesin ini adalah tenaga dari motor diesel akan dipindahkan
melalui belt menuju puli besar setelah itu putaran ditransmisikan melalui roda gigi
transportir pertama ke roda gigi sedang kemudian putaran itu ditransmisikan lagi
oleh roda gigi transportir kedua ke roda gigi besar Putaran roda gigi besar ini
dihubungkan dengan roda gigi pada rol depan sehingga poros rol berputar
Selanjutnya putaran poros rol depan ini ditransmisikan ke poros rol atas dan
belakang melalui tiga buah roda gigi sehingga poros rol atas dan belakang dapat
berputar Penggilasan rol pertama masih tersisa nira dalam ampas yang kemudian
digilas kembali oleh rol belakang sehingga tidak ada lagi nira yang tersisa dalam
ampas Nira tersebut akan jatuh ke penadah yang telah disediakan Putaran ketiga
buah rol tersebut dibuat searah agar saat sorghum yang dimasukkan dapat terbawa
oleh rol
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
vii
KATA PENGANTAR
Puji syukur kehadirat Allah SWT atas segala rahmat karunia dan hidayah-Nya
Sehingga laporan Proyek Akhir dengan judul Re-Kalkulasi Transmisi Mesin
Pemeras Batang Sorghum ini dapat terselesaikan dengan baik tanpa halangan
suatu apapun Laporan Tugas Akhir ini disusun untuk memenuhi salah satu
persyaratan dalam mata kuliah Tugas Akhir dan merupakan syarat kelulusan bagi
mahasiswa DIII Teknik Mesin Produksi Universitas Sebelas Maret Surakarta
dalam memperoleh gelar Ahli Madya (AMd)
Dalam penulisan laporan ini penulis menyampaikan banyak terima kasih
atas bantuan semua pihak sehingga laporan ini dapat disusun Dengan ini penulis
menyampaikan terima kasih kepada
1 Bapak Rendy Adhi Rachmanto ST MT selaku pembimbing I
2 Bapak Ir Agustinus Sujono MTselaku pembimbing II
3 Bapak Heru Sukanto ST MT selaku Ketua Program D-III Teknik Mesin
Universitas Sebelas Maret Surakarta
4 Laboran Proses Produksi dan Motor Bakar Universitas Sebelas Maret
Surakarta
Penulis menyadari dalam penulisan laporan ini masih jauh dari
sempurna Oleh karena itu kritik pendapat dan saran yang membangun dari
pembaca sangat dinantikan Semoga laporan ini dapat bermafaat bagi penulis pada
khususnya dan bagi pembaca bagi pada umumnya
Surakarta Juli 2011
Penulis
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
viii
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL i
HALAMAN PERSETUJUAN ii
HALAMAN PENGESAHAN iii
HALAMAN MOTTO iv
HALAMAN PERSEMBAHAN v
ABSTRAKSI vi
KATA PENGANTAR vii
DAFTAR ISI viii
DAFTAR GAMBAR xi
DAFTAR TABEL xii
DAFTAR NOTASI xiii
BAB I PENDAHULUAN
11 Latar Belakang 1
12 Perumusan masalah 4
13 Batasan Masalah 4
14 Tujuan Proyek Akhir 4
15 Manfaat Proyek Akhir 4
16 Metode Pemecahan Masalah 5
17 Sistematika Penulisan 5
BAB II DASAR TEORI
21 Pengertian Tanaman Sorghum 6
22 Pengertian Sistem Transmisi 7
23 Teori Roda Gigi 7
231 Roda Gigi Lurus 8
232 Nama-Nama Bagian Roda Gigi 8
24 Komponen-Komponen Mesin Pemeras Batang Sorghum 12
241 Roda Gigi 12
242 Poros 12
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
ix
243 Rol 14
244 Puli 14
245 Sabuk 14
25 Pasak 17
26 Statika 18
261 Gaya Luar 19
262 Gaya Dalam 19
263 Tumpuan 19
264 Diagram Gaya Dalam 20
27 Mesin Bubut 20
28 Pengecoran Atau Penuangan ( Casting) 22
BAB III PERENCANAAN DAN PERHITUNGAN
31 Cara Kerja Sistem Transmisi pada Mesin Pemeras
Batang Sorghum 23
32 Perencanaan Puli dan Sabuk 23
33 Perhitungan Roda Gigi 31
331 Menghitung Kekuatan Roda Gigi 35
34 Desain Poros Roda Gigi 36
35 Menentukan Dimensi Pasak 43
351 Lubang Pasak 44
36 Desain rumah bearing 45
37 Perhitungan Sambungan Las 46
38 Menentukan Kapasitas Penggilingan Mesin Batang
Sorghum 47
BAB IV ANALISA SISTEM TRANSMISI RODA GIGI LURUS
41 Pembuatan Mesin 48
411 Bahan Yang Digunakan 48
412 Alat Yang Dibutuhkan 48
413 Peta Operasi Kerja 49
42 Perawatan Alat 56
43 Analisa Biaya Komponen Mesin 58
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
x
BAB V PENUTUP
51 Kesimpulan 60
52 Saran 60
DAFTAR PUSTAKA 61
LAMPIRAN
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
xi
DAFTAR GAMBAR
Gambar11 MesinPemerasBatang Sorghum 2
Gambar 21 Roda Gigi LurusLuar (Yefri Chan ST MT 2011) 8
Gambar 22 Bagian-bagian dari Roda Gigi Lurus
( Khurmi dan Gupta 2002 ) 11
Gambar 23 Sebuah Rol Pemeras Batang Sorghum
( Yefri Chan ST MT 2011 ) 14
Gambar 24 Panjang Sabuk dan Sudut Kontak Pada Sabuk Terbuka
( Kurmi RS 2002 ) 15
Gambar 25 Sketsa Prinsip Statika Kesetimbangan ( Popov EP 1996 ) 18
Gambar 26 Sketsa Reaksi Tumpuan Rol ( Popov EP 1996 ) 20
Gambar 27 Sketsa Reaksi Tumpuan Sendi ( Popov EP 1996 ) 20
Gambar 31 Sabuk dan Puli ( Kurmi RS 2002 ) 24
Gambar 32 Desain Poros Puli dan Roda Gigi Pinion 38
Gambar 33Desain Poros Roda Gigi Pinion dengan Roda Gigi 42
Gambar 41 Roda Gigi Lurus 53
Gambar 42 Proses Penuangan ( Hardi Sujana 2008 ) 54
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
xii
DAFTAR TABEL
Tabel 41 Daftar Harga Komponen Mesin 58
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
xiii
DAFTAR NOTASI
D1 = Diameter puli penggerak (mm)
D2 = Diameter puli pengikut (mm)
N1 = Kecepatan puli penggerak (Rpm)
N2 = Kecepatan puli pengikut (Rpm)
d = Diameter puli pengikut (mm)
N = Putaran puli pengikut (Rpm)
L = Panjang total sabuk (mm)
x = Jarak titik pusat puli penggerak dengan puli pengikut (mm)
r1 = Jari-jari puli kecil (mm)
r2 = Jari-jari puli besar (mm)
T1 = Tegangan tight side sabuk (N)
T2 = Tegangan slack side sabuk (N)
micro = Koefisien gesek
θ = Sudut kontak (rad)
β = Sudut alur puli (o)
v = Kecepatan sabuk (ms)
P = Daya yang dipindahkan oleh sabuk (W)
M = Momen (Nmm)
s = Jarak (mm)
t = Tegangangeser (Nmm2)
F = Gaya (N)
A = Luaspenampang (mm2)
Y = Jarak sumbu netral ke titik tempat tegangan yang ditinjau
Tm = Waktu permesinan memanjang (menit)
L = Panjang pemakanan (mm)
S = Pemakanan (mmput)
n = Putaran mesin (rpm)
v = Kecepatan pemakanan (mmnt)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
xiv
r = Jari-jari bahan (mm)
d = Diameter pelubangan (mm)
tmax = Tegangan geser maksimum (Nmm2)
F = Beban yang diterima (N)
dc = Diameter baut (mm)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
1
BAB I
PENDAHULUAN
11 Latar Belakang
Sorghum (Sorghum bicolor L) merupakan salah satu jenis tanaman serelia
yang mempunyai potensi besar untuk dikembangkan di Indonesia karena
mempunyai daerah adaptasi yang luas Tanaman sorghum toleran terhadap
kekeringan dan genangan air serta relatif tahan terhadap gangguan hama atau
penyakit Batang sorghum apabila diperas akan menghasilkan nira yang rasanya
manis Kadar air dalam batang sorghum kurang lebih 70 persen yang artinya
kandungan niranya kurang lebih sebesar itu Nira inilah yang akan dimanfaatkan
sebagai bio etanol dengan proses fermentasi Pada saat ini sudah banyak mesin
yang telah dibuat sebagai pemeras sorghum namun masih sangat sederhana dan
kurang menghasilkan pemerasan yang bagus Untuk meningkatkan efektivitas dan
produktivitasnya maka sistem transmisi roda gigi dikombinasikan dengan sistem
lain seperti sistem roller sebanyak tiga buah sehingga akan didapat unjuk kerja
dari mesin pemeras batang sorghum yang lebih optimal Alasan pemilihan roda
gigi lurus karena mampu mentransmisikan daya yang sangat besar dan optimal
sedangkan menggunakan tiga buah roller karena pada saat pemerasan pertama
masih ada sisa nira yang cukup banyak pada ampas dan perlu diperas kembali
Penggunaan kombinasi roda gigi lurus dengan tiga buah roller ini akan
menghasilkan kinerja mesin pemeras batang sorghum yang optimal
Cara kerja mesin ini adalah tenaga dari motor diesel akan dipindahkan
melalui belt menuju puli besar setelah itu putaran ditransmisikan melalui roda gigi
transportir pertama ke roda gigi sedang kemudian putaran itu ditransmisikan lagi
oleh roda gigi transportir kedua ke roda gigi besar Putaran roda gigi besar ini
dihubungkan dengan roda gigi pada rol depan sehingga poros rol berputar
Selanjutnya putaran poros rol depan ini ditransmisikan ke poros rol atas dan
belakang melalui tiga buah roda gigi sehingga poros rol atas dan belakang dapat
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
2
berputar Putaran ketiga buah rol dibuat searah agar saat sorghum dimasukkan
sorghum dapat terbawa rol
Secara garis besar proses mesin pemeras sorghum adalah mula-mula
sorghum dimasukkan antara rol atas dan rol depan kemudian rol menggilas
sorghum Penggilasan rol pertama masih tersisa nira dalam ampas yang kemudian
digilas kembali oleh rol belakang sehingga tidak ada lagi nira yang tersisa dalam
ampas Nira tersebut akan jatuh ke penadah yang telah disediakan Nira yang telah
terkumpul dalam penadah tersebut dapat langsung digunakan untuk proses
pembuatan bio etanol selanjutnya
Tugas Akhir ini dimaksudkan untuk memberikan suatu fasilitas penunjang
yang dapat dimanfaatkan oleh mahasiswa dalam mempraktekkan dan mengamati
secara langsung tentang pemerasan Mesin Pemeras Batang Sorghum Dalam
sistem transmisi harus dapat diketahui bagaimana mekanisme kerja suatu alat
Pada Tugas Akhir ini penulis tertarik untuk mengamati cara kerja transmisi pada
Mesin Pemeras Batang Sorghum
Gambar 11 Mesin Pemeras Batang Sorghum
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
3
Pengumpulan informasi dan data
(Gathering Information)
Lihat alternatif solusi
(Concept Genrt)
Pilih solusi yang diinginkan
(Concept Evaluation)
Sintesis dan analisis rancangan meliputi
geometri kinematika dinamika kekuatan material proses produksi
estimasi biaya dll
Rancangan memuaskan
Detail rancangan
Produksi pengujian dan
pembuatan Prototipe
Modifikasi untuk produksi
hasil rancangan
Conceptual Design
Embodiment Design
Detail Design
Design problems (Define Problem)
Ya
Tidak
Flow chat Rancang Bangun Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
4
12 Perumusan Masalah
Perumusan masalah dalam proyek akhir ini adalah bagaimana merancang
membuat dan menguji sistem transmisi mesin pemeras batang sorghum yang
sederhana dan efektif Masalah yang akan diteliti meliputi
1 Cara kerja mesin
2 Analisis perhitungan mesin
3 Perkiraan perhitungan biaya
4 Pembuatan mesin
13 Batasan Masalah
Berdasarkan rumusan masalah di atas maka batasan-batasan masalah
pada proyek akhir ini adalah
1 Perhitungan dibatasi hanya pada komponen mesin yang meliputi putaran
roda gigi dan kekuatan poros
2 Cara kerja sistem transmisi pada mesin pemeras sorghum beserta kapasitas
pemerasan mesin pemeras batang sorghum
14 Tujuan Proyek Akhir
Tujuan dalam penulisan Tugas Akhir ini sebagai berikut
1 Melakukan perhitungan dan menganalisa dimensi dalam perancangan
transmisi mesin pemeras batang sorghum
15 Manfaat Proyek Akhir
Manfaat yang diperoleh dari penyusunan laporan Tugas Akhir ini sebagai
berikut
1 Memberikan informasi tentang bagaimana cara kerja sistem transmisi pada
mesin pemeras batang sorghum
2 Menerapkan ilmu perkuliahan elemen mesin dan mata kuliah lainnya yang
berhubungan dengan sistem transmisi mesin pemeras batang sorghum
yang diperoleh dari bangku perkuliahan
16 Metode Pemecahan Masalah
Dalam penyusunan laporan ini penulis mengunakan beberapa metode
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
5
antara lain
1 Observasi
Penulis melakukan pengamatan langsung terhadap kegiatan-kegiatan
khususnya pada obyek-obyek yang berkaitan langsung dengan penggunaan
mesin pemeras batang sorghum
2 Interview
Penulis melakukan tanya jawab dengan operator serta para tenaga ahli
3 Konsultasi
Penulis melakukan konsultasi untuk memperoleh bimbingan serta
petunjuk dari pembimbing lapangan dan sumber-sumber
4 Literatur
Literatur berupa petunjuk kerja operator kuliah internet serta buku-buku
referensi dari perpustakaan Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta
17 Sistematika Penulisan
Dalam penyusunan laporan ini penulisan melakukan pengumpulan data
dengan berbagai cara antara lain
1 Studi Lapangan (Observasi)
Data yang penulis peroleh dari studi lapangan berasal dari
a) Pengamatan selama berada di Kudus
b) Bimbingan dari pemilik bengkel
2 Studi Pustaka (Library Research)
Studi pustaka yang dilakukan untuk memperoleh data-data pendukung
diperoleh dari
a) Manual book yang terdapat di perpustakaan Universitas Sebelas
Maret Surakarta
b) Internet
3 Bertanya langsung kepada karyawan dan pemilik Bengkel Bubut amp Las
ldquoAgung Barokahrdquo Dawe-Kudus
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
6
BAB II
DASAR TEORI
21 Pengertian Tanaman Sorghum
Sorghum termasuk dalam genus Poaceae yang merupakan kelompok
tanaman berbunga seperti gandum beras jagung dan tebu tanaman ini biasanya
memiliki batang berongga dengan daun yang tumbuh pada batang secara
menyirip Sorghum (Sorghum bicolor L) adalah tanaman serealia yang potensial
untuk dibudidayakan dan dikembangkan khususnya pada daerah-daerah marginal
dan kering di Indonesia Keuntungan tanaman sorgum terletak pada daya adaptasi
agroekologi yang luas tahan terhadap kekeringan produksi tinggi perlu input
lebih sedikit serta lebih tahan terhadap hama dan penyakit dibading tanaman
pangan lain Selain itu tanaman sorghum memiliki kandungan nutrisi yang tinggi
sehingga sangat baik digunakan sebagai sumber bahan pangan maupun pakan
ternak alternatif Tanaman sorghum telah lama dan banyak dikenal oleh petani
Indonesia khususnya di daerah Jawa NTB dan NTT Di Jawa sorghum dikenal
dengan nama Cantel dan biasanya petani menanamnya secara tumpang sari
dengan tanaman pangan lainnya Produksi sorghum Indonesia masih sangat
rendah bahkan secara umum produk sorghum belum tersedia di pasar-pasar
Beberapa keuntungan tanaman sorghum dibanding tebu sebagai berikut
1 Adaptasi tanaman sorghum jauh lebih luas dibanding tebu sehingga
sorghum dapat ditanam di hampir semua jenis lahan baik lahan subur
maupun lahan kering
2 Tanaman sorghum memerlukan pupuk relatif lebih sedikit dan
pemeliharaannya lebih mudah daripada tanaman tebu
3 Laju fotosintesis dan pertumbuhan tanaman sorghum jauh lebih tinggi dan
lebih cepat dibanding tanaman tebu
4 Umur panen tanaman sorghum lebih cepat hanya 3-4 bulan dibandingkan
pada tebu yang sampai 7 bulan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
7
22 Sistem Transmisi
Sistem Transmisi adalah sistem yang berfungsi untuk konversi torsi dan
kecepatan (putaran) dari mesin menjadi torsi dan kecepatan yang berbeda-beda
untuk diteruskan ke penggerak akhir Konversi ini mengubah kecepatan putar
yang tinggi menjadi lebih rendah tetapi lebih bertenaga atau sebaliknya
Transmisi daya dengan roda gigi mempunya keuntungan diantaranya
tidak terjadi slip yang menyebabkan speed ratio tetap tetapi sering adanya slip
juga menguntungkan misalnya pada ban mesin (belt) karena slip merupakan
pengaman agar motor penggerak tidak rusak Apabila putaran keluaran (output)
lebih rendah dari masukan (input) maka transmisi disebut reduksi (reduction
gear) tetapi apabila keluaran lebih cepat dari pada masukan maka disebut inkrisi
(increaser gear)
Transmisi daya (Power transmission) adalah upaya untuk menyalurkan
memindahkan daya dari sumber daya (motor diesel bensin turbin gas motor
listrik dll) ke mesin yang membutuhkan daya (mesin bubut pompa kompresor
mesin produksi dll)
23 Teori Roda Gigi
Roda gigi digunakan untuk mentransmisikan daya besar dan putaran yang
tepat Roda gigi memiliki gigi di sekelilingnya sehingga penerusan daya
dilakukan oleh gigi-gigi kedua roda yang saling berkaitan Roda gigi sering
digunakan karena dapat meneruskan putaran dan daya yang lebih bervariasi dan
lebih kompak selain itu roda gigi juga memiliki beberapa kelebihan jika
dibandingkan dengan alat transmisi lainnya yaitu
Oslash Sistem transmisinya lebih ringkas putaran lebih tinggi dan daya yang
besar
Oslash Sistem yang kompak sehingga konstruksinya sederhana
Oslash Kemampuan menerima beban lebih tinggi
Oslash Efisiensi pemindahan dayanya tinggi karena faktor terjadinya slip sangat
kecil
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
8
Oslash Kecepatan transmisi roda gigi dapat ditentukan sehingga dapat digunakan
dengan pengukuran yang kecil dan daya yang besar
Roda gigi harus mempunyai perbandingan kecepatan sudut tetap antara
dua poros Di samping itu terdapat pula roda gigi yang perbandingan kecepatan
sudutnya dapat bervariasi
231 Roda gigi Lurus
Roda gigi lurus digunakan untuk poros yang sejajar atau paralel
Dibandingkan dengan jenis roda gigi yang lain roda gigi lurus ini paling mudah
dalam proses pengerjaannya (machining) sehingga harganya lebih murah
Ciri-ciri roda gigi lurus adalah
1 Daya yang ditransmisikan lt 25000 Hp
2 Putaran yang ditransmisikan lt 100000 Rpm
Jenis-jenis roda gigi lurus antara lain
1 Roda gigi lurus (External Gearing)
Roda gigi lurus (External Gearing) pasangan roda gigi lurus ini digunakan
untuk menaikkan atau menurunkan putaran dalam arah yang berlawanan
Gambar 21 Roda Gigi Lurus Luar
( Yefri Chan ST MT 2011)
232 Nama-nama Bagian Roda gigi
Berikut beberapa buah istilah yang perlu diketahui dalam perancangan
roda gigi yang perlu diketahui yaitu
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
9
1 Lingkaran pitch (pitch circle)
Lingkaran khayal yang menggelinding tanpa terjadinya slip Lingkaran ini
merupakan dasar untuk memberikan ukuran-ukuran gigi seperti tebal gigi jarak
antara gigi dan lain-lain
2 Pinion
Roda gigi yang lebih kecil dalam suatu pasangan roda gigi
3 Diameter lingkaran pitch (pitch circle diameter)
Merupakan diameter dari lingkaran pitch
4 Diametral Pitch
Jumlah gigi persatuan pitch diameter
5 Jarak bagi lingkar (circular pitch)
Jarak sepanjang lingkaran pitch antara profil dua gigi yang berdekatan
atau keliling lingkaran pitch dibagi dengan jumlah gigi secara formula dapat
ditulis
zd
t b1p=
6 Modul (module)
Modul adalah perbandingan antara diameter lingkaran pitch dengan jumlah
gigi
z
dm b1=
7 Adendum (addendum)
Jarak antara lingkaran kepala dengan lingkaran pitch dengan lingkaran
pitch diukur dalam arah radial
8 Dedendum (dedendum)
Jarak antara lingkaran pitch dengan lingkaran kaki yang diukur dalam arah
radial
9 Working Depth
Jumlah jari-jari lingkaran kepala dari sepasang rodagigi yang berkontak
dikurangi dengan jarak poros
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
10
10 Clearance Circle
Lingkaran yang bersinggungan dengan lingkaran addendum dari gigi yang
berpasangan
11 Pitch point
Titik singgung dari lingkaran pitch dari sepasang roda gigi yang
berkontak yang juga merupakan titik potong antara garis kerja dan garis pusat
12 Operating pitch circle
lingkaran-lingkaran singgung dari sepasang roda gigi yang berkontak dan
jarak porosnya menyimpang dari jarak poros yang secara teoritis benar
13 Addendum circle
Lingkaran kepala gigi yaitu lingkaran yang membatasi gigi
14 Dedendum circle
Lingkaran kaki gigi yaitu lingkaran yang membatasi kaki gigi
15 Width of space
Tebal ruang antara rodagigi diukur sepanjang lingkaran pitch
16 Sudut tekan (pressure angle)
Sudut yang dibentuk dari garis normal dengan kemiringan dari sisi kepala
gigi
17 Kedalaman total (total depth)
Jumlah dari adendum dan dedendum
18 Tebal gigi (tooth thickness)
Lebar gigi diukur sepanjang lingkaran pitch
19 Lebar ruang (tooth space)
Ukuran ruang antara dua gigi sepanjang lingkaran pitch
20 Backlash
Selisih antara tebal gigi dengan lebar ruang
21 Sisi kepala (face of tooth)
Permukaan gigi diatas lingkaran pitch
22 Sisi kaki (flank of tooth)
Permukaan gigi dibawah lingkaran pitch
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
11
23 Puncak kepala (top land)
Permukaan di puncak gigi
24 Lebar gigi (face width)
Kedalaman gigi diukur sejajar sumbunya
Gambar 22 Bagian-bagian dari Roda Gigi Lurus
( Khurmi dan Gupta 2002)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
12
24 Komponen-Komponen Mesin Pemeras Batang Sorghum
241 Gear
Gear merupakan sebuah alat yang yang digunakan untuk meneruskan daya
dari poros ke poros lain (Kurmi 2002)
Rumus- rumus perhitungan roda gigi
- Modul (m)
- Jumlah gigi (Z)
- Kelonggaran ( clearance = C )
a Menghitung pitch (P)
P = π x m
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
f Adendum 1 m
g Dedendum 125 m
h Working depth 2 m
i Total depth 225 m
j Filled radius at root 04 m
242 Poros
Dalam pembuatan mesin pemeras batang sorghum rol diperlukan untuk
memeras batang sorghum Poros sendiri adalah batang logam berpenampang
lingkaran yang berfungsi untuk memindahkan putaran atau mendukung suatu
beban
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
13
Jika poros meneruskan daya maka poros mengalami momen puntir akibat
daya yang diteruskan sehingga pada penampang normal sepanjang poros terjadi
tegangan puntir Poros transmisi berfungsi meneruskan daya pada poros terjadi
gaya puntir dan pada penampang poros terjadi tegangan puntir
Bahan poros yang digunakan harus sesuai dengan fungsi poros tersebut
Untuk mendapatkan dimensi poros yang sesuai dibutuhkan gaya-gaya yang
bekerja pada poros tersebut Dengan gaya tersebut dapat ditentukan momen yang
bekerja Dengan mengetahui kekuatan material poros dan momen yang terjadi
maka didapatkan diameter poros yang diperlukan
Bahan dan diameter yang digunakan pada poros rol adalah sama Untuk
mengetahui beban reaksi yang terjadi pada poros dirumuskan sebagai berikut
1 Tinjauan terhadap momen puntir ekuivalen (Kurmi 2002462)
Te = radicAgrave挠十馆挠helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(21)
atau dengan persamaan
Te = 錰좨 τs D
3 ( Poros padat )
Te = 錰좨 C Do3 (1 - K4) ( Poros berongga )
2 Tinjauan terhadap momen lengkung ekuivalen (Kurmi 2002463)
Me = 좨挠 ( M + radicAgrave挠十馆挠) helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(22)
atau
Me = 錰脑挠徽评D3 ( Poros padat )
Me = 錰脑挠徽评Do3(1 - K4) ( Poros berongga )
Dimana Te = momen puntir ekuivalen ( Kgm)
Me = momen bending ekuivalen ( Kgmm )
Do = diameter luar poros ( mm )
K = Di Do ( ditentukan = 04 )
τs =tegangan geser ( Kgmm2 )
σt = tegangan tarik ( Kgmm2 )
M = momen lentur yang terjadi ( Kgmm )
T = torsi yang terjadi (Kgmm)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
14
243 Rol
Sebuah rol pemeras terdiri dari mantel (selubung) yang biasanya terbuat
dari besi cor dan di pasang dengan cara disusutkan pada sebuah poros yang
terbuat dari baja tempa Berikut ini adalah gambar dari seperangkat rol pemeras
batang sorghum
( Yefri Chan ST MT 2011)
Gambar 23 Sebuah Rol Pemeras Batang Sorghum
Biasanya menurut standar dari Amerika ukuran diameter leher poros
seperti gambar diatas adalah separuh dari diameter rol gilingan
Mantel rol sendiri terbuat dari besi cor dengan campuran dari beberapa
logam lain seperti karbon mangan silisium fosfor dan belerang dengan
maksud untuk memperoleh hasil pengecoran yang baik sebagai rol pemeras
yaitu permukaannya keras dan berbutir kasar
244 Puli
Puli merupakan salah satu elemen dalam mesin yang berfungsi sebagai
alat yang meneruskan daya dari satu poros ke poros yang lain dengan
menggunakan sabuk Puli besi cor (Cast Iron Pulley) Puli secara umum terbuat
dari cast iron karena harganya yang lebih murah Puli yang digunakan pada
motor dan kompresor ini adalah terbuat dari cast iron
245 Sabuk
Sabuk berfungsi sebagai alat yang meneruskan daya dari satu poros ke
poros yang lain melalui dua puli dengan kecepatan rotasi sama maupun berbeda
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
15
2451 Perencanaan Puli dan Sabuk
1 Perbandingan kecepatan
Perbandingan antara kecepatan puli penggerak dengan puli pengikut
ditulis dengan persamaan sebagai berikut 潜前实融前融潜 (23)
Dimana
D1 = Diameter puli penggerak (mm)
D2 = Diameter puli pengikut (mm)
N1 = Kecepatan puli penggerak (Rpm)
N2 = Kecepatan puli pengikut (Rpm)
2 Kecepatan linier sabuk
Kecepatan linier sabuk dapat ditulis dengan matematis sebagai berikut
v = 60
Ndp (24)
Dimana
v = Kecepatan linier sabuk (ms)
d = Diameter puli pengikut (mm)
N = Putaran puli pengikut (Rpm)
3 Panjang Sabuk
Panjang sabuk adalah panjang total dari sabuk yang digunakan untuk
menghubungkan puli penggerak dengan puli pengikut Dalam perancangan
ini digunakan sabuk terbuka
(Khurmi RS 2002)
Gambar 24 Panjang Sabuk dan Sudut Kontak Pada Sabuk Terbuka
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
16
Persamaan panjang total sabuk terbuka dapat ditulis sebagai berikut
(Khurmi RS 2002)
dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig -+++=
xrr
xrrL2
2121
)(2)(p (25)
Dimana
L = Panjang total sabuk (mm)
x = Jarak titik pusat puli penggerak dengan puli pengikut (mm)
r1 = Jari-jari puli kecil (mm)
r2 = Jari-jari puli besar (mm)
4 Perbandingan tegangan pada sisi kencang dan sisi kendor
Persamaan perbandingan tegangan antara sisi kencang dengan sisi kendor
dapat ditulis sebagai berikut (Khurmi RS 2002)
bqm coseclog322
1 =T
T (26)
Dimana
T1 = Tegangan tight side sabuk (N)
T2 = Tegangan slack side sabuk (N)
micro = Koefisien gesek
θ = Sudut kontak (rad)
β = Sudut alur puli (o)
5 Sudut kerja puli (α)
Persamaan sudut kerja puli dapat ditulis dengan persamaan sebagai berikut
(Khurmi RS 2002)
Sin α = X
rr112 -
(untuk sabuk terbuka) (27)
Sudut kontak puli
θ = (180 ndash 2 α) 180p
rad (untuk sabuk tertutup) (28)
6 Kecepatan sabuk (v)
Besarnya kecepatan sabuk dapat dihitung dengan persamaan sebagai
berikut (Khurmi RS 2002)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
17
v = 60
Ndp (29)
Dimana
v = Kecepatan sabuk (ms)
d = Diameter sabuk (mm)
N = Putaran sabuk (rpm)
7 Daya yang ditransmisikan oleh sabuk
Persamaan daya yang dipindahkan oleh sabuk dapat ditulis dengan
persamaan sebagai berikut (Khurmi RS 2002)
P = (T1 - T2) v n (210)
Dimana
P = Daya yang dipindahkan oleh sabuk (W)
T1 = Tegangan tight side sabuk (N)
T2 = Tegangan slack side sabuk (N)
v = Kecepatan sabuk (ms)
n = Banyak sabuk
25 Pasak
Pasak adalah salah satu penahan beban dimana beban yang timbul atau
beban yang terjadi adalah beban geser dan beban bending Pada perancangan
pasak dalam memilih besar pasak tergantung dari besar perhitungan antara
perhitungan menurut tegangan geser dan tegangan bending
1 Tegangan geser
Tegangan geser adalah tegangan yang disebabkan oleh gaya yang bekerja
sepanjangsejajar dengan luas penampang gaya
Persamaan yang digunakan adalah
AF
=t (211)
Dimana
t = Tegangan geser (Nmm2)
F = Gaya (N)
A = Luas penampang (mm2) (Khurmi dan Gupta 2002)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
18
2 Tegangan bending
Dimana rumus yang digunakan
ws =oIYM
(212)
Y
IZ o= (213)
ws =ZM
(214)
Dimana
M = Momen lentur
Y = Jarak sumbu netral ke titik tempat tegangan yang ditinjau
ws = Tegangan lentur
oI
= Momen inersia
Z = Section modulus
26 Statika
Statika adalah ilmu yang mempelajari tentang statika dari suatu beban
terhadap gaya-gaya dan juga beban yang mungkin ada pada bahan tersebut
Dalam ilmu statika keberadaan gaya-gaya yang mempengaruhi sistem menjadi
suatu obyek tinjauan utama Sedangkan dalam perhitungan kekuatan rangka
gaya-gaya yang diperhitungkan adalah gaya luar dan gaya dalam
261 Gaya Luar
Beban
Reaksi Reaksi
Beban puli
Gambar 25 Sketsa Prinsip Statika Kesetimbangan
( Popov EP 1996 )
Beban roda gigi
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
19
Adalah gaya yang diakibatkan oleh beban yang berasal dari luar sistem
yang pada umumnya menciptakan kestabilan konstruksi Gaya luar dapat berupa
gaya vertikal horisontal dan momen puntir Pada persamaan statis tertentu untuk
menghitung besarnya gaya yang bekerja harus memenuhi syarat dari
kesetimbangan
ΣFx = 0 (215)
ΣFy = 0 (216)
ΣM = 0 (217)
262 Gaya Dalam
Gaya dalam dapat dibedakan menjadi
1 Gaya normal (normal force) adalah gaya yang bekerja sejajar sumbu
batang
2 Gaya lintang geser (shearing force) adalah gaya yeng bekerja tegak lurus
sumbu batang
3 Momen lentur (bending momen)
Persamaan kesetimbangannya adalah (Popov EP 1996)
sect Σ F = 0 atau Σ Fx = 0
Σ Fy = 0 (tidak ada gaya resultan yang bekerja pada suatu benda)
sect Σ M = 0 atau Σ Mx = 0
Σ My = 0 (tidak ada resultan momen yang bekerja pada suatu benda)
263 Tumpuan
Dalam ilmu statika tumpuan dibagi atas
1 Tumpuan rolpenghubung
Tumpuan ini dapat menahan gaya pada arah tegak lurus penumpu
biasanya penumpu ini disimbolkan dengan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
20
Gambar 26 Sketsa Reaksi Tumpuan Rol
2 Tumpuan sendi
Tumpuan ini dapat menahan gaya dalam segala arah
Gambar 27 Sketsa Reaksi Tumpuan Sendi
264 Diagram Gaya Dalam
Diagram gaya dalam adalah diagram yang menggambarkan besarnya
gaya dalam yang terjadi pada suatu konstruksi Sedang macam-macam diagram
gaya dalam itu sendiri sebagai berikut
1 Diagram gaya normal (NFD)
Yaitu diagram yang menggambarkan besarnya gaya normal yang terjadi
pada suatu konstruksi
2 Diagram gaya geser (SFD)
Yaitu diagram yang menggambarkan besarnya gaya geser yang terjadi
pada suatu konstruksi
3 Diagram moment (BMD)
Yaitu diagram yang menggambarkan besarnya momen lentur yang terjadi
pada suatu konstruksi
27 Mesin Bubut
Proses permesinan adalah waktu yang dibutuhkan untuk mengerjakan
elemen-elemen mesin yang meliputi proses kerja mesin dan waktu pemasangan
Reaksi
Reaksi
Reaksi
( Popov EP 1996 )
( Popov EP 1996 )
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
21
Pada umumnya mesin-mesin perkakas mempunyai bagian utama yaitu
a Motor penggerak (sumber tenaga)
b Kotak transmisi (roda-roda gigi pengatur putaran)
c Pemegang benda kerja
d Pemegang pahatalat potong
Prinsip kerja mesin mesin bubut adalah benda kerja yang berputar dan
pahat yang menyayat baik memanjang maupun melintang Sedangkan macam-
macam pekerjaan yang dapat dikerjakan dengan mesin ini adalah antara lain
- Pembubutan memanjang dan melintang
- Pengeboran
- Pembubutan dalam atau memperbesar lubang
- Membubut ulir luar dan dalam
Perhitungan waktu kerja mesin bubut adalah
1 Kecepatan pemotongan (v)
V = πD (218)
Dimana
D = diameter banda kerja (mm)
N = kecepatan putaran (rpm)
2 Pemakanan memanjang
Waktu permesinan pada pemakanan memanjang adalah
n = d
v
1000p
(219)
Tm = nS
L
r (220)
Dimana
Tm = waktu permesinan memanjang (menit)
L = panjang pemakanan (mm)
S = pemakanan (mmput)
n = putaran mesin (Rpm)
d = diameter benda kerja (mm)
v = kecepatan pemakanan (mmnt)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
22
3 Pada pembubutan melintang
Waktu permesinan yang dibutuhkan pada waktu pembubutan melitang
adalah
Tm = nS
r
r (221)
Dimana
r = jari-jari bahan (mm)
28 Pengecoran atau penuangan (casting)
Pengecoran atau penuangan (casting) merupakan salah satu proses
pembentukan bahan bakubahan benda kerja yang relatif mahal dimana
pengendalian kualitas benda kerja dimulai sejak bahan masih dalam keadaan
mentah Komposisi unsur serta kadarnya dianalisis agar diperoleh suatu sifat
bahan sesuai dengan kebutuhan sifat produk yang direncanakan namun dengan
komposisi yang homogen serta larut dalam keadaan padat
Proses penuangan juga merupakan seni pengolahan logam menjadi bentuk
benda kerja yang paling tua dan mungkin sebelum pembentukan dengan
panyayatan (chipping) dilakukan Sebagai mana ditemukan dalam artifacts kuno
menunjukkan bukti keterampilan yang luar biasa dalam pembentukan benda dari
bahan logam dengan menuangkan logam yang telah dicairkan (molten metals)
kedalam cetakan pasir khusus menjadi bentuk tertentu Pengecoran dengan
menggunakan cetakan pasir juga merupakan teknologi yang menuangkan larutan
cair dari logam secara hati-hati kedalam cetakan pasir yang sudah dipersiapkan
dengan hasil yang mendekati sempurna Oleh karena itulah proses pembentukan
melalui teknik penuangan ini juga digunakan pada level kebangsawanan seperti
pembuatan benda-benda seni seperti ornament alam dan alat memasak dan lain-
lain
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
23
BAB III
PERENCANAAN DAN PERHITUNGAN
31 Cara KerjaSistemTransmisiPadaMesinPemerasBatangSorghum
Cara kerja mesin ini adalah tenaga dari motor diesel akan dipindahkan
melalui belt menuju puli besar setelah itu putaran ditransmisikan melalui roda gigi
transportir pertama ke roda gigi sedang kemudian putaran itu ditransmisikan lagi
oleh roda gigi transportir kedua ke roda gigi besar Putaran roda gigi besar ini
dihubungkan dengan roda gigi pada rol depan sehingga poros rol berputar
Selanjutnya putaran poros rol depan ini ditransmisikan ke poros rol atas dan
belakang melalui tiga buah roda gigi sehingga poros rol atas dan belakang dapat
berputar Putaran ketiga buah rol dibuat searah agar saat batangsorghum
dimasukkan batangsorghum dapat terbawa oleh rol
Secara garis besar proses mesin pemeras batangsorghum adalah mula-
mula batangsorghum dimasukkan antara rol atas dan rol depan kemudian rol
menggilas batangsorghum Penggilasan rol pertama masih tersisa nira dalam
ampas yang kemudian digilas kembali oleh rol belakang sehingga tidak ada lagi
nira yang tersisa dalam ampas Nira tersebut akan jatuh ke penadah yang telah
disediakan Nira yang telah terkumpul dalam penadah tersebut dapat langsung
digunakan untuk proses pembuatan bio etanol selanjutnya
32 PerencanaanPulidanSabuk
Diketahuispesifikasitransmisipadamesinpemerasbatangsorghumdandiesel
sebagaiberikut
1 Putarandiesel ( 1N ) = 1420 Rpm
2 Diameter puli yang digerakan ( 2D ) = 795 mm
3 Panjangsumbupuli dieseldanpuli yang digerakkan( x ) = 4m
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
24
Analisa perhitungan
1 Kecepatan sabuk
V = p 1d 抈學恘迷
= 米學 酵迷 學酵學 d迷恘迷
= 2972 ms
2 Panjang sabuk yang digunakan
dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig -+++=
x
ddxddL
4
)(2)(
2
221
21
p
= 157Ῠ04十0795邹十24十族ῨĖi能Ė行k闹邹潜ii 祖
=157(1195)+8+Ῠ能ĖƼk闹邹潜嫠o
=1876+8+001
=9886 m
3 Sudut kontak (q ) yang terjadi pada sabuk antara puli diesel dan pulimesin
pemeras batang sorghum
Gambar31Sabukdanpuli
x = 4 m
B Puli diesel
Puli yang digerakkan
A
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
25
Untuksabukterbuka sudutsinggung yang terjadiantarasabukdanpuli
Sin x
dd
x
rr
21212 -
=-
=a
= Ė行k闹能Ėi㷠i
a = 滚轨柜能嫠00495
= 283deg
Sudut kontak puli pada motor
θ = (180deg ndash 2 α) 180p
= (180deg ndash 2 283deg) 180
143
= (17434deg) 01744
= 304rad
Sudut kontak puli pada roda gigi
θ = (180deg+ 2 α) 180p
= (180deg + 2 283deg) 180
143
= (18566deg) 01744= 304 rad
4 Koefisien gesekan
micro = 054 ndash d恘學ad恘嫩剿
= 054 ndash d恘學ad恘嫩d幂蜜d
= 054 ndash d恘學密d米d
= 054 - 0233= 03
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
26
MenghitungBesarnyaKapasitasMesinPemerasBatangSorghum
Luassatubatangsorghum故实挥辊㷠
= 314 (12)2
= 452 16 mm2
Luassepuluhbatangsorghum = 452 16 mm2 x 10 batang
= 4521 6 mm2
Gaya pemerasanadalah
(Ft) = 鸟拟
= 嫠㷠iĖƼi念鸟狞i闹㷠嫠o弄弄潜
= 274kN
Gaya perasdengansudut 70
Ft = 2740 N cos 70
= 8375 N
Kemudianuntukmenentukandaya yang
diperlukanpadamesinpemerastebuiniadalahsebagaiberikut
Torsi padarolatas
T = Gaya x frac12 diameter
= 8375N x 0105 m
= 8775Nm
Dayauntukmemutarrol
P =m行行闹娘弄诺㷠π诺iĖoĖ
= 36738 watt
= Ƽo行Ƽm糯狞疟疟行io
= 492 HP
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
27
Perbandingantranmisi
1 Motor Puli A ΰ嫠ΰ㷠 = 劈㷠劈嫠
N2 = 嫠i㷠Ė铺i嫠行k闹
= 73232 Rpm
2 Puli B - Pinion C
Satuporos maka NA = NC
NA = 73232 Rpm
3 Pinion C ndash Roda Gigi D
ND = 劈品ΰ品劈劈
=嫠㷠i行Ƽ㷠Ƽ㷠破颇屏oĖi
= 15035Rpm
4 Roda Gigi D ndash Pinion E
Satuporosmaka ND=NE
ND = 15035Rpm
5 Pinion E ndash Roda Gigi F
NF = 劈琵ΰ琵劈毗
= 嫠闹ĖƼ闹㷠嫠闹m嫠㷠
= 398 Rpm 40 ࡨ Rpm
Torsi padarodagigiOslash 875 mm
T =鸟诺oĖ㷠胚诺iĖ
= Ƽo行Ƽm诺oĖ㷠气铺iĖ
= 8775Nm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
28
DayauntukmemutarporosrodagigiOslash 875 mm
P = 孽诺㷠π诺娘oĖ
= m行行闹诺㷠π诺嫠闹ĖoĖ
= 16734 watt
Torsipadaporospuli
T = 鸟诺oĖ㷠胚诺娘
= 嫠o行Ƽi诺oĖ㷠胚诺行ƼĖ
= 234Nm
Dayauntukmemutarporospuli
P = 孽诺㷠π诺娘oĖ
= 㷠Ƽi诺㷠π诺行ƼĖoĖ
= 17904 watt
= 嫠行kĖi糯狞疟疟行io
asymp 24 HP
Olehkarenaitu kitamengambil diesel dengandaya 24 HP
Daya yang ditransmisikan P = 24 HP
17904 W = Ῠ馆嫠石馆㷠) v = Ῠ馆嫠石馆㷠) 2972 馆嫠 石馆㷠 = 嫠行kĖi㷠k行㷠
馆嫠 石馆㷠 = 60242棺 (i)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
29
딸轨v硅棍逛闺锅轨 23 log 足飘前飘潜卒 = 幌嫠凰嫠 实0h果h04 实0912
log dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig
2
1
T
T = Ėk嫠㷠㷠Ƽ
log dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig
2
1
T
T = 0397
dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig
2
1
T
T = 249 (ii)
Dari persamaan (i) dan (ii) 60242十馆㷠馆㷠 实249
60242 + 馆㷠 = 249馆㷠
60242 = 149 馆㷠 馆㷠 = 40438 N 馆嫠 石404h棺实60242棺 馆嫠 = 100672 N
5 Massa per meter panjang sabuk (m)
m = Area x Panjang x Densitas
= A x 9886m x 1140kgm3= 9886 A kgm2
6 Gaya tarik sentrifugal (Tc)
Tc = m x V2
= 9886 A kgm2x (2972ms)2
= 9886 A x 8832784 N
= 873210o A N
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
30
7 Gaya tarik total
T = T1+ Tc
= 100672N+873210o A N (iii)
8 Gaya tarik maksimum pada sabuk (T)
T = As
= 410o A N (iv)
Dari persamaan (iii) dan (iv)
100672N+873210o A N = 410o A N
4732 10o A N = 100672 N
A = 212747 10能o桂㷠
A = 212747桂桂㷠
9 Daya yang ditransmisikan sabuk pada kecepatan v = 2935ms
P = )( 21 TT - v
= (100672 Nndash 40438N)2935 ms
= 17678679watt
= 2370 hP
v Daya yang ditransmisikan hanya 2370 hP hal ini dikarenakan pada
saat sabuk berputar terjadi selip antara sabuk dengan puli oleh karena itu daya
yang ditransmisikan tidak 24 hP
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
31
33 PerhitunganRoda Gigi
1 Dalam menghitung roda gigi AElig 124 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 8 mm
- Jumlah gigi (Z) 11
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 8 mm
= 2512 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 8 + 025 x 8 mm
= 18 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 8 mm x 11
= 88 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 88 mm ndash 2 (8mm + 025 x 8mm)
= 60 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 88 mm + 36 mm= 124 mm
f Adendum 1 m 8 mm
g Dedendum 125 m 10 mm
h Working depth 2 m 16 mm
i Total depth 225 m 18 mm
j Filled radius at root 04 m 32 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
32
2 Dalam menghitung roda gigi AElig875 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 14 mm
- Jumlah gigi (Z) 58
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 14 mm
= 4396 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 14 + 025 x 14 mm
= 315 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 14 mm x 58
= 812 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 812 mm ndash 2 (14 mm + 025 x 14 mm)
= 777 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 812 mm + 63 mm
= 875 mm
f Adendum 1 m 14 mm
g Dedendum 125 m 17 mm
h Working depth 2 m 28 mm
i Total depth 225 m 315 mm
j Filled radius at root 04 m 56 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
33
3 Dalam menghitung roda gigi AElig215 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 10 mm
- Jumlah gigi (Z) 17
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 10 mm
= 314 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 10 + 025 x 10 mm
= 225 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 10 mm x 17
= 170 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 170 mm ndash 2 (10 mm + 025 x 10 mm)
= 145 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 170 mm + 45 mm)
= 215 mm
f Adendum 1 m 10 mm
g Dedendum 125 m 125 mm
h Working depth 2 m 20 mm
i Total depth 225 m 225 mm
j Filled radius at root 04 m 4 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
34
4 Dalam menghitung roda gigi AElig604 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 8 mm
- Jumlah gigi (Z) 71
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 8 mm
= 2512 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 8 + 025 x 8 mm
= 18 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 8 mm x 71
= 568 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 568 mm ndash 2 (8 mm + 025 x 8 mm)
= 548 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 568 mm + 36 mm)
= 604 mm
f Adendum 1 m 8 mm
g Dedendum 125 m 10 mm
h Working depth 2 m 16 mm
i Total depth 225 m 18 mm
j Filled radius at root 04 m 32 mm
331 Menghitung Kekuatan Roda Gigi
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
35
1 kekuatan roda gigi AElig124 yang berfungsi sebagai pinion
a menghitung kecepatan pinion
Dalam menghitung kecepatan dari pinion dibutuhkan data-data
sebagai berikut
- Modul (m) 8 mm
- Jumlah gigi dari pinion (Tp) 11
- Jumlah putaran dari roda gigi pinion (柜颇) 124 rpm
- Jumlah gigi dari roda gigi (馆啤) 71
- Allowable Static Stress (fo) lampiran 4 105 kg桂桂㷠
- Lebar muka gigi (b) 15708 mm
- Faktor keamanan (Cs) lampiran 5 125
Kecepatan dari pinion adalah 惯 实挥果딸贵果柜贵100
实挥果桂果馆贵果柜贵100
实挥果8果11果124100
= 34264 mmenit
= 57 m detik
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
36
34 Desain Poros Roda Gigi
DesainPorosPulidanRodaGigi Pinion Dengan Gear
Diketahui P = 24 PK = 17904 watt T1 = 100672 N
N = 730 Rpm T2 = 40438 N
T1 T2 实25世
WGear = 3924 N
WPuli = 106635 N
σ = 40 Mpa = 40 N mm世 2
Km = 2
Kt = 2
DGear = 124 mm =RGear = 63 mm
DPuli = 795 mm = RPully = 3975 mm
Maka torsi yang di transmisikanoleh shaft
T = 鸟时oĖ㷠胚娘 实 嫠行kĖi时oĖ㷠胚时行ƼĖ = 234 Nm =234000Nmm
Bebankebawah vertical porospadapuli
= T1 + T2 + Wpuli =(100672 +40438 + 106635) N
= 247745 N
Torsi pada gear samapadaporos makabeban vertical keatasporospada gear
Ft = 孽捏扭泞狞暖实 㷠Ƽi时嫠Ė遣o㷠
= 39 x 103 N
Total bebanvertikalkeataspadaporos
Ft ndash Wgear = 3900 ndash 3924 = 386076 N
RC
386076 N
247745 N
RD
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
37
Dari momen di D
RC x 270 = 386076 x 380 + 247745 x 110
RC = 嫠io行Ėmmm嫩㷠行㷠闹嫠k闹㷠行Ė
RC = 6443 N
RD + 386076 = RC + 247745 N
RD = 6443 + 247745- 386076
RD = 110479 N
BM di gear danpuli = 0
BM di A = 386076 110 = 4246836 Nmm
BM di B = 247745 110 = 2715195 Nmm
BM maksimum di A maka M = MA = 4247 10Ƽ Nmm
Moment punter equvivalen
Te = 税ῨKm 时M邹㷠十ῨKt 时T邹㷠
= 税Ῠ2时4247 时10Ƽ邹㷠 十Ῠ2时24h时10Ƽ邹㷠
= 税721480h6 时10o 十2h6196 时10o
= 税957676h6 时10o
= 9786 10Ƽ Nmm
Te = 胚嫠o τ时dƼ
9786 10Ƽ = 气嫠o 时40딸h
dƼ = 12466242
d = 4995mm atau 50 mm
Diameter yang digunakan 50 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa poros pada mesin
dengan diameter 60 mm aman karena melebihi diameter yang diperlukan
yaitu 50 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
38
Gambar 32DesainPorosPulidanRoda Gigi Pinion
B C D
110 270
A C
BD
A
A
A
C D
B
B
D C
B
CD
(a) Space Diagram
(e) BM Diagram
(d) NFD
(c) SFD
(b) Torsi Diagram 234x103 Nmm
1241845Nmm
3048155Nmm
3924 N 106635 N
112895 N 277105 N
A B
110
Pinion Puli
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
39
DesainPorosRoda Gigi Pinion Dengan Gear
Diketahui T = 234x103Nmm
N = 150 Rpm
AC = 85 mm
BD = 85 mm
Dc = 215 mm = Rc = 175 mm
Dd = 604 mm = Rd = 302 mm
AB =290 mm
σ = 84 Nmm2
τ = 40 Mpa = 40 Nmm2
Θc = 80o
Wd = 810 N
Θc = 72o
Wc = 108 N
Km = 2
Kt = 2
Daya yang ditransmisikan
P x 60 = T2πN
P = 㷠Ƽi诺嫠Ėsup3㷠胚嫠闹ĖoĖ
= 36738 Kw
Karena Torsi kebawah di C dan di D sama Maka gayatangensialdigearC
FtC = 孽捏宁 =
㷠Ƽi诺嫠Ėsup3嫠行闹
= 1337 N
Ftcrsquo = 嫠ƼƼ行虐纽c嫠m
=4327 N
Gaya total kebawah di C = Ftc + Wc=4327 N + 108 N = 4435 N
Gaya tangensial gear D
FtD = 孽捏拧 =
㷠Ƽi诺嫠Ėsup3ƼĖ㷠 = 7748 N
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
40
Ftdrsquo = 行行im虐纽c嫠Ė
= 行行imĖ嫠om = 4612 N
Gaya total kebawah di C = FtD + WD=4612 N + 810 N = 5422 N
Maka RAdan RB = Reaksipada A dan B
RA + RB = 5422 N + 4435 N
= 9857 N
Momen di A
RB x 290 = 5422 x 205 + 4435 x 85
RB = 嫠嫠嫠嫠闹嫠Ė嫩Ƽ行ok行闹㷠kĖ
RB = 5133 N
RA = 9857 ndash 5133 = 4724 N
BM di C
MC = RA x 85
= 4724 x 85
= 401540Nmm
BM di D
MD = RB x 85
= 5133 x 85
= 436305Nmm
Maximum bending momen
M = MD = 436305Nmm
A
C D
B120
290
RB RA
5422 N 4435 N
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
41
MomenPuntirEquivalent
Te = 税ῨKmxM邹sup2十ῨKtxT邹sup2 = 税Ῠ2x4h6h05邹㷠 十Ῠ2x2h4≯10Ƽ邹sup2 = 税76x10嫠嫠 十219x10嫠嫠
= 税979x10嫠Ė
= 989 x 10闹 Nmm
989 x 10闹 Nmm = 气嫠o xτxdsup3
dsup3 = 1129275
d asymp 50 mm
untuk Equivalent bending momen ( Me)
Me = 嫠㷠 揍KmxM 十税ῨKwxM邹㷠十ῨKtxT邹] = 嫠㷠 揍Ῠ2x4h6h05邹十9890000] = 嫠㷠 1861610
= 930805Nmm
930805 Nmm= 气Ƽ㷠 xσbxdsup3
dsup3 = 1129275
d = 48 mm
darikedua diameter tersebutdiambil yang paling besar
d = 50 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa poros pada mesin
dengan diameter 65 mm aman karena melebihi diameter yang diperlukan
yaitu 50 mm Namun sebaiknya diameter poros yang digunakan adalah 60
mm tidak terlalu besar melebihi 50 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
42
3
A B
C D
120
290
A C
BD
A
A
A C D
B
B
D CB
C D
(a) Space Diagram
(e) BM Diagram
(d) NFD
(c) SFD
(b) Torsi Diagram 234x103 Nmm
436305 Nmm 401540 Nmm
4435N 5422N
5113 N 4724 N
Gambar 33DesainPorosRoda Gigi Pinion Dengan Gear
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
43
35 Menentukan Dimensi pasak
Pasakdigunakanuntukmenahangaya geser antara poros dengan rol
maupun poros dengan gear Bahanpasakterbuatdari ST 42
kekuatanbahandiketahuikekuatangesersebesar τ=40
Nmm2dankekuatantariksebesar
σ= 70 Nmm2
1 Kekuatanijin pasak
- Tegangantarikmaksimumpasak
σu = 70 Nmm2
σmax =σy
= 40 Nmm2
- Tegangangesermaksimumpasak
τ max = 嫠㷠σ max
= 嫠㷠40 Nmm㷠
= 20 Nmm㷠
2 Diameter poros diketahui 50 mm dari tabel didapat
w = 16 mm
t = 10mm
dan bila diketahui T = l x w x τ x 焦d = l x 16 x 42 x
a迷d = 16800 l N mm(i)
dan juga T = 靳學恘 x τ x 焦米 =
靳學恘 x 42 x a迷米 = 103 x 學迷恘N铰铰d (ii)
maka dari persamaan (i) dan (ii) didapat
l = 學迷米學迷恘梗铰铰d學恘密迷迷抈铰铰 = 61 31 mm
dan bila diketahui T = l x 缴d x σ x
焦d = l x 學迷d x 70 x
a迷d = 87510 l N mm(iii)
maka dari persamaan (ii) dan (iii) didapat
l = 學迷米學迷恘梗铰铰d密蜜a學迷抈铰铰 = 1177 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
44
maka dimensi pasak adalah w = 16 mm t = 10 mm l = 1177 mm
351 Lubangpasak
Proses penggefrasisan untuk lubangpasakw = 16 mm t = 10 mm l =
1177 mm dengan menggunakan 2 mata frais diameter 5 mm dan 16 mm dua
tahap Bahan poros baja ST 34 Sebelum proses pengefraisan terlebih dahulu
pastikan matafrais tidak dalam keadaan rusak
1 Waktu pengerjaan dengan mata frais 5 mm
Putaran (n) = 150 rpm
Sr = 018
Kedalaman (l) = 10 mm
Waktu untuk sekali pengefraisan
Tm =nSr
ld
30 +
=ĖƼ闹嫩ƼĖ嫠m嫠闹Ė
= 0167 menit
Pengefraisan dilakukan di 4 titik sehingga waktu pengefraisan
= 4 x 0167
= 0668 menit
Waktu setting = 5 menit
Waktu pengefraisan untuk mata frais 5 mm adalah 0668 + 5 = 5668menit
2 Waktu pengefraisan 16 mm dengan mata frais28 mm
Putaran (n) = 150 rpm
Sr = 018
Kedalaman(l) = 10 mm
Waktu untuk sekali pengefraisan
Tm =nSr
ld
30 +
=ĖƼ㷠闹嫩ƼĖ嫠m嫠闹Ė= 038 menit
Pengefraisan dilakukan di 4 titik sehingga waktu pengefraisan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
45
= 4 x 038
= 152 menit
Waktu setting = 5 menit
Waktu pengerjaan untuk mata frais 5 mm adalah 152 + 5 = 652 menit
Waktu total pengerjaan untuk pengefraisan lubang pasak= 12188 menit
atau 13 menit
36 Desain untuk rumah bearing
Untuk diameter bearing 40 mm diameter bor 17 mm lebar bearing 12
mm Dengan no bearing 203 hasil ini didapat dari tabel bearing maka tebal rumah
bearing adalah
Diketahui 逛 = 60 mm ( jarak antar baut)
w = 9465 N
σ ( tegangan bending cast iron) = 15 N桂桂㷠
棍实顺h灌逛2 σ l
棍实顺h94656021512
棍实radic47h25
t = 2175 mm
Untuk diameter bearing 50 mm diameter bor 20 mm lebar bearing 15
mm Dengan nomor bearing 304 hasil ini didapat dari tabel bearing maka tebal
rumah bearing adalah
Diketahui
a =70 mm ( jarak antar baut)
w = 1134 N
σ ( tegangan bending cast iron) = 15 N桂桂㷠
棍实顺h灌逛2 σ l
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
46
棍实顺h11h47021515
棍实税5292
t = 23 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa rumah bearing yang ada pada mesin adalah aman dengan tebal 25 mm
37 Perhitungan Las
Pengelasan yang ada pada kontruksi alat ini terbagi menjadi 2 jenis
untuk bagian rangka adalah las sudut dan las V menggunakan las listrik
Perhitungan kekuatan las pada sambungan tepi padarangka dengan tebal plat 10
mm panjang pengelasan 500 mm sehingga untuk memperhitungkan kekuatan las
ditentukan A dengan
A = 10mm sin 45 500 mm
= 10mm 0707 500 mm
= 3535 mm2
Elektroda yang digunakan E 6013
E 60 = Kekuatan tarik terendah setelah dilaskan adalah 60000 psi atau 420
Nmm2
1 = Posisi pengelasan mendatar vertical atas kepala dan horizontal
3 = Jenis listrik adalah DC poloaritas bolik (DC+) diameter elektroda 5 mm
arus 230 ndash 270 A tegangan 27-29 V
Tegangan yang terjadi pada sambungan adalah
Fmax = ƼĖĖ铺km嫠㷠
= 14715 N
AF max
=s
353551471 N
=s
= 0416 Nmm2
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
47
Tegangan tarik ijin las (st)
st = 05 s ijin
= 05 420 Nmm2
= 210 Nmm2
Karena s pengelasan lts ijin maka pengelasan aman
38 MenentukanKapasitasPenggilasanBatangSorghum
Kapsitaspenggilasan = keliling roll x jumlahputaran
= 2 π r x 40 Rpm
= 2 π 0105 x 40 Rpm
= 26376 mmenit
Kapasitas = kapasitaspenggilasan x beratsorghum x jumlahbatangsorghum
= 263 x 0125 kgm x 10
= 6594 Kgmenit x 60
= 3956 Kgjam
Atau 4000 Kgjam
Makakapasitasmesinpemerasbatangsorghuminiadalah 4000 Kgjam
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
48
BAB IV
PROSES PEMBUATAN ALAT 41 Pembuatan Mesin
Mesin ini dibuat atas kerjasama antara mahasiswa Teknik Universitas
Sebelas Maret dengan bengkel mesin Universitas Sebelas Maret Untuk
menyelesaikannya dibutuhkan waktu 3 bulan dan untuk pengetesan mesin
membutuhkan waktu 1 minggu
411 BahanYang Digunakan
a Dua buah rol dengan diameter 200 mm dan sebuah rol dengan diameter
250 mm sebagai penggilas
b Besi plat dengan tebal 10mm sebagai tempat penghantar nira dan
sorghum
c Besi profil U ukuran 150 x 38 x 38 mm sebagai rangka dan landasan
d Kayu jati ukuran 150 mm x 200 mm sebagai landasan mesin
e Kuningan plat sebagai bantalan geser metal
f Bearing
g Baut M 14 dan M 12 sebagai pengunci bantalan
h Besi diameter 60 mm dan 50 mm sebagai poros
412 Alat Yang Dibutuhkan
a Gergaji
b Mesin bubut
c Mesin bor
d Mesin gerinda
e Mesin las
f Meteran
g Siku mistar baja
h Amplas
i Catthinner
j Kapur
k kuas
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
49
413 Peta Operasi Kerja
Peta operasi kerja adalah Peta Kerja yang menggunakan urutan kerja
dengan jalan membagi pekerjaan tersebut kedalam elemen-elemen operasi
secara detail
Peta Operasi Kerja Pembuatan Roda Gigi dan Roll
Poros Roda Gigi 1 amp 2 Poros Rol 3 4 amp 5 Roda gigi
0-1 0-1 0-1
0-2 0-2 0-2
1-1
1-2
1-3
1-2
1-1
1-1
Di ukur dengan sket match
Operasi Bubut
Pemeriksaan ukuran
0-3
0-4
0-3
0-4
0-3
0-5
Di ukur dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan ukuran
Pembuatan cetakan
Pemeriksaan ukuran
Operasi pengecoran
Di ukur dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan ukuran
Pemeriksaan ukuran
Pemeriksaan ukuran
Operasi mesin bor
Pemeriksaan ukuran
0-4
Operasi mesin gerinda
Pemeriksaan ukuran
1-2
Dirakit
0-5
Proses Perlakuan panas
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
50
Resume
Langkah Kerja Pembuatan Poros Roda Gigi 1 amp 2
- Operasi 1 Proses pengukuran dengan sket match poros yang akan
Dibubut menandainya sesuai dengan ukuran masing-
masing poros
- Operasi 2 Proses pembubutan pada ujung kanan sepanjang 300 mm
dari diameter 70 mm menjadi diameter 65 mm
- Pemeriksaan 1 Diperiksa ukurannya
- Operasi 3 Mengukur dengan menggunakan sket match
- Operasi 4 Dilakukan proses pembubutan pada ujung kiri sepanjang
250 mm dari diameter 70 mm menjadi diameter 65 mm
- Pemeriksaan 2 Diperiksa ukurannya
- Operasi 5 Proses pengefraisan sepanjang 50 mm dengan kedalaman
7mm
- Pemeriksaan 3 Diperiksa ukurannya
Poses pengerjaan
Bahan cast iron grade 15 Oslash70 panjang 555 mm
1 Mengambil bahan dan perlengkapan mesin bubut
2 Mengecek ukuran bahan dan alat bantu yang diperlukan
3 Mempersiapkan mesin bubut dan perlengkapan yang lainya
4 Menyeting pahat dan putaran mesin bubut
5 Menyekam benda kerja sepanjang 180 mm
6 Membubut rata permukaan ujung benda kerja
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
51
7 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadiOslash 65 mm
sepanjang 500 mm
8 Membalik benda kerja
9 Menyekam benda kerja sepanjang 220 mm
10 Memfacing benda kerja sampai benda kerja berukuran panjang 550 mm
11 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadiOslash65 mm
sepanjang250 mm
12 Menganti pahat rata dengan pahat alur
13 Membubut alur benda kerja dengan posisi pahat alur 50 mm dari ujung
benda kerja sedalam 95 mm
14 Mengganti pahat alur dengan pahat rata
15 Melepas benda kerja
Poses pengerjaan
Bahan cast iron grade 15 Oslash 70 panjang 310 mm
1 Mengambil bahan dan perlengkapan mesin bubut
2 Mengecek ukuran bahan dan alat bantu yang diperlukan
3 Mempersiapkan mesin bubut dan perlengkapan yang lainya
4 Menyeting pahat dan putaran mesin bubut
5 Menyekam benda kerja sepanjang 100 mm
6 Membubut rata permukaan ujung benda kerja
7 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadi Oslash 65 mm
sepanjang 150 mm
8 Membalik benda kerja
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
52
9 Menyekam benda kerja sepanjang100 mm
10 Memfacing benda kerja sampai benda kerja berukuran panjang 300 mm
11 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadi Oslash65 mm
sepanjang 160 mm
12 Mengganti pahat rata dengan pahat alur
13 Membubut alur benda kerja dengan posisi pahat alur 50 mm dari ujung
benda kerja sepanjang 78 mm sedalam 95 mm
14 Mengganti pahat alur dengan pahat rata
15 Melepas benda kerja
Langkah Kerja Pembuatan Roda Gigi
- Operasi 1 Proses pengukuran dengan sket match dan meteran untuk
roda gigi yang akan dibuat
- Operasi 2 Proses pembuatan cetakan negative sesuai dengan ukuran
masing-masing roda gigi yang akan dibuat
- Pemeriksaan 1 Diperiksa ukurannya
- Operasi 3 Proses pengecoran dan pembentukan roda gigi
- Operasi 4 Proses penghalusan setelah proses pengecoran
- Operasi 5 Proses perlakuan panas dengan penambahan kadar carbon
untuk meningkatkan tingkat kekerasannya
- Pemeriksaan 2 Diperiksa ukurannya
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
53
Proses pengecoran untuk pembuatan Puli dan Roda Gigi
Gambar 41 Roda gigi lurus
a) Proses awal pembuatan cetakan ini dilakukan dengan terlebih dahulu
membuat model atau Pola dengan posisi model berada pada kedua
bagian cetakan yakni drag dan cope maka model dibuat dari dua keping
kayu (papan) yang digabungkandengan model yang berbentuk bundar
b) Pengerjaan berikutnya ialah pembuatan inti dimana inti (teras) ini dibuat
dari pasir cetak dari jenis Pasir minyak atau pasir kwarsa dengan
campuran minyak nabati
d) Urutan pekerjaan yang harus dilakukan dan dipersiapkan sebelum
pengisian pasir kedalam rangka cetak antara lain
- Menyiapkan plat (papan) landasan
- Tempatkan rangka cetak diatas papan untuk cetakan bawah (drag)
dengan pola inti (kayu) untuk kedudukan inti (teras) pasir
e) Pengisian pasir kedalam rangka cetak
f) Pembuatan saluran dengan cara memasangkan saluran secara tegak lurus
g) Pekerjaan berikutnya ialah menempatkan kembali rangka cetak yakni
menggabungkan kedua cetakan (drag dan cope) pada benda bulat
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
54
simetris ini sebenarnya tidak terlalu sulit dimana yang paling penting
adalah penempatan posisi kedudukan Intinya telah ditempatkan ditengah-
tengah rangka cetak dengan memposisikan lubang cope pada inti serta
posisi pen pengarah dari rangka cetak dalam keadaan sejajar maka posisi
rongga sudah sejajar
h) Proses penuangan merupakan proses yang menentukan keberhasilan
dalam pembentukan benda kerja oleh karena itu didalam pelaksanaannya
harus dilakukan secara hati-hati terutama dalam memperlakukan cetakan
ini Dan yang paling penting lagi dalam proses penuangan ini ialah faktor
keselamatan kerja alat-alat keselamatan kerja seperti sarung tangan
sepatu kaca mata dan lain-lain hendaknya sangat diperhatikan
Gambar 42 Proses penuangan ( Hardi Sujana 2008 )
Langkah Kerja Pembuatan Rumah Bantalan
- Operasi 1 Pengukuran benda kerja untuk rumah bantalan dengan
ukuran 100 mm x 100 mm
- Operasi 2 Proses pemotongan dengan menggunakan mesin las sesuai
dengan yangdirencanakan
- Operasi 3 Pengerjaan penghalusan bekas potongan las dengan
gerinda tangan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
55
- Pemeriksaan 1 Dilakukan pemeriksaan ukuran rumah bantalan
- Operasi 4 Pada bagian rangka yang sudah dilasdiberi tanda titik dan
dibor dengan menggunakan bor tangan untuk menjadi
diameter 80 mm
- Operasi 6 Pemeriksaan ukuran lubang yang telah di bor
Proses Perakitan Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum
Perakitan merupakan tahap terakhir dalam proses perancangan dan
pembuatan suatu mesin atau alat dimana suatu cara atau tindakan untuk
menempatkan dan memasang bagian-bagian dari suatu mesin yang digabung dari
satu kesatuan menurut pasangannya sehingga akan menjadi perakitan mesin yang
siap digunakan sesuai dengan fungsi yang direncanakan
Sebelum melakukan perakitan hendaknya memperhatikan beberapa hal sebagai
berikut
1 Komponen-komponen yang akan dirakit telah selesai dikerjakan dan telah
siap ukuran sesuai perencanaan
2 Komponen-komponen standar siap pakai ataupun dipasangkan
3 Mengetahui jumlah yang akan dirakit dan mengetahui cara pemasangannya
4 Mengetahui tempat dan urutan pemasangan dari masing-masing komponen
yang tersedia
5 Menyiapkan semua alat-alat bantu untuk proses perakitan
Langkah kerja
1 Memasang rol ke- 1 ke- 2 dan ke- 3 pada rangka yang pada kedua
ujungnya terlebih dahulu dipasang bantalan
2 Memasang roda gigi pada poros rol 1 2 dan 3 kemudian dipasak
3 Memasang roda gigi pada sisi luar poros rol kemudian dipasak
4 Memasang poros transmisi pada rangka yang kedua ujungnya dipasangi
bantalan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
56
5 Memasang puli roda gigi pinion dan roda gigi pada poros transmisi
kemudian dipasak
6 Mengecek semua kondisi sambungan dan pergerakan dari roda-roda gigi
42 Perawatan Alat
Perawatan adalah suatu kegiatan atau pekerjaan yang bertujuan untuk
memperpanjang umur mesin Dengan adanya perawatan diharapkan mesin dapat
selalu dalam kondisi siap pakai dan bekerja dengan baik Jenis perawatan tersebut
adalah mengupayakan pencegahan kerusakan sedini mungkin dengan cara
perawatan secara rutin maupun secara berkala
Adapun alasan-alasan yang mendasari diperlukannya perawatan adalah
a Mesin lebih tahan lama dan berfungsi dengan baik
b Menghindari kerusakan sedini mungkin
c Mengurangi penggantian komponen yang rusak dikarenakan sering
dalam pemakaian
Pemeliharaan alat ini mencakup seluruh rangkaian dan komponen mesin pemeras
sorghum yang meliputi
1 Poros dan Rol
Hal-hal yang perlu dilakukan dalam pemeliharaan poros dan rol adalah
a Rol setelah selesai digunakan dibersihkan dari sisa-sisa kotoran dan cairan
yang masih menempel
b Antara poros dan bearing diberi pelumas agar dapat berputar dengan lancar
2 Roda gigi
Hal-hal yang dilakukan untuk perawatan roda gigi
a Melumasi roda gigi tersebut supaya gesekannya dapat lebih halus dan
tidak cepat aus
b Setiap selesai digunakan roda gigi harus dibersihkan dan dicek untuk
mengetahui keadaan gigi-giginya
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
57
3 Rangka
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan rangka adalah
a Mengecat rangka untuk menghindari karat dan keropos
b Membersihkan rangka setelah digunakan untuk menggilas tebu
c Memeriksa sambungan las pada rangka secara berkala
4 Bantalan
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan bantalan
a Melumasi bantalan dengan grease
b Dalam penggunaan apabila perputaran poros dan rol terasa berat dan
suaranya agak kasar maka harus dicek keadaan bantalannya masih dalam
keadaan baik atau tidak
5 Puli dan sabuk
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan puli dan sabuk
a Memeriksa sabuk sebelum digunakan untuk memeras batang sorghum
b Setelah selesai digunakan membersihkan puli dan sabuk dari kotoran dan
debu
6 Diesel
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan diesel
a Mengecek selalu kondisi air pendingin pada mesin diesel
b Mengecek putaran mesin diesel apakah stabil atau tidaknya bila tidak
segera melakukan pengecekan mesin diesel secara menyeluruh
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
58
43 Analisa Biaya Komponen Mesin
Tabel 41 a Biaya Komponen Mesin
No Jenis Komponen Jumlah Harga satuan (Rp)
Harga (Rp)
1 Gear Oslash 20 l = 15 cm 3 30 kg 20000 kg 1800000 2 Gear Oslash 10 l = 10 cm 2 40 kg 20000 kg 1600000 3 Pulley Oslash 100 l = 15 cm 1 100 kg 20000 kg 2000000 4 Gear Oslash 80 l = 15 cm 1 120 kg 20000 kg 2400000 5 Gear Oslash 60 l = 15 cm 1 80 kg 20000 kg 1600000 6 Roller Oslash 20 p = 35 cm 2 60 kg 20000 kg 2400000 7 Roller Oslash 22 l = 15 cm 1 80 kg 20000 kg 1600000 8 Poros penggerak roda gigi 2 20 kg 20000 kg 800000 9 Poros roller 3 15 kg 20000 kg 900000 10 Pasak p=15x1x1 cm 1022000 220000
11 Baut Oslash 26 mm Baut besar untuk dudukan
8 10000 80000
12 Baut Oslash 26 mm Baut pengunci roller
4 15000 60000
13 Plat U p= 10x6x1cm 10m 70000 700000
14 Baut Oslash 22 mm Baut pengunci roda gigi
8 10000 80000
15 Baut Oslash 24 mm Baut penyetel horisontal
2 15000 30000
16 Bearing roller Oslash 40 mm 680000 480000 17 Bearing gear Oslash 50 mm 2 110000 220000 18 Bantalan jati 1000000
19 Beaya Transport mesin dari kudus
750000
20 Beaya lain-lain 250000 Total dana 18980000
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
59
b Honor Teknisi
No Nama Anggaran Waktu Biaya (Rp)
Total (Rp)
1 Honor Teknisi pembuatan 3 buah roller (1 orang )
1 bulan 600000 600000
2 Honor Teknisi pembuatan 5 buah roda gigi pinion (1orang )
2 minggu
600000 600000
3 Honor Teknisi pembuatan 2 buah roda gigi besar (1 orang )
2 minggu
500000 500000
4 Honor Teknisi pembuatan 1 buah pulley (1 orang )
2 minggu
300000 300000
5 Honor Teknisi pembuatan 3 buah mantel roller (1 orang )
3 minggu
1200000 1200000
Total 3200000
Biaya total pembuatan mesin pemeras batang sorghum
Biaya teknisi Rp 320000000
Biaya komponen mesin Rp 1898000000 +
Rp 2218000000
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
60
BAB V
PENUTUP
51 Kesimpulan
Dari hasil Re-Kalkulasi Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum ini
dapat disimpulkan
1 Mesin pemeras batang sorghum ini bekerja dengan menggunakan
penggerak diesel dengan daya 24 hP dan putaran 1420 Rpm
2 Mesin Pemeras Batang Sorghum ini memiliki kapasitas 4000 kgjam
3 Total biaya untuk membuat Mesin Pemeras Batang Sorghum sebesar
Rp22180000-
4 Mesin Pemeras Batang Sorghum ini memiliki tiga buah roller dengan
putaran 40 Rpm dan tiga tingkatan sistem transmisi dengan tiga buah
poros penyangga
52 Saran
Terkait dengan referensi dan data yang didapat masih kurang maka
perhitungan dilakukan dengan asumsi data sehingga bila dilakukan perhitungan
ulang jawaban yangdiasumsikan masih kurang akurat dan kurang tepat
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
61
DAFTAR PUSTAKA
J E Shigley dan Larry D M 1995 ldquoPerancanaan Teknik Mesinrdquo jilid II Edisi
keempat ErlanggaJakarta
Jutz H dan Scharkus E 1996 ldquo Westerman Table for The Metal Traderdquo New
Delhi Weley Eastern Limited
Khurmi RS amp Gupta JK 2002 Machine DesignSCHadamp Company LTD
Ram Nagar-New Delhi
Popov EP 1996 Mekanika Teknik (Machine of Material) Erlangga Jakarta
Sato T dan N Sugiarto H 1994 ldquoMenggambar Mesin Menurut Standart Isordquo PT
Pradya Paramita jakarta
Sularso dan Suga K 1987 Dasar dan PemilihanElemenMesin Cetakankeenam
PradnyaParamitha Jakarta
KenyonWdanGinting D 1985 Dasar-dasarPengelasanErlangga Jakarta
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
iv
HALAMAN MOTTO
middot Manusia sepantasnya berusaha dan berdoa tetapi Tuhan yang
menentukan
middot Rasa percaya diri adalah setengah dari kesuksesan kita
middot Melakukan apa yang orang lain tidak akan pernah mau melakukannya
adalah bentuk usaha membuat perubahan yang nyata
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
v
HALAMAN PERSEMBAHAN
Sebuah hasil karya yang kami buat demi mengukir sebuah cita-cita yang ingin ku-
persembahkan kepada
1 Allah SWT karena dengan Rahmad serta Hidayah-Nya saya dapat
melaksanakan `Tugas Akhirrsquo ini dengan baik serta dapat menyelesaikan laporan
ini dengan lancar
2 Kedua Orang Tua yang saya sayangi dan cintai Ayahanda Sutadi dan Ibunda
Yetty yang telah memberi dorongan moril maupun materil serta semangat yang
tinggi sehingga saya dapat menyelesikan tugas akhir ini
3 Teman-teman D III Produksi dan Otomotif terimakasih karna kalian ada
disampingku saya setegar batu karang dan sedingin es di kutup utara
4 Sahabat-sahabtaku yang selalu menerangi langkahku dengan cinta kalian
hingga semua halang rintangan itu semudah saya menyayangi kalian
5 Bapak-bapak Dosen yang dengan senang hati senantiasa memberikan bimbingan
disetiap pijakan kaki saya melangkah
6 Orang-orang disekitar saya yang telah berbaik hati berikan saya motivasi disaat
saya lengah dan senantiasa berikan saya kehangatan cinta kasih kalian selama
kuliah
ABSTRAKSI
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
vi
Yedi Gana Pratomo 2011 RE-KALKULASI TRANSMISI MESIN PEMERAS BATANG SORGHUM
Program Studi Diploma III Teknik Mesin Produksi Fakultas Teknik Universitas
Sebelas Maret Surakarta
Sorghum (Sorghum bicolor L) merupakan salah satu jenis tanaman serelia
yang mempunyai potensi besar untuk dikembangkan di Indonesia karena
mempunyai daerah adaptasi yang luas Tanaman sorghum toleran terhadap
kekeringan dan genangan air serta relatif tahan terhadap gangguan hama atau
penyakit Batang sorghum apabila diperas akan menghasilkan nira yang rasanya
manis Nira inilah yang akan dimanfaatkan sebagai bio etanol dengan proses
fermentasi Untuk meningkatkan efektivitas dan produktivitasnya maka sistem
transmisi roda gigi dikombinasikan dengan sistem lain seperti sistem Roller
sebanyak tiga buah sehingga akan didapat unjuk kerja dari mesin pemeras batang
sorghum yang lebih optimal
Cara kerja mesin ini adalah tenaga dari motor diesel akan dipindahkan
melalui belt menuju puli besar setelah itu putaran ditransmisikan melalui roda gigi
transportir pertama ke roda gigi sedang kemudian putaran itu ditransmisikan lagi
oleh roda gigi transportir kedua ke roda gigi besar Putaran roda gigi besar ini
dihubungkan dengan roda gigi pada rol depan sehingga poros rol berputar
Selanjutnya putaran poros rol depan ini ditransmisikan ke poros rol atas dan
belakang melalui tiga buah roda gigi sehingga poros rol atas dan belakang dapat
berputar Penggilasan rol pertama masih tersisa nira dalam ampas yang kemudian
digilas kembali oleh rol belakang sehingga tidak ada lagi nira yang tersisa dalam
ampas Nira tersebut akan jatuh ke penadah yang telah disediakan Putaran ketiga
buah rol tersebut dibuat searah agar saat sorghum yang dimasukkan dapat terbawa
oleh rol
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
vii
KATA PENGANTAR
Puji syukur kehadirat Allah SWT atas segala rahmat karunia dan hidayah-Nya
Sehingga laporan Proyek Akhir dengan judul Re-Kalkulasi Transmisi Mesin
Pemeras Batang Sorghum ini dapat terselesaikan dengan baik tanpa halangan
suatu apapun Laporan Tugas Akhir ini disusun untuk memenuhi salah satu
persyaratan dalam mata kuliah Tugas Akhir dan merupakan syarat kelulusan bagi
mahasiswa DIII Teknik Mesin Produksi Universitas Sebelas Maret Surakarta
dalam memperoleh gelar Ahli Madya (AMd)
Dalam penulisan laporan ini penulis menyampaikan banyak terima kasih
atas bantuan semua pihak sehingga laporan ini dapat disusun Dengan ini penulis
menyampaikan terima kasih kepada
1 Bapak Rendy Adhi Rachmanto ST MT selaku pembimbing I
2 Bapak Ir Agustinus Sujono MTselaku pembimbing II
3 Bapak Heru Sukanto ST MT selaku Ketua Program D-III Teknik Mesin
Universitas Sebelas Maret Surakarta
4 Laboran Proses Produksi dan Motor Bakar Universitas Sebelas Maret
Surakarta
Penulis menyadari dalam penulisan laporan ini masih jauh dari
sempurna Oleh karena itu kritik pendapat dan saran yang membangun dari
pembaca sangat dinantikan Semoga laporan ini dapat bermafaat bagi penulis pada
khususnya dan bagi pembaca bagi pada umumnya
Surakarta Juli 2011
Penulis
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
viii
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL i
HALAMAN PERSETUJUAN ii
HALAMAN PENGESAHAN iii
HALAMAN MOTTO iv
HALAMAN PERSEMBAHAN v
ABSTRAKSI vi
KATA PENGANTAR vii
DAFTAR ISI viii
DAFTAR GAMBAR xi
DAFTAR TABEL xii
DAFTAR NOTASI xiii
BAB I PENDAHULUAN
11 Latar Belakang 1
12 Perumusan masalah 4
13 Batasan Masalah 4
14 Tujuan Proyek Akhir 4
15 Manfaat Proyek Akhir 4
16 Metode Pemecahan Masalah 5
17 Sistematika Penulisan 5
BAB II DASAR TEORI
21 Pengertian Tanaman Sorghum 6
22 Pengertian Sistem Transmisi 7
23 Teori Roda Gigi 7
231 Roda Gigi Lurus 8
232 Nama-Nama Bagian Roda Gigi 8
24 Komponen-Komponen Mesin Pemeras Batang Sorghum 12
241 Roda Gigi 12
242 Poros 12
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
ix
243 Rol 14
244 Puli 14
245 Sabuk 14
25 Pasak 17
26 Statika 18
261 Gaya Luar 19
262 Gaya Dalam 19
263 Tumpuan 19
264 Diagram Gaya Dalam 20
27 Mesin Bubut 20
28 Pengecoran Atau Penuangan ( Casting) 22
BAB III PERENCANAAN DAN PERHITUNGAN
31 Cara Kerja Sistem Transmisi pada Mesin Pemeras
Batang Sorghum 23
32 Perencanaan Puli dan Sabuk 23
33 Perhitungan Roda Gigi 31
331 Menghitung Kekuatan Roda Gigi 35
34 Desain Poros Roda Gigi 36
35 Menentukan Dimensi Pasak 43
351 Lubang Pasak 44
36 Desain rumah bearing 45
37 Perhitungan Sambungan Las 46
38 Menentukan Kapasitas Penggilingan Mesin Batang
Sorghum 47
BAB IV ANALISA SISTEM TRANSMISI RODA GIGI LURUS
41 Pembuatan Mesin 48
411 Bahan Yang Digunakan 48
412 Alat Yang Dibutuhkan 48
413 Peta Operasi Kerja 49
42 Perawatan Alat 56
43 Analisa Biaya Komponen Mesin 58
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
x
BAB V PENUTUP
51 Kesimpulan 60
52 Saran 60
DAFTAR PUSTAKA 61
LAMPIRAN
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
xi
DAFTAR GAMBAR
Gambar11 MesinPemerasBatang Sorghum 2
Gambar 21 Roda Gigi LurusLuar (Yefri Chan ST MT 2011) 8
Gambar 22 Bagian-bagian dari Roda Gigi Lurus
( Khurmi dan Gupta 2002 ) 11
Gambar 23 Sebuah Rol Pemeras Batang Sorghum
( Yefri Chan ST MT 2011 ) 14
Gambar 24 Panjang Sabuk dan Sudut Kontak Pada Sabuk Terbuka
( Kurmi RS 2002 ) 15
Gambar 25 Sketsa Prinsip Statika Kesetimbangan ( Popov EP 1996 ) 18
Gambar 26 Sketsa Reaksi Tumpuan Rol ( Popov EP 1996 ) 20
Gambar 27 Sketsa Reaksi Tumpuan Sendi ( Popov EP 1996 ) 20
Gambar 31 Sabuk dan Puli ( Kurmi RS 2002 ) 24
Gambar 32 Desain Poros Puli dan Roda Gigi Pinion 38
Gambar 33Desain Poros Roda Gigi Pinion dengan Roda Gigi 42
Gambar 41 Roda Gigi Lurus 53
Gambar 42 Proses Penuangan ( Hardi Sujana 2008 ) 54
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
xii
DAFTAR TABEL
Tabel 41 Daftar Harga Komponen Mesin 58
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
xiii
DAFTAR NOTASI
D1 = Diameter puli penggerak (mm)
D2 = Diameter puli pengikut (mm)
N1 = Kecepatan puli penggerak (Rpm)
N2 = Kecepatan puli pengikut (Rpm)
d = Diameter puli pengikut (mm)
N = Putaran puli pengikut (Rpm)
L = Panjang total sabuk (mm)
x = Jarak titik pusat puli penggerak dengan puli pengikut (mm)
r1 = Jari-jari puli kecil (mm)
r2 = Jari-jari puli besar (mm)
T1 = Tegangan tight side sabuk (N)
T2 = Tegangan slack side sabuk (N)
micro = Koefisien gesek
θ = Sudut kontak (rad)
β = Sudut alur puli (o)
v = Kecepatan sabuk (ms)
P = Daya yang dipindahkan oleh sabuk (W)
M = Momen (Nmm)
s = Jarak (mm)
t = Tegangangeser (Nmm2)
F = Gaya (N)
A = Luaspenampang (mm2)
Y = Jarak sumbu netral ke titik tempat tegangan yang ditinjau
Tm = Waktu permesinan memanjang (menit)
L = Panjang pemakanan (mm)
S = Pemakanan (mmput)
n = Putaran mesin (rpm)
v = Kecepatan pemakanan (mmnt)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
xiv
r = Jari-jari bahan (mm)
d = Diameter pelubangan (mm)
tmax = Tegangan geser maksimum (Nmm2)
F = Beban yang diterima (N)
dc = Diameter baut (mm)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
1
BAB I
PENDAHULUAN
11 Latar Belakang
Sorghum (Sorghum bicolor L) merupakan salah satu jenis tanaman serelia
yang mempunyai potensi besar untuk dikembangkan di Indonesia karena
mempunyai daerah adaptasi yang luas Tanaman sorghum toleran terhadap
kekeringan dan genangan air serta relatif tahan terhadap gangguan hama atau
penyakit Batang sorghum apabila diperas akan menghasilkan nira yang rasanya
manis Kadar air dalam batang sorghum kurang lebih 70 persen yang artinya
kandungan niranya kurang lebih sebesar itu Nira inilah yang akan dimanfaatkan
sebagai bio etanol dengan proses fermentasi Pada saat ini sudah banyak mesin
yang telah dibuat sebagai pemeras sorghum namun masih sangat sederhana dan
kurang menghasilkan pemerasan yang bagus Untuk meningkatkan efektivitas dan
produktivitasnya maka sistem transmisi roda gigi dikombinasikan dengan sistem
lain seperti sistem roller sebanyak tiga buah sehingga akan didapat unjuk kerja
dari mesin pemeras batang sorghum yang lebih optimal Alasan pemilihan roda
gigi lurus karena mampu mentransmisikan daya yang sangat besar dan optimal
sedangkan menggunakan tiga buah roller karena pada saat pemerasan pertama
masih ada sisa nira yang cukup banyak pada ampas dan perlu diperas kembali
Penggunaan kombinasi roda gigi lurus dengan tiga buah roller ini akan
menghasilkan kinerja mesin pemeras batang sorghum yang optimal
Cara kerja mesin ini adalah tenaga dari motor diesel akan dipindahkan
melalui belt menuju puli besar setelah itu putaran ditransmisikan melalui roda gigi
transportir pertama ke roda gigi sedang kemudian putaran itu ditransmisikan lagi
oleh roda gigi transportir kedua ke roda gigi besar Putaran roda gigi besar ini
dihubungkan dengan roda gigi pada rol depan sehingga poros rol berputar
Selanjutnya putaran poros rol depan ini ditransmisikan ke poros rol atas dan
belakang melalui tiga buah roda gigi sehingga poros rol atas dan belakang dapat
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
2
berputar Putaran ketiga buah rol dibuat searah agar saat sorghum dimasukkan
sorghum dapat terbawa rol
Secara garis besar proses mesin pemeras sorghum adalah mula-mula
sorghum dimasukkan antara rol atas dan rol depan kemudian rol menggilas
sorghum Penggilasan rol pertama masih tersisa nira dalam ampas yang kemudian
digilas kembali oleh rol belakang sehingga tidak ada lagi nira yang tersisa dalam
ampas Nira tersebut akan jatuh ke penadah yang telah disediakan Nira yang telah
terkumpul dalam penadah tersebut dapat langsung digunakan untuk proses
pembuatan bio etanol selanjutnya
Tugas Akhir ini dimaksudkan untuk memberikan suatu fasilitas penunjang
yang dapat dimanfaatkan oleh mahasiswa dalam mempraktekkan dan mengamati
secara langsung tentang pemerasan Mesin Pemeras Batang Sorghum Dalam
sistem transmisi harus dapat diketahui bagaimana mekanisme kerja suatu alat
Pada Tugas Akhir ini penulis tertarik untuk mengamati cara kerja transmisi pada
Mesin Pemeras Batang Sorghum
Gambar 11 Mesin Pemeras Batang Sorghum
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
3
Pengumpulan informasi dan data
(Gathering Information)
Lihat alternatif solusi
(Concept Genrt)
Pilih solusi yang diinginkan
(Concept Evaluation)
Sintesis dan analisis rancangan meliputi
geometri kinematika dinamika kekuatan material proses produksi
estimasi biaya dll
Rancangan memuaskan
Detail rancangan
Produksi pengujian dan
pembuatan Prototipe
Modifikasi untuk produksi
hasil rancangan
Conceptual Design
Embodiment Design
Detail Design
Design problems (Define Problem)
Ya
Tidak
Flow chat Rancang Bangun Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
4
12 Perumusan Masalah
Perumusan masalah dalam proyek akhir ini adalah bagaimana merancang
membuat dan menguji sistem transmisi mesin pemeras batang sorghum yang
sederhana dan efektif Masalah yang akan diteliti meliputi
1 Cara kerja mesin
2 Analisis perhitungan mesin
3 Perkiraan perhitungan biaya
4 Pembuatan mesin
13 Batasan Masalah
Berdasarkan rumusan masalah di atas maka batasan-batasan masalah
pada proyek akhir ini adalah
1 Perhitungan dibatasi hanya pada komponen mesin yang meliputi putaran
roda gigi dan kekuatan poros
2 Cara kerja sistem transmisi pada mesin pemeras sorghum beserta kapasitas
pemerasan mesin pemeras batang sorghum
14 Tujuan Proyek Akhir
Tujuan dalam penulisan Tugas Akhir ini sebagai berikut
1 Melakukan perhitungan dan menganalisa dimensi dalam perancangan
transmisi mesin pemeras batang sorghum
15 Manfaat Proyek Akhir
Manfaat yang diperoleh dari penyusunan laporan Tugas Akhir ini sebagai
berikut
1 Memberikan informasi tentang bagaimana cara kerja sistem transmisi pada
mesin pemeras batang sorghum
2 Menerapkan ilmu perkuliahan elemen mesin dan mata kuliah lainnya yang
berhubungan dengan sistem transmisi mesin pemeras batang sorghum
yang diperoleh dari bangku perkuliahan
16 Metode Pemecahan Masalah
Dalam penyusunan laporan ini penulis mengunakan beberapa metode
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
5
antara lain
1 Observasi
Penulis melakukan pengamatan langsung terhadap kegiatan-kegiatan
khususnya pada obyek-obyek yang berkaitan langsung dengan penggunaan
mesin pemeras batang sorghum
2 Interview
Penulis melakukan tanya jawab dengan operator serta para tenaga ahli
3 Konsultasi
Penulis melakukan konsultasi untuk memperoleh bimbingan serta
petunjuk dari pembimbing lapangan dan sumber-sumber
4 Literatur
Literatur berupa petunjuk kerja operator kuliah internet serta buku-buku
referensi dari perpustakaan Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta
17 Sistematika Penulisan
Dalam penyusunan laporan ini penulisan melakukan pengumpulan data
dengan berbagai cara antara lain
1 Studi Lapangan (Observasi)
Data yang penulis peroleh dari studi lapangan berasal dari
a) Pengamatan selama berada di Kudus
b) Bimbingan dari pemilik bengkel
2 Studi Pustaka (Library Research)
Studi pustaka yang dilakukan untuk memperoleh data-data pendukung
diperoleh dari
a) Manual book yang terdapat di perpustakaan Universitas Sebelas
Maret Surakarta
b) Internet
3 Bertanya langsung kepada karyawan dan pemilik Bengkel Bubut amp Las
ldquoAgung Barokahrdquo Dawe-Kudus
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
6
BAB II
DASAR TEORI
21 Pengertian Tanaman Sorghum
Sorghum termasuk dalam genus Poaceae yang merupakan kelompok
tanaman berbunga seperti gandum beras jagung dan tebu tanaman ini biasanya
memiliki batang berongga dengan daun yang tumbuh pada batang secara
menyirip Sorghum (Sorghum bicolor L) adalah tanaman serealia yang potensial
untuk dibudidayakan dan dikembangkan khususnya pada daerah-daerah marginal
dan kering di Indonesia Keuntungan tanaman sorgum terletak pada daya adaptasi
agroekologi yang luas tahan terhadap kekeringan produksi tinggi perlu input
lebih sedikit serta lebih tahan terhadap hama dan penyakit dibading tanaman
pangan lain Selain itu tanaman sorghum memiliki kandungan nutrisi yang tinggi
sehingga sangat baik digunakan sebagai sumber bahan pangan maupun pakan
ternak alternatif Tanaman sorghum telah lama dan banyak dikenal oleh petani
Indonesia khususnya di daerah Jawa NTB dan NTT Di Jawa sorghum dikenal
dengan nama Cantel dan biasanya petani menanamnya secara tumpang sari
dengan tanaman pangan lainnya Produksi sorghum Indonesia masih sangat
rendah bahkan secara umum produk sorghum belum tersedia di pasar-pasar
Beberapa keuntungan tanaman sorghum dibanding tebu sebagai berikut
1 Adaptasi tanaman sorghum jauh lebih luas dibanding tebu sehingga
sorghum dapat ditanam di hampir semua jenis lahan baik lahan subur
maupun lahan kering
2 Tanaman sorghum memerlukan pupuk relatif lebih sedikit dan
pemeliharaannya lebih mudah daripada tanaman tebu
3 Laju fotosintesis dan pertumbuhan tanaman sorghum jauh lebih tinggi dan
lebih cepat dibanding tanaman tebu
4 Umur panen tanaman sorghum lebih cepat hanya 3-4 bulan dibandingkan
pada tebu yang sampai 7 bulan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
7
22 Sistem Transmisi
Sistem Transmisi adalah sistem yang berfungsi untuk konversi torsi dan
kecepatan (putaran) dari mesin menjadi torsi dan kecepatan yang berbeda-beda
untuk diteruskan ke penggerak akhir Konversi ini mengubah kecepatan putar
yang tinggi menjadi lebih rendah tetapi lebih bertenaga atau sebaliknya
Transmisi daya dengan roda gigi mempunya keuntungan diantaranya
tidak terjadi slip yang menyebabkan speed ratio tetap tetapi sering adanya slip
juga menguntungkan misalnya pada ban mesin (belt) karena slip merupakan
pengaman agar motor penggerak tidak rusak Apabila putaran keluaran (output)
lebih rendah dari masukan (input) maka transmisi disebut reduksi (reduction
gear) tetapi apabila keluaran lebih cepat dari pada masukan maka disebut inkrisi
(increaser gear)
Transmisi daya (Power transmission) adalah upaya untuk menyalurkan
memindahkan daya dari sumber daya (motor diesel bensin turbin gas motor
listrik dll) ke mesin yang membutuhkan daya (mesin bubut pompa kompresor
mesin produksi dll)
23 Teori Roda Gigi
Roda gigi digunakan untuk mentransmisikan daya besar dan putaran yang
tepat Roda gigi memiliki gigi di sekelilingnya sehingga penerusan daya
dilakukan oleh gigi-gigi kedua roda yang saling berkaitan Roda gigi sering
digunakan karena dapat meneruskan putaran dan daya yang lebih bervariasi dan
lebih kompak selain itu roda gigi juga memiliki beberapa kelebihan jika
dibandingkan dengan alat transmisi lainnya yaitu
Oslash Sistem transmisinya lebih ringkas putaran lebih tinggi dan daya yang
besar
Oslash Sistem yang kompak sehingga konstruksinya sederhana
Oslash Kemampuan menerima beban lebih tinggi
Oslash Efisiensi pemindahan dayanya tinggi karena faktor terjadinya slip sangat
kecil
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
8
Oslash Kecepatan transmisi roda gigi dapat ditentukan sehingga dapat digunakan
dengan pengukuran yang kecil dan daya yang besar
Roda gigi harus mempunyai perbandingan kecepatan sudut tetap antara
dua poros Di samping itu terdapat pula roda gigi yang perbandingan kecepatan
sudutnya dapat bervariasi
231 Roda gigi Lurus
Roda gigi lurus digunakan untuk poros yang sejajar atau paralel
Dibandingkan dengan jenis roda gigi yang lain roda gigi lurus ini paling mudah
dalam proses pengerjaannya (machining) sehingga harganya lebih murah
Ciri-ciri roda gigi lurus adalah
1 Daya yang ditransmisikan lt 25000 Hp
2 Putaran yang ditransmisikan lt 100000 Rpm
Jenis-jenis roda gigi lurus antara lain
1 Roda gigi lurus (External Gearing)
Roda gigi lurus (External Gearing) pasangan roda gigi lurus ini digunakan
untuk menaikkan atau menurunkan putaran dalam arah yang berlawanan
Gambar 21 Roda Gigi Lurus Luar
( Yefri Chan ST MT 2011)
232 Nama-nama Bagian Roda gigi
Berikut beberapa buah istilah yang perlu diketahui dalam perancangan
roda gigi yang perlu diketahui yaitu
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
9
1 Lingkaran pitch (pitch circle)
Lingkaran khayal yang menggelinding tanpa terjadinya slip Lingkaran ini
merupakan dasar untuk memberikan ukuran-ukuran gigi seperti tebal gigi jarak
antara gigi dan lain-lain
2 Pinion
Roda gigi yang lebih kecil dalam suatu pasangan roda gigi
3 Diameter lingkaran pitch (pitch circle diameter)
Merupakan diameter dari lingkaran pitch
4 Diametral Pitch
Jumlah gigi persatuan pitch diameter
5 Jarak bagi lingkar (circular pitch)
Jarak sepanjang lingkaran pitch antara profil dua gigi yang berdekatan
atau keliling lingkaran pitch dibagi dengan jumlah gigi secara formula dapat
ditulis
zd
t b1p=
6 Modul (module)
Modul adalah perbandingan antara diameter lingkaran pitch dengan jumlah
gigi
z
dm b1=
7 Adendum (addendum)
Jarak antara lingkaran kepala dengan lingkaran pitch dengan lingkaran
pitch diukur dalam arah radial
8 Dedendum (dedendum)
Jarak antara lingkaran pitch dengan lingkaran kaki yang diukur dalam arah
radial
9 Working Depth
Jumlah jari-jari lingkaran kepala dari sepasang rodagigi yang berkontak
dikurangi dengan jarak poros
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
10
10 Clearance Circle
Lingkaran yang bersinggungan dengan lingkaran addendum dari gigi yang
berpasangan
11 Pitch point
Titik singgung dari lingkaran pitch dari sepasang roda gigi yang
berkontak yang juga merupakan titik potong antara garis kerja dan garis pusat
12 Operating pitch circle
lingkaran-lingkaran singgung dari sepasang roda gigi yang berkontak dan
jarak porosnya menyimpang dari jarak poros yang secara teoritis benar
13 Addendum circle
Lingkaran kepala gigi yaitu lingkaran yang membatasi gigi
14 Dedendum circle
Lingkaran kaki gigi yaitu lingkaran yang membatasi kaki gigi
15 Width of space
Tebal ruang antara rodagigi diukur sepanjang lingkaran pitch
16 Sudut tekan (pressure angle)
Sudut yang dibentuk dari garis normal dengan kemiringan dari sisi kepala
gigi
17 Kedalaman total (total depth)
Jumlah dari adendum dan dedendum
18 Tebal gigi (tooth thickness)
Lebar gigi diukur sepanjang lingkaran pitch
19 Lebar ruang (tooth space)
Ukuran ruang antara dua gigi sepanjang lingkaran pitch
20 Backlash
Selisih antara tebal gigi dengan lebar ruang
21 Sisi kepala (face of tooth)
Permukaan gigi diatas lingkaran pitch
22 Sisi kaki (flank of tooth)
Permukaan gigi dibawah lingkaran pitch
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
11
23 Puncak kepala (top land)
Permukaan di puncak gigi
24 Lebar gigi (face width)
Kedalaman gigi diukur sejajar sumbunya
Gambar 22 Bagian-bagian dari Roda Gigi Lurus
( Khurmi dan Gupta 2002)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
12
24 Komponen-Komponen Mesin Pemeras Batang Sorghum
241 Gear
Gear merupakan sebuah alat yang yang digunakan untuk meneruskan daya
dari poros ke poros lain (Kurmi 2002)
Rumus- rumus perhitungan roda gigi
- Modul (m)
- Jumlah gigi (Z)
- Kelonggaran ( clearance = C )
a Menghitung pitch (P)
P = π x m
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
f Adendum 1 m
g Dedendum 125 m
h Working depth 2 m
i Total depth 225 m
j Filled radius at root 04 m
242 Poros
Dalam pembuatan mesin pemeras batang sorghum rol diperlukan untuk
memeras batang sorghum Poros sendiri adalah batang logam berpenampang
lingkaran yang berfungsi untuk memindahkan putaran atau mendukung suatu
beban
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
13
Jika poros meneruskan daya maka poros mengalami momen puntir akibat
daya yang diteruskan sehingga pada penampang normal sepanjang poros terjadi
tegangan puntir Poros transmisi berfungsi meneruskan daya pada poros terjadi
gaya puntir dan pada penampang poros terjadi tegangan puntir
Bahan poros yang digunakan harus sesuai dengan fungsi poros tersebut
Untuk mendapatkan dimensi poros yang sesuai dibutuhkan gaya-gaya yang
bekerja pada poros tersebut Dengan gaya tersebut dapat ditentukan momen yang
bekerja Dengan mengetahui kekuatan material poros dan momen yang terjadi
maka didapatkan diameter poros yang diperlukan
Bahan dan diameter yang digunakan pada poros rol adalah sama Untuk
mengetahui beban reaksi yang terjadi pada poros dirumuskan sebagai berikut
1 Tinjauan terhadap momen puntir ekuivalen (Kurmi 2002462)
Te = radicAgrave挠十馆挠helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(21)
atau dengan persamaan
Te = 錰좨 τs D
3 ( Poros padat )
Te = 錰좨 C Do3 (1 - K4) ( Poros berongga )
2 Tinjauan terhadap momen lengkung ekuivalen (Kurmi 2002463)
Me = 좨挠 ( M + radicAgrave挠十馆挠) helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(22)
atau
Me = 錰脑挠徽评D3 ( Poros padat )
Me = 錰脑挠徽评Do3(1 - K4) ( Poros berongga )
Dimana Te = momen puntir ekuivalen ( Kgm)
Me = momen bending ekuivalen ( Kgmm )
Do = diameter luar poros ( mm )
K = Di Do ( ditentukan = 04 )
τs =tegangan geser ( Kgmm2 )
σt = tegangan tarik ( Kgmm2 )
M = momen lentur yang terjadi ( Kgmm )
T = torsi yang terjadi (Kgmm)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
14
243 Rol
Sebuah rol pemeras terdiri dari mantel (selubung) yang biasanya terbuat
dari besi cor dan di pasang dengan cara disusutkan pada sebuah poros yang
terbuat dari baja tempa Berikut ini adalah gambar dari seperangkat rol pemeras
batang sorghum
( Yefri Chan ST MT 2011)
Gambar 23 Sebuah Rol Pemeras Batang Sorghum
Biasanya menurut standar dari Amerika ukuran diameter leher poros
seperti gambar diatas adalah separuh dari diameter rol gilingan
Mantel rol sendiri terbuat dari besi cor dengan campuran dari beberapa
logam lain seperti karbon mangan silisium fosfor dan belerang dengan
maksud untuk memperoleh hasil pengecoran yang baik sebagai rol pemeras
yaitu permukaannya keras dan berbutir kasar
244 Puli
Puli merupakan salah satu elemen dalam mesin yang berfungsi sebagai
alat yang meneruskan daya dari satu poros ke poros yang lain dengan
menggunakan sabuk Puli besi cor (Cast Iron Pulley) Puli secara umum terbuat
dari cast iron karena harganya yang lebih murah Puli yang digunakan pada
motor dan kompresor ini adalah terbuat dari cast iron
245 Sabuk
Sabuk berfungsi sebagai alat yang meneruskan daya dari satu poros ke
poros yang lain melalui dua puli dengan kecepatan rotasi sama maupun berbeda
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
15
2451 Perencanaan Puli dan Sabuk
1 Perbandingan kecepatan
Perbandingan antara kecepatan puli penggerak dengan puli pengikut
ditulis dengan persamaan sebagai berikut 潜前实融前融潜 (23)
Dimana
D1 = Diameter puli penggerak (mm)
D2 = Diameter puli pengikut (mm)
N1 = Kecepatan puli penggerak (Rpm)
N2 = Kecepatan puli pengikut (Rpm)
2 Kecepatan linier sabuk
Kecepatan linier sabuk dapat ditulis dengan matematis sebagai berikut
v = 60
Ndp (24)
Dimana
v = Kecepatan linier sabuk (ms)
d = Diameter puli pengikut (mm)
N = Putaran puli pengikut (Rpm)
3 Panjang Sabuk
Panjang sabuk adalah panjang total dari sabuk yang digunakan untuk
menghubungkan puli penggerak dengan puli pengikut Dalam perancangan
ini digunakan sabuk terbuka
(Khurmi RS 2002)
Gambar 24 Panjang Sabuk dan Sudut Kontak Pada Sabuk Terbuka
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
16
Persamaan panjang total sabuk terbuka dapat ditulis sebagai berikut
(Khurmi RS 2002)
dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig -+++=
xrr
xrrL2
2121
)(2)(p (25)
Dimana
L = Panjang total sabuk (mm)
x = Jarak titik pusat puli penggerak dengan puli pengikut (mm)
r1 = Jari-jari puli kecil (mm)
r2 = Jari-jari puli besar (mm)
4 Perbandingan tegangan pada sisi kencang dan sisi kendor
Persamaan perbandingan tegangan antara sisi kencang dengan sisi kendor
dapat ditulis sebagai berikut (Khurmi RS 2002)
bqm coseclog322
1 =T
T (26)
Dimana
T1 = Tegangan tight side sabuk (N)
T2 = Tegangan slack side sabuk (N)
micro = Koefisien gesek
θ = Sudut kontak (rad)
β = Sudut alur puli (o)
5 Sudut kerja puli (α)
Persamaan sudut kerja puli dapat ditulis dengan persamaan sebagai berikut
(Khurmi RS 2002)
Sin α = X
rr112 -
(untuk sabuk terbuka) (27)
Sudut kontak puli
θ = (180 ndash 2 α) 180p
rad (untuk sabuk tertutup) (28)
6 Kecepatan sabuk (v)
Besarnya kecepatan sabuk dapat dihitung dengan persamaan sebagai
berikut (Khurmi RS 2002)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
17
v = 60
Ndp (29)
Dimana
v = Kecepatan sabuk (ms)
d = Diameter sabuk (mm)
N = Putaran sabuk (rpm)
7 Daya yang ditransmisikan oleh sabuk
Persamaan daya yang dipindahkan oleh sabuk dapat ditulis dengan
persamaan sebagai berikut (Khurmi RS 2002)
P = (T1 - T2) v n (210)
Dimana
P = Daya yang dipindahkan oleh sabuk (W)
T1 = Tegangan tight side sabuk (N)
T2 = Tegangan slack side sabuk (N)
v = Kecepatan sabuk (ms)
n = Banyak sabuk
25 Pasak
Pasak adalah salah satu penahan beban dimana beban yang timbul atau
beban yang terjadi adalah beban geser dan beban bending Pada perancangan
pasak dalam memilih besar pasak tergantung dari besar perhitungan antara
perhitungan menurut tegangan geser dan tegangan bending
1 Tegangan geser
Tegangan geser adalah tegangan yang disebabkan oleh gaya yang bekerja
sepanjangsejajar dengan luas penampang gaya
Persamaan yang digunakan adalah
AF
=t (211)
Dimana
t = Tegangan geser (Nmm2)
F = Gaya (N)
A = Luas penampang (mm2) (Khurmi dan Gupta 2002)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
18
2 Tegangan bending
Dimana rumus yang digunakan
ws =oIYM
(212)
Y
IZ o= (213)
ws =ZM
(214)
Dimana
M = Momen lentur
Y = Jarak sumbu netral ke titik tempat tegangan yang ditinjau
ws = Tegangan lentur
oI
= Momen inersia
Z = Section modulus
26 Statika
Statika adalah ilmu yang mempelajari tentang statika dari suatu beban
terhadap gaya-gaya dan juga beban yang mungkin ada pada bahan tersebut
Dalam ilmu statika keberadaan gaya-gaya yang mempengaruhi sistem menjadi
suatu obyek tinjauan utama Sedangkan dalam perhitungan kekuatan rangka
gaya-gaya yang diperhitungkan adalah gaya luar dan gaya dalam
261 Gaya Luar
Beban
Reaksi Reaksi
Beban puli
Gambar 25 Sketsa Prinsip Statika Kesetimbangan
( Popov EP 1996 )
Beban roda gigi
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
19
Adalah gaya yang diakibatkan oleh beban yang berasal dari luar sistem
yang pada umumnya menciptakan kestabilan konstruksi Gaya luar dapat berupa
gaya vertikal horisontal dan momen puntir Pada persamaan statis tertentu untuk
menghitung besarnya gaya yang bekerja harus memenuhi syarat dari
kesetimbangan
ΣFx = 0 (215)
ΣFy = 0 (216)
ΣM = 0 (217)
262 Gaya Dalam
Gaya dalam dapat dibedakan menjadi
1 Gaya normal (normal force) adalah gaya yang bekerja sejajar sumbu
batang
2 Gaya lintang geser (shearing force) adalah gaya yeng bekerja tegak lurus
sumbu batang
3 Momen lentur (bending momen)
Persamaan kesetimbangannya adalah (Popov EP 1996)
sect Σ F = 0 atau Σ Fx = 0
Σ Fy = 0 (tidak ada gaya resultan yang bekerja pada suatu benda)
sect Σ M = 0 atau Σ Mx = 0
Σ My = 0 (tidak ada resultan momen yang bekerja pada suatu benda)
263 Tumpuan
Dalam ilmu statika tumpuan dibagi atas
1 Tumpuan rolpenghubung
Tumpuan ini dapat menahan gaya pada arah tegak lurus penumpu
biasanya penumpu ini disimbolkan dengan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
20
Gambar 26 Sketsa Reaksi Tumpuan Rol
2 Tumpuan sendi
Tumpuan ini dapat menahan gaya dalam segala arah
Gambar 27 Sketsa Reaksi Tumpuan Sendi
264 Diagram Gaya Dalam
Diagram gaya dalam adalah diagram yang menggambarkan besarnya
gaya dalam yang terjadi pada suatu konstruksi Sedang macam-macam diagram
gaya dalam itu sendiri sebagai berikut
1 Diagram gaya normal (NFD)
Yaitu diagram yang menggambarkan besarnya gaya normal yang terjadi
pada suatu konstruksi
2 Diagram gaya geser (SFD)
Yaitu diagram yang menggambarkan besarnya gaya geser yang terjadi
pada suatu konstruksi
3 Diagram moment (BMD)
Yaitu diagram yang menggambarkan besarnya momen lentur yang terjadi
pada suatu konstruksi
27 Mesin Bubut
Proses permesinan adalah waktu yang dibutuhkan untuk mengerjakan
elemen-elemen mesin yang meliputi proses kerja mesin dan waktu pemasangan
Reaksi
Reaksi
Reaksi
( Popov EP 1996 )
( Popov EP 1996 )
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
21
Pada umumnya mesin-mesin perkakas mempunyai bagian utama yaitu
a Motor penggerak (sumber tenaga)
b Kotak transmisi (roda-roda gigi pengatur putaran)
c Pemegang benda kerja
d Pemegang pahatalat potong
Prinsip kerja mesin mesin bubut adalah benda kerja yang berputar dan
pahat yang menyayat baik memanjang maupun melintang Sedangkan macam-
macam pekerjaan yang dapat dikerjakan dengan mesin ini adalah antara lain
- Pembubutan memanjang dan melintang
- Pengeboran
- Pembubutan dalam atau memperbesar lubang
- Membubut ulir luar dan dalam
Perhitungan waktu kerja mesin bubut adalah
1 Kecepatan pemotongan (v)
V = πD (218)
Dimana
D = diameter banda kerja (mm)
N = kecepatan putaran (rpm)
2 Pemakanan memanjang
Waktu permesinan pada pemakanan memanjang adalah
n = d
v
1000p
(219)
Tm = nS
L
r (220)
Dimana
Tm = waktu permesinan memanjang (menit)
L = panjang pemakanan (mm)
S = pemakanan (mmput)
n = putaran mesin (Rpm)
d = diameter benda kerja (mm)
v = kecepatan pemakanan (mmnt)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
22
3 Pada pembubutan melintang
Waktu permesinan yang dibutuhkan pada waktu pembubutan melitang
adalah
Tm = nS
r
r (221)
Dimana
r = jari-jari bahan (mm)
28 Pengecoran atau penuangan (casting)
Pengecoran atau penuangan (casting) merupakan salah satu proses
pembentukan bahan bakubahan benda kerja yang relatif mahal dimana
pengendalian kualitas benda kerja dimulai sejak bahan masih dalam keadaan
mentah Komposisi unsur serta kadarnya dianalisis agar diperoleh suatu sifat
bahan sesuai dengan kebutuhan sifat produk yang direncanakan namun dengan
komposisi yang homogen serta larut dalam keadaan padat
Proses penuangan juga merupakan seni pengolahan logam menjadi bentuk
benda kerja yang paling tua dan mungkin sebelum pembentukan dengan
panyayatan (chipping) dilakukan Sebagai mana ditemukan dalam artifacts kuno
menunjukkan bukti keterampilan yang luar biasa dalam pembentukan benda dari
bahan logam dengan menuangkan logam yang telah dicairkan (molten metals)
kedalam cetakan pasir khusus menjadi bentuk tertentu Pengecoran dengan
menggunakan cetakan pasir juga merupakan teknologi yang menuangkan larutan
cair dari logam secara hati-hati kedalam cetakan pasir yang sudah dipersiapkan
dengan hasil yang mendekati sempurna Oleh karena itulah proses pembentukan
melalui teknik penuangan ini juga digunakan pada level kebangsawanan seperti
pembuatan benda-benda seni seperti ornament alam dan alat memasak dan lain-
lain
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
23
BAB III
PERENCANAAN DAN PERHITUNGAN
31 Cara KerjaSistemTransmisiPadaMesinPemerasBatangSorghum
Cara kerja mesin ini adalah tenaga dari motor diesel akan dipindahkan
melalui belt menuju puli besar setelah itu putaran ditransmisikan melalui roda gigi
transportir pertama ke roda gigi sedang kemudian putaran itu ditransmisikan lagi
oleh roda gigi transportir kedua ke roda gigi besar Putaran roda gigi besar ini
dihubungkan dengan roda gigi pada rol depan sehingga poros rol berputar
Selanjutnya putaran poros rol depan ini ditransmisikan ke poros rol atas dan
belakang melalui tiga buah roda gigi sehingga poros rol atas dan belakang dapat
berputar Putaran ketiga buah rol dibuat searah agar saat batangsorghum
dimasukkan batangsorghum dapat terbawa oleh rol
Secara garis besar proses mesin pemeras batangsorghum adalah mula-
mula batangsorghum dimasukkan antara rol atas dan rol depan kemudian rol
menggilas batangsorghum Penggilasan rol pertama masih tersisa nira dalam
ampas yang kemudian digilas kembali oleh rol belakang sehingga tidak ada lagi
nira yang tersisa dalam ampas Nira tersebut akan jatuh ke penadah yang telah
disediakan Nira yang telah terkumpul dalam penadah tersebut dapat langsung
digunakan untuk proses pembuatan bio etanol selanjutnya
32 PerencanaanPulidanSabuk
Diketahuispesifikasitransmisipadamesinpemerasbatangsorghumdandiesel
sebagaiberikut
1 Putarandiesel ( 1N ) = 1420 Rpm
2 Diameter puli yang digerakan ( 2D ) = 795 mm
3 Panjangsumbupuli dieseldanpuli yang digerakkan( x ) = 4m
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
24
Analisa perhitungan
1 Kecepatan sabuk
V = p 1d 抈學恘迷
= 米學 酵迷 學酵學 d迷恘迷
= 2972 ms
2 Panjang sabuk yang digunakan
dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig -+++=
x
ddxddL
4
)(2)(
2
221
21
p
= 157Ῠ04十0795邹十24十族ῨĖi能Ė行k闹邹潜ii 祖
=157(1195)+8+Ῠ能ĖƼk闹邹潜嫠o
=1876+8+001
=9886 m
3 Sudut kontak (q ) yang terjadi pada sabuk antara puli diesel dan pulimesin
pemeras batang sorghum
Gambar31Sabukdanpuli
x = 4 m
B Puli diesel
Puli yang digerakkan
A
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
25
Untuksabukterbuka sudutsinggung yang terjadiantarasabukdanpuli
Sin x
dd
x
rr
21212 -
=-
=a
= Ė行k闹能Ėi㷠i
a = 滚轨柜能嫠00495
= 283deg
Sudut kontak puli pada motor
θ = (180deg ndash 2 α) 180p
= (180deg ndash 2 283deg) 180
143
= (17434deg) 01744
= 304rad
Sudut kontak puli pada roda gigi
θ = (180deg+ 2 α) 180p
= (180deg + 2 283deg) 180
143
= (18566deg) 01744= 304 rad
4 Koefisien gesekan
micro = 054 ndash d恘學ad恘嫩剿
= 054 ndash d恘學ad恘嫩d幂蜜d
= 054 ndash d恘學密d米d
= 054 - 0233= 03
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
26
MenghitungBesarnyaKapasitasMesinPemerasBatangSorghum
Luassatubatangsorghum故实挥辊㷠
= 314 (12)2
= 452 16 mm2
Luassepuluhbatangsorghum = 452 16 mm2 x 10 batang
= 4521 6 mm2
Gaya pemerasanadalah
(Ft) = 鸟拟
= 嫠㷠iĖƼi念鸟狞i闹㷠嫠o弄弄潜
= 274kN
Gaya perasdengansudut 70
Ft = 2740 N cos 70
= 8375 N
Kemudianuntukmenentukandaya yang
diperlukanpadamesinpemerastebuiniadalahsebagaiberikut
Torsi padarolatas
T = Gaya x frac12 diameter
= 8375N x 0105 m
= 8775Nm
Dayauntukmemutarrol
P =m行行闹娘弄诺㷠π诺iĖoĖ
= 36738 watt
= Ƽo行Ƽm糯狞疟疟行io
= 492 HP
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
27
Perbandingantranmisi
1 Motor Puli A ΰ嫠ΰ㷠 = 劈㷠劈嫠
N2 = 嫠i㷠Ė铺i嫠行k闹
= 73232 Rpm
2 Puli B - Pinion C
Satuporos maka NA = NC
NA = 73232 Rpm
3 Pinion C ndash Roda Gigi D
ND = 劈品ΰ品劈劈
=嫠㷠i行Ƽ㷠Ƽ㷠破颇屏oĖi
= 15035Rpm
4 Roda Gigi D ndash Pinion E
Satuporosmaka ND=NE
ND = 15035Rpm
5 Pinion E ndash Roda Gigi F
NF = 劈琵ΰ琵劈毗
= 嫠闹ĖƼ闹㷠嫠闹m嫠㷠
= 398 Rpm 40 ࡨ Rpm
Torsi padarodagigiOslash 875 mm
T =鸟诺oĖ㷠胚诺iĖ
= Ƽo行Ƽm诺oĖ㷠气铺iĖ
= 8775Nm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
28
DayauntukmemutarporosrodagigiOslash 875 mm
P = 孽诺㷠π诺娘oĖ
= m行行闹诺㷠π诺嫠闹ĖoĖ
= 16734 watt
Torsipadaporospuli
T = 鸟诺oĖ㷠胚诺娘
= 嫠o行Ƽi诺oĖ㷠胚诺行ƼĖ
= 234Nm
Dayauntukmemutarporospuli
P = 孽诺㷠π诺娘oĖ
= 㷠Ƽi诺㷠π诺行ƼĖoĖ
= 17904 watt
= 嫠行kĖi糯狞疟疟行io
asymp 24 HP
Olehkarenaitu kitamengambil diesel dengandaya 24 HP
Daya yang ditransmisikan P = 24 HP
17904 W = Ῠ馆嫠石馆㷠) v = Ῠ馆嫠石馆㷠) 2972 馆嫠 石馆㷠 = 嫠行kĖi㷠k行㷠
馆嫠 石馆㷠 = 60242棺 (i)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
29
딸轨v硅棍逛闺锅轨 23 log 足飘前飘潜卒 = 幌嫠凰嫠 实0h果h04 实0912
log dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig
2
1
T
T = Ėk嫠㷠㷠Ƽ
log dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig
2
1
T
T = 0397
dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig
2
1
T
T = 249 (ii)
Dari persamaan (i) dan (ii) 60242十馆㷠馆㷠 实249
60242 + 馆㷠 = 249馆㷠
60242 = 149 馆㷠 馆㷠 = 40438 N 馆嫠 石404h棺实60242棺 馆嫠 = 100672 N
5 Massa per meter panjang sabuk (m)
m = Area x Panjang x Densitas
= A x 9886m x 1140kgm3= 9886 A kgm2
6 Gaya tarik sentrifugal (Tc)
Tc = m x V2
= 9886 A kgm2x (2972ms)2
= 9886 A x 8832784 N
= 873210o A N
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
30
7 Gaya tarik total
T = T1+ Tc
= 100672N+873210o A N (iii)
8 Gaya tarik maksimum pada sabuk (T)
T = As
= 410o A N (iv)
Dari persamaan (iii) dan (iv)
100672N+873210o A N = 410o A N
4732 10o A N = 100672 N
A = 212747 10能o桂㷠
A = 212747桂桂㷠
9 Daya yang ditransmisikan sabuk pada kecepatan v = 2935ms
P = )( 21 TT - v
= (100672 Nndash 40438N)2935 ms
= 17678679watt
= 2370 hP
v Daya yang ditransmisikan hanya 2370 hP hal ini dikarenakan pada
saat sabuk berputar terjadi selip antara sabuk dengan puli oleh karena itu daya
yang ditransmisikan tidak 24 hP
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
31
33 PerhitunganRoda Gigi
1 Dalam menghitung roda gigi AElig 124 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 8 mm
- Jumlah gigi (Z) 11
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 8 mm
= 2512 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 8 + 025 x 8 mm
= 18 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 8 mm x 11
= 88 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 88 mm ndash 2 (8mm + 025 x 8mm)
= 60 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 88 mm + 36 mm= 124 mm
f Adendum 1 m 8 mm
g Dedendum 125 m 10 mm
h Working depth 2 m 16 mm
i Total depth 225 m 18 mm
j Filled radius at root 04 m 32 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
32
2 Dalam menghitung roda gigi AElig875 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 14 mm
- Jumlah gigi (Z) 58
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 14 mm
= 4396 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 14 + 025 x 14 mm
= 315 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 14 mm x 58
= 812 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 812 mm ndash 2 (14 mm + 025 x 14 mm)
= 777 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 812 mm + 63 mm
= 875 mm
f Adendum 1 m 14 mm
g Dedendum 125 m 17 mm
h Working depth 2 m 28 mm
i Total depth 225 m 315 mm
j Filled radius at root 04 m 56 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
33
3 Dalam menghitung roda gigi AElig215 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 10 mm
- Jumlah gigi (Z) 17
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 10 mm
= 314 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 10 + 025 x 10 mm
= 225 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 10 mm x 17
= 170 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 170 mm ndash 2 (10 mm + 025 x 10 mm)
= 145 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 170 mm + 45 mm)
= 215 mm
f Adendum 1 m 10 mm
g Dedendum 125 m 125 mm
h Working depth 2 m 20 mm
i Total depth 225 m 225 mm
j Filled radius at root 04 m 4 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
34
4 Dalam menghitung roda gigi AElig604 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 8 mm
- Jumlah gigi (Z) 71
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 8 mm
= 2512 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 8 + 025 x 8 mm
= 18 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 8 mm x 71
= 568 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 568 mm ndash 2 (8 mm + 025 x 8 mm)
= 548 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 568 mm + 36 mm)
= 604 mm
f Adendum 1 m 8 mm
g Dedendum 125 m 10 mm
h Working depth 2 m 16 mm
i Total depth 225 m 18 mm
j Filled radius at root 04 m 32 mm
331 Menghitung Kekuatan Roda Gigi
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
35
1 kekuatan roda gigi AElig124 yang berfungsi sebagai pinion
a menghitung kecepatan pinion
Dalam menghitung kecepatan dari pinion dibutuhkan data-data
sebagai berikut
- Modul (m) 8 mm
- Jumlah gigi dari pinion (Tp) 11
- Jumlah putaran dari roda gigi pinion (柜颇) 124 rpm
- Jumlah gigi dari roda gigi (馆啤) 71
- Allowable Static Stress (fo) lampiran 4 105 kg桂桂㷠
- Lebar muka gigi (b) 15708 mm
- Faktor keamanan (Cs) lampiran 5 125
Kecepatan dari pinion adalah 惯 实挥果딸贵果柜贵100
实挥果桂果馆贵果柜贵100
实挥果8果11果124100
= 34264 mmenit
= 57 m detik
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
36
34 Desain Poros Roda Gigi
DesainPorosPulidanRodaGigi Pinion Dengan Gear
Diketahui P = 24 PK = 17904 watt T1 = 100672 N
N = 730 Rpm T2 = 40438 N
T1 T2 实25世
WGear = 3924 N
WPuli = 106635 N
σ = 40 Mpa = 40 N mm世 2
Km = 2
Kt = 2
DGear = 124 mm =RGear = 63 mm
DPuli = 795 mm = RPully = 3975 mm
Maka torsi yang di transmisikanoleh shaft
T = 鸟时oĖ㷠胚娘 实 嫠行kĖi时oĖ㷠胚时行ƼĖ = 234 Nm =234000Nmm
Bebankebawah vertical porospadapuli
= T1 + T2 + Wpuli =(100672 +40438 + 106635) N
= 247745 N
Torsi pada gear samapadaporos makabeban vertical keatasporospada gear
Ft = 孽捏扭泞狞暖实 㷠Ƽi时嫠Ė遣o㷠
= 39 x 103 N
Total bebanvertikalkeataspadaporos
Ft ndash Wgear = 3900 ndash 3924 = 386076 N
RC
386076 N
247745 N
RD
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
37
Dari momen di D
RC x 270 = 386076 x 380 + 247745 x 110
RC = 嫠io行Ėmmm嫩㷠行㷠闹嫠k闹㷠行Ė
RC = 6443 N
RD + 386076 = RC + 247745 N
RD = 6443 + 247745- 386076
RD = 110479 N
BM di gear danpuli = 0
BM di A = 386076 110 = 4246836 Nmm
BM di B = 247745 110 = 2715195 Nmm
BM maksimum di A maka M = MA = 4247 10Ƽ Nmm
Moment punter equvivalen
Te = 税ῨKm 时M邹㷠十ῨKt 时T邹㷠
= 税Ῠ2时4247 时10Ƽ邹㷠 十Ῠ2时24h时10Ƽ邹㷠
= 税721480h6 时10o 十2h6196 时10o
= 税957676h6 时10o
= 9786 10Ƽ Nmm
Te = 胚嫠o τ时dƼ
9786 10Ƽ = 气嫠o 时40딸h
dƼ = 12466242
d = 4995mm atau 50 mm
Diameter yang digunakan 50 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa poros pada mesin
dengan diameter 60 mm aman karena melebihi diameter yang diperlukan
yaitu 50 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
38
Gambar 32DesainPorosPulidanRoda Gigi Pinion
B C D
110 270
A C
BD
A
A
A
C D
B
B
D C
B
CD
(a) Space Diagram
(e) BM Diagram
(d) NFD
(c) SFD
(b) Torsi Diagram 234x103 Nmm
1241845Nmm
3048155Nmm
3924 N 106635 N
112895 N 277105 N
A B
110
Pinion Puli
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
39
DesainPorosRoda Gigi Pinion Dengan Gear
Diketahui T = 234x103Nmm
N = 150 Rpm
AC = 85 mm
BD = 85 mm
Dc = 215 mm = Rc = 175 mm
Dd = 604 mm = Rd = 302 mm
AB =290 mm
σ = 84 Nmm2
τ = 40 Mpa = 40 Nmm2
Θc = 80o
Wd = 810 N
Θc = 72o
Wc = 108 N
Km = 2
Kt = 2
Daya yang ditransmisikan
P x 60 = T2πN
P = 㷠Ƽi诺嫠Ėsup3㷠胚嫠闹ĖoĖ
= 36738 Kw
Karena Torsi kebawah di C dan di D sama Maka gayatangensialdigearC
FtC = 孽捏宁 =
㷠Ƽi诺嫠Ėsup3嫠行闹
= 1337 N
Ftcrsquo = 嫠ƼƼ行虐纽c嫠m
=4327 N
Gaya total kebawah di C = Ftc + Wc=4327 N + 108 N = 4435 N
Gaya tangensial gear D
FtD = 孽捏拧 =
㷠Ƽi诺嫠Ėsup3ƼĖ㷠 = 7748 N
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
40
Ftdrsquo = 行行im虐纽c嫠Ė
= 行行imĖ嫠om = 4612 N
Gaya total kebawah di C = FtD + WD=4612 N + 810 N = 5422 N
Maka RAdan RB = Reaksipada A dan B
RA + RB = 5422 N + 4435 N
= 9857 N
Momen di A
RB x 290 = 5422 x 205 + 4435 x 85
RB = 嫠嫠嫠嫠闹嫠Ė嫩Ƽ行ok行闹㷠kĖ
RB = 5133 N
RA = 9857 ndash 5133 = 4724 N
BM di C
MC = RA x 85
= 4724 x 85
= 401540Nmm
BM di D
MD = RB x 85
= 5133 x 85
= 436305Nmm
Maximum bending momen
M = MD = 436305Nmm
A
C D
B120
290
RB RA
5422 N 4435 N
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
41
MomenPuntirEquivalent
Te = 税ῨKmxM邹sup2十ῨKtxT邹sup2 = 税Ῠ2x4h6h05邹㷠 十Ῠ2x2h4≯10Ƽ邹sup2 = 税76x10嫠嫠 十219x10嫠嫠
= 税979x10嫠Ė
= 989 x 10闹 Nmm
989 x 10闹 Nmm = 气嫠o xτxdsup3
dsup3 = 1129275
d asymp 50 mm
untuk Equivalent bending momen ( Me)
Me = 嫠㷠 揍KmxM 十税ῨKwxM邹㷠十ῨKtxT邹] = 嫠㷠 揍Ῠ2x4h6h05邹十9890000] = 嫠㷠 1861610
= 930805Nmm
930805 Nmm= 气Ƽ㷠 xσbxdsup3
dsup3 = 1129275
d = 48 mm
darikedua diameter tersebutdiambil yang paling besar
d = 50 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa poros pada mesin
dengan diameter 65 mm aman karena melebihi diameter yang diperlukan
yaitu 50 mm Namun sebaiknya diameter poros yang digunakan adalah 60
mm tidak terlalu besar melebihi 50 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
42
3
A B
C D
120
290
A C
BD
A
A
A C D
B
B
D CB
C D
(a) Space Diagram
(e) BM Diagram
(d) NFD
(c) SFD
(b) Torsi Diagram 234x103 Nmm
436305 Nmm 401540 Nmm
4435N 5422N
5113 N 4724 N
Gambar 33DesainPorosRoda Gigi Pinion Dengan Gear
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
43
35 Menentukan Dimensi pasak
Pasakdigunakanuntukmenahangaya geser antara poros dengan rol
maupun poros dengan gear Bahanpasakterbuatdari ST 42
kekuatanbahandiketahuikekuatangesersebesar τ=40
Nmm2dankekuatantariksebesar
σ= 70 Nmm2
1 Kekuatanijin pasak
- Tegangantarikmaksimumpasak
σu = 70 Nmm2
σmax =σy
= 40 Nmm2
- Tegangangesermaksimumpasak
τ max = 嫠㷠σ max
= 嫠㷠40 Nmm㷠
= 20 Nmm㷠
2 Diameter poros diketahui 50 mm dari tabel didapat
w = 16 mm
t = 10mm
dan bila diketahui T = l x w x τ x 焦d = l x 16 x 42 x
a迷d = 16800 l N mm(i)
dan juga T = 靳學恘 x τ x 焦米 =
靳學恘 x 42 x a迷米 = 103 x 學迷恘N铰铰d (ii)
maka dari persamaan (i) dan (ii) didapat
l = 學迷米學迷恘梗铰铰d學恘密迷迷抈铰铰 = 61 31 mm
dan bila diketahui T = l x 缴d x σ x
焦d = l x 學迷d x 70 x
a迷d = 87510 l N mm(iii)
maka dari persamaan (ii) dan (iii) didapat
l = 學迷米學迷恘梗铰铰d密蜜a學迷抈铰铰 = 1177 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
44
maka dimensi pasak adalah w = 16 mm t = 10 mm l = 1177 mm
351 Lubangpasak
Proses penggefrasisan untuk lubangpasakw = 16 mm t = 10 mm l =
1177 mm dengan menggunakan 2 mata frais diameter 5 mm dan 16 mm dua
tahap Bahan poros baja ST 34 Sebelum proses pengefraisan terlebih dahulu
pastikan matafrais tidak dalam keadaan rusak
1 Waktu pengerjaan dengan mata frais 5 mm
Putaran (n) = 150 rpm
Sr = 018
Kedalaman (l) = 10 mm
Waktu untuk sekali pengefraisan
Tm =nSr
ld
30 +
=ĖƼ闹嫩ƼĖ嫠m嫠闹Ė
= 0167 menit
Pengefraisan dilakukan di 4 titik sehingga waktu pengefraisan
= 4 x 0167
= 0668 menit
Waktu setting = 5 menit
Waktu pengefraisan untuk mata frais 5 mm adalah 0668 + 5 = 5668menit
2 Waktu pengefraisan 16 mm dengan mata frais28 mm
Putaran (n) = 150 rpm
Sr = 018
Kedalaman(l) = 10 mm
Waktu untuk sekali pengefraisan
Tm =nSr
ld
30 +
=ĖƼ㷠闹嫩ƼĖ嫠m嫠闹Ė= 038 menit
Pengefraisan dilakukan di 4 titik sehingga waktu pengefraisan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
45
= 4 x 038
= 152 menit
Waktu setting = 5 menit
Waktu pengerjaan untuk mata frais 5 mm adalah 152 + 5 = 652 menit
Waktu total pengerjaan untuk pengefraisan lubang pasak= 12188 menit
atau 13 menit
36 Desain untuk rumah bearing
Untuk diameter bearing 40 mm diameter bor 17 mm lebar bearing 12
mm Dengan no bearing 203 hasil ini didapat dari tabel bearing maka tebal rumah
bearing adalah
Diketahui 逛 = 60 mm ( jarak antar baut)
w = 9465 N
σ ( tegangan bending cast iron) = 15 N桂桂㷠
棍实顺h灌逛2 σ l
棍实顺h94656021512
棍实radic47h25
t = 2175 mm
Untuk diameter bearing 50 mm diameter bor 20 mm lebar bearing 15
mm Dengan nomor bearing 304 hasil ini didapat dari tabel bearing maka tebal
rumah bearing adalah
Diketahui
a =70 mm ( jarak antar baut)
w = 1134 N
σ ( tegangan bending cast iron) = 15 N桂桂㷠
棍实顺h灌逛2 σ l
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
46
棍实顺h11h47021515
棍实税5292
t = 23 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa rumah bearing yang ada pada mesin adalah aman dengan tebal 25 mm
37 Perhitungan Las
Pengelasan yang ada pada kontruksi alat ini terbagi menjadi 2 jenis
untuk bagian rangka adalah las sudut dan las V menggunakan las listrik
Perhitungan kekuatan las pada sambungan tepi padarangka dengan tebal plat 10
mm panjang pengelasan 500 mm sehingga untuk memperhitungkan kekuatan las
ditentukan A dengan
A = 10mm sin 45 500 mm
= 10mm 0707 500 mm
= 3535 mm2
Elektroda yang digunakan E 6013
E 60 = Kekuatan tarik terendah setelah dilaskan adalah 60000 psi atau 420
Nmm2
1 = Posisi pengelasan mendatar vertical atas kepala dan horizontal
3 = Jenis listrik adalah DC poloaritas bolik (DC+) diameter elektroda 5 mm
arus 230 ndash 270 A tegangan 27-29 V
Tegangan yang terjadi pada sambungan adalah
Fmax = ƼĖĖ铺km嫠㷠
= 14715 N
AF max
=s
353551471 N
=s
= 0416 Nmm2
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
47
Tegangan tarik ijin las (st)
st = 05 s ijin
= 05 420 Nmm2
= 210 Nmm2
Karena s pengelasan lts ijin maka pengelasan aman
38 MenentukanKapasitasPenggilasanBatangSorghum
Kapsitaspenggilasan = keliling roll x jumlahputaran
= 2 π r x 40 Rpm
= 2 π 0105 x 40 Rpm
= 26376 mmenit
Kapasitas = kapasitaspenggilasan x beratsorghum x jumlahbatangsorghum
= 263 x 0125 kgm x 10
= 6594 Kgmenit x 60
= 3956 Kgjam
Atau 4000 Kgjam
Makakapasitasmesinpemerasbatangsorghuminiadalah 4000 Kgjam
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
48
BAB IV
PROSES PEMBUATAN ALAT 41 Pembuatan Mesin
Mesin ini dibuat atas kerjasama antara mahasiswa Teknik Universitas
Sebelas Maret dengan bengkel mesin Universitas Sebelas Maret Untuk
menyelesaikannya dibutuhkan waktu 3 bulan dan untuk pengetesan mesin
membutuhkan waktu 1 minggu
411 BahanYang Digunakan
a Dua buah rol dengan diameter 200 mm dan sebuah rol dengan diameter
250 mm sebagai penggilas
b Besi plat dengan tebal 10mm sebagai tempat penghantar nira dan
sorghum
c Besi profil U ukuran 150 x 38 x 38 mm sebagai rangka dan landasan
d Kayu jati ukuran 150 mm x 200 mm sebagai landasan mesin
e Kuningan plat sebagai bantalan geser metal
f Bearing
g Baut M 14 dan M 12 sebagai pengunci bantalan
h Besi diameter 60 mm dan 50 mm sebagai poros
412 Alat Yang Dibutuhkan
a Gergaji
b Mesin bubut
c Mesin bor
d Mesin gerinda
e Mesin las
f Meteran
g Siku mistar baja
h Amplas
i Catthinner
j Kapur
k kuas
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
49
413 Peta Operasi Kerja
Peta operasi kerja adalah Peta Kerja yang menggunakan urutan kerja
dengan jalan membagi pekerjaan tersebut kedalam elemen-elemen operasi
secara detail
Peta Operasi Kerja Pembuatan Roda Gigi dan Roll
Poros Roda Gigi 1 amp 2 Poros Rol 3 4 amp 5 Roda gigi
0-1 0-1 0-1
0-2 0-2 0-2
1-1
1-2
1-3
1-2
1-1
1-1
Di ukur dengan sket match
Operasi Bubut
Pemeriksaan ukuran
0-3
0-4
0-3
0-4
0-3
0-5
Di ukur dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan ukuran
Pembuatan cetakan
Pemeriksaan ukuran
Operasi pengecoran
Di ukur dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan ukuran
Pemeriksaan ukuran
Pemeriksaan ukuran
Operasi mesin bor
Pemeriksaan ukuran
0-4
Operasi mesin gerinda
Pemeriksaan ukuran
1-2
Dirakit
0-5
Proses Perlakuan panas
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
50
Resume
Langkah Kerja Pembuatan Poros Roda Gigi 1 amp 2
- Operasi 1 Proses pengukuran dengan sket match poros yang akan
Dibubut menandainya sesuai dengan ukuran masing-
masing poros
- Operasi 2 Proses pembubutan pada ujung kanan sepanjang 300 mm
dari diameter 70 mm menjadi diameter 65 mm
- Pemeriksaan 1 Diperiksa ukurannya
- Operasi 3 Mengukur dengan menggunakan sket match
- Operasi 4 Dilakukan proses pembubutan pada ujung kiri sepanjang
250 mm dari diameter 70 mm menjadi diameter 65 mm
- Pemeriksaan 2 Diperiksa ukurannya
- Operasi 5 Proses pengefraisan sepanjang 50 mm dengan kedalaman
7mm
- Pemeriksaan 3 Diperiksa ukurannya
Poses pengerjaan
Bahan cast iron grade 15 Oslash70 panjang 555 mm
1 Mengambil bahan dan perlengkapan mesin bubut
2 Mengecek ukuran bahan dan alat bantu yang diperlukan
3 Mempersiapkan mesin bubut dan perlengkapan yang lainya
4 Menyeting pahat dan putaran mesin bubut
5 Menyekam benda kerja sepanjang 180 mm
6 Membubut rata permukaan ujung benda kerja
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
51
7 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadiOslash 65 mm
sepanjang 500 mm
8 Membalik benda kerja
9 Menyekam benda kerja sepanjang 220 mm
10 Memfacing benda kerja sampai benda kerja berukuran panjang 550 mm
11 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadiOslash65 mm
sepanjang250 mm
12 Menganti pahat rata dengan pahat alur
13 Membubut alur benda kerja dengan posisi pahat alur 50 mm dari ujung
benda kerja sedalam 95 mm
14 Mengganti pahat alur dengan pahat rata
15 Melepas benda kerja
Poses pengerjaan
Bahan cast iron grade 15 Oslash 70 panjang 310 mm
1 Mengambil bahan dan perlengkapan mesin bubut
2 Mengecek ukuran bahan dan alat bantu yang diperlukan
3 Mempersiapkan mesin bubut dan perlengkapan yang lainya
4 Menyeting pahat dan putaran mesin bubut
5 Menyekam benda kerja sepanjang 100 mm
6 Membubut rata permukaan ujung benda kerja
7 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadi Oslash 65 mm
sepanjang 150 mm
8 Membalik benda kerja
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
52
9 Menyekam benda kerja sepanjang100 mm
10 Memfacing benda kerja sampai benda kerja berukuran panjang 300 mm
11 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadi Oslash65 mm
sepanjang 160 mm
12 Mengganti pahat rata dengan pahat alur
13 Membubut alur benda kerja dengan posisi pahat alur 50 mm dari ujung
benda kerja sepanjang 78 mm sedalam 95 mm
14 Mengganti pahat alur dengan pahat rata
15 Melepas benda kerja
Langkah Kerja Pembuatan Roda Gigi
- Operasi 1 Proses pengukuran dengan sket match dan meteran untuk
roda gigi yang akan dibuat
- Operasi 2 Proses pembuatan cetakan negative sesuai dengan ukuran
masing-masing roda gigi yang akan dibuat
- Pemeriksaan 1 Diperiksa ukurannya
- Operasi 3 Proses pengecoran dan pembentukan roda gigi
- Operasi 4 Proses penghalusan setelah proses pengecoran
- Operasi 5 Proses perlakuan panas dengan penambahan kadar carbon
untuk meningkatkan tingkat kekerasannya
- Pemeriksaan 2 Diperiksa ukurannya
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
53
Proses pengecoran untuk pembuatan Puli dan Roda Gigi
Gambar 41 Roda gigi lurus
a) Proses awal pembuatan cetakan ini dilakukan dengan terlebih dahulu
membuat model atau Pola dengan posisi model berada pada kedua
bagian cetakan yakni drag dan cope maka model dibuat dari dua keping
kayu (papan) yang digabungkandengan model yang berbentuk bundar
b) Pengerjaan berikutnya ialah pembuatan inti dimana inti (teras) ini dibuat
dari pasir cetak dari jenis Pasir minyak atau pasir kwarsa dengan
campuran minyak nabati
d) Urutan pekerjaan yang harus dilakukan dan dipersiapkan sebelum
pengisian pasir kedalam rangka cetak antara lain
- Menyiapkan plat (papan) landasan
- Tempatkan rangka cetak diatas papan untuk cetakan bawah (drag)
dengan pola inti (kayu) untuk kedudukan inti (teras) pasir
e) Pengisian pasir kedalam rangka cetak
f) Pembuatan saluran dengan cara memasangkan saluran secara tegak lurus
g) Pekerjaan berikutnya ialah menempatkan kembali rangka cetak yakni
menggabungkan kedua cetakan (drag dan cope) pada benda bulat
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
54
simetris ini sebenarnya tidak terlalu sulit dimana yang paling penting
adalah penempatan posisi kedudukan Intinya telah ditempatkan ditengah-
tengah rangka cetak dengan memposisikan lubang cope pada inti serta
posisi pen pengarah dari rangka cetak dalam keadaan sejajar maka posisi
rongga sudah sejajar
h) Proses penuangan merupakan proses yang menentukan keberhasilan
dalam pembentukan benda kerja oleh karena itu didalam pelaksanaannya
harus dilakukan secara hati-hati terutama dalam memperlakukan cetakan
ini Dan yang paling penting lagi dalam proses penuangan ini ialah faktor
keselamatan kerja alat-alat keselamatan kerja seperti sarung tangan
sepatu kaca mata dan lain-lain hendaknya sangat diperhatikan
Gambar 42 Proses penuangan ( Hardi Sujana 2008 )
Langkah Kerja Pembuatan Rumah Bantalan
- Operasi 1 Pengukuran benda kerja untuk rumah bantalan dengan
ukuran 100 mm x 100 mm
- Operasi 2 Proses pemotongan dengan menggunakan mesin las sesuai
dengan yangdirencanakan
- Operasi 3 Pengerjaan penghalusan bekas potongan las dengan
gerinda tangan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
55
- Pemeriksaan 1 Dilakukan pemeriksaan ukuran rumah bantalan
- Operasi 4 Pada bagian rangka yang sudah dilasdiberi tanda titik dan
dibor dengan menggunakan bor tangan untuk menjadi
diameter 80 mm
- Operasi 6 Pemeriksaan ukuran lubang yang telah di bor
Proses Perakitan Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum
Perakitan merupakan tahap terakhir dalam proses perancangan dan
pembuatan suatu mesin atau alat dimana suatu cara atau tindakan untuk
menempatkan dan memasang bagian-bagian dari suatu mesin yang digabung dari
satu kesatuan menurut pasangannya sehingga akan menjadi perakitan mesin yang
siap digunakan sesuai dengan fungsi yang direncanakan
Sebelum melakukan perakitan hendaknya memperhatikan beberapa hal sebagai
berikut
1 Komponen-komponen yang akan dirakit telah selesai dikerjakan dan telah
siap ukuran sesuai perencanaan
2 Komponen-komponen standar siap pakai ataupun dipasangkan
3 Mengetahui jumlah yang akan dirakit dan mengetahui cara pemasangannya
4 Mengetahui tempat dan urutan pemasangan dari masing-masing komponen
yang tersedia
5 Menyiapkan semua alat-alat bantu untuk proses perakitan
Langkah kerja
1 Memasang rol ke- 1 ke- 2 dan ke- 3 pada rangka yang pada kedua
ujungnya terlebih dahulu dipasang bantalan
2 Memasang roda gigi pada poros rol 1 2 dan 3 kemudian dipasak
3 Memasang roda gigi pada sisi luar poros rol kemudian dipasak
4 Memasang poros transmisi pada rangka yang kedua ujungnya dipasangi
bantalan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
56
5 Memasang puli roda gigi pinion dan roda gigi pada poros transmisi
kemudian dipasak
6 Mengecek semua kondisi sambungan dan pergerakan dari roda-roda gigi
42 Perawatan Alat
Perawatan adalah suatu kegiatan atau pekerjaan yang bertujuan untuk
memperpanjang umur mesin Dengan adanya perawatan diharapkan mesin dapat
selalu dalam kondisi siap pakai dan bekerja dengan baik Jenis perawatan tersebut
adalah mengupayakan pencegahan kerusakan sedini mungkin dengan cara
perawatan secara rutin maupun secara berkala
Adapun alasan-alasan yang mendasari diperlukannya perawatan adalah
a Mesin lebih tahan lama dan berfungsi dengan baik
b Menghindari kerusakan sedini mungkin
c Mengurangi penggantian komponen yang rusak dikarenakan sering
dalam pemakaian
Pemeliharaan alat ini mencakup seluruh rangkaian dan komponen mesin pemeras
sorghum yang meliputi
1 Poros dan Rol
Hal-hal yang perlu dilakukan dalam pemeliharaan poros dan rol adalah
a Rol setelah selesai digunakan dibersihkan dari sisa-sisa kotoran dan cairan
yang masih menempel
b Antara poros dan bearing diberi pelumas agar dapat berputar dengan lancar
2 Roda gigi
Hal-hal yang dilakukan untuk perawatan roda gigi
a Melumasi roda gigi tersebut supaya gesekannya dapat lebih halus dan
tidak cepat aus
b Setiap selesai digunakan roda gigi harus dibersihkan dan dicek untuk
mengetahui keadaan gigi-giginya
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
57
3 Rangka
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan rangka adalah
a Mengecat rangka untuk menghindari karat dan keropos
b Membersihkan rangka setelah digunakan untuk menggilas tebu
c Memeriksa sambungan las pada rangka secara berkala
4 Bantalan
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan bantalan
a Melumasi bantalan dengan grease
b Dalam penggunaan apabila perputaran poros dan rol terasa berat dan
suaranya agak kasar maka harus dicek keadaan bantalannya masih dalam
keadaan baik atau tidak
5 Puli dan sabuk
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan puli dan sabuk
a Memeriksa sabuk sebelum digunakan untuk memeras batang sorghum
b Setelah selesai digunakan membersihkan puli dan sabuk dari kotoran dan
debu
6 Diesel
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan diesel
a Mengecek selalu kondisi air pendingin pada mesin diesel
b Mengecek putaran mesin diesel apakah stabil atau tidaknya bila tidak
segera melakukan pengecekan mesin diesel secara menyeluruh
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
58
43 Analisa Biaya Komponen Mesin
Tabel 41 a Biaya Komponen Mesin
No Jenis Komponen Jumlah Harga satuan (Rp)
Harga (Rp)
1 Gear Oslash 20 l = 15 cm 3 30 kg 20000 kg 1800000 2 Gear Oslash 10 l = 10 cm 2 40 kg 20000 kg 1600000 3 Pulley Oslash 100 l = 15 cm 1 100 kg 20000 kg 2000000 4 Gear Oslash 80 l = 15 cm 1 120 kg 20000 kg 2400000 5 Gear Oslash 60 l = 15 cm 1 80 kg 20000 kg 1600000 6 Roller Oslash 20 p = 35 cm 2 60 kg 20000 kg 2400000 7 Roller Oslash 22 l = 15 cm 1 80 kg 20000 kg 1600000 8 Poros penggerak roda gigi 2 20 kg 20000 kg 800000 9 Poros roller 3 15 kg 20000 kg 900000 10 Pasak p=15x1x1 cm 1022000 220000
11 Baut Oslash 26 mm Baut besar untuk dudukan
8 10000 80000
12 Baut Oslash 26 mm Baut pengunci roller
4 15000 60000
13 Plat U p= 10x6x1cm 10m 70000 700000
14 Baut Oslash 22 mm Baut pengunci roda gigi
8 10000 80000
15 Baut Oslash 24 mm Baut penyetel horisontal
2 15000 30000
16 Bearing roller Oslash 40 mm 680000 480000 17 Bearing gear Oslash 50 mm 2 110000 220000 18 Bantalan jati 1000000
19 Beaya Transport mesin dari kudus
750000
20 Beaya lain-lain 250000 Total dana 18980000
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
59
b Honor Teknisi
No Nama Anggaran Waktu Biaya (Rp)
Total (Rp)
1 Honor Teknisi pembuatan 3 buah roller (1 orang )
1 bulan 600000 600000
2 Honor Teknisi pembuatan 5 buah roda gigi pinion (1orang )
2 minggu
600000 600000
3 Honor Teknisi pembuatan 2 buah roda gigi besar (1 orang )
2 minggu
500000 500000
4 Honor Teknisi pembuatan 1 buah pulley (1 orang )
2 minggu
300000 300000
5 Honor Teknisi pembuatan 3 buah mantel roller (1 orang )
3 minggu
1200000 1200000
Total 3200000
Biaya total pembuatan mesin pemeras batang sorghum
Biaya teknisi Rp 320000000
Biaya komponen mesin Rp 1898000000 +
Rp 2218000000
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
60
BAB V
PENUTUP
51 Kesimpulan
Dari hasil Re-Kalkulasi Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum ini
dapat disimpulkan
1 Mesin pemeras batang sorghum ini bekerja dengan menggunakan
penggerak diesel dengan daya 24 hP dan putaran 1420 Rpm
2 Mesin Pemeras Batang Sorghum ini memiliki kapasitas 4000 kgjam
3 Total biaya untuk membuat Mesin Pemeras Batang Sorghum sebesar
Rp22180000-
4 Mesin Pemeras Batang Sorghum ini memiliki tiga buah roller dengan
putaran 40 Rpm dan tiga tingkatan sistem transmisi dengan tiga buah
poros penyangga
52 Saran
Terkait dengan referensi dan data yang didapat masih kurang maka
perhitungan dilakukan dengan asumsi data sehingga bila dilakukan perhitungan
ulang jawaban yangdiasumsikan masih kurang akurat dan kurang tepat
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
61
DAFTAR PUSTAKA
J E Shigley dan Larry D M 1995 ldquoPerancanaan Teknik Mesinrdquo jilid II Edisi
keempat ErlanggaJakarta
Jutz H dan Scharkus E 1996 ldquo Westerman Table for The Metal Traderdquo New
Delhi Weley Eastern Limited
Khurmi RS amp Gupta JK 2002 Machine DesignSCHadamp Company LTD
Ram Nagar-New Delhi
Popov EP 1996 Mekanika Teknik (Machine of Material) Erlangga Jakarta
Sato T dan N Sugiarto H 1994 ldquoMenggambar Mesin Menurut Standart Isordquo PT
Pradya Paramita jakarta
Sularso dan Suga K 1987 Dasar dan PemilihanElemenMesin Cetakankeenam
PradnyaParamitha Jakarta
KenyonWdanGinting D 1985 Dasar-dasarPengelasanErlangga Jakarta
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
v
HALAMAN PERSEMBAHAN
Sebuah hasil karya yang kami buat demi mengukir sebuah cita-cita yang ingin ku-
persembahkan kepada
1 Allah SWT karena dengan Rahmad serta Hidayah-Nya saya dapat
melaksanakan `Tugas Akhirrsquo ini dengan baik serta dapat menyelesaikan laporan
ini dengan lancar
2 Kedua Orang Tua yang saya sayangi dan cintai Ayahanda Sutadi dan Ibunda
Yetty yang telah memberi dorongan moril maupun materil serta semangat yang
tinggi sehingga saya dapat menyelesikan tugas akhir ini
3 Teman-teman D III Produksi dan Otomotif terimakasih karna kalian ada
disampingku saya setegar batu karang dan sedingin es di kutup utara
4 Sahabat-sahabtaku yang selalu menerangi langkahku dengan cinta kalian
hingga semua halang rintangan itu semudah saya menyayangi kalian
5 Bapak-bapak Dosen yang dengan senang hati senantiasa memberikan bimbingan
disetiap pijakan kaki saya melangkah
6 Orang-orang disekitar saya yang telah berbaik hati berikan saya motivasi disaat
saya lengah dan senantiasa berikan saya kehangatan cinta kasih kalian selama
kuliah
ABSTRAKSI
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
vi
Yedi Gana Pratomo 2011 RE-KALKULASI TRANSMISI MESIN PEMERAS BATANG SORGHUM
Program Studi Diploma III Teknik Mesin Produksi Fakultas Teknik Universitas
Sebelas Maret Surakarta
Sorghum (Sorghum bicolor L) merupakan salah satu jenis tanaman serelia
yang mempunyai potensi besar untuk dikembangkan di Indonesia karena
mempunyai daerah adaptasi yang luas Tanaman sorghum toleran terhadap
kekeringan dan genangan air serta relatif tahan terhadap gangguan hama atau
penyakit Batang sorghum apabila diperas akan menghasilkan nira yang rasanya
manis Nira inilah yang akan dimanfaatkan sebagai bio etanol dengan proses
fermentasi Untuk meningkatkan efektivitas dan produktivitasnya maka sistem
transmisi roda gigi dikombinasikan dengan sistem lain seperti sistem Roller
sebanyak tiga buah sehingga akan didapat unjuk kerja dari mesin pemeras batang
sorghum yang lebih optimal
Cara kerja mesin ini adalah tenaga dari motor diesel akan dipindahkan
melalui belt menuju puli besar setelah itu putaran ditransmisikan melalui roda gigi
transportir pertama ke roda gigi sedang kemudian putaran itu ditransmisikan lagi
oleh roda gigi transportir kedua ke roda gigi besar Putaran roda gigi besar ini
dihubungkan dengan roda gigi pada rol depan sehingga poros rol berputar
Selanjutnya putaran poros rol depan ini ditransmisikan ke poros rol atas dan
belakang melalui tiga buah roda gigi sehingga poros rol atas dan belakang dapat
berputar Penggilasan rol pertama masih tersisa nira dalam ampas yang kemudian
digilas kembali oleh rol belakang sehingga tidak ada lagi nira yang tersisa dalam
ampas Nira tersebut akan jatuh ke penadah yang telah disediakan Putaran ketiga
buah rol tersebut dibuat searah agar saat sorghum yang dimasukkan dapat terbawa
oleh rol
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
vii
KATA PENGANTAR
Puji syukur kehadirat Allah SWT atas segala rahmat karunia dan hidayah-Nya
Sehingga laporan Proyek Akhir dengan judul Re-Kalkulasi Transmisi Mesin
Pemeras Batang Sorghum ini dapat terselesaikan dengan baik tanpa halangan
suatu apapun Laporan Tugas Akhir ini disusun untuk memenuhi salah satu
persyaratan dalam mata kuliah Tugas Akhir dan merupakan syarat kelulusan bagi
mahasiswa DIII Teknik Mesin Produksi Universitas Sebelas Maret Surakarta
dalam memperoleh gelar Ahli Madya (AMd)
Dalam penulisan laporan ini penulis menyampaikan banyak terima kasih
atas bantuan semua pihak sehingga laporan ini dapat disusun Dengan ini penulis
menyampaikan terima kasih kepada
1 Bapak Rendy Adhi Rachmanto ST MT selaku pembimbing I
2 Bapak Ir Agustinus Sujono MTselaku pembimbing II
3 Bapak Heru Sukanto ST MT selaku Ketua Program D-III Teknik Mesin
Universitas Sebelas Maret Surakarta
4 Laboran Proses Produksi dan Motor Bakar Universitas Sebelas Maret
Surakarta
Penulis menyadari dalam penulisan laporan ini masih jauh dari
sempurna Oleh karena itu kritik pendapat dan saran yang membangun dari
pembaca sangat dinantikan Semoga laporan ini dapat bermafaat bagi penulis pada
khususnya dan bagi pembaca bagi pada umumnya
Surakarta Juli 2011
Penulis
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
viii
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL i
HALAMAN PERSETUJUAN ii
HALAMAN PENGESAHAN iii
HALAMAN MOTTO iv
HALAMAN PERSEMBAHAN v
ABSTRAKSI vi
KATA PENGANTAR vii
DAFTAR ISI viii
DAFTAR GAMBAR xi
DAFTAR TABEL xii
DAFTAR NOTASI xiii
BAB I PENDAHULUAN
11 Latar Belakang 1
12 Perumusan masalah 4
13 Batasan Masalah 4
14 Tujuan Proyek Akhir 4
15 Manfaat Proyek Akhir 4
16 Metode Pemecahan Masalah 5
17 Sistematika Penulisan 5
BAB II DASAR TEORI
21 Pengertian Tanaman Sorghum 6
22 Pengertian Sistem Transmisi 7
23 Teori Roda Gigi 7
231 Roda Gigi Lurus 8
232 Nama-Nama Bagian Roda Gigi 8
24 Komponen-Komponen Mesin Pemeras Batang Sorghum 12
241 Roda Gigi 12
242 Poros 12
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
ix
243 Rol 14
244 Puli 14
245 Sabuk 14
25 Pasak 17
26 Statika 18
261 Gaya Luar 19
262 Gaya Dalam 19
263 Tumpuan 19
264 Diagram Gaya Dalam 20
27 Mesin Bubut 20
28 Pengecoran Atau Penuangan ( Casting) 22
BAB III PERENCANAAN DAN PERHITUNGAN
31 Cara Kerja Sistem Transmisi pada Mesin Pemeras
Batang Sorghum 23
32 Perencanaan Puli dan Sabuk 23
33 Perhitungan Roda Gigi 31
331 Menghitung Kekuatan Roda Gigi 35
34 Desain Poros Roda Gigi 36
35 Menentukan Dimensi Pasak 43
351 Lubang Pasak 44
36 Desain rumah bearing 45
37 Perhitungan Sambungan Las 46
38 Menentukan Kapasitas Penggilingan Mesin Batang
Sorghum 47
BAB IV ANALISA SISTEM TRANSMISI RODA GIGI LURUS
41 Pembuatan Mesin 48
411 Bahan Yang Digunakan 48
412 Alat Yang Dibutuhkan 48
413 Peta Operasi Kerja 49
42 Perawatan Alat 56
43 Analisa Biaya Komponen Mesin 58
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
x
BAB V PENUTUP
51 Kesimpulan 60
52 Saran 60
DAFTAR PUSTAKA 61
LAMPIRAN
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
xi
DAFTAR GAMBAR
Gambar11 MesinPemerasBatang Sorghum 2
Gambar 21 Roda Gigi LurusLuar (Yefri Chan ST MT 2011) 8
Gambar 22 Bagian-bagian dari Roda Gigi Lurus
( Khurmi dan Gupta 2002 ) 11
Gambar 23 Sebuah Rol Pemeras Batang Sorghum
( Yefri Chan ST MT 2011 ) 14
Gambar 24 Panjang Sabuk dan Sudut Kontak Pada Sabuk Terbuka
( Kurmi RS 2002 ) 15
Gambar 25 Sketsa Prinsip Statika Kesetimbangan ( Popov EP 1996 ) 18
Gambar 26 Sketsa Reaksi Tumpuan Rol ( Popov EP 1996 ) 20
Gambar 27 Sketsa Reaksi Tumpuan Sendi ( Popov EP 1996 ) 20
Gambar 31 Sabuk dan Puli ( Kurmi RS 2002 ) 24
Gambar 32 Desain Poros Puli dan Roda Gigi Pinion 38
Gambar 33Desain Poros Roda Gigi Pinion dengan Roda Gigi 42
Gambar 41 Roda Gigi Lurus 53
Gambar 42 Proses Penuangan ( Hardi Sujana 2008 ) 54
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
xii
DAFTAR TABEL
Tabel 41 Daftar Harga Komponen Mesin 58
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
xiii
DAFTAR NOTASI
D1 = Diameter puli penggerak (mm)
D2 = Diameter puli pengikut (mm)
N1 = Kecepatan puli penggerak (Rpm)
N2 = Kecepatan puli pengikut (Rpm)
d = Diameter puli pengikut (mm)
N = Putaran puli pengikut (Rpm)
L = Panjang total sabuk (mm)
x = Jarak titik pusat puli penggerak dengan puli pengikut (mm)
r1 = Jari-jari puli kecil (mm)
r2 = Jari-jari puli besar (mm)
T1 = Tegangan tight side sabuk (N)
T2 = Tegangan slack side sabuk (N)
micro = Koefisien gesek
θ = Sudut kontak (rad)
β = Sudut alur puli (o)
v = Kecepatan sabuk (ms)
P = Daya yang dipindahkan oleh sabuk (W)
M = Momen (Nmm)
s = Jarak (mm)
t = Tegangangeser (Nmm2)
F = Gaya (N)
A = Luaspenampang (mm2)
Y = Jarak sumbu netral ke titik tempat tegangan yang ditinjau
Tm = Waktu permesinan memanjang (menit)
L = Panjang pemakanan (mm)
S = Pemakanan (mmput)
n = Putaran mesin (rpm)
v = Kecepatan pemakanan (mmnt)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
xiv
r = Jari-jari bahan (mm)
d = Diameter pelubangan (mm)
tmax = Tegangan geser maksimum (Nmm2)
F = Beban yang diterima (N)
dc = Diameter baut (mm)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
1
BAB I
PENDAHULUAN
11 Latar Belakang
Sorghum (Sorghum bicolor L) merupakan salah satu jenis tanaman serelia
yang mempunyai potensi besar untuk dikembangkan di Indonesia karena
mempunyai daerah adaptasi yang luas Tanaman sorghum toleran terhadap
kekeringan dan genangan air serta relatif tahan terhadap gangguan hama atau
penyakit Batang sorghum apabila diperas akan menghasilkan nira yang rasanya
manis Kadar air dalam batang sorghum kurang lebih 70 persen yang artinya
kandungan niranya kurang lebih sebesar itu Nira inilah yang akan dimanfaatkan
sebagai bio etanol dengan proses fermentasi Pada saat ini sudah banyak mesin
yang telah dibuat sebagai pemeras sorghum namun masih sangat sederhana dan
kurang menghasilkan pemerasan yang bagus Untuk meningkatkan efektivitas dan
produktivitasnya maka sistem transmisi roda gigi dikombinasikan dengan sistem
lain seperti sistem roller sebanyak tiga buah sehingga akan didapat unjuk kerja
dari mesin pemeras batang sorghum yang lebih optimal Alasan pemilihan roda
gigi lurus karena mampu mentransmisikan daya yang sangat besar dan optimal
sedangkan menggunakan tiga buah roller karena pada saat pemerasan pertama
masih ada sisa nira yang cukup banyak pada ampas dan perlu diperas kembali
Penggunaan kombinasi roda gigi lurus dengan tiga buah roller ini akan
menghasilkan kinerja mesin pemeras batang sorghum yang optimal
Cara kerja mesin ini adalah tenaga dari motor diesel akan dipindahkan
melalui belt menuju puli besar setelah itu putaran ditransmisikan melalui roda gigi
transportir pertama ke roda gigi sedang kemudian putaran itu ditransmisikan lagi
oleh roda gigi transportir kedua ke roda gigi besar Putaran roda gigi besar ini
dihubungkan dengan roda gigi pada rol depan sehingga poros rol berputar
Selanjutnya putaran poros rol depan ini ditransmisikan ke poros rol atas dan
belakang melalui tiga buah roda gigi sehingga poros rol atas dan belakang dapat
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
2
berputar Putaran ketiga buah rol dibuat searah agar saat sorghum dimasukkan
sorghum dapat terbawa rol
Secara garis besar proses mesin pemeras sorghum adalah mula-mula
sorghum dimasukkan antara rol atas dan rol depan kemudian rol menggilas
sorghum Penggilasan rol pertama masih tersisa nira dalam ampas yang kemudian
digilas kembali oleh rol belakang sehingga tidak ada lagi nira yang tersisa dalam
ampas Nira tersebut akan jatuh ke penadah yang telah disediakan Nira yang telah
terkumpul dalam penadah tersebut dapat langsung digunakan untuk proses
pembuatan bio etanol selanjutnya
Tugas Akhir ini dimaksudkan untuk memberikan suatu fasilitas penunjang
yang dapat dimanfaatkan oleh mahasiswa dalam mempraktekkan dan mengamati
secara langsung tentang pemerasan Mesin Pemeras Batang Sorghum Dalam
sistem transmisi harus dapat diketahui bagaimana mekanisme kerja suatu alat
Pada Tugas Akhir ini penulis tertarik untuk mengamati cara kerja transmisi pada
Mesin Pemeras Batang Sorghum
Gambar 11 Mesin Pemeras Batang Sorghum
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
3
Pengumpulan informasi dan data
(Gathering Information)
Lihat alternatif solusi
(Concept Genrt)
Pilih solusi yang diinginkan
(Concept Evaluation)
Sintesis dan analisis rancangan meliputi
geometri kinematika dinamika kekuatan material proses produksi
estimasi biaya dll
Rancangan memuaskan
Detail rancangan
Produksi pengujian dan
pembuatan Prototipe
Modifikasi untuk produksi
hasil rancangan
Conceptual Design
Embodiment Design
Detail Design
Design problems (Define Problem)
Ya
Tidak
Flow chat Rancang Bangun Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
4
12 Perumusan Masalah
Perumusan masalah dalam proyek akhir ini adalah bagaimana merancang
membuat dan menguji sistem transmisi mesin pemeras batang sorghum yang
sederhana dan efektif Masalah yang akan diteliti meliputi
1 Cara kerja mesin
2 Analisis perhitungan mesin
3 Perkiraan perhitungan biaya
4 Pembuatan mesin
13 Batasan Masalah
Berdasarkan rumusan masalah di atas maka batasan-batasan masalah
pada proyek akhir ini adalah
1 Perhitungan dibatasi hanya pada komponen mesin yang meliputi putaran
roda gigi dan kekuatan poros
2 Cara kerja sistem transmisi pada mesin pemeras sorghum beserta kapasitas
pemerasan mesin pemeras batang sorghum
14 Tujuan Proyek Akhir
Tujuan dalam penulisan Tugas Akhir ini sebagai berikut
1 Melakukan perhitungan dan menganalisa dimensi dalam perancangan
transmisi mesin pemeras batang sorghum
15 Manfaat Proyek Akhir
Manfaat yang diperoleh dari penyusunan laporan Tugas Akhir ini sebagai
berikut
1 Memberikan informasi tentang bagaimana cara kerja sistem transmisi pada
mesin pemeras batang sorghum
2 Menerapkan ilmu perkuliahan elemen mesin dan mata kuliah lainnya yang
berhubungan dengan sistem transmisi mesin pemeras batang sorghum
yang diperoleh dari bangku perkuliahan
16 Metode Pemecahan Masalah
Dalam penyusunan laporan ini penulis mengunakan beberapa metode
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
5
antara lain
1 Observasi
Penulis melakukan pengamatan langsung terhadap kegiatan-kegiatan
khususnya pada obyek-obyek yang berkaitan langsung dengan penggunaan
mesin pemeras batang sorghum
2 Interview
Penulis melakukan tanya jawab dengan operator serta para tenaga ahli
3 Konsultasi
Penulis melakukan konsultasi untuk memperoleh bimbingan serta
petunjuk dari pembimbing lapangan dan sumber-sumber
4 Literatur
Literatur berupa petunjuk kerja operator kuliah internet serta buku-buku
referensi dari perpustakaan Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta
17 Sistematika Penulisan
Dalam penyusunan laporan ini penulisan melakukan pengumpulan data
dengan berbagai cara antara lain
1 Studi Lapangan (Observasi)
Data yang penulis peroleh dari studi lapangan berasal dari
a) Pengamatan selama berada di Kudus
b) Bimbingan dari pemilik bengkel
2 Studi Pustaka (Library Research)
Studi pustaka yang dilakukan untuk memperoleh data-data pendukung
diperoleh dari
a) Manual book yang terdapat di perpustakaan Universitas Sebelas
Maret Surakarta
b) Internet
3 Bertanya langsung kepada karyawan dan pemilik Bengkel Bubut amp Las
ldquoAgung Barokahrdquo Dawe-Kudus
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
6
BAB II
DASAR TEORI
21 Pengertian Tanaman Sorghum
Sorghum termasuk dalam genus Poaceae yang merupakan kelompok
tanaman berbunga seperti gandum beras jagung dan tebu tanaman ini biasanya
memiliki batang berongga dengan daun yang tumbuh pada batang secara
menyirip Sorghum (Sorghum bicolor L) adalah tanaman serealia yang potensial
untuk dibudidayakan dan dikembangkan khususnya pada daerah-daerah marginal
dan kering di Indonesia Keuntungan tanaman sorgum terletak pada daya adaptasi
agroekologi yang luas tahan terhadap kekeringan produksi tinggi perlu input
lebih sedikit serta lebih tahan terhadap hama dan penyakit dibading tanaman
pangan lain Selain itu tanaman sorghum memiliki kandungan nutrisi yang tinggi
sehingga sangat baik digunakan sebagai sumber bahan pangan maupun pakan
ternak alternatif Tanaman sorghum telah lama dan banyak dikenal oleh petani
Indonesia khususnya di daerah Jawa NTB dan NTT Di Jawa sorghum dikenal
dengan nama Cantel dan biasanya petani menanamnya secara tumpang sari
dengan tanaman pangan lainnya Produksi sorghum Indonesia masih sangat
rendah bahkan secara umum produk sorghum belum tersedia di pasar-pasar
Beberapa keuntungan tanaman sorghum dibanding tebu sebagai berikut
1 Adaptasi tanaman sorghum jauh lebih luas dibanding tebu sehingga
sorghum dapat ditanam di hampir semua jenis lahan baik lahan subur
maupun lahan kering
2 Tanaman sorghum memerlukan pupuk relatif lebih sedikit dan
pemeliharaannya lebih mudah daripada tanaman tebu
3 Laju fotosintesis dan pertumbuhan tanaman sorghum jauh lebih tinggi dan
lebih cepat dibanding tanaman tebu
4 Umur panen tanaman sorghum lebih cepat hanya 3-4 bulan dibandingkan
pada tebu yang sampai 7 bulan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
7
22 Sistem Transmisi
Sistem Transmisi adalah sistem yang berfungsi untuk konversi torsi dan
kecepatan (putaran) dari mesin menjadi torsi dan kecepatan yang berbeda-beda
untuk diteruskan ke penggerak akhir Konversi ini mengubah kecepatan putar
yang tinggi menjadi lebih rendah tetapi lebih bertenaga atau sebaliknya
Transmisi daya dengan roda gigi mempunya keuntungan diantaranya
tidak terjadi slip yang menyebabkan speed ratio tetap tetapi sering adanya slip
juga menguntungkan misalnya pada ban mesin (belt) karena slip merupakan
pengaman agar motor penggerak tidak rusak Apabila putaran keluaran (output)
lebih rendah dari masukan (input) maka transmisi disebut reduksi (reduction
gear) tetapi apabila keluaran lebih cepat dari pada masukan maka disebut inkrisi
(increaser gear)
Transmisi daya (Power transmission) adalah upaya untuk menyalurkan
memindahkan daya dari sumber daya (motor diesel bensin turbin gas motor
listrik dll) ke mesin yang membutuhkan daya (mesin bubut pompa kompresor
mesin produksi dll)
23 Teori Roda Gigi
Roda gigi digunakan untuk mentransmisikan daya besar dan putaran yang
tepat Roda gigi memiliki gigi di sekelilingnya sehingga penerusan daya
dilakukan oleh gigi-gigi kedua roda yang saling berkaitan Roda gigi sering
digunakan karena dapat meneruskan putaran dan daya yang lebih bervariasi dan
lebih kompak selain itu roda gigi juga memiliki beberapa kelebihan jika
dibandingkan dengan alat transmisi lainnya yaitu
Oslash Sistem transmisinya lebih ringkas putaran lebih tinggi dan daya yang
besar
Oslash Sistem yang kompak sehingga konstruksinya sederhana
Oslash Kemampuan menerima beban lebih tinggi
Oslash Efisiensi pemindahan dayanya tinggi karena faktor terjadinya slip sangat
kecil
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
8
Oslash Kecepatan transmisi roda gigi dapat ditentukan sehingga dapat digunakan
dengan pengukuran yang kecil dan daya yang besar
Roda gigi harus mempunyai perbandingan kecepatan sudut tetap antara
dua poros Di samping itu terdapat pula roda gigi yang perbandingan kecepatan
sudutnya dapat bervariasi
231 Roda gigi Lurus
Roda gigi lurus digunakan untuk poros yang sejajar atau paralel
Dibandingkan dengan jenis roda gigi yang lain roda gigi lurus ini paling mudah
dalam proses pengerjaannya (machining) sehingga harganya lebih murah
Ciri-ciri roda gigi lurus adalah
1 Daya yang ditransmisikan lt 25000 Hp
2 Putaran yang ditransmisikan lt 100000 Rpm
Jenis-jenis roda gigi lurus antara lain
1 Roda gigi lurus (External Gearing)
Roda gigi lurus (External Gearing) pasangan roda gigi lurus ini digunakan
untuk menaikkan atau menurunkan putaran dalam arah yang berlawanan
Gambar 21 Roda Gigi Lurus Luar
( Yefri Chan ST MT 2011)
232 Nama-nama Bagian Roda gigi
Berikut beberapa buah istilah yang perlu diketahui dalam perancangan
roda gigi yang perlu diketahui yaitu
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
9
1 Lingkaran pitch (pitch circle)
Lingkaran khayal yang menggelinding tanpa terjadinya slip Lingkaran ini
merupakan dasar untuk memberikan ukuran-ukuran gigi seperti tebal gigi jarak
antara gigi dan lain-lain
2 Pinion
Roda gigi yang lebih kecil dalam suatu pasangan roda gigi
3 Diameter lingkaran pitch (pitch circle diameter)
Merupakan diameter dari lingkaran pitch
4 Diametral Pitch
Jumlah gigi persatuan pitch diameter
5 Jarak bagi lingkar (circular pitch)
Jarak sepanjang lingkaran pitch antara profil dua gigi yang berdekatan
atau keliling lingkaran pitch dibagi dengan jumlah gigi secara formula dapat
ditulis
zd
t b1p=
6 Modul (module)
Modul adalah perbandingan antara diameter lingkaran pitch dengan jumlah
gigi
z
dm b1=
7 Adendum (addendum)
Jarak antara lingkaran kepala dengan lingkaran pitch dengan lingkaran
pitch diukur dalam arah radial
8 Dedendum (dedendum)
Jarak antara lingkaran pitch dengan lingkaran kaki yang diukur dalam arah
radial
9 Working Depth
Jumlah jari-jari lingkaran kepala dari sepasang rodagigi yang berkontak
dikurangi dengan jarak poros
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
10
10 Clearance Circle
Lingkaran yang bersinggungan dengan lingkaran addendum dari gigi yang
berpasangan
11 Pitch point
Titik singgung dari lingkaran pitch dari sepasang roda gigi yang
berkontak yang juga merupakan titik potong antara garis kerja dan garis pusat
12 Operating pitch circle
lingkaran-lingkaran singgung dari sepasang roda gigi yang berkontak dan
jarak porosnya menyimpang dari jarak poros yang secara teoritis benar
13 Addendum circle
Lingkaran kepala gigi yaitu lingkaran yang membatasi gigi
14 Dedendum circle
Lingkaran kaki gigi yaitu lingkaran yang membatasi kaki gigi
15 Width of space
Tebal ruang antara rodagigi diukur sepanjang lingkaran pitch
16 Sudut tekan (pressure angle)
Sudut yang dibentuk dari garis normal dengan kemiringan dari sisi kepala
gigi
17 Kedalaman total (total depth)
Jumlah dari adendum dan dedendum
18 Tebal gigi (tooth thickness)
Lebar gigi diukur sepanjang lingkaran pitch
19 Lebar ruang (tooth space)
Ukuran ruang antara dua gigi sepanjang lingkaran pitch
20 Backlash
Selisih antara tebal gigi dengan lebar ruang
21 Sisi kepala (face of tooth)
Permukaan gigi diatas lingkaran pitch
22 Sisi kaki (flank of tooth)
Permukaan gigi dibawah lingkaran pitch
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
11
23 Puncak kepala (top land)
Permukaan di puncak gigi
24 Lebar gigi (face width)
Kedalaman gigi diukur sejajar sumbunya
Gambar 22 Bagian-bagian dari Roda Gigi Lurus
( Khurmi dan Gupta 2002)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
12
24 Komponen-Komponen Mesin Pemeras Batang Sorghum
241 Gear
Gear merupakan sebuah alat yang yang digunakan untuk meneruskan daya
dari poros ke poros lain (Kurmi 2002)
Rumus- rumus perhitungan roda gigi
- Modul (m)
- Jumlah gigi (Z)
- Kelonggaran ( clearance = C )
a Menghitung pitch (P)
P = π x m
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
f Adendum 1 m
g Dedendum 125 m
h Working depth 2 m
i Total depth 225 m
j Filled radius at root 04 m
242 Poros
Dalam pembuatan mesin pemeras batang sorghum rol diperlukan untuk
memeras batang sorghum Poros sendiri adalah batang logam berpenampang
lingkaran yang berfungsi untuk memindahkan putaran atau mendukung suatu
beban
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
13
Jika poros meneruskan daya maka poros mengalami momen puntir akibat
daya yang diteruskan sehingga pada penampang normal sepanjang poros terjadi
tegangan puntir Poros transmisi berfungsi meneruskan daya pada poros terjadi
gaya puntir dan pada penampang poros terjadi tegangan puntir
Bahan poros yang digunakan harus sesuai dengan fungsi poros tersebut
Untuk mendapatkan dimensi poros yang sesuai dibutuhkan gaya-gaya yang
bekerja pada poros tersebut Dengan gaya tersebut dapat ditentukan momen yang
bekerja Dengan mengetahui kekuatan material poros dan momen yang terjadi
maka didapatkan diameter poros yang diperlukan
Bahan dan diameter yang digunakan pada poros rol adalah sama Untuk
mengetahui beban reaksi yang terjadi pada poros dirumuskan sebagai berikut
1 Tinjauan terhadap momen puntir ekuivalen (Kurmi 2002462)
Te = radicAgrave挠十馆挠helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(21)
atau dengan persamaan
Te = 錰좨 τs D
3 ( Poros padat )
Te = 錰좨 C Do3 (1 - K4) ( Poros berongga )
2 Tinjauan terhadap momen lengkung ekuivalen (Kurmi 2002463)
Me = 좨挠 ( M + radicAgrave挠十馆挠) helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(22)
atau
Me = 錰脑挠徽评D3 ( Poros padat )
Me = 錰脑挠徽评Do3(1 - K4) ( Poros berongga )
Dimana Te = momen puntir ekuivalen ( Kgm)
Me = momen bending ekuivalen ( Kgmm )
Do = diameter luar poros ( mm )
K = Di Do ( ditentukan = 04 )
τs =tegangan geser ( Kgmm2 )
σt = tegangan tarik ( Kgmm2 )
M = momen lentur yang terjadi ( Kgmm )
T = torsi yang terjadi (Kgmm)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
14
243 Rol
Sebuah rol pemeras terdiri dari mantel (selubung) yang biasanya terbuat
dari besi cor dan di pasang dengan cara disusutkan pada sebuah poros yang
terbuat dari baja tempa Berikut ini adalah gambar dari seperangkat rol pemeras
batang sorghum
( Yefri Chan ST MT 2011)
Gambar 23 Sebuah Rol Pemeras Batang Sorghum
Biasanya menurut standar dari Amerika ukuran diameter leher poros
seperti gambar diatas adalah separuh dari diameter rol gilingan
Mantel rol sendiri terbuat dari besi cor dengan campuran dari beberapa
logam lain seperti karbon mangan silisium fosfor dan belerang dengan
maksud untuk memperoleh hasil pengecoran yang baik sebagai rol pemeras
yaitu permukaannya keras dan berbutir kasar
244 Puli
Puli merupakan salah satu elemen dalam mesin yang berfungsi sebagai
alat yang meneruskan daya dari satu poros ke poros yang lain dengan
menggunakan sabuk Puli besi cor (Cast Iron Pulley) Puli secara umum terbuat
dari cast iron karena harganya yang lebih murah Puli yang digunakan pada
motor dan kompresor ini adalah terbuat dari cast iron
245 Sabuk
Sabuk berfungsi sebagai alat yang meneruskan daya dari satu poros ke
poros yang lain melalui dua puli dengan kecepatan rotasi sama maupun berbeda
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
15
2451 Perencanaan Puli dan Sabuk
1 Perbandingan kecepatan
Perbandingan antara kecepatan puli penggerak dengan puli pengikut
ditulis dengan persamaan sebagai berikut 潜前实融前融潜 (23)
Dimana
D1 = Diameter puli penggerak (mm)
D2 = Diameter puli pengikut (mm)
N1 = Kecepatan puli penggerak (Rpm)
N2 = Kecepatan puli pengikut (Rpm)
2 Kecepatan linier sabuk
Kecepatan linier sabuk dapat ditulis dengan matematis sebagai berikut
v = 60
Ndp (24)
Dimana
v = Kecepatan linier sabuk (ms)
d = Diameter puli pengikut (mm)
N = Putaran puli pengikut (Rpm)
3 Panjang Sabuk
Panjang sabuk adalah panjang total dari sabuk yang digunakan untuk
menghubungkan puli penggerak dengan puli pengikut Dalam perancangan
ini digunakan sabuk terbuka
(Khurmi RS 2002)
Gambar 24 Panjang Sabuk dan Sudut Kontak Pada Sabuk Terbuka
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
16
Persamaan panjang total sabuk terbuka dapat ditulis sebagai berikut
(Khurmi RS 2002)
dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig -+++=
xrr
xrrL2
2121
)(2)(p (25)
Dimana
L = Panjang total sabuk (mm)
x = Jarak titik pusat puli penggerak dengan puli pengikut (mm)
r1 = Jari-jari puli kecil (mm)
r2 = Jari-jari puli besar (mm)
4 Perbandingan tegangan pada sisi kencang dan sisi kendor
Persamaan perbandingan tegangan antara sisi kencang dengan sisi kendor
dapat ditulis sebagai berikut (Khurmi RS 2002)
bqm coseclog322
1 =T
T (26)
Dimana
T1 = Tegangan tight side sabuk (N)
T2 = Tegangan slack side sabuk (N)
micro = Koefisien gesek
θ = Sudut kontak (rad)
β = Sudut alur puli (o)
5 Sudut kerja puli (α)
Persamaan sudut kerja puli dapat ditulis dengan persamaan sebagai berikut
(Khurmi RS 2002)
Sin α = X
rr112 -
(untuk sabuk terbuka) (27)
Sudut kontak puli
θ = (180 ndash 2 α) 180p
rad (untuk sabuk tertutup) (28)
6 Kecepatan sabuk (v)
Besarnya kecepatan sabuk dapat dihitung dengan persamaan sebagai
berikut (Khurmi RS 2002)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
17
v = 60
Ndp (29)
Dimana
v = Kecepatan sabuk (ms)
d = Diameter sabuk (mm)
N = Putaran sabuk (rpm)
7 Daya yang ditransmisikan oleh sabuk
Persamaan daya yang dipindahkan oleh sabuk dapat ditulis dengan
persamaan sebagai berikut (Khurmi RS 2002)
P = (T1 - T2) v n (210)
Dimana
P = Daya yang dipindahkan oleh sabuk (W)
T1 = Tegangan tight side sabuk (N)
T2 = Tegangan slack side sabuk (N)
v = Kecepatan sabuk (ms)
n = Banyak sabuk
25 Pasak
Pasak adalah salah satu penahan beban dimana beban yang timbul atau
beban yang terjadi adalah beban geser dan beban bending Pada perancangan
pasak dalam memilih besar pasak tergantung dari besar perhitungan antara
perhitungan menurut tegangan geser dan tegangan bending
1 Tegangan geser
Tegangan geser adalah tegangan yang disebabkan oleh gaya yang bekerja
sepanjangsejajar dengan luas penampang gaya
Persamaan yang digunakan adalah
AF
=t (211)
Dimana
t = Tegangan geser (Nmm2)
F = Gaya (N)
A = Luas penampang (mm2) (Khurmi dan Gupta 2002)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
18
2 Tegangan bending
Dimana rumus yang digunakan
ws =oIYM
(212)
Y
IZ o= (213)
ws =ZM
(214)
Dimana
M = Momen lentur
Y = Jarak sumbu netral ke titik tempat tegangan yang ditinjau
ws = Tegangan lentur
oI
= Momen inersia
Z = Section modulus
26 Statika
Statika adalah ilmu yang mempelajari tentang statika dari suatu beban
terhadap gaya-gaya dan juga beban yang mungkin ada pada bahan tersebut
Dalam ilmu statika keberadaan gaya-gaya yang mempengaruhi sistem menjadi
suatu obyek tinjauan utama Sedangkan dalam perhitungan kekuatan rangka
gaya-gaya yang diperhitungkan adalah gaya luar dan gaya dalam
261 Gaya Luar
Beban
Reaksi Reaksi
Beban puli
Gambar 25 Sketsa Prinsip Statika Kesetimbangan
( Popov EP 1996 )
Beban roda gigi
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
19
Adalah gaya yang diakibatkan oleh beban yang berasal dari luar sistem
yang pada umumnya menciptakan kestabilan konstruksi Gaya luar dapat berupa
gaya vertikal horisontal dan momen puntir Pada persamaan statis tertentu untuk
menghitung besarnya gaya yang bekerja harus memenuhi syarat dari
kesetimbangan
ΣFx = 0 (215)
ΣFy = 0 (216)
ΣM = 0 (217)
262 Gaya Dalam
Gaya dalam dapat dibedakan menjadi
1 Gaya normal (normal force) adalah gaya yang bekerja sejajar sumbu
batang
2 Gaya lintang geser (shearing force) adalah gaya yeng bekerja tegak lurus
sumbu batang
3 Momen lentur (bending momen)
Persamaan kesetimbangannya adalah (Popov EP 1996)
sect Σ F = 0 atau Σ Fx = 0
Σ Fy = 0 (tidak ada gaya resultan yang bekerja pada suatu benda)
sect Σ M = 0 atau Σ Mx = 0
Σ My = 0 (tidak ada resultan momen yang bekerja pada suatu benda)
263 Tumpuan
Dalam ilmu statika tumpuan dibagi atas
1 Tumpuan rolpenghubung
Tumpuan ini dapat menahan gaya pada arah tegak lurus penumpu
biasanya penumpu ini disimbolkan dengan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
20
Gambar 26 Sketsa Reaksi Tumpuan Rol
2 Tumpuan sendi
Tumpuan ini dapat menahan gaya dalam segala arah
Gambar 27 Sketsa Reaksi Tumpuan Sendi
264 Diagram Gaya Dalam
Diagram gaya dalam adalah diagram yang menggambarkan besarnya
gaya dalam yang terjadi pada suatu konstruksi Sedang macam-macam diagram
gaya dalam itu sendiri sebagai berikut
1 Diagram gaya normal (NFD)
Yaitu diagram yang menggambarkan besarnya gaya normal yang terjadi
pada suatu konstruksi
2 Diagram gaya geser (SFD)
Yaitu diagram yang menggambarkan besarnya gaya geser yang terjadi
pada suatu konstruksi
3 Diagram moment (BMD)
Yaitu diagram yang menggambarkan besarnya momen lentur yang terjadi
pada suatu konstruksi
27 Mesin Bubut
Proses permesinan adalah waktu yang dibutuhkan untuk mengerjakan
elemen-elemen mesin yang meliputi proses kerja mesin dan waktu pemasangan
Reaksi
Reaksi
Reaksi
( Popov EP 1996 )
( Popov EP 1996 )
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
21
Pada umumnya mesin-mesin perkakas mempunyai bagian utama yaitu
a Motor penggerak (sumber tenaga)
b Kotak transmisi (roda-roda gigi pengatur putaran)
c Pemegang benda kerja
d Pemegang pahatalat potong
Prinsip kerja mesin mesin bubut adalah benda kerja yang berputar dan
pahat yang menyayat baik memanjang maupun melintang Sedangkan macam-
macam pekerjaan yang dapat dikerjakan dengan mesin ini adalah antara lain
- Pembubutan memanjang dan melintang
- Pengeboran
- Pembubutan dalam atau memperbesar lubang
- Membubut ulir luar dan dalam
Perhitungan waktu kerja mesin bubut adalah
1 Kecepatan pemotongan (v)
V = πD (218)
Dimana
D = diameter banda kerja (mm)
N = kecepatan putaran (rpm)
2 Pemakanan memanjang
Waktu permesinan pada pemakanan memanjang adalah
n = d
v
1000p
(219)
Tm = nS
L
r (220)
Dimana
Tm = waktu permesinan memanjang (menit)
L = panjang pemakanan (mm)
S = pemakanan (mmput)
n = putaran mesin (Rpm)
d = diameter benda kerja (mm)
v = kecepatan pemakanan (mmnt)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
22
3 Pada pembubutan melintang
Waktu permesinan yang dibutuhkan pada waktu pembubutan melitang
adalah
Tm = nS
r
r (221)
Dimana
r = jari-jari bahan (mm)
28 Pengecoran atau penuangan (casting)
Pengecoran atau penuangan (casting) merupakan salah satu proses
pembentukan bahan bakubahan benda kerja yang relatif mahal dimana
pengendalian kualitas benda kerja dimulai sejak bahan masih dalam keadaan
mentah Komposisi unsur serta kadarnya dianalisis agar diperoleh suatu sifat
bahan sesuai dengan kebutuhan sifat produk yang direncanakan namun dengan
komposisi yang homogen serta larut dalam keadaan padat
Proses penuangan juga merupakan seni pengolahan logam menjadi bentuk
benda kerja yang paling tua dan mungkin sebelum pembentukan dengan
panyayatan (chipping) dilakukan Sebagai mana ditemukan dalam artifacts kuno
menunjukkan bukti keterampilan yang luar biasa dalam pembentukan benda dari
bahan logam dengan menuangkan logam yang telah dicairkan (molten metals)
kedalam cetakan pasir khusus menjadi bentuk tertentu Pengecoran dengan
menggunakan cetakan pasir juga merupakan teknologi yang menuangkan larutan
cair dari logam secara hati-hati kedalam cetakan pasir yang sudah dipersiapkan
dengan hasil yang mendekati sempurna Oleh karena itulah proses pembentukan
melalui teknik penuangan ini juga digunakan pada level kebangsawanan seperti
pembuatan benda-benda seni seperti ornament alam dan alat memasak dan lain-
lain
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
23
BAB III
PERENCANAAN DAN PERHITUNGAN
31 Cara KerjaSistemTransmisiPadaMesinPemerasBatangSorghum
Cara kerja mesin ini adalah tenaga dari motor diesel akan dipindahkan
melalui belt menuju puli besar setelah itu putaran ditransmisikan melalui roda gigi
transportir pertama ke roda gigi sedang kemudian putaran itu ditransmisikan lagi
oleh roda gigi transportir kedua ke roda gigi besar Putaran roda gigi besar ini
dihubungkan dengan roda gigi pada rol depan sehingga poros rol berputar
Selanjutnya putaran poros rol depan ini ditransmisikan ke poros rol atas dan
belakang melalui tiga buah roda gigi sehingga poros rol atas dan belakang dapat
berputar Putaran ketiga buah rol dibuat searah agar saat batangsorghum
dimasukkan batangsorghum dapat terbawa oleh rol
Secara garis besar proses mesin pemeras batangsorghum adalah mula-
mula batangsorghum dimasukkan antara rol atas dan rol depan kemudian rol
menggilas batangsorghum Penggilasan rol pertama masih tersisa nira dalam
ampas yang kemudian digilas kembali oleh rol belakang sehingga tidak ada lagi
nira yang tersisa dalam ampas Nira tersebut akan jatuh ke penadah yang telah
disediakan Nira yang telah terkumpul dalam penadah tersebut dapat langsung
digunakan untuk proses pembuatan bio etanol selanjutnya
32 PerencanaanPulidanSabuk
Diketahuispesifikasitransmisipadamesinpemerasbatangsorghumdandiesel
sebagaiberikut
1 Putarandiesel ( 1N ) = 1420 Rpm
2 Diameter puli yang digerakan ( 2D ) = 795 mm
3 Panjangsumbupuli dieseldanpuli yang digerakkan( x ) = 4m
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
24
Analisa perhitungan
1 Kecepatan sabuk
V = p 1d 抈學恘迷
= 米學 酵迷 學酵學 d迷恘迷
= 2972 ms
2 Panjang sabuk yang digunakan
dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig -+++=
x
ddxddL
4
)(2)(
2
221
21
p
= 157Ῠ04十0795邹十24十族ῨĖi能Ė行k闹邹潜ii 祖
=157(1195)+8+Ῠ能ĖƼk闹邹潜嫠o
=1876+8+001
=9886 m
3 Sudut kontak (q ) yang terjadi pada sabuk antara puli diesel dan pulimesin
pemeras batang sorghum
Gambar31Sabukdanpuli
x = 4 m
B Puli diesel
Puli yang digerakkan
A
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
25
Untuksabukterbuka sudutsinggung yang terjadiantarasabukdanpuli
Sin x
dd
x
rr
21212 -
=-
=a
= Ė行k闹能Ėi㷠i
a = 滚轨柜能嫠00495
= 283deg
Sudut kontak puli pada motor
θ = (180deg ndash 2 α) 180p
= (180deg ndash 2 283deg) 180
143
= (17434deg) 01744
= 304rad
Sudut kontak puli pada roda gigi
θ = (180deg+ 2 α) 180p
= (180deg + 2 283deg) 180
143
= (18566deg) 01744= 304 rad
4 Koefisien gesekan
micro = 054 ndash d恘學ad恘嫩剿
= 054 ndash d恘學ad恘嫩d幂蜜d
= 054 ndash d恘學密d米d
= 054 - 0233= 03
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
26
MenghitungBesarnyaKapasitasMesinPemerasBatangSorghum
Luassatubatangsorghum故实挥辊㷠
= 314 (12)2
= 452 16 mm2
Luassepuluhbatangsorghum = 452 16 mm2 x 10 batang
= 4521 6 mm2
Gaya pemerasanadalah
(Ft) = 鸟拟
= 嫠㷠iĖƼi念鸟狞i闹㷠嫠o弄弄潜
= 274kN
Gaya perasdengansudut 70
Ft = 2740 N cos 70
= 8375 N
Kemudianuntukmenentukandaya yang
diperlukanpadamesinpemerastebuiniadalahsebagaiberikut
Torsi padarolatas
T = Gaya x frac12 diameter
= 8375N x 0105 m
= 8775Nm
Dayauntukmemutarrol
P =m行行闹娘弄诺㷠π诺iĖoĖ
= 36738 watt
= Ƽo行Ƽm糯狞疟疟行io
= 492 HP
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
27
Perbandingantranmisi
1 Motor Puli A ΰ嫠ΰ㷠 = 劈㷠劈嫠
N2 = 嫠i㷠Ė铺i嫠行k闹
= 73232 Rpm
2 Puli B - Pinion C
Satuporos maka NA = NC
NA = 73232 Rpm
3 Pinion C ndash Roda Gigi D
ND = 劈品ΰ品劈劈
=嫠㷠i行Ƽ㷠Ƽ㷠破颇屏oĖi
= 15035Rpm
4 Roda Gigi D ndash Pinion E
Satuporosmaka ND=NE
ND = 15035Rpm
5 Pinion E ndash Roda Gigi F
NF = 劈琵ΰ琵劈毗
= 嫠闹ĖƼ闹㷠嫠闹m嫠㷠
= 398 Rpm 40 ࡨ Rpm
Torsi padarodagigiOslash 875 mm
T =鸟诺oĖ㷠胚诺iĖ
= Ƽo行Ƽm诺oĖ㷠气铺iĖ
= 8775Nm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
28
DayauntukmemutarporosrodagigiOslash 875 mm
P = 孽诺㷠π诺娘oĖ
= m行行闹诺㷠π诺嫠闹ĖoĖ
= 16734 watt
Torsipadaporospuli
T = 鸟诺oĖ㷠胚诺娘
= 嫠o行Ƽi诺oĖ㷠胚诺行ƼĖ
= 234Nm
Dayauntukmemutarporospuli
P = 孽诺㷠π诺娘oĖ
= 㷠Ƽi诺㷠π诺行ƼĖoĖ
= 17904 watt
= 嫠行kĖi糯狞疟疟行io
asymp 24 HP
Olehkarenaitu kitamengambil diesel dengandaya 24 HP
Daya yang ditransmisikan P = 24 HP
17904 W = Ῠ馆嫠石馆㷠) v = Ῠ馆嫠石馆㷠) 2972 馆嫠 石馆㷠 = 嫠行kĖi㷠k行㷠
馆嫠 石馆㷠 = 60242棺 (i)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
29
딸轨v硅棍逛闺锅轨 23 log 足飘前飘潜卒 = 幌嫠凰嫠 实0h果h04 实0912
log dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig
2
1
T
T = Ėk嫠㷠㷠Ƽ
log dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig
2
1
T
T = 0397
dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig
2
1
T
T = 249 (ii)
Dari persamaan (i) dan (ii) 60242十馆㷠馆㷠 实249
60242 + 馆㷠 = 249馆㷠
60242 = 149 馆㷠 馆㷠 = 40438 N 馆嫠 石404h棺实60242棺 馆嫠 = 100672 N
5 Massa per meter panjang sabuk (m)
m = Area x Panjang x Densitas
= A x 9886m x 1140kgm3= 9886 A kgm2
6 Gaya tarik sentrifugal (Tc)
Tc = m x V2
= 9886 A kgm2x (2972ms)2
= 9886 A x 8832784 N
= 873210o A N
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
30
7 Gaya tarik total
T = T1+ Tc
= 100672N+873210o A N (iii)
8 Gaya tarik maksimum pada sabuk (T)
T = As
= 410o A N (iv)
Dari persamaan (iii) dan (iv)
100672N+873210o A N = 410o A N
4732 10o A N = 100672 N
A = 212747 10能o桂㷠
A = 212747桂桂㷠
9 Daya yang ditransmisikan sabuk pada kecepatan v = 2935ms
P = )( 21 TT - v
= (100672 Nndash 40438N)2935 ms
= 17678679watt
= 2370 hP
v Daya yang ditransmisikan hanya 2370 hP hal ini dikarenakan pada
saat sabuk berputar terjadi selip antara sabuk dengan puli oleh karena itu daya
yang ditransmisikan tidak 24 hP
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
31
33 PerhitunganRoda Gigi
1 Dalam menghitung roda gigi AElig 124 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 8 mm
- Jumlah gigi (Z) 11
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 8 mm
= 2512 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 8 + 025 x 8 mm
= 18 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 8 mm x 11
= 88 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 88 mm ndash 2 (8mm + 025 x 8mm)
= 60 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 88 mm + 36 mm= 124 mm
f Adendum 1 m 8 mm
g Dedendum 125 m 10 mm
h Working depth 2 m 16 mm
i Total depth 225 m 18 mm
j Filled radius at root 04 m 32 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
32
2 Dalam menghitung roda gigi AElig875 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 14 mm
- Jumlah gigi (Z) 58
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 14 mm
= 4396 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 14 + 025 x 14 mm
= 315 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 14 mm x 58
= 812 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 812 mm ndash 2 (14 mm + 025 x 14 mm)
= 777 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 812 mm + 63 mm
= 875 mm
f Adendum 1 m 14 mm
g Dedendum 125 m 17 mm
h Working depth 2 m 28 mm
i Total depth 225 m 315 mm
j Filled radius at root 04 m 56 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
33
3 Dalam menghitung roda gigi AElig215 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 10 mm
- Jumlah gigi (Z) 17
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 10 mm
= 314 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 10 + 025 x 10 mm
= 225 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 10 mm x 17
= 170 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 170 mm ndash 2 (10 mm + 025 x 10 mm)
= 145 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 170 mm + 45 mm)
= 215 mm
f Adendum 1 m 10 mm
g Dedendum 125 m 125 mm
h Working depth 2 m 20 mm
i Total depth 225 m 225 mm
j Filled radius at root 04 m 4 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
34
4 Dalam menghitung roda gigi AElig604 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 8 mm
- Jumlah gigi (Z) 71
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 8 mm
= 2512 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 8 + 025 x 8 mm
= 18 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 8 mm x 71
= 568 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 568 mm ndash 2 (8 mm + 025 x 8 mm)
= 548 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 568 mm + 36 mm)
= 604 mm
f Adendum 1 m 8 mm
g Dedendum 125 m 10 mm
h Working depth 2 m 16 mm
i Total depth 225 m 18 mm
j Filled radius at root 04 m 32 mm
331 Menghitung Kekuatan Roda Gigi
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
35
1 kekuatan roda gigi AElig124 yang berfungsi sebagai pinion
a menghitung kecepatan pinion
Dalam menghitung kecepatan dari pinion dibutuhkan data-data
sebagai berikut
- Modul (m) 8 mm
- Jumlah gigi dari pinion (Tp) 11
- Jumlah putaran dari roda gigi pinion (柜颇) 124 rpm
- Jumlah gigi dari roda gigi (馆啤) 71
- Allowable Static Stress (fo) lampiran 4 105 kg桂桂㷠
- Lebar muka gigi (b) 15708 mm
- Faktor keamanan (Cs) lampiran 5 125
Kecepatan dari pinion adalah 惯 实挥果딸贵果柜贵100
实挥果桂果馆贵果柜贵100
实挥果8果11果124100
= 34264 mmenit
= 57 m detik
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
36
34 Desain Poros Roda Gigi
DesainPorosPulidanRodaGigi Pinion Dengan Gear
Diketahui P = 24 PK = 17904 watt T1 = 100672 N
N = 730 Rpm T2 = 40438 N
T1 T2 实25世
WGear = 3924 N
WPuli = 106635 N
σ = 40 Mpa = 40 N mm世 2
Km = 2
Kt = 2
DGear = 124 mm =RGear = 63 mm
DPuli = 795 mm = RPully = 3975 mm
Maka torsi yang di transmisikanoleh shaft
T = 鸟时oĖ㷠胚娘 实 嫠行kĖi时oĖ㷠胚时行ƼĖ = 234 Nm =234000Nmm
Bebankebawah vertical porospadapuli
= T1 + T2 + Wpuli =(100672 +40438 + 106635) N
= 247745 N
Torsi pada gear samapadaporos makabeban vertical keatasporospada gear
Ft = 孽捏扭泞狞暖实 㷠Ƽi时嫠Ė遣o㷠
= 39 x 103 N
Total bebanvertikalkeataspadaporos
Ft ndash Wgear = 3900 ndash 3924 = 386076 N
RC
386076 N
247745 N
RD
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
37
Dari momen di D
RC x 270 = 386076 x 380 + 247745 x 110
RC = 嫠io行Ėmmm嫩㷠行㷠闹嫠k闹㷠行Ė
RC = 6443 N
RD + 386076 = RC + 247745 N
RD = 6443 + 247745- 386076
RD = 110479 N
BM di gear danpuli = 0
BM di A = 386076 110 = 4246836 Nmm
BM di B = 247745 110 = 2715195 Nmm
BM maksimum di A maka M = MA = 4247 10Ƽ Nmm
Moment punter equvivalen
Te = 税ῨKm 时M邹㷠十ῨKt 时T邹㷠
= 税Ῠ2时4247 时10Ƽ邹㷠 十Ῠ2时24h时10Ƽ邹㷠
= 税721480h6 时10o 十2h6196 时10o
= 税957676h6 时10o
= 9786 10Ƽ Nmm
Te = 胚嫠o τ时dƼ
9786 10Ƽ = 气嫠o 时40딸h
dƼ = 12466242
d = 4995mm atau 50 mm
Diameter yang digunakan 50 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa poros pada mesin
dengan diameter 60 mm aman karena melebihi diameter yang diperlukan
yaitu 50 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
38
Gambar 32DesainPorosPulidanRoda Gigi Pinion
B C D
110 270
A C
BD
A
A
A
C D
B
B
D C
B
CD
(a) Space Diagram
(e) BM Diagram
(d) NFD
(c) SFD
(b) Torsi Diagram 234x103 Nmm
1241845Nmm
3048155Nmm
3924 N 106635 N
112895 N 277105 N
A B
110
Pinion Puli
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
39
DesainPorosRoda Gigi Pinion Dengan Gear
Diketahui T = 234x103Nmm
N = 150 Rpm
AC = 85 mm
BD = 85 mm
Dc = 215 mm = Rc = 175 mm
Dd = 604 mm = Rd = 302 mm
AB =290 mm
σ = 84 Nmm2
τ = 40 Mpa = 40 Nmm2
Θc = 80o
Wd = 810 N
Θc = 72o
Wc = 108 N
Km = 2
Kt = 2
Daya yang ditransmisikan
P x 60 = T2πN
P = 㷠Ƽi诺嫠Ėsup3㷠胚嫠闹ĖoĖ
= 36738 Kw
Karena Torsi kebawah di C dan di D sama Maka gayatangensialdigearC
FtC = 孽捏宁 =
㷠Ƽi诺嫠Ėsup3嫠行闹
= 1337 N
Ftcrsquo = 嫠ƼƼ行虐纽c嫠m
=4327 N
Gaya total kebawah di C = Ftc + Wc=4327 N + 108 N = 4435 N
Gaya tangensial gear D
FtD = 孽捏拧 =
㷠Ƽi诺嫠Ėsup3ƼĖ㷠 = 7748 N
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
40
Ftdrsquo = 行行im虐纽c嫠Ė
= 行行imĖ嫠om = 4612 N
Gaya total kebawah di C = FtD + WD=4612 N + 810 N = 5422 N
Maka RAdan RB = Reaksipada A dan B
RA + RB = 5422 N + 4435 N
= 9857 N
Momen di A
RB x 290 = 5422 x 205 + 4435 x 85
RB = 嫠嫠嫠嫠闹嫠Ė嫩Ƽ行ok行闹㷠kĖ
RB = 5133 N
RA = 9857 ndash 5133 = 4724 N
BM di C
MC = RA x 85
= 4724 x 85
= 401540Nmm
BM di D
MD = RB x 85
= 5133 x 85
= 436305Nmm
Maximum bending momen
M = MD = 436305Nmm
A
C D
B120
290
RB RA
5422 N 4435 N
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
41
MomenPuntirEquivalent
Te = 税ῨKmxM邹sup2十ῨKtxT邹sup2 = 税Ῠ2x4h6h05邹㷠 十Ῠ2x2h4≯10Ƽ邹sup2 = 税76x10嫠嫠 十219x10嫠嫠
= 税979x10嫠Ė
= 989 x 10闹 Nmm
989 x 10闹 Nmm = 气嫠o xτxdsup3
dsup3 = 1129275
d asymp 50 mm
untuk Equivalent bending momen ( Me)
Me = 嫠㷠 揍KmxM 十税ῨKwxM邹㷠十ῨKtxT邹] = 嫠㷠 揍Ῠ2x4h6h05邹十9890000] = 嫠㷠 1861610
= 930805Nmm
930805 Nmm= 气Ƽ㷠 xσbxdsup3
dsup3 = 1129275
d = 48 mm
darikedua diameter tersebutdiambil yang paling besar
d = 50 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa poros pada mesin
dengan diameter 65 mm aman karena melebihi diameter yang diperlukan
yaitu 50 mm Namun sebaiknya diameter poros yang digunakan adalah 60
mm tidak terlalu besar melebihi 50 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
42
3
A B
C D
120
290
A C
BD
A
A
A C D
B
B
D CB
C D
(a) Space Diagram
(e) BM Diagram
(d) NFD
(c) SFD
(b) Torsi Diagram 234x103 Nmm
436305 Nmm 401540 Nmm
4435N 5422N
5113 N 4724 N
Gambar 33DesainPorosRoda Gigi Pinion Dengan Gear
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
43
35 Menentukan Dimensi pasak
Pasakdigunakanuntukmenahangaya geser antara poros dengan rol
maupun poros dengan gear Bahanpasakterbuatdari ST 42
kekuatanbahandiketahuikekuatangesersebesar τ=40
Nmm2dankekuatantariksebesar
σ= 70 Nmm2
1 Kekuatanijin pasak
- Tegangantarikmaksimumpasak
σu = 70 Nmm2
σmax =σy
= 40 Nmm2
- Tegangangesermaksimumpasak
τ max = 嫠㷠σ max
= 嫠㷠40 Nmm㷠
= 20 Nmm㷠
2 Diameter poros diketahui 50 mm dari tabel didapat
w = 16 mm
t = 10mm
dan bila diketahui T = l x w x τ x 焦d = l x 16 x 42 x
a迷d = 16800 l N mm(i)
dan juga T = 靳學恘 x τ x 焦米 =
靳學恘 x 42 x a迷米 = 103 x 學迷恘N铰铰d (ii)
maka dari persamaan (i) dan (ii) didapat
l = 學迷米學迷恘梗铰铰d學恘密迷迷抈铰铰 = 61 31 mm
dan bila diketahui T = l x 缴d x σ x
焦d = l x 學迷d x 70 x
a迷d = 87510 l N mm(iii)
maka dari persamaan (ii) dan (iii) didapat
l = 學迷米學迷恘梗铰铰d密蜜a學迷抈铰铰 = 1177 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
44
maka dimensi pasak adalah w = 16 mm t = 10 mm l = 1177 mm
351 Lubangpasak
Proses penggefrasisan untuk lubangpasakw = 16 mm t = 10 mm l =
1177 mm dengan menggunakan 2 mata frais diameter 5 mm dan 16 mm dua
tahap Bahan poros baja ST 34 Sebelum proses pengefraisan terlebih dahulu
pastikan matafrais tidak dalam keadaan rusak
1 Waktu pengerjaan dengan mata frais 5 mm
Putaran (n) = 150 rpm
Sr = 018
Kedalaman (l) = 10 mm
Waktu untuk sekali pengefraisan
Tm =nSr
ld
30 +
=ĖƼ闹嫩ƼĖ嫠m嫠闹Ė
= 0167 menit
Pengefraisan dilakukan di 4 titik sehingga waktu pengefraisan
= 4 x 0167
= 0668 menit
Waktu setting = 5 menit
Waktu pengefraisan untuk mata frais 5 mm adalah 0668 + 5 = 5668menit
2 Waktu pengefraisan 16 mm dengan mata frais28 mm
Putaran (n) = 150 rpm
Sr = 018
Kedalaman(l) = 10 mm
Waktu untuk sekali pengefraisan
Tm =nSr
ld
30 +
=ĖƼ㷠闹嫩ƼĖ嫠m嫠闹Ė= 038 menit
Pengefraisan dilakukan di 4 titik sehingga waktu pengefraisan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
45
= 4 x 038
= 152 menit
Waktu setting = 5 menit
Waktu pengerjaan untuk mata frais 5 mm adalah 152 + 5 = 652 menit
Waktu total pengerjaan untuk pengefraisan lubang pasak= 12188 menit
atau 13 menit
36 Desain untuk rumah bearing
Untuk diameter bearing 40 mm diameter bor 17 mm lebar bearing 12
mm Dengan no bearing 203 hasil ini didapat dari tabel bearing maka tebal rumah
bearing adalah
Diketahui 逛 = 60 mm ( jarak antar baut)
w = 9465 N
σ ( tegangan bending cast iron) = 15 N桂桂㷠
棍实顺h灌逛2 σ l
棍实顺h94656021512
棍实radic47h25
t = 2175 mm
Untuk diameter bearing 50 mm diameter bor 20 mm lebar bearing 15
mm Dengan nomor bearing 304 hasil ini didapat dari tabel bearing maka tebal
rumah bearing adalah
Diketahui
a =70 mm ( jarak antar baut)
w = 1134 N
σ ( tegangan bending cast iron) = 15 N桂桂㷠
棍实顺h灌逛2 σ l
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
46
棍实顺h11h47021515
棍实税5292
t = 23 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa rumah bearing yang ada pada mesin adalah aman dengan tebal 25 mm
37 Perhitungan Las
Pengelasan yang ada pada kontruksi alat ini terbagi menjadi 2 jenis
untuk bagian rangka adalah las sudut dan las V menggunakan las listrik
Perhitungan kekuatan las pada sambungan tepi padarangka dengan tebal plat 10
mm panjang pengelasan 500 mm sehingga untuk memperhitungkan kekuatan las
ditentukan A dengan
A = 10mm sin 45 500 mm
= 10mm 0707 500 mm
= 3535 mm2
Elektroda yang digunakan E 6013
E 60 = Kekuatan tarik terendah setelah dilaskan adalah 60000 psi atau 420
Nmm2
1 = Posisi pengelasan mendatar vertical atas kepala dan horizontal
3 = Jenis listrik adalah DC poloaritas bolik (DC+) diameter elektroda 5 mm
arus 230 ndash 270 A tegangan 27-29 V
Tegangan yang terjadi pada sambungan adalah
Fmax = ƼĖĖ铺km嫠㷠
= 14715 N
AF max
=s
353551471 N
=s
= 0416 Nmm2
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
47
Tegangan tarik ijin las (st)
st = 05 s ijin
= 05 420 Nmm2
= 210 Nmm2
Karena s pengelasan lts ijin maka pengelasan aman
38 MenentukanKapasitasPenggilasanBatangSorghum
Kapsitaspenggilasan = keliling roll x jumlahputaran
= 2 π r x 40 Rpm
= 2 π 0105 x 40 Rpm
= 26376 mmenit
Kapasitas = kapasitaspenggilasan x beratsorghum x jumlahbatangsorghum
= 263 x 0125 kgm x 10
= 6594 Kgmenit x 60
= 3956 Kgjam
Atau 4000 Kgjam
Makakapasitasmesinpemerasbatangsorghuminiadalah 4000 Kgjam
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
48
BAB IV
PROSES PEMBUATAN ALAT 41 Pembuatan Mesin
Mesin ini dibuat atas kerjasama antara mahasiswa Teknik Universitas
Sebelas Maret dengan bengkel mesin Universitas Sebelas Maret Untuk
menyelesaikannya dibutuhkan waktu 3 bulan dan untuk pengetesan mesin
membutuhkan waktu 1 minggu
411 BahanYang Digunakan
a Dua buah rol dengan diameter 200 mm dan sebuah rol dengan diameter
250 mm sebagai penggilas
b Besi plat dengan tebal 10mm sebagai tempat penghantar nira dan
sorghum
c Besi profil U ukuran 150 x 38 x 38 mm sebagai rangka dan landasan
d Kayu jati ukuran 150 mm x 200 mm sebagai landasan mesin
e Kuningan plat sebagai bantalan geser metal
f Bearing
g Baut M 14 dan M 12 sebagai pengunci bantalan
h Besi diameter 60 mm dan 50 mm sebagai poros
412 Alat Yang Dibutuhkan
a Gergaji
b Mesin bubut
c Mesin bor
d Mesin gerinda
e Mesin las
f Meteran
g Siku mistar baja
h Amplas
i Catthinner
j Kapur
k kuas
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
49
413 Peta Operasi Kerja
Peta operasi kerja adalah Peta Kerja yang menggunakan urutan kerja
dengan jalan membagi pekerjaan tersebut kedalam elemen-elemen operasi
secara detail
Peta Operasi Kerja Pembuatan Roda Gigi dan Roll
Poros Roda Gigi 1 amp 2 Poros Rol 3 4 amp 5 Roda gigi
0-1 0-1 0-1
0-2 0-2 0-2
1-1
1-2
1-3
1-2
1-1
1-1
Di ukur dengan sket match
Operasi Bubut
Pemeriksaan ukuran
0-3
0-4
0-3
0-4
0-3
0-5
Di ukur dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan ukuran
Pembuatan cetakan
Pemeriksaan ukuran
Operasi pengecoran
Di ukur dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan ukuran
Pemeriksaan ukuran
Pemeriksaan ukuran
Operasi mesin bor
Pemeriksaan ukuran
0-4
Operasi mesin gerinda
Pemeriksaan ukuran
1-2
Dirakit
0-5
Proses Perlakuan panas
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
50
Resume
Langkah Kerja Pembuatan Poros Roda Gigi 1 amp 2
- Operasi 1 Proses pengukuran dengan sket match poros yang akan
Dibubut menandainya sesuai dengan ukuran masing-
masing poros
- Operasi 2 Proses pembubutan pada ujung kanan sepanjang 300 mm
dari diameter 70 mm menjadi diameter 65 mm
- Pemeriksaan 1 Diperiksa ukurannya
- Operasi 3 Mengukur dengan menggunakan sket match
- Operasi 4 Dilakukan proses pembubutan pada ujung kiri sepanjang
250 mm dari diameter 70 mm menjadi diameter 65 mm
- Pemeriksaan 2 Diperiksa ukurannya
- Operasi 5 Proses pengefraisan sepanjang 50 mm dengan kedalaman
7mm
- Pemeriksaan 3 Diperiksa ukurannya
Poses pengerjaan
Bahan cast iron grade 15 Oslash70 panjang 555 mm
1 Mengambil bahan dan perlengkapan mesin bubut
2 Mengecek ukuran bahan dan alat bantu yang diperlukan
3 Mempersiapkan mesin bubut dan perlengkapan yang lainya
4 Menyeting pahat dan putaran mesin bubut
5 Menyekam benda kerja sepanjang 180 mm
6 Membubut rata permukaan ujung benda kerja
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
51
7 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadiOslash 65 mm
sepanjang 500 mm
8 Membalik benda kerja
9 Menyekam benda kerja sepanjang 220 mm
10 Memfacing benda kerja sampai benda kerja berukuran panjang 550 mm
11 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadiOslash65 mm
sepanjang250 mm
12 Menganti pahat rata dengan pahat alur
13 Membubut alur benda kerja dengan posisi pahat alur 50 mm dari ujung
benda kerja sedalam 95 mm
14 Mengganti pahat alur dengan pahat rata
15 Melepas benda kerja
Poses pengerjaan
Bahan cast iron grade 15 Oslash 70 panjang 310 mm
1 Mengambil bahan dan perlengkapan mesin bubut
2 Mengecek ukuran bahan dan alat bantu yang diperlukan
3 Mempersiapkan mesin bubut dan perlengkapan yang lainya
4 Menyeting pahat dan putaran mesin bubut
5 Menyekam benda kerja sepanjang 100 mm
6 Membubut rata permukaan ujung benda kerja
7 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadi Oslash 65 mm
sepanjang 150 mm
8 Membalik benda kerja
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
52
9 Menyekam benda kerja sepanjang100 mm
10 Memfacing benda kerja sampai benda kerja berukuran panjang 300 mm
11 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadi Oslash65 mm
sepanjang 160 mm
12 Mengganti pahat rata dengan pahat alur
13 Membubut alur benda kerja dengan posisi pahat alur 50 mm dari ujung
benda kerja sepanjang 78 mm sedalam 95 mm
14 Mengganti pahat alur dengan pahat rata
15 Melepas benda kerja
Langkah Kerja Pembuatan Roda Gigi
- Operasi 1 Proses pengukuran dengan sket match dan meteran untuk
roda gigi yang akan dibuat
- Operasi 2 Proses pembuatan cetakan negative sesuai dengan ukuran
masing-masing roda gigi yang akan dibuat
- Pemeriksaan 1 Diperiksa ukurannya
- Operasi 3 Proses pengecoran dan pembentukan roda gigi
- Operasi 4 Proses penghalusan setelah proses pengecoran
- Operasi 5 Proses perlakuan panas dengan penambahan kadar carbon
untuk meningkatkan tingkat kekerasannya
- Pemeriksaan 2 Diperiksa ukurannya
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
53
Proses pengecoran untuk pembuatan Puli dan Roda Gigi
Gambar 41 Roda gigi lurus
a) Proses awal pembuatan cetakan ini dilakukan dengan terlebih dahulu
membuat model atau Pola dengan posisi model berada pada kedua
bagian cetakan yakni drag dan cope maka model dibuat dari dua keping
kayu (papan) yang digabungkandengan model yang berbentuk bundar
b) Pengerjaan berikutnya ialah pembuatan inti dimana inti (teras) ini dibuat
dari pasir cetak dari jenis Pasir minyak atau pasir kwarsa dengan
campuran minyak nabati
d) Urutan pekerjaan yang harus dilakukan dan dipersiapkan sebelum
pengisian pasir kedalam rangka cetak antara lain
- Menyiapkan plat (papan) landasan
- Tempatkan rangka cetak diatas papan untuk cetakan bawah (drag)
dengan pola inti (kayu) untuk kedudukan inti (teras) pasir
e) Pengisian pasir kedalam rangka cetak
f) Pembuatan saluran dengan cara memasangkan saluran secara tegak lurus
g) Pekerjaan berikutnya ialah menempatkan kembali rangka cetak yakni
menggabungkan kedua cetakan (drag dan cope) pada benda bulat
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
54
simetris ini sebenarnya tidak terlalu sulit dimana yang paling penting
adalah penempatan posisi kedudukan Intinya telah ditempatkan ditengah-
tengah rangka cetak dengan memposisikan lubang cope pada inti serta
posisi pen pengarah dari rangka cetak dalam keadaan sejajar maka posisi
rongga sudah sejajar
h) Proses penuangan merupakan proses yang menentukan keberhasilan
dalam pembentukan benda kerja oleh karena itu didalam pelaksanaannya
harus dilakukan secara hati-hati terutama dalam memperlakukan cetakan
ini Dan yang paling penting lagi dalam proses penuangan ini ialah faktor
keselamatan kerja alat-alat keselamatan kerja seperti sarung tangan
sepatu kaca mata dan lain-lain hendaknya sangat diperhatikan
Gambar 42 Proses penuangan ( Hardi Sujana 2008 )
Langkah Kerja Pembuatan Rumah Bantalan
- Operasi 1 Pengukuran benda kerja untuk rumah bantalan dengan
ukuran 100 mm x 100 mm
- Operasi 2 Proses pemotongan dengan menggunakan mesin las sesuai
dengan yangdirencanakan
- Operasi 3 Pengerjaan penghalusan bekas potongan las dengan
gerinda tangan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
55
- Pemeriksaan 1 Dilakukan pemeriksaan ukuran rumah bantalan
- Operasi 4 Pada bagian rangka yang sudah dilasdiberi tanda titik dan
dibor dengan menggunakan bor tangan untuk menjadi
diameter 80 mm
- Operasi 6 Pemeriksaan ukuran lubang yang telah di bor
Proses Perakitan Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum
Perakitan merupakan tahap terakhir dalam proses perancangan dan
pembuatan suatu mesin atau alat dimana suatu cara atau tindakan untuk
menempatkan dan memasang bagian-bagian dari suatu mesin yang digabung dari
satu kesatuan menurut pasangannya sehingga akan menjadi perakitan mesin yang
siap digunakan sesuai dengan fungsi yang direncanakan
Sebelum melakukan perakitan hendaknya memperhatikan beberapa hal sebagai
berikut
1 Komponen-komponen yang akan dirakit telah selesai dikerjakan dan telah
siap ukuran sesuai perencanaan
2 Komponen-komponen standar siap pakai ataupun dipasangkan
3 Mengetahui jumlah yang akan dirakit dan mengetahui cara pemasangannya
4 Mengetahui tempat dan urutan pemasangan dari masing-masing komponen
yang tersedia
5 Menyiapkan semua alat-alat bantu untuk proses perakitan
Langkah kerja
1 Memasang rol ke- 1 ke- 2 dan ke- 3 pada rangka yang pada kedua
ujungnya terlebih dahulu dipasang bantalan
2 Memasang roda gigi pada poros rol 1 2 dan 3 kemudian dipasak
3 Memasang roda gigi pada sisi luar poros rol kemudian dipasak
4 Memasang poros transmisi pada rangka yang kedua ujungnya dipasangi
bantalan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
56
5 Memasang puli roda gigi pinion dan roda gigi pada poros transmisi
kemudian dipasak
6 Mengecek semua kondisi sambungan dan pergerakan dari roda-roda gigi
42 Perawatan Alat
Perawatan adalah suatu kegiatan atau pekerjaan yang bertujuan untuk
memperpanjang umur mesin Dengan adanya perawatan diharapkan mesin dapat
selalu dalam kondisi siap pakai dan bekerja dengan baik Jenis perawatan tersebut
adalah mengupayakan pencegahan kerusakan sedini mungkin dengan cara
perawatan secara rutin maupun secara berkala
Adapun alasan-alasan yang mendasari diperlukannya perawatan adalah
a Mesin lebih tahan lama dan berfungsi dengan baik
b Menghindari kerusakan sedini mungkin
c Mengurangi penggantian komponen yang rusak dikarenakan sering
dalam pemakaian
Pemeliharaan alat ini mencakup seluruh rangkaian dan komponen mesin pemeras
sorghum yang meliputi
1 Poros dan Rol
Hal-hal yang perlu dilakukan dalam pemeliharaan poros dan rol adalah
a Rol setelah selesai digunakan dibersihkan dari sisa-sisa kotoran dan cairan
yang masih menempel
b Antara poros dan bearing diberi pelumas agar dapat berputar dengan lancar
2 Roda gigi
Hal-hal yang dilakukan untuk perawatan roda gigi
a Melumasi roda gigi tersebut supaya gesekannya dapat lebih halus dan
tidak cepat aus
b Setiap selesai digunakan roda gigi harus dibersihkan dan dicek untuk
mengetahui keadaan gigi-giginya
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
57
3 Rangka
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan rangka adalah
a Mengecat rangka untuk menghindari karat dan keropos
b Membersihkan rangka setelah digunakan untuk menggilas tebu
c Memeriksa sambungan las pada rangka secara berkala
4 Bantalan
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan bantalan
a Melumasi bantalan dengan grease
b Dalam penggunaan apabila perputaran poros dan rol terasa berat dan
suaranya agak kasar maka harus dicek keadaan bantalannya masih dalam
keadaan baik atau tidak
5 Puli dan sabuk
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan puli dan sabuk
a Memeriksa sabuk sebelum digunakan untuk memeras batang sorghum
b Setelah selesai digunakan membersihkan puli dan sabuk dari kotoran dan
debu
6 Diesel
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan diesel
a Mengecek selalu kondisi air pendingin pada mesin diesel
b Mengecek putaran mesin diesel apakah stabil atau tidaknya bila tidak
segera melakukan pengecekan mesin diesel secara menyeluruh
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
58
43 Analisa Biaya Komponen Mesin
Tabel 41 a Biaya Komponen Mesin
No Jenis Komponen Jumlah Harga satuan (Rp)
Harga (Rp)
1 Gear Oslash 20 l = 15 cm 3 30 kg 20000 kg 1800000 2 Gear Oslash 10 l = 10 cm 2 40 kg 20000 kg 1600000 3 Pulley Oslash 100 l = 15 cm 1 100 kg 20000 kg 2000000 4 Gear Oslash 80 l = 15 cm 1 120 kg 20000 kg 2400000 5 Gear Oslash 60 l = 15 cm 1 80 kg 20000 kg 1600000 6 Roller Oslash 20 p = 35 cm 2 60 kg 20000 kg 2400000 7 Roller Oslash 22 l = 15 cm 1 80 kg 20000 kg 1600000 8 Poros penggerak roda gigi 2 20 kg 20000 kg 800000 9 Poros roller 3 15 kg 20000 kg 900000 10 Pasak p=15x1x1 cm 1022000 220000
11 Baut Oslash 26 mm Baut besar untuk dudukan
8 10000 80000
12 Baut Oslash 26 mm Baut pengunci roller
4 15000 60000
13 Plat U p= 10x6x1cm 10m 70000 700000
14 Baut Oslash 22 mm Baut pengunci roda gigi
8 10000 80000
15 Baut Oslash 24 mm Baut penyetel horisontal
2 15000 30000
16 Bearing roller Oslash 40 mm 680000 480000 17 Bearing gear Oslash 50 mm 2 110000 220000 18 Bantalan jati 1000000
19 Beaya Transport mesin dari kudus
750000
20 Beaya lain-lain 250000 Total dana 18980000
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
59
b Honor Teknisi
No Nama Anggaran Waktu Biaya (Rp)
Total (Rp)
1 Honor Teknisi pembuatan 3 buah roller (1 orang )
1 bulan 600000 600000
2 Honor Teknisi pembuatan 5 buah roda gigi pinion (1orang )
2 minggu
600000 600000
3 Honor Teknisi pembuatan 2 buah roda gigi besar (1 orang )
2 minggu
500000 500000
4 Honor Teknisi pembuatan 1 buah pulley (1 orang )
2 minggu
300000 300000
5 Honor Teknisi pembuatan 3 buah mantel roller (1 orang )
3 minggu
1200000 1200000
Total 3200000
Biaya total pembuatan mesin pemeras batang sorghum
Biaya teknisi Rp 320000000
Biaya komponen mesin Rp 1898000000 +
Rp 2218000000
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
60
BAB V
PENUTUP
51 Kesimpulan
Dari hasil Re-Kalkulasi Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum ini
dapat disimpulkan
1 Mesin pemeras batang sorghum ini bekerja dengan menggunakan
penggerak diesel dengan daya 24 hP dan putaran 1420 Rpm
2 Mesin Pemeras Batang Sorghum ini memiliki kapasitas 4000 kgjam
3 Total biaya untuk membuat Mesin Pemeras Batang Sorghum sebesar
Rp22180000-
4 Mesin Pemeras Batang Sorghum ini memiliki tiga buah roller dengan
putaran 40 Rpm dan tiga tingkatan sistem transmisi dengan tiga buah
poros penyangga
52 Saran
Terkait dengan referensi dan data yang didapat masih kurang maka
perhitungan dilakukan dengan asumsi data sehingga bila dilakukan perhitungan
ulang jawaban yangdiasumsikan masih kurang akurat dan kurang tepat
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
61
DAFTAR PUSTAKA
J E Shigley dan Larry D M 1995 ldquoPerancanaan Teknik Mesinrdquo jilid II Edisi
keempat ErlanggaJakarta
Jutz H dan Scharkus E 1996 ldquo Westerman Table for The Metal Traderdquo New
Delhi Weley Eastern Limited
Khurmi RS amp Gupta JK 2002 Machine DesignSCHadamp Company LTD
Ram Nagar-New Delhi
Popov EP 1996 Mekanika Teknik (Machine of Material) Erlangga Jakarta
Sato T dan N Sugiarto H 1994 ldquoMenggambar Mesin Menurut Standart Isordquo PT
Pradya Paramita jakarta
Sularso dan Suga K 1987 Dasar dan PemilihanElemenMesin Cetakankeenam
PradnyaParamitha Jakarta
KenyonWdanGinting D 1985 Dasar-dasarPengelasanErlangga Jakarta
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
vi
Yedi Gana Pratomo 2011 RE-KALKULASI TRANSMISI MESIN PEMERAS BATANG SORGHUM
Program Studi Diploma III Teknik Mesin Produksi Fakultas Teknik Universitas
Sebelas Maret Surakarta
Sorghum (Sorghum bicolor L) merupakan salah satu jenis tanaman serelia
yang mempunyai potensi besar untuk dikembangkan di Indonesia karena
mempunyai daerah adaptasi yang luas Tanaman sorghum toleran terhadap
kekeringan dan genangan air serta relatif tahan terhadap gangguan hama atau
penyakit Batang sorghum apabila diperas akan menghasilkan nira yang rasanya
manis Nira inilah yang akan dimanfaatkan sebagai bio etanol dengan proses
fermentasi Untuk meningkatkan efektivitas dan produktivitasnya maka sistem
transmisi roda gigi dikombinasikan dengan sistem lain seperti sistem Roller
sebanyak tiga buah sehingga akan didapat unjuk kerja dari mesin pemeras batang
sorghum yang lebih optimal
Cara kerja mesin ini adalah tenaga dari motor diesel akan dipindahkan
melalui belt menuju puli besar setelah itu putaran ditransmisikan melalui roda gigi
transportir pertama ke roda gigi sedang kemudian putaran itu ditransmisikan lagi
oleh roda gigi transportir kedua ke roda gigi besar Putaran roda gigi besar ini
dihubungkan dengan roda gigi pada rol depan sehingga poros rol berputar
Selanjutnya putaran poros rol depan ini ditransmisikan ke poros rol atas dan
belakang melalui tiga buah roda gigi sehingga poros rol atas dan belakang dapat
berputar Penggilasan rol pertama masih tersisa nira dalam ampas yang kemudian
digilas kembali oleh rol belakang sehingga tidak ada lagi nira yang tersisa dalam
ampas Nira tersebut akan jatuh ke penadah yang telah disediakan Putaran ketiga
buah rol tersebut dibuat searah agar saat sorghum yang dimasukkan dapat terbawa
oleh rol
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
vii
KATA PENGANTAR
Puji syukur kehadirat Allah SWT atas segala rahmat karunia dan hidayah-Nya
Sehingga laporan Proyek Akhir dengan judul Re-Kalkulasi Transmisi Mesin
Pemeras Batang Sorghum ini dapat terselesaikan dengan baik tanpa halangan
suatu apapun Laporan Tugas Akhir ini disusun untuk memenuhi salah satu
persyaratan dalam mata kuliah Tugas Akhir dan merupakan syarat kelulusan bagi
mahasiswa DIII Teknik Mesin Produksi Universitas Sebelas Maret Surakarta
dalam memperoleh gelar Ahli Madya (AMd)
Dalam penulisan laporan ini penulis menyampaikan banyak terima kasih
atas bantuan semua pihak sehingga laporan ini dapat disusun Dengan ini penulis
menyampaikan terima kasih kepada
1 Bapak Rendy Adhi Rachmanto ST MT selaku pembimbing I
2 Bapak Ir Agustinus Sujono MTselaku pembimbing II
3 Bapak Heru Sukanto ST MT selaku Ketua Program D-III Teknik Mesin
Universitas Sebelas Maret Surakarta
4 Laboran Proses Produksi dan Motor Bakar Universitas Sebelas Maret
Surakarta
Penulis menyadari dalam penulisan laporan ini masih jauh dari
sempurna Oleh karena itu kritik pendapat dan saran yang membangun dari
pembaca sangat dinantikan Semoga laporan ini dapat bermafaat bagi penulis pada
khususnya dan bagi pembaca bagi pada umumnya
Surakarta Juli 2011
Penulis
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
viii
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL i
HALAMAN PERSETUJUAN ii
HALAMAN PENGESAHAN iii
HALAMAN MOTTO iv
HALAMAN PERSEMBAHAN v
ABSTRAKSI vi
KATA PENGANTAR vii
DAFTAR ISI viii
DAFTAR GAMBAR xi
DAFTAR TABEL xii
DAFTAR NOTASI xiii
BAB I PENDAHULUAN
11 Latar Belakang 1
12 Perumusan masalah 4
13 Batasan Masalah 4
14 Tujuan Proyek Akhir 4
15 Manfaat Proyek Akhir 4
16 Metode Pemecahan Masalah 5
17 Sistematika Penulisan 5
BAB II DASAR TEORI
21 Pengertian Tanaman Sorghum 6
22 Pengertian Sistem Transmisi 7
23 Teori Roda Gigi 7
231 Roda Gigi Lurus 8
232 Nama-Nama Bagian Roda Gigi 8
24 Komponen-Komponen Mesin Pemeras Batang Sorghum 12
241 Roda Gigi 12
242 Poros 12
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
ix
243 Rol 14
244 Puli 14
245 Sabuk 14
25 Pasak 17
26 Statika 18
261 Gaya Luar 19
262 Gaya Dalam 19
263 Tumpuan 19
264 Diagram Gaya Dalam 20
27 Mesin Bubut 20
28 Pengecoran Atau Penuangan ( Casting) 22
BAB III PERENCANAAN DAN PERHITUNGAN
31 Cara Kerja Sistem Transmisi pada Mesin Pemeras
Batang Sorghum 23
32 Perencanaan Puli dan Sabuk 23
33 Perhitungan Roda Gigi 31
331 Menghitung Kekuatan Roda Gigi 35
34 Desain Poros Roda Gigi 36
35 Menentukan Dimensi Pasak 43
351 Lubang Pasak 44
36 Desain rumah bearing 45
37 Perhitungan Sambungan Las 46
38 Menentukan Kapasitas Penggilingan Mesin Batang
Sorghum 47
BAB IV ANALISA SISTEM TRANSMISI RODA GIGI LURUS
41 Pembuatan Mesin 48
411 Bahan Yang Digunakan 48
412 Alat Yang Dibutuhkan 48
413 Peta Operasi Kerja 49
42 Perawatan Alat 56
43 Analisa Biaya Komponen Mesin 58
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
x
BAB V PENUTUP
51 Kesimpulan 60
52 Saran 60
DAFTAR PUSTAKA 61
LAMPIRAN
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
xi
DAFTAR GAMBAR
Gambar11 MesinPemerasBatang Sorghum 2
Gambar 21 Roda Gigi LurusLuar (Yefri Chan ST MT 2011) 8
Gambar 22 Bagian-bagian dari Roda Gigi Lurus
( Khurmi dan Gupta 2002 ) 11
Gambar 23 Sebuah Rol Pemeras Batang Sorghum
( Yefri Chan ST MT 2011 ) 14
Gambar 24 Panjang Sabuk dan Sudut Kontak Pada Sabuk Terbuka
( Kurmi RS 2002 ) 15
Gambar 25 Sketsa Prinsip Statika Kesetimbangan ( Popov EP 1996 ) 18
Gambar 26 Sketsa Reaksi Tumpuan Rol ( Popov EP 1996 ) 20
Gambar 27 Sketsa Reaksi Tumpuan Sendi ( Popov EP 1996 ) 20
Gambar 31 Sabuk dan Puli ( Kurmi RS 2002 ) 24
Gambar 32 Desain Poros Puli dan Roda Gigi Pinion 38
Gambar 33Desain Poros Roda Gigi Pinion dengan Roda Gigi 42
Gambar 41 Roda Gigi Lurus 53
Gambar 42 Proses Penuangan ( Hardi Sujana 2008 ) 54
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
xii
DAFTAR TABEL
Tabel 41 Daftar Harga Komponen Mesin 58
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
xiii
DAFTAR NOTASI
D1 = Diameter puli penggerak (mm)
D2 = Diameter puli pengikut (mm)
N1 = Kecepatan puli penggerak (Rpm)
N2 = Kecepatan puli pengikut (Rpm)
d = Diameter puli pengikut (mm)
N = Putaran puli pengikut (Rpm)
L = Panjang total sabuk (mm)
x = Jarak titik pusat puli penggerak dengan puli pengikut (mm)
r1 = Jari-jari puli kecil (mm)
r2 = Jari-jari puli besar (mm)
T1 = Tegangan tight side sabuk (N)
T2 = Tegangan slack side sabuk (N)
micro = Koefisien gesek
θ = Sudut kontak (rad)
β = Sudut alur puli (o)
v = Kecepatan sabuk (ms)
P = Daya yang dipindahkan oleh sabuk (W)
M = Momen (Nmm)
s = Jarak (mm)
t = Tegangangeser (Nmm2)
F = Gaya (N)
A = Luaspenampang (mm2)
Y = Jarak sumbu netral ke titik tempat tegangan yang ditinjau
Tm = Waktu permesinan memanjang (menit)
L = Panjang pemakanan (mm)
S = Pemakanan (mmput)
n = Putaran mesin (rpm)
v = Kecepatan pemakanan (mmnt)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
xiv
r = Jari-jari bahan (mm)
d = Diameter pelubangan (mm)
tmax = Tegangan geser maksimum (Nmm2)
F = Beban yang diterima (N)
dc = Diameter baut (mm)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
1
BAB I
PENDAHULUAN
11 Latar Belakang
Sorghum (Sorghum bicolor L) merupakan salah satu jenis tanaman serelia
yang mempunyai potensi besar untuk dikembangkan di Indonesia karena
mempunyai daerah adaptasi yang luas Tanaman sorghum toleran terhadap
kekeringan dan genangan air serta relatif tahan terhadap gangguan hama atau
penyakit Batang sorghum apabila diperas akan menghasilkan nira yang rasanya
manis Kadar air dalam batang sorghum kurang lebih 70 persen yang artinya
kandungan niranya kurang lebih sebesar itu Nira inilah yang akan dimanfaatkan
sebagai bio etanol dengan proses fermentasi Pada saat ini sudah banyak mesin
yang telah dibuat sebagai pemeras sorghum namun masih sangat sederhana dan
kurang menghasilkan pemerasan yang bagus Untuk meningkatkan efektivitas dan
produktivitasnya maka sistem transmisi roda gigi dikombinasikan dengan sistem
lain seperti sistem roller sebanyak tiga buah sehingga akan didapat unjuk kerja
dari mesin pemeras batang sorghum yang lebih optimal Alasan pemilihan roda
gigi lurus karena mampu mentransmisikan daya yang sangat besar dan optimal
sedangkan menggunakan tiga buah roller karena pada saat pemerasan pertama
masih ada sisa nira yang cukup banyak pada ampas dan perlu diperas kembali
Penggunaan kombinasi roda gigi lurus dengan tiga buah roller ini akan
menghasilkan kinerja mesin pemeras batang sorghum yang optimal
Cara kerja mesin ini adalah tenaga dari motor diesel akan dipindahkan
melalui belt menuju puli besar setelah itu putaran ditransmisikan melalui roda gigi
transportir pertama ke roda gigi sedang kemudian putaran itu ditransmisikan lagi
oleh roda gigi transportir kedua ke roda gigi besar Putaran roda gigi besar ini
dihubungkan dengan roda gigi pada rol depan sehingga poros rol berputar
Selanjutnya putaran poros rol depan ini ditransmisikan ke poros rol atas dan
belakang melalui tiga buah roda gigi sehingga poros rol atas dan belakang dapat
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
2
berputar Putaran ketiga buah rol dibuat searah agar saat sorghum dimasukkan
sorghum dapat terbawa rol
Secara garis besar proses mesin pemeras sorghum adalah mula-mula
sorghum dimasukkan antara rol atas dan rol depan kemudian rol menggilas
sorghum Penggilasan rol pertama masih tersisa nira dalam ampas yang kemudian
digilas kembali oleh rol belakang sehingga tidak ada lagi nira yang tersisa dalam
ampas Nira tersebut akan jatuh ke penadah yang telah disediakan Nira yang telah
terkumpul dalam penadah tersebut dapat langsung digunakan untuk proses
pembuatan bio etanol selanjutnya
Tugas Akhir ini dimaksudkan untuk memberikan suatu fasilitas penunjang
yang dapat dimanfaatkan oleh mahasiswa dalam mempraktekkan dan mengamati
secara langsung tentang pemerasan Mesin Pemeras Batang Sorghum Dalam
sistem transmisi harus dapat diketahui bagaimana mekanisme kerja suatu alat
Pada Tugas Akhir ini penulis tertarik untuk mengamati cara kerja transmisi pada
Mesin Pemeras Batang Sorghum
Gambar 11 Mesin Pemeras Batang Sorghum
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
3
Pengumpulan informasi dan data
(Gathering Information)
Lihat alternatif solusi
(Concept Genrt)
Pilih solusi yang diinginkan
(Concept Evaluation)
Sintesis dan analisis rancangan meliputi
geometri kinematika dinamika kekuatan material proses produksi
estimasi biaya dll
Rancangan memuaskan
Detail rancangan
Produksi pengujian dan
pembuatan Prototipe
Modifikasi untuk produksi
hasil rancangan
Conceptual Design
Embodiment Design
Detail Design
Design problems (Define Problem)
Ya
Tidak
Flow chat Rancang Bangun Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
4
12 Perumusan Masalah
Perumusan masalah dalam proyek akhir ini adalah bagaimana merancang
membuat dan menguji sistem transmisi mesin pemeras batang sorghum yang
sederhana dan efektif Masalah yang akan diteliti meliputi
1 Cara kerja mesin
2 Analisis perhitungan mesin
3 Perkiraan perhitungan biaya
4 Pembuatan mesin
13 Batasan Masalah
Berdasarkan rumusan masalah di atas maka batasan-batasan masalah
pada proyek akhir ini adalah
1 Perhitungan dibatasi hanya pada komponen mesin yang meliputi putaran
roda gigi dan kekuatan poros
2 Cara kerja sistem transmisi pada mesin pemeras sorghum beserta kapasitas
pemerasan mesin pemeras batang sorghum
14 Tujuan Proyek Akhir
Tujuan dalam penulisan Tugas Akhir ini sebagai berikut
1 Melakukan perhitungan dan menganalisa dimensi dalam perancangan
transmisi mesin pemeras batang sorghum
15 Manfaat Proyek Akhir
Manfaat yang diperoleh dari penyusunan laporan Tugas Akhir ini sebagai
berikut
1 Memberikan informasi tentang bagaimana cara kerja sistem transmisi pada
mesin pemeras batang sorghum
2 Menerapkan ilmu perkuliahan elemen mesin dan mata kuliah lainnya yang
berhubungan dengan sistem transmisi mesin pemeras batang sorghum
yang diperoleh dari bangku perkuliahan
16 Metode Pemecahan Masalah
Dalam penyusunan laporan ini penulis mengunakan beberapa metode
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
5
antara lain
1 Observasi
Penulis melakukan pengamatan langsung terhadap kegiatan-kegiatan
khususnya pada obyek-obyek yang berkaitan langsung dengan penggunaan
mesin pemeras batang sorghum
2 Interview
Penulis melakukan tanya jawab dengan operator serta para tenaga ahli
3 Konsultasi
Penulis melakukan konsultasi untuk memperoleh bimbingan serta
petunjuk dari pembimbing lapangan dan sumber-sumber
4 Literatur
Literatur berupa petunjuk kerja operator kuliah internet serta buku-buku
referensi dari perpustakaan Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta
17 Sistematika Penulisan
Dalam penyusunan laporan ini penulisan melakukan pengumpulan data
dengan berbagai cara antara lain
1 Studi Lapangan (Observasi)
Data yang penulis peroleh dari studi lapangan berasal dari
a) Pengamatan selama berada di Kudus
b) Bimbingan dari pemilik bengkel
2 Studi Pustaka (Library Research)
Studi pustaka yang dilakukan untuk memperoleh data-data pendukung
diperoleh dari
a) Manual book yang terdapat di perpustakaan Universitas Sebelas
Maret Surakarta
b) Internet
3 Bertanya langsung kepada karyawan dan pemilik Bengkel Bubut amp Las
ldquoAgung Barokahrdquo Dawe-Kudus
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
6
BAB II
DASAR TEORI
21 Pengertian Tanaman Sorghum
Sorghum termasuk dalam genus Poaceae yang merupakan kelompok
tanaman berbunga seperti gandum beras jagung dan tebu tanaman ini biasanya
memiliki batang berongga dengan daun yang tumbuh pada batang secara
menyirip Sorghum (Sorghum bicolor L) adalah tanaman serealia yang potensial
untuk dibudidayakan dan dikembangkan khususnya pada daerah-daerah marginal
dan kering di Indonesia Keuntungan tanaman sorgum terletak pada daya adaptasi
agroekologi yang luas tahan terhadap kekeringan produksi tinggi perlu input
lebih sedikit serta lebih tahan terhadap hama dan penyakit dibading tanaman
pangan lain Selain itu tanaman sorghum memiliki kandungan nutrisi yang tinggi
sehingga sangat baik digunakan sebagai sumber bahan pangan maupun pakan
ternak alternatif Tanaman sorghum telah lama dan banyak dikenal oleh petani
Indonesia khususnya di daerah Jawa NTB dan NTT Di Jawa sorghum dikenal
dengan nama Cantel dan biasanya petani menanamnya secara tumpang sari
dengan tanaman pangan lainnya Produksi sorghum Indonesia masih sangat
rendah bahkan secara umum produk sorghum belum tersedia di pasar-pasar
Beberapa keuntungan tanaman sorghum dibanding tebu sebagai berikut
1 Adaptasi tanaman sorghum jauh lebih luas dibanding tebu sehingga
sorghum dapat ditanam di hampir semua jenis lahan baik lahan subur
maupun lahan kering
2 Tanaman sorghum memerlukan pupuk relatif lebih sedikit dan
pemeliharaannya lebih mudah daripada tanaman tebu
3 Laju fotosintesis dan pertumbuhan tanaman sorghum jauh lebih tinggi dan
lebih cepat dibanding tanaman tebu
4 Umur panen tanaman sorghum lebih cepat hanya 3-4 bulan dibandingkan
pada tebu yang sampai 7 bulan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
7
22 Sistem Transmisi
Sistem Transmisi adalah sistem yang berfungsi untuk konversi torsi dan
kecepatan (putaran) dari mesin menjadi torsi dan kecepatan yang berbeda-beda
untuk diteruskan ke penggerak akhir Konversi ini mengubah kecepatan putar
yang tinggi menjadi lebih rendah tetapi lebih bertenaga atau sebaliknya
Transmisi daya dengan roda gigi mempunya keuntungan diantaranya
tidak terjadi slip yang menyebabkan speed ratio tetap tetapi sering adanya slip
juga menguntungkan misalnya pada ban mesin (belt) karena slip merupakan
pengaman agar motor penggerak tidak rusak Apabila putaran keluaran (output)
lebih rendah dari masukan (input) maka transmisi disebut reduksi (reduction
gear) tetapi apabila keluaran lebih cepat dari pada masukan maka disebut inkrisi
(increaser gear)
Transmisi daya (Power transmission) adalah upaya untuk menyalurkan
memindahkan daya dari sumber daya (motor diesel bensin turbin gas motor
listrik dll) ke mesin yang membutuhkan daya (mesin bubut pompa kompresor
mesin produksi dll)
23 Teori Roda Gigi
Roda gigi digunakan untuk mentransmisikan daya besar dan putaran yang
tepat Roda gigi memiliki gigi di sekelilingnya sehingga penerusan daya
dilakukan oleh gigi-gigi kedua roda yang saling berkaitan Roda gigi sering
digunakan karena dapat meneruskan putaran dan daya yang lebih bervariasi dan
lebih kompak selain itu roda gigi juga memiliki beberapa kelebihan jika
dibandingkan dengan alat transmisi lainnya yaitu
Oslash Sistem transmisinya lebih ringkas putaran lebih tinggi dan daya yang
besar
Oslash Sistem yang kompak sehingga konstruksinya sederhana
Oslash Kemampuan menerima beban lebih tinggi
Oslash Efisiensi pemindahan dayanya tinggi karena faktor terjadinya slip sangat
kecil
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
8
Oslash Kecepatan transmisi roda gigi dapat ditentukan sehingga dapat digunakan
dengan pengukuran yang kecil dan daya yang besar
Roda gigi harus mempunyai perbandingan kecepatan sudut tetap antara
dua poros Di samping itu terdapat pula roda gigi yang perbandingan kecepatan
sudutnya dapat bervariasi
231 Roda gigi Lurus
Roda gigi lurus digunakan untuk poros yang sejajar atau paralel
Dibandingkan dengan jenis roda gigi yang lain roda gigi lurus ini paling mudah
dalam proses pengerjaannya (machining) sehingga harganya lebih murah
Ciri-ciri roda gigi lurus adalah
1 Daya yang ditransmisikan lt 25000 Hp
2 Putaran yang ditransmisikan lt 100000 Rpm
Jenis-jenis roda gigi lurus antara lain
1 Roda gigi lurus (External Gearing)
Roda gigi lurus (External Gearing) pasangan roda gigi lurus ini digunakan
untuk menaikkan atau menurunkan putaran dalam arah yang berlawanan
Gambar 21 Roda Gigi Lurus Luar
( Yefri Chan ST MT 2011)
232 Nama-nama Bagian Roda gigi
Berikut beberapa buah istilah yang perlu diketahui dalam perancangan
roda gigi yang perlu diketahui yaitu
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
9
1 Lingkaran pitch (pitch circle)
Lingkaran khayal yang menggelinding tanpa terjadinya slip Lingkaran ini
merupakan dasar untuk memberikan ukuran-ukuran gigi seperti tebal gigi jarak
antara gigi dan lain-lain
2 Pinion
Roda gigi yang lebih kecil dalam suatu pasangan roda gigi
3 Diameter lingkaran pitch (pitch circle diameter)
Merupakan diameter dari lingkaran pitch
4 Diametral Pitch
Jumlah gigi persatuan pitch diameter
5 Jarak bagi lingkar (circular pitch)
Jarak sepanjang lingkaran pitch antara profil dua gigi yang berdekatan
atau keliling lingkaran pitch dibagi dengan jumlah gigi secara formula dapat
ditulis
zd
t b1p=
6 Modul (module)
Modul adalah perbandingan antara diameter lingkaran pitch dengan jumlah
gigi
z
dm b1=
7 Adendum (addendum)
Jarak antara lingkaran kepala dengan lingkaran pitch dengan lingkaran
pitch diukur dalam arah radial
8 Dedendum (dedendum)
Jarak antara lingkaran pitch dengan lingkaran kaki yang diukur dalam arah
radial
9 Working Depth
Jumlah jari-jari lingkaran kepala dari sepasang rodagigi yang berkontak
dikurangi dengan jarak poros
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
10
10 Clearance Circle
Lingkaran yang bersinggungan dengan lingkaran addendum dari gigi yang
berpasangan
11 Pitch point
Titik singgung dari lingkaran pitch dari sepasang roda gigi yang
berkontak yang juga merupakan titik potong antara garis kerja dan garis pusat
12 Operating pitch circle
lingkaran-lingkaran singgung dari sepasang roda gigi yang berkontak dan
jarak porosnya menyimpang dari jarak poros yang secara teoritis benar
13 Addendum circle
Lingkaran kepala gigi yaitu lingkaran yang membatasi gigi
14 Dedendum circle
Lingkaran kaki gigi yaitu lingkaran yang membatasi kaki gigi
15 Width of space
Tebal ruang antara rodagigi diukur sepanjang lingkaran pitch
16 Sudut tekan (pressure angle)
Sudut yang dibentuk dari garis normal dengan kemiringan dari sisi kepala
gigi
17 Kedalaman total (total depth)
Jumlah dari adendum dan dedendum
18 Tebal gigi (tooth thickness)
Lebar gigi diukur sepanjang lingkaran pitch
19 Lebar ruang (tooth space)
Ukuran ruang antara dua gigi sepanjang lingkaran pitch
20 Backlash
Selisih antara tebal gigi dengan lebar ruang
21 Sisi kepala (face of tooth)
Permukaan gigi diatas lingkaran pitch
22 Sisi kaki (flank of tooth)
Permukaan gigi dibawah lingkaran pitch
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
11
23 Puncak kepala (top land)
Permukaan di puncak gigi
24 Lebar gigi (face width)
Kedalaman gigi diukur sejajar sumbunya
Gambar 22 Bagian-bagian dari Roda Gigi Lurus
( Khurmi dan Gupta 2002)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
12
24 Komponen-Komponen Mesin Pemeras Batang Sorghum
241 Gear
Gear merupakan sebuah alat yang yang digunakan untuk meneruskan daya
dari poros ke poros lain (Kurmi 2002)
Rumus- rumus perhitungan roda gigi
- Modul (m)
- Jumlah gigi (Z)
- Kelonggaran ( clearance = C )
a Menghitung pitch (P)
P = π x m
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
f Adendum 1 m
g Dedendum 125 m
h Working depth 2 m
i Total depth 225 m
j Filled radius at root 04 m
242 Poros
Dalam pembuatan mesin pemeras batang sorghum rol diperlukan untuk
memeras batang sorghum Poros sendiri adalah batang logam berpenampang
lingkaran yang berfungsi untuk memindahkan putaran atau mendukung suatu
beban
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
13
Jika poros meneruskan daya maka poros mengalami momen puntir akibat
daya yang diteruskan sehingga pada penampang normal sepanjang poros terjadi
tegangan puntir Poros transmisi berfungsi meneruskan daya pada poros terjadi
gaya puntir dan pada penampang poros terjadi tegangan puntir
Bahan poros yang digunakan harus sesuai dengan fungsi poros tersebut
Untuk mendapatkan dimensi poros yang sesuai dibutuhkan gaya-gaya yang
bekerja pada poros tersebut Dengan gaya tersebut dapat ditentukan momen yang
bekerja Dengan mengetahui kekuatan material poros dan momen yang terjadi
maka didapatkan diameter poros yang diperlukan
Bahan dan diameter yang digunakan pada poros rol adalah sama Untuk
mengetahui beban reaksi yang terjadi pada poros dirumuskan sebagai berikut
1 Tinjauan terhadap momen puntir ekuivalen (Kurmi 2002462)
Te = radicAgrave挠十馆挠helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(21)
atau dengan persamaan
Te = 錰좨 τs D
3 ( Poros padat )
Te = 錰좨 C Do3 (1 - K4) ( Poros berongga )
2 Tinjauan terhadap momen lengkung ekuivalen (Kurmi 2002463)
Me = 좨挠 ( M + radicAgrave挠十馆挠) helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(22)
atau
Me = 錰脑挠徽评D3 ( Poros padat )
Me = 錰脑挠徽评Do3(1 - K4) ( Poros berongga )
Dimana Te = momen puntir ekuivalen ( Kgm)
Me = momen bending ekuivalen ( Kgmm )
Do = diameter luar poros ( mm )
K = Di Do ( ditentukan = 04 )
τs =tegangan geser ( Kgmm2 )
σt = tegangan tarik ( Kgmm2 )
M = momen lentur yang terjadi ( Kgmm )
T = torsi yang terjadi (Kgmm)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
14
243 Rol
Sebuah rol pemeras terdiri dari mantel (selubung) yang biasanya terbuat
dari besi cor dan di pasang dengan cara disusutkan pada sebuah poros yang
terbuat dari baja tempa Berikut ini adalah gambar dari seperangkat rol pemeras
batang sorghum
( Yefri Chan ST MT 2011)
Gambar 23 Sebuah Rol Pemeras Batang Sorghum
Biasanya menurut standar dari Amerika ukuran diameter leher poros
seperti gambar diatas adalah separuh dari diameter rol gilingan
Mantel rol sendiri terbuat dari besi cor dengan campuran dari beberapa
logam lain seperti karbon mangan silisium fosfor dan belerang dengan
maksud untuk memperoleh hasil pengecoran yang baik sebagai rol pemeras
yaitu permukaannya keras dan berbutir kasar
244 Puli
Puli merupakan salah satu elemen dalam mesin yang berfungsi sebagai
alat yang meneruskan daya dari satu poros ke poros yang lain dengan
menggunakan sabuk Puli besi cor (Cast Iron Pulley) Puli secara umum terbuat
dari cast iron karena harganya yang lebih murah Puli yang digunakan pada
motor dan kompresor ini adalah terbuat dari cast iron
245 Sabuk
Sabuk berfungsi sebagai alat yang meneruskan daya dari satu poros ke
poros yang lain melalui dua puli dengan kecepatan rotasi sama maupun berbeda
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
15
2451 Perencanaan Puli dan Sabuk
1 Perbandingan kecepatan
Perbandingan antara kecepatan puli penggerak dengan puli pengikut
ditulis dengan persamaan sebagai berikut 潜前实融前融潜 (23)
Dimana
D1 = Diameter puli penggerak (mm)
D2 = Diameter puli pengikut (mm)
N1 = Kecepatan puli penggerak (Rpm)
N2 = Kecepatan puli pengikut (Rpm)
2 Kecepatan linier sabuk
Kecepatan linier sabuk dapat ditulis dengan matematis sebagai berikut
v = 60
Ndp (24)
Dimana
v = Kecepatan linier sabuk (ms)
d = Diameter puli pengikut (mm)
N = Putaran puli pengikut (Rpm)
3 Panjang Sabuk
Panjang sabuk adalah panjang total dari sabuk yang digunakan untuk
menghubungkan puli penggerak dengan puli pengikut Dalam perancangan
ini digunakan sabuk terbuka
(Khurmi RS 2002)
Gambar 24 Panjang Sabuk dan Sudut Kontak Pada Sabuk Terbuka
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
16
Persamaan panjang total sabuk terbuka dapat ditulis sebagai berikut
(Khurmi RS 2002)
dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig -+++=
xrr
xrrL2
2121
)(2)(p (25)
Dimana
L = Panjang total sabuk (mm)
x = Jarak titik pusat puli penggerak dengan puli pengikut (mm)
r1 = Jari-jari puli kecil (mm)
r2 = Jari-jari puli besar (mm)
4 Perbandingan tegangan pada sisi kencang dan sisi kendor
Persamaan perbandingan tegangan antara sisi kencang dengan sisi kendor
dapat ditulis sebagai berikut (Khurmi RS 2002)
bqm coseclog322
1 =T
T (26)
Dimana
T1 = Tegangan tight side sabuk (N)
T2 = Tegangan slack side sabuk (N)
micro = Koefisien gesek
θ = Sudut kontak (rad)
β = Sudut alur puli (o)
5 Sudut kerja puli (α)
Persamaan sudut kerja puli dapat ditulis dengan persamaan sebagai berikut
(Khurmi RS 2002)
Sin α = X
rr112 -
(untuk sabuk terbuka) (27)
Sudut kontak puli
θ = (180 ndash 2 α) 180p
rad (untuk sabuk tertutup) (28)
6 Kecepatan sabuk (v)
Besarnya kecepatan sabuk dapat dihitung dengan persamaan sebagai
berikut (Khurmi RS 2002)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
17
v = 60
Ndp (29)
Dimana
v = Kecepatan sabuk (ms)
d = Diameter sabuk (mm)
N = Putaran sabuk (rpm)
7 Daya yang ditransmisikan oleh sabuk
Persamaan daya yang dipindahkan oleh sabuk dapat ditulis dengan
persamaan sebagai berikut (Khurmi RS 2002)
P = (T1 - T2) v n (210)
Dimana
P = Daya yang dipindahkan oleh sabuk (W)
T1 = Tegangan tight side sabuk (N)
T2 = Tegangan slack side sabuk (N)
v = Kecepatan sabuk (ms)
n = Banyak sabuk
25 Pasak
Pasak adalah salah satu penahan beban dimana beban yang timbul atau
beban yang terjadi adalah beban geser dan beban bending Pada perancangan
pasak dalam memilih besar pasak tergantung dari besar perhitungan antara
perhitungan menurut tegangan geser dan tegangan bending
1 Tegangan geser
Tegangan geser adalah tegangan yang disebabkan oleh gaya yang bekerja
sepanjangsejajar dengan luas penampang gaya
Persamaan yang digunakan adalah
AF
=t (211)
Dimana
t = Tegangan geser (Nmm2)
F = Gaya (N)
A = Luas penampang (mm2) (Khurmi dan Gupta 2002)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
18
2 Tegangan bending
Dimana rumus yang digunakan
ws =oIYM
(212)
Y
IZ o= (213)
ws =ZM
(214)
Dimana
M = Momen lentur
Y = Jarak sumbu netral ke titik tempat tegangan yang ditinjau
ws = Tegangan lentur
oI
= Momen inersia
Z = Section modulus
26 Statika
Statika adalah ilmu yang mempelajari tentang statika dari suatu beban
terhadap gaya-gaya dan juga beban yang mungkin ada pada bahan tersebut
Dalam ilmu statika keberadaan gaya-gaya yang mempengaruhi sistem menjadi
suatu obyek tinjauan utama Sedangkan dalam perhitungan kekuatan rangka
gaya-gaya yang diperhitungkan adalah gaya luar dan gaya dalam
261 Gaya Luar
Beban
Reaksi Reaksi
Beban puli
Gambar 25 Sketsa Prinsip Statika Kesetimbangan
( Popov EP 1996 )
Beban roda gigi
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
19
Adalah gaya yang diakibatkan oleh beban yang berasal dari luar sistem
yang pada umumnya menciptakan kestabilan konstruksi Gaya luar dapat berupa
gaya vertikal horisontal dan momen puntir Pada persamaan statis tertentu untuk
menghitung besarnya gaya yang bekerja harus memenuhi syarat dari
kesetimbangan
ΣFx = 0 (215)
ΣFy = 0 (216)
ΣM = 0 (217)
262 Gaya Dalam
Gaya dalam dapat dibedakan menjadi
1 Gaya normal (normal force) adalah gaya yang bekerja sejajar sumbu
batang
2 Gaya lintang geser (shearing force) adalah gaya yeng bekerja tegak lurus
sumbu batang
3 Momen lentur (bending momen)
Persamaan kesetimbangannya adalah (Popov EP 1996)
sect Σ F = 0 atau Σ Fx = 0
Σ Fy = 0 (tidak ada gaya resultan yang bekerja pada suatu benda)
sect Σ M = 0 atau Σ Mx = 0
Σ My = 0 (tidak ada resultan momen yang bekerja pada suatu benda)
263 Tumpuan
Dalam ilmu statika tumpuan dibagi atas
1 Tumpuan rolpenghubung
Tumpuan ini dapat menahan gaya pada arah tegak lurus penumpu
biasanya penumpu ini disimbolkan dengan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
20
Gambar 26 Sketsa Reaksi Tumpuan Rol
2 Tumpuan sendi
Tumpuan ini dapat menahan gaya dalam segala arah
Gambar 27 Sketsa Reaksi Tumpuan Sendi
264 Diagram Gaya Dalam
Diagram gaya dalam adalah diagram yang menggambarkan besarnya
gaya dalam yang terjadi pada suatu konstruksi Sedang macam-macam diagram
gaya dalam itu sendiri sebagai berikut
1 Diagram gaya normal (NFD)
Yaitu diagram yang menggambarkan besarnya gaya normal yang terjadi
pada suatu konstruksi
2 Diagram gaya geser (SFD)
Yaitu diagram yang menggambarkan besarnya gaya geser yang terjadi
pada suatu konstruksi
3 Diagram moment (BMD)
Yaitu diagram yang menggambarkan besarnya momen lentur yang terjadi
pada suatu konstruksi
27 Mesin Bubut
Proses permesinan adalah waktu yang dibutuhkan untuk mengerjakan
elemen-elemen mesin yang meliputi proses kerja mesin dan waktu pemasangan
Reaksi
Reaksi
Reaksi
( Popov EP 1996 )
( Popov EP 1996 )
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
21
Pada umumnya mesin-mesin perkakas mempunyai bagian utama yaitu
a Motor penggerak (sumber tenaga)
b Kotak transmisi (roda-roda gigi pengatur putaran)
c Pemegang benda kerja
d Pemegang pahatalat potong
Prinsip kerja mesin mesin bubut adalah benda kerja yang berputar dan
pahat yang menyayat baik memanjang maupun melintang Sedangkan macam-
macam pekerjaan yang dapat dikerjakan dengan mesin ini adalah antara lain
- Pembubutan memanjang dan melintang
- Pengeboran
- Pembubutan dalam atau memperbesar lubang
- Membubut ulir luar dan dalam
Perhitungan waktu kerja mesin bubut adalah
1 Kecepatan pemotongan (v)
V = πD (218)
Dimana
D = diameter banda kerja (mm)
N = kecepatan putaran (rpm)
2 Pemakanan memanjang
Waktu permesinan pada pemakanan memanjang adalah
n = d
v
1000p
(219)
Tm = nS
L
r (220)
Dimana
Tm = waktu permesinan memanjang (menit)
L = panjang pemakanan (mm)
S = pemakanan (mmput)
n = putaran mesin (Rpm)
d = diameter benda kerja (mm)
v = kecepatan pemakanan (mmnt)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
22
3 Pada pembubutan melintang
Waktu permesinan yang dibutuhkan pada waktu pembubutan melitang
adalah
Tm = nS
r
r (221)
Dimana
r = jari-jari bahan (mm)
28 Pengecoran atau penuangan (casting)
Pengecoran atau penuangan (casting) merupakan salah satu proses
pembentukan bahan bakubahan benda kerja yang relatif mahal dimana
pengendalian kualitas benda kerja dimulai sejak bahan masih dalam keadaan
mentah Komposisi unsur serta kadarnya dianalisis agar diperoleh suatu sifat
bahan sesuai dengan kebutuhan sifat produk yang direncanakan namun dengan
komposisi yang homogen serta larut dalam keadaan padat
Proses penuangan juga merupakan seni pengolahan logam menjadi bentuk
benda kerja yang paling tua dan mungkin sebelum pembentukan dengan
panyayatan (chipping) dilakukan Sebagai mana ditemukan dalam artifacts kuno
menunjukkan bukti keterampilan yang luar biasa dalam pembentukan benda dari
bahan logam dengan menuangkan logam yang telah dicairkan (molten metals)
kedalam cetakan pasir khusus menjadi bentuk tertentu Pengecoran dengan
menggunakan cetakan pasir juga merupakan teknologi yang menuangkan larutan
cair dari logam secara hati-hati kedalam cetakan pasir yang sudah dipersiapkan
dengan hasil yang mendekati sempurna Oleh karena itulah proses pembentukan
melalui teknik penuangan ini juga digunakan pada level kebangsawanan seperti
pembuatan benda-benda seni seperti ornament alam dan alat memasak dan lain-
lain
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
23
BAB III
PERENCANAAN DAN PERHITUNGAN
31 Cara KerjaSistemTransmisiPadaMesinPemerasBatangSorghum
Cara kerja mesin ini adalah tenaga dari motor diesel akan dipindahkan
melalui belt menuju puli besar setelah itu putaran ditransmisikan melalui roda gigi
transportir pertama ke roda gigi sedang kemudian putaran itu ditransmisikan lagi
oleh roda gigi transportir kedua ke roda gigi besar Putaran roda gigi besar ini
dihubungkan dengan roda gigi pada rol depan sehingga poros rol berputar
Selanjutnya putaran poros rol depan ini ditransmisikan ke poros rol atas dan
belakang melalui tiga buah roda gigi sehingga poros rol atas dan belakang dapat
berputar Putaran ketiga buah rol dibuat searah agar saat batangsorghum
dimasukkan batangsorghum dapat terbawa oleh rol
Secara garis besar proses mesin pemeras batangsorghum adalah mula-
mula batangsorghum dimasukkan antara rol atas dan rol depan kemudian rol
menggilas batangsorghum Penggilasan rol pertama masih tersisa nira dalam
ampas yang kemudian digilas kembali oleh rol belakang sehingga tidak ada lagi
nira yang tersisa dalam ampas Nira tersebut akan jatuh ke penadah yang telah
disediakan Nira yang telah terkumpul dalam penadah tersebut dapat langsung
digunakan untuk proses pembuatan bio etanol selanjutnya
32 PerencanaanPulidanSabuk
Diketahuispesifikasitransmisipadamesinpemerasbatangsorghumdandiesel
sebagaiberikut
1 Putarandiesel ( 1N ) = 1420 Rpm
2 Diameter puli yang digerakan ( 2D ) = 795 mm
3 Panjangsumbupuli dieseldanpuli yang digerakkan( x ) = 4m
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
24
Analisa perhitungan
1 Kecepatan sabuk
V = p 1d 抈學恘迷
= 米學 酵迷 學酵學 d迷恘迷
= 2972 ms
2 Panjang sabuk yang digunakan
dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig -+++=
x
ddxddL
4
)(2)(
2
221
21
p
= 157Ῠ04十0795邹十24十族ῨĖi能Ė行k闹邹潜ii 祖
=157(1195)+8+Ῠ能ĖƼk闹邹潜嫠o
=1876+8+001
=9886 m
3 Sudut kontak (q ) yang terjadi pada sabuk antara puli diesel dan pulimesin
pemeras batang sorghum
Gambar31Sabukdanpuli
x = 4 m
B Puli diesel
Puli yang digerakkan
A
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
25
Untuksabukterbuka sudutsinggung yang terjadiantarasabukdanpuli
Sin x
dd
x
rr
21212 -
=-
=a
= Ė行k闹能Ėi㷠i
a = 滚轨柜能嫠00495
= 283deg
Sudut kontak puli pada motor
θ = (180deg ndash 2 α) 180p
= (180deg ndash 2 283deg) 180
143
= (17434deg) 01744
= 304rad
Sudut kontak puli pada roda gigi
θ = (180deg+ 2 α) 180p
= (180deg + 2 283deg) 180
143
= (18566deg) 01744= 304 rad
4 Koefisien gesekan
micro = 054 ndash d恘學ad恘嫩剿
= 054 ndash d恘學ad恘嫩d幂蜜d
= 054 ndash d恘學密d米d
= 054 - 0233= 03
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
26
MenghitungBesarnyaKapasitasMesinPemerasBatangSorghum
Luassatubatangsorghum故实挥辊㷠
= 314 (12)2
= 452 16 mm2
Luassepuluhbatangsorghum = 452 16 mm2 x 10 batang
= 4521 6 mm2
Gaya pemerasanadalah
(Ft) = 鸟拟
= 嫠㷠iĖƼi念鸟狞i闹㷠嫠o弄弄潜
= 274kN
Gaya perasdengansudut 70
Ft = 2740 N cos 70
= 8375 N
Kemudianuntukmenentukandaya yang
diperlukanpadamesinpemerastebuiniadalahsebagaiberikut
Torsi padarolatas
T = Gaya x frac12 diameter
= 8375N x 0105 m
= 8775Nm
Dayauntukmemutarrol
P =m行行闹娘弄诺㷠π诺iĖoĖ
= 36738 watt
= Ƽo行Ƽm糯狞疟疟行io
= 492 HP
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
27
Perbandingantranmisi
1 Motor Puli A ΰ嫠ΰ㷠 = 劈㷠劈嫠
N2 = 嫠i㷠Ė铺i嫠行k闹
= 73232 Rpm
2 Puli B - Pinion C
Satuporos maka NA = NC
NA = 73232 Rpm
3 Pinion C ndash Roda Gigi D
ND = 劈品ΰ品劈劈
=嫠㷠i行Ƽ㷠Ƽ㷠破颇屏oĖi
= 15035Rpm
4 Roda Gigi D ndash Pinion E
Satuporosmaka ND=NE
ND = 15035Rpm
5 Pinion E ndash Roda Gigi F
NF = 劈琵ΰ琵劈毗
= 嫠闹ĖƼ闹㷠嫠闹m嫠㷠
= 398 Rpm 40 ࡨ Rpm
Torsi padarodagigiOslash 875 mm
T =鸟诺oĖ㷠胚诺iĖ
= Ƽo行Ƽm诺oĖ㷠气铺iĖ
= 8775Nm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
28
DayauntukmemutarporosrodagigiOslash 875 mm
P = 孽诺㷠π诺娘oĖ
= m行行闹诺㷠π诺嫠闹ĖoĖ
= 16734 watt
Torsipadaporospuli
T = 鸟诺oĖ㷠胚诺娘
= 嫠o行Ƽi诺oĖ㷠胚诺行ƼĖ
= 234Nm
Dayauntukmemutarporospuli
P = 孽诺㷠π诺娘oĖ
= 㷠Ƽi诺㷠π诺行ƼĖoĖ
= 17904 watt
= 嫠行kĖi糯狞疟疟行io
asymp 24 HP
Olehkarenaitu kitamengambil diesel dengandaya 24 HP
Daya yang ditransmisikan P = 24 HP
17904 W = Ῠ馆嫠石馆㷠) v = Ῠ馆嫠石馆㷠) 2972 馆嫠 石馆㷠 = 嫠行kĖi㷠k行㷠
馆嫠 石馆㷠 = 60242棺 (i)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
29
딸轨v硅棍逛闺锅轨 23 log 足飘前飘潜卒 = 幌嫠凰嫠 实0h果h04 实0912
log dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig
2
1
T
T = Ėk嫠㷠㷠Ƽ
log dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig
2
1
T
T = 0397
dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig
2
1
T
T = 249 (ii)
Dari persamaan (i) dan (ii) 60242十馆㷠馆㷠 实249
60242 + 馆㷠 = 249馆㷠
60242 = 149 馆㷠 馆㷠 = 40438 N 馆嫠 石404h棺实60242棺 馆嫠 = 100672 N
5 Massa per meter panjang sabuk (m)
m = Area x Panjang x Densitas
= A x 9886m x 1140kgm3= 9886 A kgm2
6 Gaya tarik sentrifugal (Tc)
Tc = m x V2
= 9886 A kgm2x (2972ms)2
= 9886 A x 8832784 N
= 873210o A N
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
30
7 Gaya tarik total
T = T1+ Tc
= 100672N+873210o A N (iii)
8 Gaya tarik maksimum pada sabuk (T)
T = As
= 410o A N (iv)
Dari persamaan (iii) dan (iv)
100672N+873210o A N = 410o A N
4732 10o A N = 100672 N
A = 212747 10能o桂㷠
A = 212747桂桂㷠
9 Daya yang ditransmisikan sabuk pada kecepatan v = 2935ms
P = )( 21 TT - v
= (100672 Nndash 40438N)2935 ms
= 17678679watt
= 2370 hP
v Daya yang ditransmisikan hanya 2370 hP hal ini dikarenakan pada
saat sabuk berputar terjadi selip antara sabuk dengan puli oleh karena itu daya
yang ditransmisikan tidak 24 hP
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
31
33 PerhitunganRoda Gigi
1 Dalam menghitung roda gigi AElig 124 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 8 mm
- Jumlah gigi (Z) 11
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 8 mm
= 2512 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 8 + 025 x 8 mm
= 18 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 8 mm x 11
= 88 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 88 mm ndash 2 (8mm + 025 x 8mm)
= 60 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 88 mm + 36 mm= 124 mm
f Adendum 1 m 8 mm
g Dedendum 125 m 10 mm
h Working depth 2 m 16 mm
i Total depth 225 m 18 mm
j Filled radius at root 04 m 32 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
32
2 Dalam menghitung roda gigi AElig875 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 14 mm
- Jumlah gigi (Z) 58
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 14 mm
= 4396 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 14 + 025 x 14 mm
= 315 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 14 mm x 58
= 812 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 812 mm ndash 2 (14 mm + 025 x 14 mm)
= 777 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 812 mm + 63 mm
= 875 mm
f Adendum 1 m 14 mm
g Dedendum 125 m 17 mm
h Working depth 2 m 28 mm
i Total depth 225 m 315 mm
j Filled radius at root 04 m 56 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
33
3 Dalam menghitung roda gigi AElig215 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 10 mm
- Jumlah gigi (Z) 17
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 10 mm
= 314 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 10 + 025 x 10 mm
= 225 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 10 mm x 17
= 170 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 170 mm ndash 2 (10 mm + 025 x 10 mm)
= 145 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 170 mm + 45 mm)
= 215 mm
f Adendum 1 m 10 mm
g Dedendum 125 m 125 mm
h Working depth 2 m 20 mm
i Total depth 225 m 225 mm
j Filled radius at root 04 m 4 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
34
4 Dalam menghitung roda gigi AElig604 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 8 mm
- Jumlah gigi (Z) 71
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 8 mm
= 2512 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 8 + 025 x 8 mm
= 18 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 8 mm x 71
= 568 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 568 mm ndash 2 (8 mm + 025 x 8 mm)
= 548 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 568 mm + 36 mm)
= 604 mm
f Adendum 1 m 8 mm
g Dedendum 125 m 10 mm
h Working depth 2 m 16 mm
i Total depth 225 m 18 mm
j Filled radius at root 04 m 32 mm
331 Menghitung Kekuatan Roda Gigi
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
35
1 kekuatan roda gigi AElig124 yang berfungsi sebagai pinion
a menghitung kecepatan pinion
Dalam menghitung kecepatan dari pinion dibutuhkan data-data
sebagai berikut
- Modul (m) 8 mm
- Jumlah gigi dari pinion (Tp) 11
- Jumlah putaran dari roda gigi pinion (柜颇) 124 rpm
- Jumlah gigi dari roda gigi (馆啤) 71
- Allowable Static Stress (fo) lampiran 4 105 kg桂桂㷠
- Lebar muka gigi (b) 15708 mm
- Faktor keamanan (Cs) lampiran 5 125
Kecepatan dari pinion adalah 惯 实挥果딸贵果柜贵100
实挥果桂果馆贵果柜贵100
实挥果8果11果124100
= 34264 mmenit
= 57 m detik
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
36
34 Desain Poros Roda Gigi
DesainPorosPulidanRodaGigi Pinion Dengan Gear
Diketahui P = 24 PK = 17904 watt T1 = 100672 N
N = 730 Rpm T2 = 40438 N
T1 T2 实25世
WGear = 3924 N
WPuli = 106635 N
σ = 40 Mpa = 40 N mm世 2
Km = 2
Kt = 2
DGear = 124 mm =RGear = 63 mm
DPuli = 795 mm = RPully = 3975 mm
Maka torsi yang di transmisikanoleh shaft
T = 鸟时oĖ㷠胚娘 实 嫠行kĖi时oĖ㷠胚时行ƼĖ = 234 Nm =234000Nmm
Bebankebawah vertical porospadapuli
= T1 + T2 + Wpuli =(100672 +40438 + 106635) N
= 247745 N
Torsi pada gear samapadaporos makabeban vertical keatasporospada gear
Ft = 孽捏扭泞狞暖实 㷠Ƽi时嫠Ė遣o㷠
= 39 x 103 N
Total bebanvertikalkeataspadaporos
Ft ndash Wgear = 3900 ndash 3924 = 386076 N
RC
386076 N
247745 N
RD
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
37
Dari momen di D
RC x 270 = 386076 x 380 + 247745 x 110
RC = 嫠io行Ėmmm嫩㷠行㷠闹嫠k闹㷠行Ė
RC = 6443 N
RD + 386076 = RC + 247745 N
RD = 6443 + 247745- 386076
RD = 110479 N
BM di gear danpuli = 0
BM di A = 386076 110 = 4246836 Nmm
BM di B = 247745 110 = 2715195 Nmm
BM maksimum di A maka M = MA = 4247 10Ƽ Nmm
Moment punter equvivalen
Te = 税ῨKm 时M邹㷠十ῨKt 时T邹㷠
= 税Ῠ2时4247 时10Ƽ邹㷠 十Ῠ2时24h时10Ƽ邹㷠
= 税721480h6 时10o 十2h6196 时10o
= 税957676h6 时10o
= 9786 10Ƽ Nmm
Te = 胚嫠o τ时dƼ
9786 10Ƽ = 气嫠o 时40딸h
dƼ = 12466242
d = 4995mm atau 50 mm
Diameter yang digunakan 50 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa poros pada mesin
dengan diameter 60 mm aman karena melebihi diameter yang diperlukan
yaitu 50 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
38
Gambar 32DesainPorosPulidanRoda Gigi Pinion
B C D
110 270
A C
BD
A
A
A
C D
B
B
D C
B
CD
(a) Space Diagram
(e) BM Diagram
(d) NFD
(c) SFD
(b) Torsi Diagram 234x103 Nmm
1241845Nmm
3048155Nmm
3924 N 106635 N
112895 N 277105 N
A B
110
Pinion Puli
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
39
DesainPorosRoda Gigi Pinion Dengan Gear
Diketahui T = 234x103Nmm
N = 150 Rpm
AC = 85 mm
BD = 85 mm
Dc = 215 mm = Rc = 175 mm
Dd = 604 mm = Rd = 302 mm
AB =290 mm
σ = 84 Nmm2
τ = 40 Mpa = 40 Nmm2
Θc = 80o
Wd = 810 N
Θc = 72o
Wc = 108 N
Km = 2
Kt = 2
Daya yang ditransmisikan
P x 60 = T2πN
P = 㷠Ƽi诺嫠Ėsup3㷠胚嫠闹ĖoĖ
= 36738 Kw
Karena Torsi kebawah di C dan di D sama Maka gayatangensialdigearC
FtC = 孽捏宁 =
㷠Ƽi诺嫠Ėsup3嫠行闹
= 1337 N
Ftcrsquo = 嫠ƼƼ行虐纽c嫠m
=4327 N
Gaya total kebawah di C = Ftc + Wc=4327 N + 108 N = 4435 N
Gaya tangensial gear D
FtD = 孽捏拧 =
㷠Ƽi诺嫠Ėsup3ƼĖ㷠 = 7748 N
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
40
Ftdrsquo = 行行im虐纽c嫠Ė
= 行行imĖ嫠om = 4612 N
Gaya total kebawah di C = FtD + WD=4612 N + 810 N = 5422 N
Maka RAdan RB = Reaksipada A dan B
RA + RB = 5422 N + 4435 N
= 9857 N
Momen di A
RB x 290 = 5422 x 205 + 4435 x 85
RB = 嫠嫠嫠嫠闹嫠Ė嫩Ƽ行ok行闹㷠kĖ
RB = 5133 N
RA = 9857 ndash 5133 = 4724 N
BM di C
MC = RA x 85
= 4724 x 85
= 401540Nmm
BM di D
MD = RB x 85
= 5133 x 85
= 436305Nmm
Maximum bending momen
M = MD = 436305Nmm
A
C D
B120
290
RB RA
5422 N 4435 N
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
41
MomenPuntirEquivalent
Te = 税ῨKmxM邹sup2十ῨKtxT邹sup2 = 税Ῠ2x4h6h05邹㷠 十Ῠ2x2h4≯10Ƽ邹sup2 = 税76x10嫠嫠 十219x10嫠嫠
= 税979x10嫠Ė
= 989 x 10闹 Nmm
989 x 10闹 Nmm = 气嫠o xτxdsup3
dsup3 = 1129275
d asymp 50 mm
untuk Equivalent bending momen ( Me)
Me = 嫠㷠 揍KmxM 十税ῨKwxM邹㷠十ῨKtxT邹] = 嫠㷠 揍Ῠ2x4h6h05邹十9890000] = 嫠㷠 1861610
= 930805Nmm
930805 Nmm= 气Ƽ㷠 xσbxdsup3
dsup3 = 1129275
d = 48 mm
darikedua diameter tersebutdiambil yang paling besar
d = 50 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa poros pada mesin
dengan diameter 65 mm aman karena melebihi diameter yang diperlukan
yaitu 50 mm Namun sebaiknya diameter poros yang digunakan adalah 60
mm tidak terlalu besar melebihi 50 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
42
3
A B
C D
120
290
A C
BD
A
A
A C D
B
B
D CB
C D
(a) Space Diagram
(e) BM Diagram
(d) NFD
(c) SFD
(b) Torsi Diagram 234x103 Nmm
436305 Nmm 401540 Nmm
4435N 5422N
5113 N 4724 N
Gambar 33DesainPorosRoda Gigi Pinion Dengan Gear
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
43
35 Menentukan Dimensi pasak
Pasakdigunakanuntukmenahangaya geser antara poros dengan rol
maupun poros dengan gear Bahanpasakterbuatdari ST 42
kekuatanbahandiketahuikekuatangesersebesar τ=40
Nmm2dankekuatantariksebesar
σ= 70 Nmm2
1 Kekuatanijin pasak
- Tegangantarikmaksimumpasak
σu = 70 Nmm2
σmax =σy
= 40 Nmm2
- Tegangangesermaksimumpasak
τ max = 嫠㷠σ max
= 嫠㷠40 Nmm㷠
= 20 Nmm㷠
2 Diameter poros diketahui 50 mm dari tabel didapat
w = 16 mm
t = 10mm
dan bila diketahui T = l x w x τ x 焦d = l x 16 x 42 x
a迷d = 16800 l N mm(i)
dan juga T = 靳學恘 x τ x 焦米 =
靳學恘 x 42 x a迷米 = 103 x 學迷恘N铰铰d (ii)
maka dari persamaan (i) dan (ii) didapat
l = 學迷米學迷恘梗铰铰d學恘密迷迷抈铰铰 = 61 31 mm
dan bila diketahui T = l x 缴d x σ x
焦d = l x 學迷d x 70 x
a迷d = 87510 l N mm(iii)
maka dari persamaan (ii) dan (iii) didapat
l = 學迷米學迷恘梗铰铰d密蜜a學迷抈铰铰 = 1177 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
44
maka dimensi pasak adalah w = 16 mm t = 10 mm l = 1177 mm
351 Lubangpasak
Proses penggefrasisan untuk lubangpasakw = 16 mm t = 10 mm l =
1177 mm dengan menggunakan 2 mata frais diameter 5 mm dan 16 mm dua
tahap Bahan poros baja ST 34 Sebelum proses pengefraisan terlebih dahulu
pastikan matafrais tidak dalam keadaan rusak
1 Waktu pengerjaan dengan mata frais 5 mm
Putaran (n) = 150 rpm
Sr = 018
Kedalaman (l) = 10 mm
Waktu untuk sekali pengefraisan
Tm =nSr
ld
30 +
=ĖƼ闹嫩ƼĖ嫠m嫠闹Ė
= 0167 menit
Pengefraisan dilakukan di 4 titik sehingga waktu pengefraisan
= 4 x 0167
= 0668 menit
Waktu setting = 5 menit
Waktu pengefraisan untuk mata frais 5 mm adalah 0668 + 5 = 5668menit
2 Waktu pengefraisan 16 mm dengan mata frais28 mm
Putaran (n) = 150 rpm
Sr = 018
Kedalaman(l) = 10 mm
Waktu untuk sekali pengefraisan
Tm =nSr
ld
30 +
=ĖƼ㷠闹嫩ƼĖ嫠m嫠闹Ė= 038 menit
Pengefraisan dilakukan di 4 titik sehingga waktu pengefraisan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
45
= 4 x 038
= 152 menit
Waktu setting = 5 menit
Waktu pengerjaan untuk mata frais 5 mm adalah 152 + 5 = 652 menit
Waktu total pengerjaan untuk pengefraisan lubang pasak= 12188 menit
atau 13 menit
36 Desain untuk rumah bearing
Untuk diameter bearing 40 mm diameter bor 17 mm lebar bearing 12
mm Dengan no bearing 203 hasil ini didapat dari tabel bearing maka tebal rumah
bearing adalah
Diketahui 逛 = 60 mm ( jarak antar baut)
w = 9465 N
σ ( tegangan bending cast iron) = 15 N桂桂㷠
棍实顺h灌逛2 σ l
棍实顺h94656021512
棍实radic47h25
t = 2175 mm
Untuk diameter bearing 50 mm diameter bor 20 mm lebar bearing 15
mm Dengan nomor bearing 304 hasil ini didapat dari tabel bearing maka tebal
rumah bearing adalah
Diketahui
a =70 mm ( jarak antar baut)
w = 1134 N
σ ( tegangan bending cast iron) = 15 N桂桂㷠
棍实顺h灌逛2 σ l
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
46
棍实顺h11h47021515
棍实税5292
t = 23 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa rumah bearing yang ada pada mesin adalah aman dengan tebal 25 mm
37 Perhitungan Las
Pengelasan yang ada pada kontruksi alat ini terbagi menjadi 2 jenis
untuk bagian rangka adalah las sudut dan las V menggunakan las listrik
Perhitungan kekuatan las pada sambungan tepi padarangka dengan tebal plat 10
mm panjang pengelasan 500 mm sehingga untuk memperhitungkan kekuatan las
ditentukan A dengan
A = 10mm sin 45 500 mm
= 10mm 0707 500 mm
= 3535 mm2
Elektroda yang digunakan E 6013
E 60 = Kekuatan tarik terendah setelah dilaskan adalah 60000 psi atau 420
Nmm2
1 = Posisi pengelasan mendatar vertical atas kepala dan horizontal
3 = Jenis listrik adalah DC poloaritas bolik (DC+) diameter elektroda 5 mm
arus 230 ndash 270 A tegangan 27-29 V
Tegangan yang terjadi pada sambungan adalah
Fmax = ƼĖĖ铺km嫠㷠
= 14715 N
AF max
=s
353551471 N
=s
= 0416 Nmm2
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
47
Tegangan tarik ijin las (st)
st = 05 s ijin
= 05 420 Nmm2
= 210 Nmm2
Karena s pengelasan lts ijin maka pengelasan aman
38 MenentukanKapasitasPenggilasanBatangSorghum
Kapsitaspenggilasan = keliling roll x jumlahputaran
= 2 π r x 40 Rpm
= 2 π 0105 x 40 Rpm
= 26376 mmenit
Kapasitas = kapasitaspenggilasan x beratsorghum x jumlahbatangsorghum
= 263 x 0125 kgm x 10
= 6594 Kgmenit x 60
= 3956 Kgjam
Atau 4000 Kgjam
Makakapasitasmesinpemerasbatangsorghuminiadalah 4000 Kgjam
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
48
BAB IV
PROSES PEMBUATAN ALAT 41 Pembuatan Mesin
Mesin ini dibuat atas kerjasama antara mahasiswa Teknik Universitas
Sebelas Maret dengan bengkel mesin Universitas Sebelas Maret Untuk
menyelesaikannya dibutuhkan waktu 3 bulan dan untuk pengetesan mesin
membutuhkan waktu 1 minggu
411 BahanYang Digunakan
a Dua buah rol dengan diameter 200 mm dan sebuah rol dengan diameter
250 mm sebagai penggilas
b Besi plat dengan tebal 10mm sebagai tempat penghantar nira dan
sorghum
c Besi profil U ukuran 150 x 38 x 38 mm sebagai rangka dan landasan
d Kayu jati ukuran 150 mm x 200 mm sebagai landasan mesin
e Kuningan plat sebagai bantalan geser metal
f Bearing
g Baut M 14 dan M 12 sebagai pengunci bantalan
h Besi diameter 60 mm dan 50 mm sebagai poros
412 Alat Yang Dibutuhkan
a Gergaji
b Mesin bubut
c Mesin bor
d Mesin gerinda
e Mesin las
f Meteran
g Siku mistar baja
h Amplas
i Catthinner
j Kapur
k kuas
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
49
413 Peta Operasi Kerja
Peta operasi kerja adalah Peta Kerja yang menggunakan urutan kerja
dengan jalan membagi pekerjaan tersebut kedalam elemen-elemen operasi
secara detail
Peta Operasi Kerja Pembuatan Roda Gigi dan Roll
Poros Roda Gigi 1 amp 2 Poros Rol 3 4 amp 5 Roda gigi
0-1 0-1 0-1
0-2 0-2 0-2
1-1
1-2
1-3
1-2
1-1
1-1
Di ukur dengan sket match
Operasi Bubut
Pemeriksaan ukuran
0-3
0-4
0-3
0-4
0-3
0-5
Di ukur dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan ukuran
Pembuatan cetakan
Pemeriksaan ukuran
Operasi pengecoran
Di ukur dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan ukuran
Pemeriksaan ukuran
Pemeriksaan ukuran
Operasi mesin bor
Pemeriksaan ukuran
0-4
Operasi mesin gerinda
Pemeriksaan ukuran
1-2
Dirakit
0-5
Proses Perlakuan panas
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
50
Resume
Langkah Kerja Pembuatan Poros Roda Gigi 1 amp 2
- Operasi 1 Proses pengukuran dengan sket match poros yang akan
Dibubut menandainya sesuai dengan ukuran masing-
masing poros
- Operasi 2 Proses pembubutan pada ujung kanan sepanjang 300 mm
dari diameter 70 mm menjadi diameter 65 mm
- Pemeriksaan 1 Diperiksa ukurannya
- Operasi 3 Mengukur dengan menggunakan sket match
- Operasi 4 Dilakukan proses pembubutan pada ujung kiri sepanjang
250 mm dari diameter 70 mm menjadi diameter 65 mm
- Pemeriksaan 2 Diperiksa ukurannya
- Operasi 5 Proses pengefraisan sepanjang 50 mm dengan kedalaman
7mm
- Pemeriksaan 3 Diperiksa ukurannya
Poses pengerjaan
Bahan cast iron grade 15 Oslash70 panjang 555 mm
1 Mengambil bahan dan perlengkapan mesin bubut
2 Mengecek ukuran bahan dan alat bantu yang diperlukan
3 Mempersiapkan mesin bubut dan perlengkapan yang lainya
4 Menyeting pahat dan putaran mesin bubut
5 Menyekam benda kerja sepanjang 180 mm
6 Membubut rata permukaan ujung benda kerja
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
51
7 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadiOslash 65 mm
sepanjang 500 mm
8 Membalik benda kerja
9 Menyekam benda kerja sepanjang 220 mm
10 Memfacing benda kerja sampai benda kerja berukuran panjang 550 mm
11 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadiOslash65 mm
sepanjang250 mm
12 Menganti pahat rata dengan pahat alur
13 Membubut alur benda kerja dengan posisi pahat alur 50 mm dari ujung
benda kerja sedalam 95 mm
14 Mengganti pahat alur dengan pahat rata
15 Melepas benda kerja
Poses pengerjaan
Bahan cast iron grade 15 Oslash 70 panjang 310 mm
1 Mengambil bahan dan perlengkapan mesin bubut
2 Mengecek ukuran bahan dan alat bantu yang diperlukan
3 Mempersiapkan mesin bubut dan perlengkapan yang lainya
4 Menyeting pahat dan putaran mesin bubut
5 Menyekam benda kerja sepanjang 100 mm
6 Membubut rata permukaan ujung benda kerja
7 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadi Oslash 65 mm
sepanjang 150 mm
8 Membalik benda kerja
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
52
9 Menyekam benda kerja sepanjang100 mm
10 Memfacing benda kerja sampai benda kerja berukuran panjang 300 mm
11 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadi Oslash65 mm
sepanjang 160 mm
12 Mengganti pahat rata dengan pahat alur
13 Membubut alur benda kerja dengan posisi pahat alur 50 mm dari ujung
benda kerja sepanjang 78 mm sedalam 95 mm
14 Mengganti pahat alur dengan pahat rata
15 Melepas benda kerja
Langkah Kerja Pembuatan Roda Gigi
- Operasi 1 Proses pengukuran dengan sket match dan meteran untuk
roda gigi yang akan dibuat
- Operasi 2 Proses pembuatan cetakan negative sesuai dengan ukuran
masing-masing roda gigi yang akan dibuat
- Pemeriksaan 1 Diperiksa ukurannya
- Operasi 3 Proses pengecoran dan pembentukan roda gigi
- Operasi 4 Proses penghalusan setelah proses pengecoran
- Operasi 5 Proses perlakuan panas dengan penambahan kadar carbon
untuk meningkatkan tingkat kekerasannya
- Pemeriksaan 2 Diperiksa ukurannya
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
53
Proses pengecoran untuk pembuatan Puli dan Roda Gigi
Gambar 41 Roda gigi lurus
a) Proses awal pembuatan cetakan ini dilakukan dengan terlebih dahulu
membuat model atau Pola dengan posisi model berada pada kedua
bagian cetakan yakni drag dan cope maka model dibuat dari dua keping
kayu (papan) yang digabungkandengan model yang berbentuk bundar
b) Pengerjaan berikutnya ialah pembuatan inti dimana inti (teras) ini dibuat
dari pasir cetak dari jenis Pasir minyak atau pasir kwarsa dengan
campuran minyak nabati
d) Urutan pekerjaan yang harus dilakukan dan dipersiapkan sebelum
pengisian pasir kedalam rangka cetak antara lain
- Menyiapkan plat (papan) landasan
- Tempatkan rangka cetak diatas papan untuk cetakan bawah (drag)
dengan pola inti (kayu) untuk kedudukan inti (teras) pasir
e) Pengisian pasir kedalam rangka cetak
f) Pembuatan saluran dengan cara memasangkan saluran secara tegak lurus
g) Pekerjaan berikutnya ialah menempatkan kembali rangka cetak yakni
menggabungkan kedua cetakan (drag dan cope) pada benda bulat
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
54
simetris ini sebenarnya tidak terlalu sulit dimana yang paling penting
adalah penempatan posisi kedudukan Intinya telah ditempatkan ditengah-
tengah rangka cetak dengan memposisikan lubang cope pada inti serta
posisi pen pengarah dari rangka cetak dalam keadaan sejajar maka posisi
rongga sudah sejajar
h) Proses penuangan merupakan proses yang menentukan keberhasilan
dalam pembentukan benda kerja oleh karena itu didalam pelaksanaannya
harus dilakukan secara hati-hati terutama dalam memperlakukan cetakan
ini Dan yang paling penting lagi dalam proses penuangan ini ialah faktor
keselamatan kerja alat-alat keselamatan kerja seperti sarung tangan
sepatu kaca mata dan lain-lain hendaknya sangat diperhatikan
Gambar 42 Proses penuangan ( Hardi Sujana 2008 )
Langkah Kerja Pembuatan Rumah Bantalan
- Operasi 1 Pengukuran benda kerja untuk rumah bantalan dengan
ukuran 100 mm x 100 mm
- Operasi 2 Proses pemotongan dengan menggunakan mesin las sesuai
dengan yangdirencanakan
- Operasi 3 Pengerjaan penghalusan bekas potongan las dengan
gerinda tangan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
55
- Pemeriksaan 1 Dilakukan pemeriksaan ukuran rumah bantalan
- Operasi 4 Pada bagian rangka yang sudah dilasdiberi tanda titik dan
dibor dengan menggunakan bor tangan untuk menjadi
diameter 80 mm
- Operasi 6 Pemeriksaan ukuran lubang yang telah di bor
Proses Perakitan Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum
Perakitan merupakan tahap terakhir dalam proses perancangan dan
pembuatan suatu mesin atau alat dimana suatu cara atau tindakan untuk
menempatkan dan memasang bagian-bagian dari suatu mesin yang digabung dari
satu kesatuan menurut pasangannya sehingga akan menjadi perakitan mesin yang
siap digunakan sesuai dengan fungsi yang direncanakan
Sebelum melakukan perakitan hendaknya memperhatikan beberapa hal sebagai
berikut
1 Komponen-komponen yang akan dirakit telah selesai dikerjakan dan telah
siap ukuran sesuai perencanaan
2 Komponen-komponen standar siap pakai ataupun dipasangkan
3 Mengetahui jumlah yang akan dirakit dan mengetahui cara pemasangannya
4 Mengetahui tempat dan urutan pemasangan dari masing-masing komponen
yang tersedia
5 Menyiapkan semua alat-alat bantu untuk proses perakitan
Langkah kerja
1 Memasang rol ke- 1 ke- 2 dan ke- 3 pada rangka yang pada kedua
ujungnya terlebih dahulu dipasang bantalan
2 Memasang roda gigi pada poros rol 1 2 dan 3 kemudian dipasak
3 Memasang roda gigi pada sisi luar poros rol kemudian dipasak
4 Memasang poros transmisi pada rangka yang kedua ujungnya dipasangi
bantalan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
56
5 Memasang puli roda gigi pinion dan roda gigi pada poros transmisi
kemudian dipasak
6 Mengecek semua kondisi sambungan dan pergerakan dari roda-roda gigi
42 Perawatan Alat
Perawatan adalah suatu kegiatan atau pekerjaan yang bertujuan untuk
memperpanjang umur mesin Dengan adanya perawatan diharapkan mesin dapat
selalu dalam kondisi siap pakai dan bekerja dengan baik Jenis perawatan tersebut
adalah mengupayakan pencegahan kerusakan sedini mungkin dengan cara
perawatan secara rutin maupun secara berkala
Adapun alasan-alasan yang mendasari diperlukannya perawatan adalah
a Mesin lebih tahan lama dan berfungsi dengan baik
b Menghindari kerusakan sedini mungkin
c Mengurangi penggantian komponen yang rusak dikarenakan sering
dalam pemakaian
Pemeliharaan alat ini mencakup seluruh rangkaian dan komponen mesin pemeras
sorghum yang meliputi
1 Poros dan Rol
Hal-hal yang perlu dilakukan dalam pemeliharaan poros dan rol adalah
a Rol setelah selesai digunakan dibersihkan dari sisa-sisa kotoran dan cairan
yang masih menempel
b Antara poros dan bearing diberi pelumas agar dapat berputar dengan lancar
2 Roda gigi
Hal-hal yang dilakukan untuk perawatan roda gigi
a Melumasi roda gigi tersebut supaya gesekannya dapat lebih halus dan
tidak cepat aus
b Setiap selesai digunakan roda gigi harus dibersihkan dan dicek untuk
mengetahui keadaan gigi-giginya
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
57
3 Rangka
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan rangka adalah
a Mengecat rangka untuk menghindari karat dan keropos
b Membersihkan rangka setelah digunakan untuk menggilas tebu
c Memeriksa sambungan las pada rangka secara berkala
4 Bantalan
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan bantalan
a Melumasi bantalan dengan grease
b Dalam penggunaan apabila perputaran poros dan rol terasa berat dan
suaranya agak kasar maka harus dicek keadaan bantalannya masih dalam
keadaan baik atau tidak
5 Puli dan sabuk
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan puli dan sabuk
a Memeriksa sabuk sebelum digunakan untuk memeras batang sorghum
b Setelah selesai digunakan membersihkan puli dan sabuk dari kotoran dan
debu
6 Diesel
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan diesel
a Mengecek selalu kondisi air pendingin pada mesin diesel
b Mengecek putaran mesin diesel apakah stabil atau tidaknya bila tidak
segera melakukan pengecekan mesin diesel secara menyeluruh
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
58
43 Analisa Biaya Komponen Mesin
Tabel 41 a Biaya Komponen Mesin
No Jenis Komponen Jumlah Harga satuan (Rp)
Harga (Rp)
1 Gear Oslash 20 l = 15 cm 3 30 kg 20000 kg 1800000 2 Gear Oslash 10 l = 10 cm 2 40 kg 20000 kg 1600000 3 Pulley Oslash 100 l = 15 cm 1 100 kg 20000 kg 2000000 4 Gear Oslash 80 l = 15 cm 1 120 kg 20000 kg 2400000 5 Gear Oslash 60 l = 15 cm 1 80 kg 20000 kg 1600000 6 Roller Oslash 20 p = 35 cm 2 60 kg 20000 kg 2400000 7 Roller Oslash 22 l = 15 cm 1 80 kg 20000 kg 1600000 8 Poros penggerak roda gigi 2 20 kg 20000 kg 800000 9 Poros roller 3 15 kg 20000 kg 900000 10 Pasak p=15x1x1 cm 1022000 220000
11 Baut Oslash 26 mm Baut besar untuk dudukan
8 10000 80000
12 Baut Oslash 26 mm Baut pengunci roller
4 15000 60000
13 Plat U p= 10x6x1cm 10m 70000 700000
14 Baut Oslash 22 mm Baut pengunci roda gigi
8 10000 80000
15 Baut Oslash 24 mm Baut penyetel horisontal
2 15000 30000
16 Bearing roller Oslash 40 mm 680000 480000 17 Bearing gear Oslash 50 mm 2 110000 220000 18 Bantalan jati 1000000
19 Beaya Transport mesin dari kudus
750000
20 Beaya lain-lain 250000 Total dana 18980000
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
59
b Honor Teknisi
No Nama Anggaran Waktu Biaya (Rp)
Total (Rp)
1 Honor Teknisi pembuatan 3 buah roller (1 orang )
1 bulan 600000 600000
2 Honor Teknisi pembuatan 5 buah roda gigi pinion (1orang )
2 minggu
600000 600000
3 Honor Teknisi pembuatan 2 buah roda gigi besar (1 orang )
2 minggu
500000 500000
4 Honor Teknisi pembuatan 1 buah pulley (1 orang )
2 minggu
300000 300000
5 Honor Teknisi pembuatan 3 buah mantel roller (1 orang )
3 minggu
1200000 1200000
Total 3200000
Biaya total pembuatan mesin pemeras batang sorghum
Biaya teknisi Rp 320000000
Biaya komponen mesin Rp 1898000000 +
Rp 2218000000
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
60
BAB V
PENUTUP
51 Kesimpulan
Dari hasil Re-Kalkulasi Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum ini
dapat disimpulkan
1 Mesin pemeras batang sorghum ini bekerja dengan menggunakan
penggerak diesel dengan daya 24 hP dan putaran 1420 Rpm
2 Mesin Pemeras Batang Sorghum ini memiliki kapasitas 4000 kgjam
3 Total biaya untuk membuat Mesin Pemeras Batang Sorghum sebesar
Rp22180000-
4 Mesin Pemeras Batang Sorghum ini memiliki tiga buah roller dengan
putaran 40 Rpm dan tiga tingkatan sistem transmisi dengan tiga buah
poros penyangga
52 Saran
Terkait dengan referensi dan data yang didapat masih kurang maka
perhitungan dilakukan dengan asumsi data sehingga bila dilakukan perhitungan
ulang jawaban yangdiasumsikan masih kurang akurat dan kurang tepat
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
61
DAFTAR PUSTAKA
J E Shigley dan Larry D M 1995 ldquoPerancanaan Teknik Mesinrdquo jilid II Edisi
keempat ErlanggaJakarta
Jutz H dan Scharkus E 1996 ldquo Westerman Table for The Metal Traderdquo New
Delhi Weley Eastern Limited
Khurmi RS amp Gupta JK 2002 Machine DesignSCHadamp Company LTD
Ram Nagar-New Delhi
Popov EP 1996 Mekanika Teknik (Machine of Material) Erlangga Jakarta
Sato T dan N Sugiarto H 1994 ldquoMenggambar Mesin Menurut Standart Isordquo PT
Pradya Paramita jakarta
Sularso dan Suga K 1987 Dasar dan PemilihanElemenMesin Cetakankeenam
PradnyaParamitha Jakarta
KenyonWdanGinting D 1985 Dasar-dasarPengelasanErlangga Jakarta
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
vii
KATA PENGANTAR
Puji syukur kehadirat Allah SWT atas segala rahmat karunia dan hidayah-Nya
Sehingga laporan Proyek Akhir dengan judul Re-Kalkulasi Transmisi Mesin
Pemeras Batang Sorghum ini dapat terselesaikan dengan baik tanpa halangan
suatu apapun Laporan Tugas Akhir ini disusun untuk memenuhi salah satu
persyaratan dalam mata kuliah Tugas Akhir dan merupakan syarat kelulusan bagi
mahasiswa DIII Teknik Mesin Produksi Universitas Sebelas Maret Surakarta
dalam memperoleh gelar Ahli Madya (AMd)
Dalam penulisan laporan ini penulis menyampaikan banyak terima kasih
atas bantuan semua pihak sehingga laporan ini dapat disusun Dengan ini penulis
menyampaikan terima kasih kepada
1 Bapak Rendy Adhi Rachmanto ST MT selaku pembimbing I
2 Bapak Ir Agustinus Sujono MTselaku pembimbing II
3 Bapak Heru Sukanto ST MT selaku Ketua Program D-III Teknik Mesin
Universitas Sebelas Maret Surakarta
4 Laboran Proses Produksi dan Motor Bakar Universitas Sebelas Maret
Surakarta
Penulis menyadari dalam penulisan laporan ini masih jauh dari
sempurna Oleh karena itu kritik pendapat dan saran yang membangun dari
pembaca sangat dinantikan Semoga laporan ini dapat bermafaat bagi penulis pada
khususnya dan bagi pembaca bagi pada umumnya
Surakarta Juli 2011
Penulis
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
viii
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL i
HALAMAN PERSETUJUAN ii
HALAMAN PENGESAHAN iii
HALAMAN MOTTO iv
HALAMAN PERSEMBAHAN v
ABSTRAKSI vi
KATA PENGANTAR vii
DAFTAR ISI viii
DAFTAR GAMBAR xi
DAFTAR TABEL xii
DAFTAR NOTASI xiii
BAB I PENDAHULUAN
11 Latar Belakang 1
12 Perumusan masalah 4
13 Batasan Masalah 4
14 Tujuan Proyek Akhir 4
15 Manfaat Proyek Akhir 4
16 Metode Pemecahan Masalah 5
17 Sistematika Penulisan 5
BAB II DASAR TEORI
21 Pengertian Tanaman Sorghum 6
22 Pengertian Sistem Transmisi 7
23 Teori Roda Gigi 7
231 Roda Gigi Lurus 8
232 Nama-Nama Bagian Roda Gigi 8
24 Komponen-Komponen Mesin Pemeras Batang Sorghum 12
241 Roda Gigi 12
242 Poros 12
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
ix
243 Rol 14
244 Puli 14
245 Sabuk 14
25 Pasak 17
26 Statika 18
261 Gaya Luar 19
262 Gaya Dalam 19
263 Tumpuan 19
264 Diagram Gaya Dalam 20
27 Mesin Bubut 20
28 Pengecoran Atau Penuangan ( Casting) 22
BAB III PERENCANAAN DAN PERHITUNGAN
31 Cara Kerja Sistem Transmisi pada Mesin Pemeras
Batang Sorghum 23
32 Perencanaan Puli dan Sabuk 23
33 Perhitungan Roda Gigi 31
331 Menghitung Kekuatan Roda Gigi 35
34 Desain Poros Roda Gigi 36
35 Menentukan Dimensi Pasak 43
351 Lubang Pasak 44
36 Desain rumah bearing 45
37 Perhitungan Sambungan Las 46
38 Menentukan Kapasitas Penggilingan Mesin Batang
Sorghum 47
BAB IV ANALISA SISTEM TRANSMISI RODA GIGI LURUS
41 Pembuatan Mesin 48
411 Bahan Yang Digunakan 48
412 Alat Yang Dibutuhkan 48
413 Peta Operasi Kerja 49
42 Perawatan Alat 56
43 Analisa Biaya Komponen Mesin 58
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
x
BAB V PENUTUP
51 Kesimpulan 60
52 Saran 60
DAFTAR PUSTAKA 61
LAMPIRAN
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
xi
DAFTAR GAMBAR
Gambar11 MesinPemerasBatang Sorghum 2
Gambar 21 Roda Gigi LurusLuar (Yefri Chan ST MT 2011) 8
Gambar 22 Bagian-bagian dari Roda Gigi Lurus
( Khurmi dan Gupta 2002 ) 11
Gambar 23 Sebuah Rol Pemeras Batang Sorghum
( Yefri Chan ST MT 2011 ) 14
Gambar 24 Panjang Sabuk dan Sudut Kontak Pada Sabuk Terbuka
( Kurmi RS 2002 ) 15
Gambar 25 Sketsa Prinsip Statika Kesetimbangan ( Popov EP 1996 ) 18
Gambar 26 Sketsa Reaksi Tumpuan Rol ( Popov EP 1996 ) 20
Gambar 27 Sketsa Reaksi Tumpuan Sendi ( Popov EP 1996 ) 20
Gambar 31 Sabuk dan Puli ( Kurmi RS 2002 ) 24
Gambar 32 Desain Poros Puli dan Roda Gigi Pinion 38
Gambar 33Desain Poros Roda Gigi Pinion dengan Roda Gigi 42
Gambar 41 Roda Gigi Lurus 53
Gambar 42 Proses Penuangan ( Hardi Sujana 2008 ) 54
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
xii
DAFTAR TABEL
Tabel 41 Daftar Harga Komponen Mesin 58
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
xiii
DAFTAR NOTASI
D1 = Diameter puli penggerak (mm)
D2 = Diameter puli pengikut (mm)
N1 = Kecepatan puli penggerak (Rpm)
N2 = Kecepatan puli pengikut (Rpm)
d = Diameter puli pengikut (mm)
N = Putaran puli pengikut (Rpm)
L = Panjang total sabuk (mm)
x = Jarak titik pusat puli penggerak dengan puli pengikut (mm)
r1 = Jari-jari puli kecil (mm)
r2 = Jari-jari puli besar (mm)
T1 = Tegangan tight side sabuk (N)
T2 = Tegangan slack side sabuk (N)
micro = Koefisien gesek
θ = Sudut kontak (rad)
β = Sudut alur puli (o)
v = Kecepatan sabuk (ms)
P = Daya yang dipindahkan oleh sabuk (W)
M = Momen (Nmm)
s = Jarak (mm)
t = Tegangangeser (Nmm2)
F = Gaya (N)
A = Luaspenampang (mm2)
Y = Jarak sumbu netral ke titik tempat tegangan yang ditinjau
Tm = Waktu permesinan memanjang (menit)
L = Panjang pemakanan (mm)
S = Pemakanan (mmput)
n = Putaran mesin (rpm)
v = Kecepatan pemakanan (mmnt)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
xiv
r = Jari-jari bahan (mm)
d = Diameter pelubangan (mm)
tmax = Tegangan geser maksimum (Nmm2)
F = Beban yang diterima (N)
dc = Diameter baut (mm)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
1
BAB I
PENDAHULUAN
11 Latar Belakang
Sorghum (Sorghum bicolor L) merupakan salah satu jenis tanaman serelia
yang mempunyai potensi besar untuk dikembangkan di Indonesia karena
mempunyai daerah adaptasi yang luas Tanaman sorghum toleran terhadap
kekeringan dan genangan air serta relatif tahan terhadap gangguan hama atau
penyakit Batang sorghum apabila diperas akan menghasilkan nira yang rasanya
manis Kadar air dalam batang sorghum kurang lebih 70 persen yang artinya
kandungan niranya kurang lebih sebesar itu Nira inilah yang akan dimanfaatkan
sebagai bio etanol dengan proses fermentasi Pada saat ini sudah banyak mesin
yang telah dibuat sebagai pemeras sorghum namun masih sangat sederhana dan
kurang menghasilkan pemerasan yang bagus Untuk meningkatkan efektivitas dan
produktivitasnya maka sistem transmisi roda gigi dikombinasikan dengan sistem
lain seperti sistem roller sebanyak tiga buah sehingga akan didapat unjuk kerja
dari mesin pemeras batang sorghum yang lebih optimal Alasan pemilihan roda
gigi lurus karena mampu mentransmisikan daya yang sangat besar dan optimal
sedangkan menggunakan tiga buah roller karena pada saat pemerasan pertama
masih ada sisa nira yang cukup banyak pada ampas dan perlu diperas kembali
Penggunaan kombinasi roda gigi lurus dengan tiga buah roller ini akan
menghasilkan kinerja mesin pemeras batang sorghum yang optimal
Cara kerja mesin ini adalah tenaga dari motor diesel akan dipindahkan
melalui belt menuju puli besar setelah itu putaran ditransmisikan melalui roda gigi
transportir pertama ke roda gigi sedang kemudian putaran itu ditransmisikan lagi
oleh roda gigi transportir kedua ke roda gigi besar Putaran roda gigi besar ini
dihubungkan dengan roda gigi pada rol depan sehingga poros rol berputar
Selanjutnya putaran poros rol depan ini ditransmisikan ke poros rol atas dan
belakang melalui tiga buah roda gigi sehingga poros rol atas dan belakang dapat
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
2
berputar Putaran ketiga buah rol dibuat searah agar saat sorghum dimasukkan
sorghum dapat terbawa rol
Secara garis besar proses mesin pemeras sorghum adalah mula-mula
sorghum dimasukkan antara rol atas dan rol depan kemudian rol menggilas
sorghum Penggilasan rol pertama masih tersisa nira dalam ampas yang kemudian
digilas kembali oleh rol belakang sehingga tidak ada lagi nira yang tersisa dalam
ampas Nira tersebut akan jatuh ke penadah yang telah disediakan Nira yang telah
terkumpul dalam penadah tersebut dapat langsung digunakan untuk proses
pembuatan bio etanol selanjutnya
Tugas Akhir ini dimaksudkan untuk memberikan suatu fasilitas penunjang
yang dapat dimanfaatkan oleh mahasiswa dalam mempraktekkan dan mengamati
secara langsung tentang pemerasan Mesin Pemeras Batang Sorghum Dalam
sistem transmisi harus dapat diketahui bagaimana mekanisme kerja suatu alat
Pada Tugas Akhir ini penulis tertarik untuk mengamati cara kerja transmisi pada
Mesin Pemeras Batang Sorghum
Gambar 11 Mesin Pemeras Batang Sorghum
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
3
Pengumpulan informasi dan data
(Gathering Information)
Lihat alternatif solusi
(Concept Genrt)
Pilih solusi yang diinginkan
(Concept Evaluation)
Sintesis dan analisis rancangan meliputi
geometri kinematika dinamika kekuatan material proses produksi
estimasi biaya dll
Rancangan memuaskan
Detail rancangan
Produksi pengujian dan
pembuatan Prototipe
Modifikasi untuk produksi
hasil rancangan
Conceptual Design
Embodiment Design
Detail Design
Design problems (Define Problem)
Ya
Tidak
Flow chat Rancang Bangun Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
4
12 Perumusan Masalah
Perumusan masalah dalam proyek akhir ini adalah bagaimana merancang
membuat dan menguji sistem transmisi mesin pemeras batang sorghum yang
sederhana dan efektif Masalah yang akan diteliti meliputi
1 Cara kerja mesin
2 Analisis perhitungan mesin
3 Perkiraan perhitungan biaya
4 Pembuatan mesin
13 Batasan Masalah
Berdasarkan rumusan masalah di atas maka batasan-batasan masalah
pada proyek akhir ini adalah
1 Perhitungan dibatasi hanya pada komponen mesin yang meliputi putaran
roda gigi dan kekuatan poros
2 Cara kerja sistem transmisi pada mesin pemeras sorghum beserta kapasitas
pemerasan mesin pemeras batang sorghum
14 Tujuan Proyek Akhir
Tujuan dalam penulisan Tugas Akhir ini sebagai berikut
1 Melakukan perhitungan dan menganalisa dimensi dalam perancangan
transmisi mesin pemeras batang sorghum
15 Manfaat Proyek Akhir
Manfaat yang diperoleh dari penyusunan laporan Tugas Akhir ini sebagai
berikut
1 Memberikan informasi tentang bagaimana cara kerja sistem transmisi pada
mesin pemeras batang sorghum
2 Menerapkan ilmu perkuliahan elemen mesin dan mata kuliah lainnya yang
berhubungan dengan sistem transmisi mesin pemeras batang sorghum
yang diperoleh dari bangku perkuliahan
16 Metode Pemecahan Masalah
Dalam penyusunan laporan ini penulis mengunakan beberapa metode
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
5
antara lain
1 Observasi
Penulis melakukan pengamatan langsung terhadap kegiatan-kegiatan
khususnya pada obyek-obyek yang berkaitan langsung dengan penggunaan
mesin pemeras batang sorghum
2 Interview
Penulis melakukan tanya jawab dengan operator serta para tenaga ahli
3 Konsultasi
Penulis melakukan konsultasi untuk memperoleh bimbingan serta
petunjuk dari pembimbing lapangan dan sumber-sumber
4 Literatur
Literatur berupa petunjuk kerja operator kuliah internet serta buku-buku
referensi dari perpustakaan Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta
17 Sistematika Penulisan
Dalam penyusunan laporan ini penulisan melakukan pengumpulan data
dengan berbagai cara antara lain
1 Studi Lapangan (Observasi)
Data yang penulis peroleh dari studi lapangan berasal dari
a) Pengamatan selama berada di Kudus
b) Bimbingan dari pemilik bengkel
2 Studi Pustaka (Library Research)
Studi pustaka yang dilakukan untuk memperoleh data-data pendukung
diperoleh dari
a) Manual book yang terdapat di perpustakaan Universitas Sebelas
Maret Surakarta
b) Internet
3 Bertanya langsung kepada karyawan dan pemilik Bengkel Bubut amp Las
ldquoAgung Barokahrdquo Dawe-Kudus
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
6
BAB II
DASAR TEORI
21 Pengertian Tanaman Sorghum
Sorghum termasuk dalam genus Poaceae yang merupakan kelompok
tanaman berbunga seperti gandum beras jagung dan tebu tanaman ini biasanya
memiliki batang berongga dengan daun yang tumbuh pada batang secara
menyirip Sorghum (Sorghum bicolor L) adalah tanaman serealia yang potensial
untuk dibudidayakan dan dikembangkan khususnya pada daerah-daerah marginal
dan kering di Indonesia Keuntungan tanaman sorgum terletak pada daya adaptasi
agroekologi yang luas tahan terhadap kekeringan produksi tinggi perlu input
lebih sedikit serta lebih tahan terhadap hama dan penyakit dibading tanaman
pangan lain Selain itu tanaman sorghum memiliki kandungan nutrisi yang tinggi
sehingga sangat baik digunakan sebagai sumber bahan pangan maupun pakan
ternak alternatif Tanaman sorghum telah lama dan banyak dikenal oleh petani
Indonesia khususnya di daerah Jawa NTB dan NTT Di Jawa sorghum dikenal
dengan nama Cantel dan biasanya petani menanamnya secara tumpang sari
dengan tanaman pangan lainnya Produksi sorghum Indonesia masih sangat
rendah bahkan secara umum produk sorghum belum tersedia di pasar-pasar
Beberapa keuntungan tanaman sorghum dibanding tebu sebagai berikut
1 Adaptasi tanaman sorghum jauh lebih luas dibanding tebu sehingga
sorghum dapat ditanam di hampir semua jenis lahan baik lahan subur
maupun lahan kering
2 Tanaman sorghum memerlukan pupuk relatif lebih sedikit dan
pemeliharaannya lebih mudah daripada tanaman tebu
3 Laju fotosintesis dan pertumbuhan tanaman sorghum jauh lebih tinggi dan
lebih cepat dibanding tanaman tebu
4 Umur panen tanaman sorghum lebih cepat hanya 3-4 bulan dibandingkan
pada tebu yang sampai 7 bulan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
7
22 Sistem Transmisi
Sistem Transmisi adalah sistem yang berfungsi untuk konversi torsi dan
kecepatan (putaran) dari mesin menjadi torsi dan kecepatan yang berbeda-beda
untuk diteruskan ke penggerak akhir Konversi ini mengubah kecepatan putar
yang tinggi menjadi lebih rendah tetapi lebih bertenaga atau sebaliknya
Transmisi daya dengan roda gigi mempunya keuntungan diantaranya
tidak terjadi slip yang menyebabkan speed ratio tetap tetapi sering adanya slip
juga menguntungkan misalnya pada ban mesin (belt) karena slip merupakan
pengaman agar motor penggerak tidak rusak Apabila putaran keluaran (output)
lebih rendah dari masukan (input) maka transmisi disebut reduksi (reduction
gear) tetapi apabila keluaran lebih cepat dari pada masukan maka disebut inkrisi
(increaser gear)
Transmisi daya (Power transmission) adalah upaya untuk menyalurkan
memindahkan daya dari sumber daya (motor diesel bensin turbin gas motor
listrik dll) ke mesin yang membutuhkan daya (mesin bubut pompa kompresor
mesin produksi dll)
23 Teori Roda Gigi
Roda gigi digunakan untuk mentransmisikan daya besar dan putaran yang
tepat Roda gigi memiliki gigi di sekelilingnya sehingga penerusan daya
dilakukan oleh gigi-gigi kedua roda yang saling berkaitan Roda gigi sering
digunakan karena dapat meneruskan putaran dan daya yang lebih bervariasi dan
lebih kompak selain itu roda gigi juga memiliki beberapa kelebihan jika
dibandingkan dengan alat transmisi lainnya yaitu
Oslash Sistem transmisinya lebih ringkas putaran lebih tinggi dan daya yang
besar
Oslash Sistem yang kompak sehingga konstruksinya sederhana
Oslash Kemampuan menerima beban lebih tinggi
Oslash Efisiensi pemindahan dayanya tinggi karena faktor terjadinya slip sangat
kecil
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
8
Oslash Kecepatan transmisi roda gigi dapat ditentukan sehingga dapat digunakan
dengan pengukuran yang kecil dan daya yang besar
Roda gigi harus mempunyai perbandingan kecepatan sudut tetap antara
dua poros Di samping itu terdapat pula roda gigi yang perbandingan kecepatan
sudutnya dapat bervariasi
231 Roda gigi Lurus
Roda gigi lurus digunakan untuk poros yang sejajar atau paralel
Dibandingkan dengan jenis roda gigi yang lain roda gigi lurus ini paling mudah
dalam proses pengerjaannya (machining) sehingga harganya lebih murah
Ciri-ciri roda gigi lurus adalah
1 Daya yang ditransmisikan lt 25000 Hp
2 Putaran yang ditransmisikan lt 100000 Rpm
Jenis-jenis roda gigi lurus antara lain
1 Roda gigi lurus (External Gearing)
Roda gigi lurus (External Gearing) pasangan roda gigi lurus ini digunakan
untuk menaikkan atau menurunkan putaran dalam arah yang berlawanan
Gambar 21 Roda Gigi Lurus Luar
( Yefri Chan ST MT 2011)
232 Nama-nama Bagian Roda gigi
Berikut beberapa buah istilah yang perlu diketahui dalam perancangan
roda gigi yang perlu diketahui yaitu
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
9
1 Lingkaran pitch (pitch circle)
Lingkaran khayal yang menggelinding tanpa terjadinya slip Lingkaran ini
merupakan dasar untuk memberikan ukuran-ukuran gigi seperti tebal gigi jarak
antara gigi dan lain-lain
2 Pinion
Roda gigi yang lebih kecil dalam suatu pasangan roda gigi
3 Diameter lingkaran pitch (pitch circle diameter)
Merupakan diameter dari lingkaran pitch
4 Diametral Pitch
Jumlah gigi persatuan pitch diameter
5 Jarak bagi lingkar (circular pitch)
Jarak sepanjang lingkaran pitch antara profil dua gigi yang berdekatan
atau keliling lingkaran pitch dibagi dengan jumlah gigi secara formula dapat
ditulis
zd
t b1p=
6 Modul (module)
Modul adalah perbandingan antara diameter lingkaran pitch dengan jumlah
gigi
z
dm b1=
7 Adendum (addendum)
Jarak antara lingkaran kepala dengan lingkaran pitch dengan lingkaran
pitch diukur dalam arah radial
8 Dedendum (dedendum)
Jarak antara lingkaran pitch dengan lingkaran kaki yang diukur dalam arah
radial
9 Working Depth
Jumlah jari-jari lingkaran kepala dari sepasang rodagigi yang berkontak
dikurangi dengan jarak poros
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
10
10 Clearance Circle
Lingkaran yang bersinggungan dengan lingkaran addendum dari gigi yang
berpasangan
11 Pitch point
Titik singgung dari lingkaran pitch dari sepasang roda gigi yang
berkontak yang juga merupakan titik potong antara garis kerja dan garis pusat
12 Operating pitch circle
lingkaran-lingkaran singgung dari sepasang roda gigi yang berkontak dan
jarak porosnya menyimpang dari jarak poros yang secara teoritis benar
13 Addendum circle
Lingkaran kepala gigi yaitu lingkaran yang membatasi gigi
14 Dedendum circle
Lingkaran kaki gigi yaitu lingkaran yang membatasi kaki gigi
15 Width of space
Tebal ruang antara rodagigi diukur sepanjang lingkaran pitch
16 Sudut tekan (pressure angle)
Sudut yang dibentuk dari garis normal dengan kemiringan dari sisi kepala
gigi
17 Kedalaman total (total depth)
Jumlah dari adendum dan dedendum
18 Tebal gigi (tooth thickness)
Lebar gigi diukur sepanjang lingkaran pitch
19 Lebar ruang (tooth space)
Ukuran ruang antara dua gigi sepanjang lingkaran pitch
20 Backlash
Selisih antara tebal gigi dengan lebar ruang
21 Sisi kepala (face of tooth)
Permukaan gigi diatas lingkaran pitch
22 Sisi kaki (flank of tooth)
Permukaan gigi dibawah lingkaran pitch
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
11
23 Puncak kepala (top land)
Permukaan di puncak gigi
24 Lebar gigi (face width)
Kedalaman gigi diukur sejajar sumbunya
Gambar 22 Bagian-bagian dari Roda Gigi Lurus
( Khurmi dan Gupta 2002)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
12
24 Komponen-Komponen Mesin Pemeras Batang Sorghum
241 Gear
Gear merupakan sebuah alat yang yang digunakan untuk meneruskan daya
dari poros ke poros lain (Kurmi 2002)
Rumus- rumus perhitungan roda gigi
- Modul (m)
- Jumlah gigi (Z)
- Kelonggaran ( clearance = C )
a Menghitung pitch (P)
P = π x m
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
f Adendum 1 m
g Dedendum 125 m
h Working depth 2 m
i Total depth 225 m
j Filled radius at root 04 m
242 Poros
Dalam pembuatan mesin pemeras batang sorghum rol diperlukan untuk
memeras batang sorghum Poros sendiri adalah batang logam berpenampang
lingkaran yang berfungsi untuk memindahkan putaran atau mendukung suatu
beban
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
13
Jika poros meneruskan daya maka poros mengalami momen puntir akibat
daya yang diteruskan sehingga pada penampang normal sepanjang poros terjadi
tegangan puntir Poros transmisi berfungsi meneruskan daya pada poros terjadi
gaya puntir dan pada penampang poros terjadi tegangan puntir
Bahan poros yang digunakan harus sesuai dengan fungsi poros tersebut
Untuk mendapatkan dimensi poros yang sesuai dibutuhkan gaya-gaya yang
bekerja pada poros tersebut Dengan gaya tersebut dapat ditentukan momen yang
bekerja Dengan mengetahui kekuatan material poros dan momen yang terjadi
maka didapatkan diameter poros yang diperlukan
Bahan dan diameter yang digunakan pada poros rol adalah sama Untuk
mengetahui beban reaksi yang terjadi pada poros dirumuskan sebagai berikut
1 Tinjauan terhadap momen puntir ekuivalen (Kurmi 2002462)
Te = radicAgrave挠十馆挠helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(21)
atau dengan persamaan
Te = 錰좨 τs D
3 ( Poros padat )
Te = 錰좨 C Do3 (1 - K4) ( Poros berongga )
2 Tinjauan terhadap momen lengkung ekuivalen (Kurmi 2002463)
Me = 좨挠 ( M + radicAgrave挠十馆挠) helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(22)
atau
Me = 錰脑挠徽评D3 ( Poros padat )
Me = 錰脑挠徽评Do3(1 - K4) ( Poros berongga )
Dimana Te = momen puntir ekuivalen ( Kgm)
Me = momen bending ekuivalen ( Kgmm )
Do = diameter luar poros ( mm )
K = Di Do ( ditentukan = 04 )
τs =tegangan geser ( Kgmm2 )
σt = tegangan tarik ( Kgmm2 )
M = momen lentur yang terjadi ( Kgmm )
T = torsi yang terjadi (Kgmm)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
14
243 Rol
Sebuah rol pemeras terdiri dari mantel (selubung) yang biasanya terbuat
dari besi cor dan di pasang dengan cara disusutkan pada sebuah poros yang
terbuat dari baja tempa Berikut ini adalah gambar dari seperangkat rol pemeras
batang sorghum
( Yefri Chan ST MT 2011)
Gambar 23 Sebuah Rol Pemeras Batang Sorghum
Biasanya menurut standar dari Amerika ukuran diameter leher poros
seperti gambar diatas adalah separuh dari diameter rol gilingan
Mantel rol sendiri terbuat dari besi cor dengan campuran dari beberapa
logam lain seperti karbon mangan silisium fosfor dan belerang dengan
maksud untuk memperoleh hasil pengecoran yang baik sebagai rol pemeras
yaitu permukaannya keras dan berbutir kasar
244 Puli
Puli merupakan salah satu elemen dalam mesin yang berfungsi sebagai
alat yang meneruskan daya dari satu poros ke poros yang lain dengan
menggunakan sabuk Puli besi cor (Cast Iron Pulley) Puli secara umum terbuat
dari cast iron karena harganya yang lebih murah Puli yang digunakan pada
motor dan kompresor ini adalah terbuat dari cast iron
245 Sabuk
Sabuk berfungsi sebagai alat yang meneruskan daya dari satu poros ke
poros yang lain melalui dua puli dengan kecepatan rotasi sama maupun berbeda
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
15
2451 Perencanaan Puli dan Sabuk
1 Perbandingan kecepatan
Perbandingan antara kecepatan puli penggerak dengan puli pengikut
ditulis dengan persamaan sebagai berikut 潜前实融前融潜 (23)
Dimana
D1 = Diameter puli penggerak (mm)
D2 = Diameter puli pengikut (mm)
N1 = Kecepatan puli penggerak (Rpm)
N2 = Kecepatan puli pengikut (Rpm)
2 Kecepatan linier sabuk
Kecepatan linier sabuk dapat ditulis dengan matematis sebagai berikut
v = 60
Ndp (24)
Dimana
v = Kecepatan linier sabuk (ms)
d = Diameter puli pengikut (mm)
N = Putaran puli pengikut (Rpm)
3 Panjang Sabuk
Panjang sabuk adalah panjang total dari sabuk yang digunakan untuk
menghubungkan puli penggerak dengan puli pengikut Dalam perancangan
ini digunakan sabuk terbuka
(Khurmi RS 2002)
Gambar 24 Panjang Sabuk dan Sudut Kontak Pada Sabuk Terbuka
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
16
Persamaan panjang total sabuk terbuka dapat ditulis sebagai berikut
(Khurmi RS 2002)
dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig -+++=
xrr
xrrL2
2121
)(2)(p (25)
Dimana
L = Panjang total sabuk (mm)
x = Jarak titik pusat puli penggerak dengan puli pengikut (mm)
r1 = Jari-jari puli kecil (mm)
r2 = Jari-jari puli besar (mm)
4 Perbandingan tegangan pada sisi kencang dan sisi kendor
Persamaan perbandingan tegangan antara sisi kencang dengan sisi kendor
dapat ditulis sebagai berikut (Khurmi RS 2002)
bqm coseclog322
1 =T
T (26)
Dimana
T1 = Tegangan tight side sabuk (N)
T2 = Tegangan slack side sabuk (N)
micro = Koefisien gesek
θ = Sudut kontak (rad)
β = Sudut alur puli (o)
5 Sudut kerja puli (α)
Persamaan sudut kerja puli dapat ditulis dengan persamaan sebagai berikut
(Khurmi RS 2002)
Sin α = X
rr112 -
(untuk sabuk terbuka) (27)
Sudut kontak puli
θ = (180 ndash 2 α) 180p
rad (untuk sabuk tertutup) (28)
6 Kecepatan sabuk (v)
Besarnya kecepatan sabuk dapat dihitung dengan persamaan sebagai
berikut (Khurmi RS 2002)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
17
v = 60
Ndp (29)
Dimana
v = Kecepatan sabuk (ms)
d = Diameter sabuk (mm)
N = Putaran sabuk (rpm)
7 Daya yang ditransmisikan oleh sabuk
Persamaan daya yang dipindahkan oleh sabuk dapat ditulis dengan
persamaan sebagai berikut (Khurmi RS 2002)
P = (T1 - T2) v n (210)
Dimana
P = Daya yang dipindahkan oleh sabuk (W)
T1 = Tegangan tight side sabuk (N)
T2 = Tegangan slack side sabuk (N)
v = Kecepatan sabuk (ms)
n = Banyak sabuk
25 Pasak
Pasak adalah salah satu penahan beban dimana beban yang timbul atau
beban yang terjadi adalah beban geser dan beban bending Pada perancangan
pasak dalam memilih besar pasak tergantung dari besar perhitungan antara
perhitungan menurut tegangan geser dan tegangan bending
1 Tegangan geser
Tegangan geser adalah tegangan yang disebabkan oleh gaya yang bekerja
sepanjangsejajar dengan luas penampang gaya
Persamaan yang digunakan adalah
AF
=t (211)
Dimana
t = Tegangan geser (Nmm2)
F = Gaya (N)
A = Luas penampang (mm2) (Khurmi dan Gupta 2002)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
18
2 Tegangan bending
Dimana rumus yang digunakan
ws =oIYM
(212)
Y
IZ o= (213)
ws =ZM
(214)
Dimana
M = Momen lentur
Y = Jarak sumbu netral ke titik tempat tegangan yang ditinjau
ws = Tegangan lentur
oI
= Momen inersia
Z = Section modulus
26 Statika
Statika adalah ilmu yang mempelajari tentang statika dari suatu beban
terhadap gaya-gaya dan juga beban yang mungkin ada pada bahan tersebut
Dalam ilmu statika keberadaan gaya-gaya yang mempengaruhi sistem menjadi
suatu obyek tinjauan utama Sedangkan dalam perhitungan kekuatan rangka
gaya-gaya yang diperhitungkan adalah gaya luar dan gaya dalam
261 Gaya Luar
Beban
Reaksi Reaksi
Beban puli
Gambar 25 Sketsa Prinsip Statika Kesetimbangan
( Popov EP 1996 )
Beban roda gigi
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
19
Adalah gaya yang diakibatkan oleh beban yang berasal dari luar sistem
yang pada umumnya menciptakan kestabilan konstruksi Gaya luar dapat berupa
gaya vertikal horisontal dan momen puntir Pada persamaan statis tertentu untuk
menghitung besarnya gaya yang bekerja harus memenuhi syarat dari
kesetimbangan
ΣFx = 0 (215)
ΣFy = 0 (216)
ΣM = 0 (217)
262 Gaya Dalam
Gaya dalam dapat dibedakan menjadi
1 Gaya normal (normal force) adalah gaya yang bekerja sejajar sumbu
batang
2 Gaya lintang geser (shearing force) adalah gaya yeng bekerja tegak lurus
sumbu batang
3 Momen lentur (bending momen)
Persamaan kesetimbangannya adalah (Popov EP 1996)
sect Σ F = 0 atau Σ Fx = 0
Σ Fy = 0 (tidak ada gaya resultan yang bekerja pada suatu benda)
sect Σ M = 0 atau Σ Mx = 0
Σ My = 0 (tidak ada resultan momen yang bekerja pada suatu benda)
263 Tumpuan
Dalam ilmu statika tumpuan dibagi atas
1 Tumpuan rolpenghubung
Tumpuan ini dapat menahan gaya pada arah tegak lurus penumpu
biasanya penumpu ini disimbolkan dengan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
20
Gambar 26 Sketsa Reaksi Tumpuan Rol
2 Tumpuan sendi
Tumpuan ini dapat menahan gaya dalam segala arah
Gambar 27 Sketsa Reaksi Tumpuan Sendi
264 Diagram Gaya Dalam
Diagram gaya dalam adalah diagram yang menggambarkan besarnya
gaya dalam yang terjadi pada suatu konstruksi Sedang macam-macam diagram
gaya dalam itu sendiri sebagai berikut
1 Diagram gaya normal (NFD)
Yaitu diagram yang menggambarkan besarnya gaya normal yang terjadi
pada suatu konstruksi
2 Diagram gaya geser (SFD)
Yaitu diagram yang menggambarkan besarnya gaya geser yang terjadi
pada suatu konstruksi
3 Diagram moment (BMD)
Yaitu diagram yang menggambarkan besarnya momen lentur yang terjadi
pada suatu konstruksi
27 Mesin Bubut
Proses permesinan adalah waktu yang dibutuhkan untuk mengerjakan
elemen-elemen mesin yang meliputi proses kerja mesin dan waktu pemasangan
Reaksi
Reaksi
Reaksi
( Popov EP 1996 )
( Popov EP 1996 )
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
21
Pada umumnya mesin-mesin perkakas mempunyai bagian utama yaitu
a Motor penggerak (sumber tenaga)
b Kotak transmisi (roda-roda gigi pengatur putaran)
c Pemegang benda kerja
d Pemegang pahatalat potong
Prinsip kerja mesin mesin bubut adalah benda kerja yang berputar dan
pahat yang menyayat baik memanjang maupun melintang Sedangkan macam-
macam pekerjaan yang dapat dikerjakan dengan mesin ini adalah antara lain
- Pembubutan memanjang dan melintang
- Pengeboran
- Pembubutan dalam atau memperbesar lubang
- Membubut ulir luar dan dalam
Perhitungan waktu kerja mesin bubut adalah
1 Kecepatan pemotongan (v)
V = πD (218)
Dimana
D = diameter banda kerja (mm)
N = kecepatan putaran (rpm)
2 Pemakanan memanjang
Waktu permesinan pada pemakanan memanjang adalah
n = d
v
1000p
(219)
Tm = nS
L
r (220)
Dimana
Tm = waktu permesinan memanjang (menit)
L = panjang pemakanan (mm)
S = pemakanan (mmput)
n = putaran mesin (Rpm)
d = diameter benda kerja (mm)
v = kecepatan pemakanan (mmnt)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
22
3 Pada pembubutan melintang
Waktu permesinan yang dibutuhkan pada waktu pembubutan melitang
adalah
Tm = nS
r
r (221)
Dimana
r = jari-jari bahan (mm)
28 Pengecoran atau penuangan (casting)
Pengecoran atau penuangan (casting) merupakan salah satu proses
pembentukan bahan bakubahan benda kerja yang relatif mahal dimana
pengendalian kualitas benda kerja dimulai sejak bahan masih dalam keadaan
mentah Komposisi unsur serta kadarnya dianalisis agar diperoleh suatu sifat
bahan sesuai dengan kebutuhan sifat produk yang direncanakan namun dengan
komposisi yang homogen serta larut dalam keadaan padat
Proses penuangan juga merupakan seni pengolahan logam menjadi bentuk
benda kerja yang paling tua dan mungkin sebelum pembentukan dengan
panyayatan (chipping) dilakukan Sebagai mana ditemukan dalam artifacts kuno
menunjukkan bukti keterampilan yang luar biasa dalam pembentukan benda dari
bahan logam dengan menuangkan logam yang telah dicairkan (molten metals)
kedalam cetakan pasir khusus menjadi bentuk tertentu Pengecoran dengan
menggunakan cetakan pasir juga merupakan teknologi yang menuangkan larutan
cair dari logam secara hati-hati kedalam cetakan pasir yang sudah dipersiapkan
dengan hasil yang mendekati sempurna Oleh karena itulah proses pembentukan
melalui teknik penuangan ini juga digunakan pada level kebangsawanan seperti
pembuatan benda-benda seni seperti ornament alam dan alat memasak dan lain-
lain
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
23
BAB III
PERENCANAAN DAN PERHITUNGAN
31 Cara KerjaSistemTransmisiPadaMesinPemerasBatangSorghum
Cara kerja mesin ini adalah tenaga dari motor diesel akan dipindahkan
melalui belt menuju puli besar setelah itu putaran ditransmisikan melalui roda gigi
transportir pertama ke roda gigi sedang kemudian putaran itu ditransmisikan lagi
oleh roda gigi transportir kedua ke roda gigi besar Putaran roda gigi besar ini
dihubungkan dengan roda gigi pada rol depan sehingga poros rol berputar
Selanjutnya putaran poros rol depan ini ditransmisikan ke poros rol atas dan
belakang melalui tiga buah roda gigi sehingga poros rol atas dan belakang dapat
berputar Putaran ketiga buah rol dibuat searah agar saat batangsorghum
dimasukkan batangsorghum dapat terbawa oleh rol
Secara garis besar proses mesin pemeras batangsorghum adalah mula-
mula batangsorghum dimasukkan antara rol atas dan rol depan kemudian rol
menggilas batangsorghum Penggilasan rol pertama masih tersisa nira dalam
ampas yang kemudian digilas kembali oleh rol belakang sehingga tidak ada lagi
nira yang tersisa dalam ampas Nira tersebut akan jatuh ke penadah yang telah
disediakan Nira yang telah terkumpul dalam penadah tersebut dapat langsung
digunakan untuk proses pembuatan bio etanol selanjutnya
32 PerencanaanPulidanSabuk
Diketahuispesifikasitransmisipadamesinpemerasbatangsorghumdandiesel
sebagaiberikut
1 Putarandiesel ( 1N ) = 1420 Rpm
2 Diameter puli yang digerakan ( 2D ) = 795 mm
3 Panjangsumbupuli dieseldanpuli yang digerakkan( x ) = 4m
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
24
Analisa perhitungan
1 Kecepatan sabuk
V = p 1d 抈學恘迷
= 米學 酵迷 學酵學 d迷恘迷
= 2972 ms
2 Panjang sabuk yang digunakan
dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig -+++=
x
ddxddL
4
)(2)(
2
221
21
p
= 157Ῠ04十0795邹十24十族ῨĖi能Ė行k闹邹潜ii 祖
=157(1195)+8+Ῠ能ĖƼk闹邹潜嫠o
=1876+8+001
=9886 m
3 Sudut kontak (q ) yang terjadi pada sabuk antara puli diesel dan pulimesin
pemeras batang sorghum
Gambar31Sabukdanpuli
x = 4 m
B Puli diesel
Puli yang digerakkan
A
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
25
Untuksabukterbuka sudutsinggung yang terjadiantarasabukdanpuli
Sin x
dd
x
rr
21212 -
=-
=a
= Ė行k闹能Ėi㷠i
a = 滚轨柜能嫠00495
= 283deg
Sudut kontak puli pada motor
θ = (180deg ndash 2 α) 180p
= (180deg ndash 2 283deg) 180
143
= (17434deg) 01744
= 304rad
Sudut kontak puli pada roda gigi
θ = (180deg+ 2 α) 180p
= (180deg + 2 283deg) 180
143
= (18566deg) 01744= 304 rad
4 Koefisien gesekan
micro = 054 ndash d恘學ad恘嫩剿
= 054 ndash d恘學ad恘嫩d幂蜜d
= 054 ndash d恘學密d米d
= 054 - 0233= 03
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
26
MenghitungBesarnyaKapasitasMesinPemerasBatangSorghum
Luassatubatangsorghum故实挥辊㷠
= 314 (12)2
= 452 16 mm2
Luassepuluhbatangsorghum = 452 16 mm2 x 10 batang
= 4521 6 mm2
Gaya pemerasanadalah
(Ft) = 鸟拟
= 嫠㷠iĖƼi念鸟狞i闹㷠嫠o弄弄潜
= 274kN
Gaya perasdengansudut 70
Ft = 2740 N cos 70
= 8375 N
Kemudianuntukmenentukandaya yang
diperlukanpadamesinpemerastebuiniadalahsebagaiberikut
Torsi padarolatas
T = Gaya x frac12 diameter
= 8375N x 0105 m
= 8775Nm
Dayauntukmemutarrol
P =m行行闹娘弄诺㷠π诺iĖoĖ
= 36738 watt
= Ƽo行Ƽm糯狞疟疟行io
= 492 HP
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
27
Perbandingantranmisi
1 Motor Puli A ΰ嫠ΰ㷠 = 劈㷠劈嫠
N2 = 嫠i㷠Ė铺i嫠行k闹
= 73232 Rpm
2 Puli B - Pinion C
Satuporos maka NA = NC
NA = 73232 Rpm
3 Pinion C ndash Roda Gigi D
ND = 劈品ΰ品劈劈
=嫠㷠i行Ƽ㷠Ƽ㷠破颇屏oĖi
= 15035Rpm
4 Roda Gigi D ndash Pinion E
Satuporosmaka ND=NE
ND = 15035Rpm
5 Pinion E ndash Roda Gigi F
NF = 劈琵ΰ琵劈毗
= 嫠闹ĖƼ闹㷠嫠闹m嫠㷠
= 398 Rpm 40 ࡨ Rpm
Torsi padarodagigiOslash 875 mm
T =鸟诺oĖ㷠胚诺iĖ
= Ƽo行Ƽm诺oĖ㷠气铺iĖ
= 8775Nm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
28
DayauntukmemutarporosrodagigiOslash 875 mm
P = 孽诺㷠π诺娘oĖ
= m行行闹诺㷠π诺嫠闹ĖoĖ
= 16734 watt
Torsipadaporospuli
T = 鸟诺oĖ㷠胚诺娘
= 嫠o行Ƽi诺oĖ㷠胚诺行ƼĖ
= 234Nm
Dayauntukmemutarporospuli
P = 孽诺㷠π诺娘oĖ
= 㷠Ƽi诺㷠π诺行ƼĖoĖ
= 17904 watt
= 嫠行kĖi糯狞疟疟行io
asymp 24 HP
Olehkarenaitu kitamengambil diesel dengandaya 24 HP
Daya yang ditransmisikan P = 24 HP
17904 W = Ῠ馆嫠石馆㷠) v = Ῠ馆嫠石馆㷠) 2972 馆嫠 石馆㷠 = 嫠行kĖi㷠k行㷠
馆嫠 石馆㷠 = 60242棺 (i)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
29
딸轨v硅棍逛闺锅轨 23 log 足飘前飘潜卒 = 幌嫠凰嫠 实0h果h04 实0912
log dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig
2
1
T
T = Ėk嫠㷠㷠Ƽ
log dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig
2
1
T
T = 0397
dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig
2
1
T
T = 249 (ii)
Dari persamaan (i) dan (ii) 60242十馆㷠馆㷠 实249
60242 + 馆㷠 = 249馆㷠
60242 = 149 馆㷠 馆㷠 = 40438 N 馆嫠 石404h棺实60242棺 馆嫠 = 100672 N
5 Massa per meter panjang sabuk (m)
m = Area x Panjang x Densitas
= A x 9886m x 1140kgm3= 9886 A kgm2
6 Gaya tarik sentrifugal (Tc)
Tc = m x V2
= 9886 A kgm2x (2972ms)2
= 9886 A x 8832784 N
= 873210o A N
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
30
7 Gaya tarik total
T = T1+ Tc
= 100672N+873210o A N (iii)
8 Gaya tarik maksimum pada sabuk (T)
T = As
= 410o A N (iv)
Dari persamaan (iii) dan (iv)
100672N+873210o A N = 410o A N
4732 10o A N = 100672 N
A = 212747 10能o桂㷠
A = 212747桂桂㷠
9 Daya yang ditransmisikan sabuk pada kecepatan v = 2935ms
P = )( 21 TT - v
= (100672 Nndash 40438N)2935 ms
= 17678679watt
= 2370 hP
v Daya yang ditransmisikan hanya 2370 hP hal ini dikarenakan pada
saat sabuk berputar terjadi selip antara sabuk dengan puli oleh karena itu daya
yang ditransmisikan tidak 24 hP
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
31
33 PerhitunganRoda Gigi
1 Dalam menghitung roda gigi AElig 124 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 8 mm
- Jumlah gigi (Z) 11
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 8 mm
= 2512 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 8 + 025 x 8 mm
= 18 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 8 mm x 11
= 88 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 88 mm ndash 2 (8mm + 025 x 8mm)
= 60 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 88 mm + 36 mm= 124 mm
f Adendum 1 m 8 mm
g Dedendum 125 m 10 mm
h Working depth 2 m 16 mm
i Total depth 225 m 18 mm
j Filled radius at root 04 m 32 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
32
2 Dalam menghitung roda gigi AElig875 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 14 mm
- Jumlah gigi (Z) 58
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 14 mm
= 4396 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 14 + 025 x 14 mm
= 315 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 14 mm x 58
= 812 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 812 mm ndash 2 (14 mm + 025 x 14 mm)
= 777 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 812 mm + 63 mm
= 875 mm
f Adendum 1 m 14 mm
g Dedendum 125 m 17 mm
h Working depth 2 m 28 mm
i Total depth 225 m 315 mm
j Filled radius at root 04 m 56 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
33
3 Dalam menghitung roda gigi AElig215 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 10 mm
- Jumlah gigi (Z) 17
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 10 mm
= 314 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 10 + 025 x 10 mm
= 225 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 10 mm x 17
= 170 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 170 mm ndash 2 (10 mm + 025 x 10 mm)
= 145 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 170 mm + 45 mm)
= 215 mm
f Adendum 1 m 10 mm
g Dedendum 125 m 125 mm
h Working depth 2 m 20 mm
i Total depth 225 m 225 mm
j Filled radius at root 04 m 4 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
34
4 Dalam menghitung roda gigi AElig604 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 8 mm
- Jumlah gigi (Z) 71
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 8 mm
= 2512 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 8 + 025 x 8 mm
= 18 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 8 mm x 71
= 568 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 568 mm ndash 2 (8 mm + 025 x 8 mm)
= 548 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 568 mm + 36 mm)
= 604 mm
f Adendum 1 m 8 mm
g Dedendum 125 m 10 mm
h Working depth 2 m 16 mm
i Total depth 225 m 18 mm
j Filled radius at root 04 m 32 mm
331 Menghitung Kekuatan Roda Gigi
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
35
1 kekuatan roda gigi AElig124 yang berfungsi sebagai pinion
a menghitung kecepatan pinion
Dalam menghitung kecepatan dari pinion dibutuhkan data-data
sebagai berikut
- Modul (m) 8 mm
- Jumlah gigi dari pinion (Tp) 11
- Jumlah putaran dari roda gigi pinion (柜颇) 124 rpm
- Jumlah gigi dari roda gigi (馆啤) 71
- Allowable Static Stress (fo) lampiran 4 105 kg桂桂㷠
- Lebar muka gigi (b) 15708 mm
- Faktor keamanan (Cs) lampiran 5 125
Kecepatan dari pinion adalah 惯 实挥果딸贵果柜贵100
实挥果桂果馆贵果柜贵100
实挥果8果11果124100
= 34264 mmenit
= 57 m detik
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
36
34 Desain Poros Roda Gigi
DesainPorosPulidanRodaGigi Pinion Dengan Gear
Diketahui P = 24 PK = 17904 watt T1 = 100672 N
N = 730 Rpm T2 = 40438 N
T1 T2 实25世
WGear = 3924 N
WPuli = 106635 N
σ = 40 Mpa = 40 N mm世 2
Km = 2
Kt = 2
DGear = 124 mm =RGear = 63 mm
DPuli = 795 mm = RPully = 3975 mm
Maka torsi yang di transmisikanoleh shaft
T = 鸟时oĖ㷠胚娘 实 嫠行kĖi时oĖ㷠胚时行ƼĖ = 234 Nm =234000Nmm
Bebankebawah vertical porospadapuli
= T1 + T2 + Wpuli =(100672 +40438 + 106635) N
= 247745 N
Torsi pada gear samapadaporos makabeban vertical keatasporospada gear
Ft = 孽捏扭泞狞暖实 㷠Ƽi时嫠Ė遣o㷠
= 39 x 103 N
Total bebanvertikalkeataspadaporos
Ft ndash Wgear = 3900 ndash 3924 = 386076 N
RC
386076 N
247745 N
RD
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
37
Dari momen di D
RC x 270 = 386076 x 380 + 247745 x 110
RC = 嫠io行Ėmmm嫩㷠行㷠闹嫠k闹㷠行Ė
RC = 6443 N
RD + 386076 = RC + 247745 N
RD = 6443 + 247745- 386076
RD = 110479 N
BM di gear danpuli = 0
BM di A = 386076 110 = 4246836 Nmm
BM di B = 247745 110 = 2715195 Nmm
BM maksimum di A maka M = MA = 4247 10Ƽ Nmm
Moment punter equvivalen
Te = 税ῨKm 时M邹㷠十ῨKt 时T邹㷠
= 税Ῠ2时4247 时10Ƽ邹㷠 十Ῠ2时24h时10Ƽ邹㷠
= 税721480h6 时10o 十2h6196 时10o
= 税957676h6 时10o
= 9786 10Ƽ Nmm
Te = 胚嫠o τ时dƼ
9786 10Ƽ = 气嫠o 时40딸h
dƼ = 12466242
d = 4995mm atau 50 mm
Diameter yang digunakan 50 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa poros pada mesin
dengan diameter 60 mm aman karena melebihi diameter yang diperlukan
yaitu 50 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
38
Gambar 32DesainPorosPulidanRoda Gigi Pinion
B C D
110 270
A C
BD
A
A
A
C D
B
B
D C
B
CD
(a) Space Diagram
(e) BM Diagram
(d) NFD
(c) SFD
(b) Torsi Diagram 234x103 Nmm
1241845Nmm
3048155Nmm
3924 N 106635 N
112895 N 277105 N
A B
110
Pinion Puli
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
39
DesainPorosRoda Gigi Pinion Dengan Gear
Diketahui T = 234x103Nmm
N = 150 Rpm
AC = 85 mm
BD = 85 mm
Dc = 215 mm = Rc = 175 mm
Dd = 604 mm = Rd = 302 mm
AB =290 mm
σ = 84 Nmm2
τ = 40 Mpa = 40 Nmm2
Θc = 80o
Wd = 810 N
Θc = 72o
Wc = 108 N
Km = 2
Kt = 2
Daya yang ditransmisikan
P x 60 = T2πN
P = 㷠Ƽi诺嫠Ėsup3㷠胚嫠闹ĖoĖ
= 36738 Kw
Karena Torsi kebawah di C dan di D sama Maka gayatangensialdigearC
FtC = 孽捏宁 =
㷠Ƽi诺嫠Ėsup3嫠行闹
= 1337 N
Ftcrsquo = 嫠ƼƼ行虐纽c嫠m
=4327 N
Gaya total kebawah di C = Ftc + Wc=4327 N + 108 N = 4435 N
Gaya tangensial gear D
FtD = 孽捏拧 =
㷠Ƽi诺嫠Ėsup3ƼĖ㷠 = 7748 N
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
40
Ftdrsquo = 行行im虐纽c嫠Ė
= 行行imĖ嫠om = 4612 N
Gaya total kebawah di C = FtD + WD=4612 N + 810 N = 5422 N
Maka RAdan RB = Reaksipada A dan B
RA + RB = 5422 N + 4435 N
= 9857 N
Momen di A
RB x 290 = 5422 x 205 + 4435 x 85
RB = 嫠嫠嫠嫠闹嫠Ė嫩Ƽ行ok行闹㷠kĖ
RB = 5133 N
RA = 9857 ndash 5133 = 4724 N
BM di C
MC = RA x 85
= 4724 x 85
= 401540Nmm
BM di D
MD = RB x 85
= 5133 x 85
= 436305Nmm
Maximum bending momen
M = MD = 436305Nmm
A
C D
B120
290
RB RA
5422 N 4435 N
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
41
MomenPuntirEquivalent
Te = 税ῨKmxM邹sup2十ῨKtxT邹sup2 = 税Ῠ2x4h6h05邹㷠 十Ῠ2x2h4≯10Ƽ邹sup2 = 税76x10嫠嫠 十219x10嫠嫠
= 税979x10嫠Ė
= 989 x 10闹 Nmm
989 x 10闹 Nmm = 气嫠o xτxdsup3
dsup3 = 1129275
d asymp 50 mm
untuk Equivalent bending momen ( Me)
Me = 嫠㷠 揍KmxM 十税ῨKwxM邹㷠十ῨKtxT邹] = 嫠㷠 揍Ῠ2x4h6h05邹十9890000] = 嫠㷠 1861610
= 930805Nmm
930805 Nmm= 气Ƽ㷠 xσbxdsup3
dsup3 = 1129275
d = 48 mm
darikedua diameter tersebutdiambil yang paling besar
d = 50 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa poros pada mesin
dengan diameter 65 mm aman karena melebihi diameter yang diperlukan
yaitu 50 mm Namun sebaiknya diameter poros yang digunakan adalah 60
mm tidak terlalu besar melebihi 50 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
42
3
A B
C D
120
290
A C
BD
A
A
A C D
B
B
D CB
C D
(a) Space Diagram
(e) BM Diagram
(d) NFD
(c) SFD
(b) Torsi Diagram 234x103 Nmm
436305 Nmm 401540 Nmm
4435N 5422N
5113 N 4724 N
Gambar 33DesainPorosRoda Gigi Pinion Dengan Gear
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
43
35 Menentukan Dimensi pasak
Pasakdigunakanuntukmenahangaya geser antara poros dengan rol
maupun poros dengan gear Bahanpasakterbuatdari ST 42
kekuatanbahandiketahuikekuatangesersebesar τ=40
Nmm2dankekuatantariksebesar
σ= 70 Nmm2
1 Kekuatanijin pasak
- Tegangantarikmaksimumpasak
σu = 70 Nmm2
σmax =σy
= 40 Nmm2
- Tegangangesermaksimumpasak
τ max = 嫠㷠σ max
= 嫠㷠40 Nmm㷠
= 20 Nmm㷠
2 Diameter poros diketahui 50 mm dari tabel didapat
w = 16 mm
t = 10mm
dan bila diketahui T = l x w x τ x 焦d = l x 16 x 42 x
a迷d = 16800 l N mm(i)
dan juga T = 靳學恘 x τ x 焦米 =
靳學恘 x 42 x a迷米 = 103 x 學迷恘N铰铰d (ii)
maka dari persamaan (i) dan (ii) didapat
l = 學迷米學迷恘梗铰铰d學恘密迷迷抈铰铰 = 61 31 mm
dan bila diketahui T = l x 缴d x σ x
焦d = l x 學迷d x 70 x
a迷d = 87510 l N mm(iii)
maka dari persamaan (ii) dan (iii) didapat
l = 學迷米學迷恘梗铰铰d密蜜a學迷抈铰铰 = 1177 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
44
maka dimensi pasak adalah w = 16 mm t = 10 mm l = 1177 mm
351 Lubangpasak
Proses penggefrasisan untuk lubangpasakw = 16 mm t = 10 mm l =
1177 mm dengan menggunakan 2 mata frais diameter 5 mm dan 16 mm dua
tahap Bahan poros baja ST 34 Sebelum proses pengefraisan terlebih dahulu
pastikan matafrais tidak dalam keadaan rusak
1 Waktu pengerjaan dengan mata frais 5 mm
Putaran (n) = 150 rpm
Sr = 018
Kedalaman (l) = 10 mm
Waktu untuk sekali pengefraisan
Tm =nSr
ld
30 +
=ĖƼ闹嫩ƼĖ嫠m嫠闹Ė
= 0167 menit
Pengefraisan dilakukan di 4 titik sehingga waktu pengefraisan
= 4 x 0167
= 0668 menit
Waktu setting = 5 menit
Waktu pengefraisan untuk mata frais 5 mm adalah 0668 + 5 = 5668menit
2 Waktu pengefraisan 16 mm dengan mata frais28 mm
Putaran (n) = 150 rpm
Sr = 018
Kedalaman(l) = 10 mm
Waktu untuk sekali pengefraisan
Tm =nSr
ld
30 +
=ĖƼ㷠闹嫩ƼĖ嫠m嫠闹Ė= 038 menit
Pengefraisan dilakukan di 4 titik sehingga waktu pengefraisan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
45
= 4 x 038
= 152 menit
Waktu setting = 5 menit
Waktu pengerjaan untuk mata frais 5 mm adalah 152 + 5 = 652 menit
Waktu total pengerjaan untuk pengefraisan lubang pasak= 12188 menit
atau 13 menit
36 Desain untuk rumah bearing
Untuk diameter bearing 40 mm diameter bor 17 mm lebar bearing 12
mm Dengan no bearing 203 hasil ini didapat dari tabel bearing maka tebal rumah
bearing adalah
Diketahui 逛 = 60 mm ( jarak antar baut)
w = 9465 N
σ ( tegangan bending cast iron) = 15 N桂桂㷠
棍实顺h灌逛2 σ l
棍实顺h94656021512
棍实radic47h25
t = 2175 mm
Untuk diameter bearing 50 mm diameter bor 20 mm lebar bearing 15
mm Dengan nomor bearing 304 hasil ini didapat dari tabel bearing maka tebal
rumah bearing adalah
Diketahui
a =70 mm ( jarak antar baut)
w = 1134 N
σ ( tegangan bending cast iron) = 15 N桂桂㷠
棍实顺h灌逛2 σ l
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
46
棍实顺h11h47021515
棍实税5292
t = 23 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa rumah bearing yang ada pada mesin adalah aman dengan tebal 25 mm
37 Perhitungan Las
Pengelasan yang ada pada kontruksi alat ini terbagi menjadi 2 jenis
untuk bagian rangka adalah las sudut dan las V menggunakan las listrik
Perhitungan kekuatan las pada sambungan tepi padarangka dengan tebal plat 10
mm panjang pengelasan 500 mm sehingga untuk memperhitungkan kekuatan las
ditentukan A dengan
A = 10mm sin 45 500 mm
= 10mm 0707 500 mm
= 3535 mm2
Elektroda yang digunakan E 6013
E 60 = Kekuatan tarik terendah setelah dilaskan adalah 60000 psi atau 420
Nmm2
1 = Posisi pengelasan mendatar vertical atas kepala dan horizontal
3 = Jenis listrik adalah DC poloaritas bolik (DC+) diameter elektroda 5 mm
arus 230 ndash 270 A tegangan 27-29 V
Tegangan yang terjadi pada sambungan adalah
Fmax = ƼĖĖ铺km嫠㷠
= 14715 N
AF max
=s
353551471 N
=s
= 0416 Nmm2
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
47
Tegangan tarik ijin las (st)
st = 05 s ijin
= 05 420 Nmm2
= 210 Nmm2
Karena s pengelasan lts ijin maka pengelasan aman
38 MenentukanKapasitasPenggilasanBatangSorghum
Kapsitaspenggilasan = keliling roll x jumlahputaran
= 2 π r x 40 Rpm
= 2 π 0105 x 40 Rpm
= 26376 mmenit
Kapasitas = kapasitaspenggilasan x beratsorghum x jumlahbatangsorghum
= 263 x 0125 kgm x 10
= 6594 Kgmenit x 60
= 3956 Kgjam
Atau 4000 Kgjam
Makakapasitasmesinpemerasbatangsorghuminiadalah 4000 Kgjam
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
48
BAB IV
PROSES PEMBUATAN ALAT 41 Pembuatan Mesin
Mesin ini dibuat atas kerjasama antara mahasiswa Teknik Universitas
Sebelas Maret dengan bengkel mesin Universitas Sebelas Maret Untuk
menyelesaikannya dibutuhkan waktu 3 bulan dan untuk pengetesan mesin
membutuhkan waktu 1 minggu
411 BahanYang Digunakan
a Dua buah rol dengan diameter 200 mm dan sebuah rol dengan diameter
250 mm sebagai penggilas
b Besi plat dengan tebal 10mm sebagai tempat penghantar nira dan
sorghum
c Besi profil U ukuran 150 x 38 x 38 mm sebagai rangka dan landasan
d Kayu jati ukuran 150 mm x 200 mm sebagai landasan mesin
e Kuningan plat sebagai bantalan geser metal
f Bearing
g Baut M 14 dan M 12 sebagai pengunci bantalan
h Besi diameter 60 mm dan 50 mm sebagai poros
412 Alat Yang Dibutuhkan
a Gergaji
b Mesin bubut
c Mesin bor
d Mesin gerinda
e Mesin las
f Meteran
g Siku mistar baja
h Amplas
i Catthinner
j Kapur
k kuas
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
49
413 Peta Operasi Kerja
Peta operasi kerja adalah Peta Kerja yang menggunakan urutan kerja
dengan jalan membagi pekerjaan tersebut kedalam elemen-elemen operasi
secara detail
Peta Operasi Kerja Pembuatan Roda Gigi dan Roll
Poros Roda Gigi 1 amp 2 Poros Rol 3 4 amp 5 Roda gigi
0-1 0-1 0-1
0-2 0-2 0-2
1-1
1-2
1-3
1-2
1-1
1-1
Di ukur dengan sket match
Operasi Bubut
Pemeriksaan ukuran
0-3
0-4
0-3
0-4
0-3
0-5
Di ukur dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan ukuran
Pembuatan cetakan
Pemeriksaan ukuran
Operasi pengecoran
Di ukur dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan ukuran
Pemeriksaan ukuran
Pemeriksaan ukuran
Operasi mesin bor
Pemeriksaan ukuran
0-4
Operasi mesin gerinda
Pemeriksaan ukuran
1-2
Dirakit
0-5
Proses Perlakuan panas
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
50
Resume
Langkah Kerja Pembuatan Poros Roda Gigi 1 amp 2
- Operasi 1 Proses pengukuran dengan sket match poros yang akan
Dibubut menandainya sesuai dengan ukuran masing-
masing poros
- Operasi 2 Proses pembubutan pada ujung kanan sepanjang 300 mm
dari diameter 70 mm menjadi diameter 65 mm
- Pemeriksaan 1 Diperiksa ukurannya
- Operasi 3 Mengukur dengan menggunakan sket match
- Operasi 4 Dilakukan proses pembubutan pada ujung kiri sepanjang
250 mm dari diameter 70 mm menjadi diameter 65 mm
- Pemeriksaan 2 Diperiksa ukurannya
- Operasi 5 Proses pengefraisan sepanjang 50 mm dengan kedalaman
7mm
- Pemeriksaan 3 Diperiksa ukurannya
Poses pengerjaan
Bahan cast iron grade 15 Oslash70 panjang 555 mm
1 Mengambil bahan dan perlengkapan mesin bubut
2 Mengecek ukuran bahan dan alat bantu yang diperlukan
3 Mempersiapkan mesin bubut dan perlengkapan yang lainya
4 Menyeting pahat dan putaran mesin bubut
5 Menyekam benda kerja sepanjang 180 mm
6 Membubut rata permukaan ujung benda kerja
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
51
7 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadiOslash 65 mm
sepanjang 500 mm
8 Membalik benda kerja
9 Menyekam benda kerja sepanjang 220 mm
10 Memfacing benda kerja sampai benda kerja berukuran panjang 550 mm
11 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadiOslash65 mm
sepanjang250 mm
12 Menganti pahat rata dengan pahat alur
13 Membubut alur benda kerja dengan posisi pahat alur 50 mm dari ujung
benda kerja sedalam 95 mm
14 Mengganti pahat alur dengan pahat rata
15 Melepas benda kerja
Poses pengerjaan
Bahan cast iron grade 15 Oslash 70 panjang 310 mm
1 Mengambil bahan dan perlengkapan mesin bubut
2 Mengecek ukuran bahan dan alat bantu yang diperlukan
3 Mempersiapkan mesin bubut dan perlengkapan yang lainya
4 Menyeting pahat dan putaran mesin bubut
5 Menyekam benda kerja sepanjang 100 mm
6 Membubut rata permukaan ujung benda kerja
7 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadi Oslash 65 mm
sepanjang 150 mm
8 Membalik benda kerja
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
52
9 Menyekam benda kerja sepanjang100 mm
10 Memfacing benda kerja sampai benda kerja berukuran panjang 300 mm
11 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadi Oslash65 mm
sepanjang 160 mm
12 Mengganti pahat rata dengan pahat alur
13 Membubut alur benda kerja dengan posisi pahat alur 50 mm dari ujung
benda kerja sepanjang 78 mm sedalam 95 mm
14 Mengganti pahat alur dengan pahat rata
15 Melepas benda kerja
Langkah Kerja Pembuatan Roda Gigi
- Operasi 1 Proses pengukuran dengan sket match dan meteran untuk
roda gigi yang akan dibuat
- Operasi 2 Proses pembuatan cetakan negative sesuai dengan ukuran
masing-masing roda gigi yang akan dibuat
- Pemeriksaan 1 Diperiksa ukurannya
- Operasi 3 Proses pengecoran dan pembentukan roda gigi
- Operasi 4 Proses penghalusan setelah proses pengecoran
- Operasi 5 Proses perlakuan panas dengan penambahan kadar carbon
untuk meningkatkan tingkat kekerasannya
- Pemeriksaan 2 Diperiksa ukurannya
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
53
Proses pengecoran untuk pembuatan Puli dan Roda Gigi
Gambar 41 Roda gigi lurus
a) Proses awal pembuatan cetakan ini dilakukan dengan terlebih dahulu
membuat model atau Pola dengan posisi model berada pada kedua
bagian cetakan yakni drag dan cope maka model dibuat dari dua keping
kayu (papan) yang digabungkandengan model yang berbentuk bundar
b) Pengerjaan berikutnya ialah pembuatan inti dimana inti (teras) ini dibuat
dari pasir cetak dari jenis Pasir minyak atau pasir kwarsa dengan
campuran minyak nabati
d) Urutan pekerjaan yang harus dilakukan dan dipersiapkan sebelum
pengisian pasir kedalam rangka cetak antara lain
- Menyiapkan plat (papan) landasan
- Tempatkan rangka cetak diatas papan untuk cetakan bawah (drag)
dengan pola inti (kayu) untuk kedudukan inti (teras) pasir
e) Pengisian pasir kedalam rangka cetak
f) Pembuatan saluran dengan cara memasangkan saluran secara tegak lurus
g) Pekerjaan berikutnya ialah menempatkan kembali rangka cetak yakni
menggabungkan kedua cetakan (drag dan cope) pada benda bulat
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
54
simetris ini sebenarnya tidak terlalu sulit dimana yang paling penting
adalah penempatan posisi kedudukan Intinya telah ditempatkan ditengah-
tengah rangka cetak dengan memposisikan lubang cope pada inti serta
posisi pen pengarah dari rangka cetak dalam keadaan sejajar maka posisi
rongga sudah sejajar
h) Proses penuangan merupakan proses yang menentukan keberhasilan
dalam pembentukan benda kerja oleh karena itu didalam pelaksanaannya
harus dilakukan secara hati-hati terutama dalam memperlakukan cetakan
ini Dan yang paling penting lagi dalam proses penuangan ini ialah faktor
keselamatan kerja alat-alat keselamatan kerja seperti sarung tangan
sepatu kaca mata dan lain-lain hendaknya sangat diperhatikan
Gambar 42 Proses penuangan ( Hardi Sujana 2008 )
Langkah Kerja Pembuatan Rumah Bantalan
- Operasi 1 Pengukuran benda kerja untuk rumah bantalan dengan
ukuran 100 mm x 100 mm
- Operasi 2 Proses pemotongan dengan menggunakan mesin las sesuai
dengan yangdirencanakan
- Operasi 3 Pengerjaan penghalusan bekas potongan las dengan
gerinda tangan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
55
- Pemeriksaan 1 Dilakukan pemeriksaan ukuran rumah bantalan
- Operasi 4 Pada bagian rangka yang sudah dilasdiberi tanda titik dan
dibor dengan menggunakan bor tangan untuk menjadi
diameter 80 mm
- Operasi 6 Pemeriksaan ukuran lubang yang telah di bor
Proses Perakitan Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum
Perakitan merupakan tahap terakhir dalam proses perancangan dan
pembuatan suatu mesin atau alat dimana suatu cara atau tindakan untuk
menempatkan dan memasang bagian-bagian dari suatu mesin yang digabung dari
satu kesatuan menurut pasangannya sehingga akan menjadi perakitan mesin yang
siap digunakan sesuai dengan fungsi yang direncanakan
Sebelum melakukan perakitan hendaknya memperhatikan beberapa hal sebagai
berikut
1 Komponen-komponen yang akan dirakit telah selesai dikerjakan dan telah
siap ukuran sesuai perencanaan
2 Komponen-komponen standar siap pakai ataupun dipasangkan
3 Mengetahui jumlah yang akan dirakit dan mengetahui cara pemasangannya
4 Mengetahui tempat dan urutan pemasangan dari masing-masing komponen
yang tersedia
5 Menyiapkan semua alat-alat bantu untuk proses perakitan
Langkah kerja
1 Memasang rol ke- 1 ke- 2 dan ke- 3 pada rangka yang pada kedua
ujungnya terlebih dahulu dipasang bantalan
2 Memasang roda gigi pada poros rol 1 2 dan 3 kemudian dipasak
3 Memasang roda gigi pada sisi luar poros rol kemudian dipasak
4 Memasang poros transmisi pada rangka yang kedua ujungnya dipasangi
bantalan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
56
5 Memasang puli roda gigi pinion dan roda gigi pada poros transmisi
kemudian dipasak
6 Mengecek semua kondisi sambungan dan pergerakan dari roda-roda gigi
42 Perawatan Alat
Perawatan adalah suatu kegiatan atau pekerjaan yang bertujuan untuk
memperpanjang umur mesin Dengan adanya perawatan diharapkan mesin dapat
selalu dalam kondisi siap pakai dan bekerja dengan baik Jenis perawatan tersebut
adalah mengupayakan pencegahan kerusakan sedini mungkin dengan cara
perawatan secara rutin maupun secara berkala
Adapun alasan-alasan yang mendasari diperlukannya perawatan adalah
a Mesin lebih tahan lama dan berfungsi dengan baik
b Menghindari kerusakan sedini mungkin
c Mengurangi penggantian komponen yang rusak dikarenakan sering
dalam pemakaian
Pemeliharaan alat ini mencakup seluruh rangkaian dan komponen mesin pemeras
sorghum yang meliputi
1 Poros dan Rol
Hal-hal yang perlu dilakukan dalam pemeliharaan poros dan rol adalah
a Rol setelah selesai digunakan dibersihkan dari sisa-sisa kotoran dan cairan
yang masih menempel
b Antara poros dan bearing diberi pelumas agar dapat berputar dengan lancar
2 Roda gigi
Hal-hal yang dilakukan untuk perawatan roda gigi
a Melumasi roda gigi tersebut supaya gesekannya dapat lebih halus dan
tidak cepat aus
b Setiap selesai digunakan roda gigi harus dibersihkan dan dicek untuk
mengetahui keadaan gigi-giginya
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
57
3 Rangka
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan rangka adalah
a Mengecat rangka untuk menghindari karat dan keropos
b Membersihkan rangka setelah digunakan untuk menggilas tebu
c Memeriksa sambungan las pada rangka secara berkala
4 Bantalan
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan bantalan
a Melumasi bantalan dengan grease
b Dalam penggunaan apabila perputaran poros dan rol terasa berat dan
suaranya agak kasar maka harus dicek keadaan bantalannya masih dalam
keadaan baik atau tidak
5 Puli dan sabuk
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan puli dan sabuk
a Memeriksa sabuk sebelum digunakan untuk memeras batang sorghum
b Setelah selesai digunakan membersihkan puli dan sabuk dari kotoran dan
debu
6 Diesel
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan diesel
a Mengecek selalu kondisi air pendingin pada mesin diesel
b Mengecek putaran mesin diesel apakah stabil atau tidaknya bila tidak
segera melakukan pengecekan mesin diesel secara menyeluruh
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
58
43 Analisa Biaya Komponen Mesin
Tabel 41 a Biaya Komponen Mesin
No Jenis Komponen Jumlah Harga satuan (Rp)
Harga (Rp)
1 Gear Oslash 20 l = 15 cm 3 30 kg 20000 kg 1800000 2 Gear Oslash 10 l = 10 cm 2 40 kg 20000 kg 1600000 3 Pulley Oslash 100 l = 15 cm 1 100 kg 20000 kg 2000000 4 Gear Oslash 80 l = 15 cm 1 120 kg 20000 kg 2400000 5 Gear Oslash 60 l = 15 cm 1 80 kg 20000 kg 1600000 6 Roller Oslash 20 p = 35 cm 2 60 kg 20000 kg 2400000 7 Roller Oslash 22 l = 15 cm 1 80 kg 20000 kg 1600000 8 Poros penggerak roda gigi 2 20 kg 20000 kg 800000 9 Poros roller 3 15 kg 20000 kg 900000 10 Pasak p=15x1x1 cm 1022000 220000
11 Baut Oslash 26 mm Baut besar untuk dudukan
8 10000 80000
12 Baut Oslash 26 mm Baut pengunci roller
4 15000 60000
13 Plat U p= 10x6x1cm 10m 70000 700000
14 Baut Oslash 22 mm Baut pengunci roda gigi
8 10000 80000
15 Baut Oslash 24 mm Baut penyetel horisontal
2 15000 30000
16 Bearing roller Oslash 40 mm 680000 480000 17 Bearing gear Oslash 50 mm 2 110000 220000 18 Bantalan jati 1000000
19 Beaya Transport mesin dari kudus
750000
20 Beaya lain-lain 250000 Total dana 18980000
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
59
b Honor Teknisi
No Nama Anggaran Waktu Biaya (Rp)
Total (Rp)
1 Honor Teknisi pembuatan 3 buah roller (1 orang )
1 bulan 600000 600000
2 Honor Teknisi pembuatan 5 buah roda gigi pinion (1orang )
2 minggu
600000 600000
3 Honor Teknisi pembuatan 2 buah roda gigi besar (1 orang )
2 minggu
500000 500000
4 Honor Teknisi pembuatan 1 buah pulley (1 orang )
2 minggu
300000 300000
5 Honor Teknisi pembuatan 3 buah mantel roller (1 orang )
3 minggu
1200000 1200000
Total 3200000
Biaya total pembuatan mesin pemeras batang sorghum
Biaya teknisi Rp 320000000
Biaya komponen mesin Rp 1898000000 +
Rp 2218000000
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
60
BAB V
PENUTUP
51 Kesimpulan
Dari hasil Re-Kalkulasi Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum ini
dapat disimpulkan
1 Mesin pemeras batang sorghum ini bekerja dengan menggunakan
penggerak diesel dengan daya 24 hP dan putaran 1420 Rpm
2 Mesin Pemeras Batang Sorghum ini memiliki kapasitas 4000 kgjam
3 Total biaya untuk membuat Mesin Pemeras Batang Sorghum sebesar
Rp22180000-
4 Mesin Pemeras Batang Sorghum ini memiliki tiga buah roller dengan
putaran 40 Rpm dan tiga tingkatan sistem transmisi dengan tiga buah
poros penyangga
52 Saran
Terkait dengan referensi dan data yang didapat masih kurang maka
perhitungan dilakukan dengan asumsi data sehingga bila dilakukan perhitungan
ulang jawaban yangdiasumsikan masih kurang akurat dan kurang tepat
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
61
DAFTAR PUSTAKA
J E Shigley dan Larry D M 1995 ldquoPerancanaan Teknik Mesinrdquo jilid II Edisi
keempat ErlanggaJakarta
Jutz H dan Scharkus E 1996 ldquo Westerman Table for The Metal Traderdquo New
Delhi Weley Eastern Limited
Khurmi RS amp Gupta JK 2002 Machine DesignSCHadamp Company LTD
Ram Nagar-New Delhi
Popov EP 1996 Mekanika Teknik (Machine of Material) Erlangga Jakarta
Sato T dan N Sugiarto H 1994 ldquoMenggambar Mesin Menurut Standart Isordquo PT
Pradya Paramita jakarta
Sularso dan Suga K 1987 Dasar dan PemilihanElemenMesin Cetakankeenam
PradnyaParamitha Jakarta
KenyonWdanGinting D 1985 Dasar-dasarPengelasanErlangga Jakarta
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
viii
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL i
HALAMAN PERSETUJUAN ii
HALAMAN PENGESAHAN iii
HALAMAN MOTTO iv
HALAMAN PERSEMBAHAN v
ABSTRAKSI vi
KATA PENGANTAR vii
DAFTAR ISI viii
DAFTAR GAMBAR xi
DAFTAR TABEL xii
DAFTAR NOTASI xiii
BAB I PENDAHULUAN
11 Latar Belakang 1
12 Perumusan masalah 4
13 Batasan Masalah 4
14 Tujuan Proyek Akhir 4
15 Manfaat Proyek Akhir 4
16 Metode Pemecahan Masalah 5
17 Sistematika Penulisan 5
BAB II DASAR TEORI
21 Pengertian Tanaman Sorghum 6
22 Pengertian Sistem Transmisi 7
23 Teori Roda Gigi 7
231 Roda Gigi Lurus 8
232 Nama-Nama Bagian Roda Gigi 8
24 Komponen-Komponen Mesin Pemeras Batang Sorghum 12
241 Roda Gigi 12
242 Poros 12
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
ix
243 Rol 14
244 Puli 14
245 Sabuk 14
25 Pasak 17
26 Statika 18
261 Gaya Luar 19
262 Gaya Dalam 19
263 Tumpuan 19
264 Diagram Gaya Dalam 20
27 Mesin Bubut 20
28 Pengecoran Atau Penuangan ( Casting) 22
BAB III PERENCANAAN DAN PERHITUNGAN
31 Cara Kerja Sistem Transmisi pada Mesin Pemeras
Batang Sorghum 23
32 Perencanaan Puli dan Sabuk 23
33 Perhitungan Roda Gigi 31
331 Menghitung Kekuatan Roda Gigi 35
34 Desain Poros Roda Gigi 36
35 Menentukan Dimensi Pasak 43
351 Lubang Pasak 44
36 Desain rumah bearing 45
37 Perhitungan Sambungan Las 46
38 Menentukan Kapasitas Penggilingan Mesin Batang
Sorghum 47
BAB IV ANALISA SISTEM TRANSMISI RODA GIGI LURUS
41 Pembuatan Mesin 48
411 Bahan Yang Digunakan 48
412 Alat Yang Dibutuhkan 48
413 Peta Operasi Kerja 49
42 Perawatan Alat 56
43 Analisa Biaya Komponen Mesin 58
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
x
BAB V PENUTUP
51 Kesimpulan 60
52 Saran 60
DAFTAR PUSTAKA 61
LAMPIRAN
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
xi
DAFTAR GAMBAR
Gambar11 MesinPemerasBatang Sorghum 2
Gambar 21 Roda Gigi LurusLuar (Yefri Chan ST MT 2011) 8
Gambar 22 Bagian-bagian dari Roda Gigi Lurus
( Khurmi dan Gupta 2002 ) 11
Gambar 23 Sebuah Rol Pemeras Batang Sorghum
( Yefri Chan ST MT 2011 ) 14
Gambar 24 Panjang Sabuk dan Sudut Kontak Pada Sabuk Terbuka
( Kurmi RS 2002 ) 15
Gambar 25 Sketsa Prinsip Statika Kesetimbangan ( Popov EP 1996 ) 18
Gambar 26 Sketsa Reaksi Tumpuan Rol ( Popov EP 1996 ) 20
Gambar 27 Sketsa Reaksi Tumpuan Sendi ( Popov EP 1996 ) 20
Gambar 31 Sabuk dan Puli ( Kurmi RS 2002 ) 24
Gambar 32 Desain Poros Puli dan Roda Gigi Pinion 38
Gambar 33Desain Poros Roda Gigi Pinion dengan Roda Gigi 42
Gambar 41 Roda Gigi Lurus 53
Gambar 42 Proses Penuangan ( Hardi Sujana 2008 ) 54
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
xii
DAFTAR TABEL
Tabel 41 Daftar Harga Komponen Mesin 58
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
xiii
DAFTAR NOTASI
D1 = Diameter puli penggerak (mm)
D2 = Diameter puli pengikut (mm)
N1 = Kecepatan puli penggerak (Rpm)
N2 = Kecepatan puli pengikut (Rpm)
d = Diameter puli pengikut (mm)
N = Putaran puli pengikut (Rpm)
L = Panjang total sabuk (mm)
x = Jarak titik pusat puli penggerak dengan puli pengikut (mm)
r1 = Jari-jari puli kecil (mm)
r2 = Jari-jari puli besar (mm)
T1 = Tegangan tight side sabuk (N)
T2 = Tegangan slack side sabuk (N)
micro = Koefisien gesek
θ = Sudut kontak (rad)
β = Sudut alur puli (o)
v = Kecepatan sabuk (ms)
P = Daya yang dipindahkan oleh sabuk (W)
M = Momen (Nmm)
s = Jarak (mm)
t = Tegangangeser (Nmm2)
F = Gaya (N)
A = Luaspenampang (mm2)
Y = Jarak sumbu netral ke titik tempat tegangan yang ditinjau
Tm = Waktu permesinan memanjang (menit)
L = Panjang pemakanan (mm)
S = Pemakanan (mmput)
n = Putaran mesin (rpm)
v = Kecepatan pemakanan (mmnt)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
xiv
r = Jari-jari bahan (mm)
d = Diameter pelubangan (mm)
tmax = Tegangan geser maksimum (Nmm2)
F = Beban yang diterima (N)
dc = Diameter baut (mm)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
1
BAB I
PENDAHULUAN
11 Latar Belakang
Sorghum (Sorghum bicolor L) merupakan salah satu jenis tanaman serelia
yang mempunyai potensi besar untuk dikembangkan di Indonesia karena
mempunyai daerah adaptasi yang luas Tanaman sorghum toleran terhadap
kekeringan dan genangan air serta relatif tahan terhadap gangguan hama atau
penyakit Batang sorghum apabila diperas akan menghasilkan nira yang rasanya
manis Kadar air dalam batang sorghum kurang lebih 70 persen yang artinya
kandungan niranya kurang lebih sebesar itu Nira inilah yang akan dimanfaatkan
sebagai bio etanol dengan proses fermentasi Pada saat ini sudah banyak mesin
yang telah dibuat sebagai pemeras sorghum namun masih sangat sederhana dan
kurang menghasilkan pemerasan yang bagus Untuk meningkatkan efektivitas dan
produktivitasnya maka sistem transmisi roda gigi dikombinasikan dengan sistem
lain seperti sistem roller sebanyak tiga buah sehingga akan didapat unjuk kerja
dari mesin pemeras batang sorghum yang lebih optimal Alasan pemilihan roda
gigi lurus karena mampu mentransmisikan daya yang sangat besar dan optimal
sedangkan menggunakan tiga buah roller karena pada saat pemerasan pertama
masih ada sisa nira yang cukup banyak pada ampas dan perlu diperas kembali
Penggunaan kombinasi roda gigi lurus dengan tiga buah roller ini akan
menghasilkan kinerja mesin pemeras batang sorghum yang optimal
Cara kerja mesin ini adalah tenaga dari motor diesel akan dipindahkan
melalui belt menuju puli besar setelah itu putaran ditransmisikan melalui roda gigi
transportir pertama ke roda gigi sedang kemudian putaran itu ditransmisikan lagi
oleh roda gigi transportir kedua ke roda gigi besar Putaran roda gigi besar ini
dihubungkan dengan roda gigi pada rol depan sehingga poros rol berputar
Selanjutnya putaran poros rol depan ini ditransmisikan ke poros rol atas dan
belakang melalui tiga buah roda gigi sehingga poros rol atas dan belakang dapat
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
2
berputar Putaran ketiga buah rol dibuat searah agar saat sorghum dimasukkan
sorghum dapat terbawa rol
Secara garis besar proses mesin pemeras sorghum adalah mula-mula
sorghum dimasukkan antara rol atas dan rol depan kemudian rol menggilas
sorghum Penggilasan rol pertama masih tersisa nira dalam ampas yang kemudian
digilas kembali oleh rol belakang sehingga tidak ada lagi nira yang tersisa dalam
ampas Nira tersebut akan jatuh ke penadah yang telah disediakan Nira yang telah
terkumpul dalam penadah tersebut dapat langsung digunakan untuk proses
pembuatan bio etanol selanjutnya
Tugas Akhir ini dimaksudkan untuk memberikan suatu fasilitas penunjang
yang dapat dimanfaatkan oleh mahasiswa dalam mempraktekkan dan mengamati
secara langsung tentang pemerasan Mesin Pemeras Batang Sorghum Dalam
sistem transmisi harus dapat diketahui bagaimana mekanisme kerja suatu alat
Pada Tugas Akhir ini penulis tertarik untuk mengamati cara kerja transmisi pada
Mesin Pemeras Batang Sorghum
Gambar 11 Mesin Pemeras Batang Sorghum
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
3
Pengumpulan informasi dan data
(Gathering Information)
Lihat alternatif solusi
(Concept Genrt)
Pilih solusi yang diinginkan
(Concept Evaluation)
Sintesis dan analisis rancangan meliputi
geometri kinematika dinamika kekuatan material proses produksi
estimasi biaya dll
Rancangan memuaskan
Detail rancangan
Produksi pengujian dan
pembuatan Prototipe
Modifikasi untuk produksi
hasil rancangan
Conceptual Design
Embodiment Design
Detail Design
Design problems (Define Problem)
Ya
Tidak
Flow chat Rancang Bangun Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
4
12 Perumusan Masalah
Perumusan masalah dalam proyek akhir ini adalah bagaimana merancang
membuat dan menguji sistem transmisi mesin pemeras batang sorghum yang
sederhana dan efektif Masalah yang akan diteliti meliputi
1 Cara kerja mesin
2 Analisis perhitungan mesin
3 Perkiraan perhitungan biaya
4 Pembuatan mesin
13 Batasan Masalah
Berdasarkan rumusan masalah di atas maka batasan-batasan masalah
pada proyek akhir ini adalah
1 Perhitungan dibatasi hanya pada komponen mesin yang meliputi putaran
roda gigi dan kekuatan poros
2 Cara kerja sistem transmisi pada mesin pemeras sorghum beserta kapasitas
pemerasan mesin pemeras batang sorghum
14 Tujuan Proyek Akhir
Tujuan dalam penulisan Tugas Akhir ini sebagai berikut
1 Melakukan perhitungan dan menganalisa dimensi dalam perancangan
transmisi mesin pemeras batang sorghum
15 Manfaat Proyek Akhir
Manfaat yang diperoleh dari penyusunan laporan Tugas Akhir ini sebagai
berikut
1 Memberikan informasi tentang bagaimana cara kerja sistem transmisi pada
mesin pemeras batang sorghum
2 Menerapkan ilmu perkuliahan elemen mesin dan mata kuliah lainnya yang
berhubungan dengan sistem transmisi mesin pemeras batang sorghum
yang diperoleh dari bangku perkuliahan
16 Metode Pemecahan Masalah
Dalam penyusunan laporan ini penulis mengunakan beberapa metode
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
5
antara lain
1 Observasi
Penulis melakukan pengamatan langsung terhadap kegiatan-kegiatan
khususnya pada obyek-obyek yang berkaitan langsung dengan penggunaan
mesin pemeras batang sorghum
2 Interview
Penulis melakukan tanya jawab dengan operator serta para tenaga ahli
3 Konsultasi
Penulis melakukan konsultasi untuk memperoleh bimbingan serta
petunjuk dari pembimbing lapangan dan sumber-sumber
4 Literatur
Literatur berupa petunjuk kerja operator kuliah internet serta buku-buku
referensi dari perpustakaan Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta
17 Sistematika Penulisan
Dalam penyusunan laporan ini penulisan melakukan pengumpulan data
dengan berbagai cara antara lain
1 Studi Lapangan (Observasi)
Data yang penulis peroleh dari studi lapangan berasal dari
a) Pengamatan selama berada di Kudus
b) Bimbingan dari pemilik bengkel
2 Studi Pustaka (Library Research)
Studi pustaka yang dilakukan untuk memperoleh data-data pendukung
diperoleh dari
a) Manual book yang terdapat di perpustakaan Universitas Sebelas
Maret Surakarta
b) Internet
3 Bertanya langsung kepada karyawan dan pemilik Bengkel Bubut amp Las
ldquoAgung Barokahrdquo Dawe-Kudus
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
6
BAB II
DASAR TEORI
21 Pengertian Tanaman Sorghum
Sorghum termasuk dalam genus Poaceae yang merupakan kelompok
tanaman berbunga seperti gandum beras jagung dan tebu tanaman ini biasanya
memiliki batang berongga dengan daun yang tumbuh pada batang secara
menyirip Sorghum (Sorghum bicolor L) adalah tanaman serealia yang potensial
untuk dibudidayakan dan dikembangkan khususnya pada daerah-daerah marginal
dan kering di Indonesia Keuntungan tanaman sorgum terletak pada daya adaptasi
agroekologi yang luas tahan terhadap kekeringan produksi tinggi perlu input
lebih sedikit serta lebih tahan terhadap hama dan penyakit dibading tanaman
pangan lain Selain itu tanaman sorghum memiliki kandungan nutrisi yang tinggi
sehingga sangat baik digunakan sebagai sumber bahan pangan maupun pakan
ternak alternatif Tanaman sorghum telah lama dan banyak dikenal oleh petani
Indonesia khususnya di daerah Jawa NTB dan NTT Di Jawa sorghum dikenal
dengan nama Cantel dan biasanya petani menanamnya secara tumpang sari
dengan tanaman pangan lainnya Produksi sorghum Indonesia masih sangat
rendah bahkan secara umum produk sorghum belum tersedia di pasar-pasar
Beberapa keuntungan tanaman sorghum dibanding tebu sebagai berikut
1 Adaptasi tanaman sorghum jauh lebih luas dibanding tebu sehingga
sorghum dapat ditanam di hampir semua jenis lahan baik lahan subur
maupun lahan kering
2 Tanaman sorghum memerlukan pupuk relatif lebih sedikit dan
pemeliharaannya lebih mudah daripada tanaman tebu
3 Laju fotosintesis dan pertumbuhan tanaman sorghum jauh lebih tinggi dan
lebih cepat dibanding tanaman tebu
4 Umur panen tanaman sorghum lebih cepat hanya 3-4 bulan dibandingkan
pada tebu yang sampai 7 bulan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
7
22 Sistem Transmisi
Sistem Transmisi adalah sistem yang berfungsi untuk konversi torsi dan
kecepatan (putaran) dari mesin menjadi torsi dan kecepatan yang berbeda-beda
untuk diteruskan ke penggerak akhir Konversi ini mengubah kecepatan putar
yang tinggi menjadi lebih rendah tetapi lebih bertenaga atau sebaliknya
Transmisi daya dengan roda gigi mempunya keuntungan diantaranya
tidak terjadi slip yang menyebabkan speed ratio tetap tetapi sering adanya slip
juga menguntungkan misalnya pada ban mesin (belt) karena slip merupakan
pengaman agar motor penggerak tidak rusak Apabila putaran keluaran (output)
lebih rendah dari masukan (input) maka transmisi disebut reduksi (reduction
gear) tetapi apabila keluaran lebih cepat dari pada masukan maka disebut inkrisi
(increaser gear)
Transmisi daya (Power transmission) adalah upaya untuk menyalurkan
memindahkan daya dari sumber daya (motor diesel bensin turbin gas motor
listrik dll) ke mesin yang membutuhkan daya (mesin bubut pompa kompresor
mesin produksi dll)
23 Teori Roda Gigi
Roda gigi digunakan untuk mentransmisikan daya besar dan putaran yang
tepat Roda gigi memiliki gigi di sekelilingnya sehingga penerusan daya
dilakukan oleh gigi-gigi kedua roda yang saling berkaitan Roda gigi sering
digunakan karena dapat meneruskan putaran dan daya yang lebih bervariasi dan
lebih kompak selain itu roda gigi juga memiliki beberapa kelebihan jika
dibandingkan dengan alat transmisi lainnya yaitu
Oslash Sistem transmisinya lebih ringkas putaran lebih tinggi dan daya yang
besar
Oslash Sistem yang kompak sehingga konstruksinya sederhana
Oslash Kemampuan menerima beban lebih tinggi
Oslash Efisiensi pemindahan dayanya tinggi karena faktor terjadinya slip sangat
kecil
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
8
Oslash Kecepatan transmisi roda gigi dapat ditentukan sehingga dapat digunakan
dengan pengukuran yang kecil dan daya yang besar
Roda gigi harus mempunyai perbandingan kecepatan sudut tetap antara
dua poros Di samping itu terdapat pula roda gigi yang perbandingan kecepatan
sudutnya dapat bervariasi
231 Roda gigi Lurus
Roda gigi lurus digunakan untuk poros yang sejajar atau paralel
Dibandingkan dengan jenis roda gigi yang lain roda gigi lurus ini paling mudah
dalam proses pengerjaannya (machining) sehingga harganya lebih murah
Ciri-ciri roda gigi lurus adalah
1 Daya yang ditransmisikan lt 25000 Hp
2 Putaran yang ditransmisikan lt 100000 Rpm
Jenis-jenis roda gigi lurus antara lain
1 Roda gigi lurus (External Gearing)
Roda gigi lurus (External Gearing) pasangan roda gigi lurus ini digunakan
untuk menaikkan atau menurunkan putaran dalam arah yang berlawanan
Gambar 21 Roda Gigi Lurus Luar
( Yefri Chan ST MT 2011)
232 Nama-nama Bagian Roda gigi
Berikut beberapa buah istilah yang perlu diketahui dalam perancangan
roda gigi yang perlu diketahui yaitu
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
9
1 Lingkaran pitch (pitch circle)
Lingkaran khayal yang menggelinding tanpa terjadinya slip Lingkaran ini
merupakan dasar untuk memberikan ukuran-ukuran gigi seperti tebal gigi jarak
antara gigi dan lain-lain
2 Pinion
Roda gigi yang lebih kecil dalam suatu pasangan roda gigi
3 Diameter lingkaran pitch (pitch circle diameter)
Merupakan diameter dari lingkaran pitch
4 Diametral Pitch
Jumlah gigi persatuan pitch diameter
5 Jarak bagi lingkar (circular pitch)
Jarak sepanjang lingkaran pitch antara profil dua gigi yang berdekatan
atau keliling lingkaran pitch dibagi dengan jumlah gigi secara formula dapat
ditulis
zd
t b1p=
6 Modul (module)
Modul adalah perbandingan antara diameter lingkaran pitch dengan jumlah
gigi
z
dm b1=
7 Adendum (addendum)
Jarak antara lingkaran kepala dengan lingkaran pitch dengan lingkaran
pitch diukur dalam arah radial
8 Dedendum (dedendum)
Jarak antara lingkaran pitch dengan lingkaran kaki yang diukur dalam arah
radial
9 Working Depth
Jumlah jari-jari lingkaran kepala dari sepasang rodagigi yang berkontak
dikurangi dengan jarak poros
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
10
10 Clearance Circle
Lingkaran yang bersinggungan dengan lingkaran addendum dari gigi yang
berpasangan
11 Pitch point
Titik singgung dari lingkaran pitch dari sepasang roda gigi yang
berkontak yang juga merupakan titik potong antara garis kerja dan garis pusat
12 Operating pitch circle
lingkaran-lingkaran singgung dari sepasang roda gigi yang berkontak dan
jarak porosnya menyimpang dari jarak poros yang secara teoritis benar
13 Addendum circle
Lingkaran kepala gigi yaitu lingkaran yang membatasi gigi
14 Dedendum circle
Lingkaran kaki gigi yaitu lingkaran yang membatasi kaki gigi
15 Width of space
Tebal ruang antara rodagigi diukur sepanjang lingkaran pitch
16 Sudut tekan (pressure angle)
Sudut yang dibentuk dari garis normal dengan kemiringan dari sisi kepala
gigi
17 Kedalaman total (total depth)
Jumlah dari adendum dan dedendum
18 Tebal gigi (tooth thickness)
Lebar gigi diukur sepanjang lingkaran pitch
19 Lebar ruang (tooth space)
Ukuran ruang antara dua gigi sepanjang lingkaran pitch
20 Backlash
Selisih antara tebal gigi dengan lebar ruang
21 Sisi kepala (face of tooth)
Permukaan gigi diatas lingkaran pitch
22 Sisi kaki (flank of tooth)
Permukaan gigi dibawah lingkaran pitch
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
11
23 Puncak kepala (top land)
Permukaan di puncak gigi
24 Lebar gigi (face width)
Kedalaman gigi diukur sejajar sumbunya
Gambar 22 Bagian-bagian dari Roda Gigi Lurus
( Khurmi dan Gupta 2002)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
12
24 Komponen-Komponen Mesin Pemeras Batang Sorghum
241 Gear
Gear merupakan sebuah alat yang yang digunakan untuk meneruskan daya
dari poros ke poros lain (Kurmi 2002)
Rumus- rumus perhitungan roda gigi
- Modul (m)
- Jumlah gigi (Z)
- Kelonggaran ( clearance = C )
a Menghitung pitch (P)
P = π x m
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
f Adendum 1 m
g Dedendum 125 m
h Working depth 2 m
i Total depth 225 m
j Filled radius at root 04 m
242 Poros
Dalam pembuatan mesin pemeras batang sorghum rol diperlukan untuk
memeras batang sorghum Poros sendiri adalah batang logam berpenampang
lingkaran yang berfungsi untuk memindahkan putaran atau mendukung suatu
beban
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
13
Jika poros meneruskan daya maka poros mengalami momen puntir akibat
daya yang diteruskan sehingga pada penampang normal sepanjang poros terjadi
tegangan puntir Poros transmisi berfungsi meneruskan daya pada poros terjadi
gaya puntir dan pada penampang poros terjadi tegangan puntir
Bahan poros yang digunakan harus sesuai dengan fungsi poros tersebut
Untuk mendapatkan dimensi poros yang sesuai dibutuhkan gaya-gaya yang
bekerja pada poros tersebut Dengan gaya tersebut dapat ditentukan momen yang
bekerja Dengan mengetahui kekuatan material poros dan momen yang terjadi
maka didapatkan diameter poros yang diperlukan
Bahan dan diameter yang digunakan pada poros rol adalah sama Untuk
mengetahui beban reaksi yang terjadi pada poros dirumuskan sebagai berikut
1 Tinjauan terhadap momen puntir ekuivalen (Kurmi 2002462)
Te = radicAgrave挠十馆挠helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(21)
atau dengan persamaan
Te = 錰좨 τs D
3 ( Poros padat )
Te = 錰좨 C Do3 (1 - K4) ( Poros berongga )
2 Tinjauan terhadap momen lengkung ekuivalen (Kurmi 2002463)
Me = 좨挠 ( M + radicAgrave挠十馆挠) helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(22)
atau
Me = 錰脑挠徽评D3 ( Poros padat )
Me = 錰脑挠徽评Do3(1 - K4) ( Poros berongga )
Dimana Te = momen puntir ekuivalen ( Kgm)
Me = momen bending ekuivalen ( Kgmm )
Do = diameter luar poros ( mm )
K = Di Do ( ditentukan = 04 )
τs =tegangan geser ( Kgmm2 )
σt = tegangan tarik ( Kgmm2 )
M = momen lentur yang terjadi ( Kgmm )
T = torsi yang terjadi (Kgmm)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
14
243 Rol
Sebuah rol pemeras terdiri dari mantel (selubung) yang biasanya terbuat
dari besi cor dan di pasang dengan cara disusutkan pada sebuah poros yang
terbuat dari baja tempa Berikut ini adalah gambar dari seperangkat rol pemeras
batang sorghum
( Yefri Chan ST MT 2011)
Gambar 23 Sebuah Rol Pemeras Batang Sorghum
Biasanya menurut standar dari Amerika ukuran diameter leher poros
seperti gambar diatas adalah separuh dari diameter rol gilingan
Mantel rol sendiri terbuat dari besi cor dengan campuran dari beberapa
logam lain seperti karbon mangan silisium fosfor dan belerang dengan
maksud untuk memperoleh hasil pengecoran yang baik sebagai rol pemeras
yaitu permukaannya keras dan berbutir kasar
244 Puli
Puli merupakan salah satu elemen dalam mesin yang berfungsi sebagai
alat yang meneruskan daya dari satu poros ke poros yang lain dengan
menggunakan sabuk Puli besi cor (Cast Iron Pulley) Puli secara umum terbuat
dari cast iron karena harganya yang lebih murah Puli yang digunakan pada
motor dan kompresor ini adalah terbuat dari cast iron
245 Sabuk
Sabuk berfungsi sebagai alat yang meneruskan daya dari satu poros ke
poros yang lain melalui dua puli dengan kecepatan rotasi sama maupun berbeda
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
15
2451 Perencanaan Puli dan Sabuk
1 Perbandingan kecepatan
Perbandingan antara kecepatan puli penggerak dengan puli pengikut
ditulis dengan persamaan sebagai berikut 潜前实融前融潜 (23)
Dimana
D1 = Diameter puli penggerak (mm)
D2 = Diameter puli pengikut (mm)
N1 = Kecepatan puli penggerak (Rpm)
N2 = Kecepatan puli pengikut (Rpm)
2 Kecepatan linier sabuk
Kecepatan linier sabuk dapat ditulis dengan matematis sebagai berikut
v = 60
Ndp (24)
Dimana
v = Kecepatan linier sabuk (ms)
d = Diameter puli pengikut (mm)
N = Putaran puli pengikut (Rpm)
3 Panjang Sabuk
Panjang sabuk adalah panjang total dari sabuk yang digunakan untuk
menghubungkan puli penggerak dengan puli pengikut Dalam perancangan
ini digunakan sabuk terbuka
(Khurmi RS 2002)
Gambar 24 Panjang Sabuk dan Sudut Kontak Pada Sabuk Terbuka
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
16
Persamaan panjang total sabuk terbuka dapat ditulis sebagai berikut
(Khurmi RS 2002)
dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig -+++=
xrr
xrrL2
2121
)(2)(p (25)
Dimana
L = Panjang total sabuk (mm)
x = Jarak titik pusat puli penggerak dengan puli pengikut (mm)
r1 = Jari-jari puli kecil (mm)
r2 = Jari-jari puli besar (mm)
4 Perbandingan tegangan pada sisi kencang dan sisi kendor
Persamaan perbandingan tegangan antara sisi kencang dengan sisi kendor
dapat ditulis sebagai berikut (Khurmi RS 2002)
bqm coseclog322
1 =T
T (26)
Dimana
T1 = Tegangan tight side sabuk (N)
T2 = Tegangan slack side sabuk (N)
micro = Koefisien gesek
θ = Sudut kontak (rad)
β = Sudut alur puli (o)
5 Sudut kerja puli (α)
Persamaan sudut kerja puli dapat ditulis dengan persamaan sebagai berikut
(Khurmi RS 2002)
Sin α = X
rr112 -
(untuk sabuk terbuka) (27)
Sudut kontak puli
θ = (180 ndash 2 α) 180p
rad (untuk sabuk tertutup) (28)
6 Kecepatan sabuk (v)
Besarnya kecepatan sabuk dapat dihitung dengan persamaan sebagai
berikut (Khurmi RS 2002)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
17
v = 60
Ndp (29)
Dimana
v = Kecepatan sabuk (ms)
d = Diameter sabuk (mm)
N = Putaran sabuk (rpm)
7 Daya yang ditransmisikan oleh sabuk
Persamaan daya yang dipindahkan oleh sabuk dapat ditulis dengan
persamaan sebagai berikut (Khurmi RS 2002)
P = (T1 - T2) v n (210)
Dimana
P = Daya yang dipindahkan oleh sabuk (W)
T1 = Tegangan tight side sabuk (N)
T2 = Tegangan slack side sabuk (N)
v = Kecepatan sabuk (ms)
n = Banyak sabuk
25 Pasak
Pasak adalah salah satu penahan beban dimana beban yang timbul atau
beban yang terjadi adalah beban geser dan beban bending Pada perancangan
pasak dalam memilih besar pasak tergantung dari besar perhitungan antara
perhitungan menurut tegangan geser dan tegangan bending
1 Tegangan geser
Tegangan geser adalah tegangan yang disebabkan oleh gaya yang bekerja
sepanjangsejajar dengan luas penampang gaya
Persamaan yang digunakan adalah
AF
=t (211)
Dimana
t = Tegangan geser (Nmm2)
F = Gaya (N)
A = Luas penampang (mm2) (Khurmi dan Gupta 2002)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
18
2 Tegangan bending
Dimana rumus yang digunakan
ws =oIYM
(212)
Y
IZ o= (213)
ws =ZM
(214)
Dimana
M = Momen lentur
Y = Jarak sumbu netral ke titik tempat tegangan yang ditinjau
ws = Tegangan lentur
oI
= Momen inersia
Z = Section modulus
26 Statika
Statika adalah ilmu yang mempelajari tentang statika dari suatu beban
terhadap gaya-gaya dan juga beban yang mungkin ada pada bahan tersebut
Dalam ilmu statika keberadaan gaya-gaya yang mempengaruhi sistem menjadi
suatu obyek tinjauan utama Sedangkan dalam perhitungan kekuatan rangka
gaya-gaya yang diperhitungkan adalah gaya luar dan gaya dalam
261 Gaya Luar
Beban
Reaksi Reaksi
Beban puli
Gambar 25 Sketsa Prinsip Statika Kesetimbangan
( Popov EP 1996 )
Beban roda gigi
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
19
Adalah gaya yang diakibatkan oleh beban yang berasal dari luar sistem
yang pada umumnya menciptakan kestabilan konstruksi Gaya luar dapat berupa
gaya vertikal horisontal dan momen puntir Pada persamaan statis tertentu untuk
menghitung besarnya gaya yang bekerja harus memenuhi syarat dari
kesetimbangan
ΣFx = 0 (215)
ΣFy = 0 (216)
ΣM = 0 (217)
262 Gaya Dalam
Gaya dalam dapat dibedakan menjadi
1 Gaya normal (normal force) adalah gaya yang bekerja sejajar sumbu
batang
2 Gaya lintang geser (shearing force) adalah gaya yeng bekerja tegak lurus
sumbu batang
3 Momen lentur (bending momen)
Persamaan kesetimbangannya adalah (Popov EP 1996)
sect Σ F = 0 atau Σ Fx = 0
Σ Fy = 0 (tidak ada gaya resultan yang bekerja pada suatu benda)
sect Σ M = 0 atau Σ Mx = 0
Σ My = 0 (tidak ada resultan momen yang bekerja pada suatu benda)
263 Tumpuan
Dalam ilmu statika tumpuan dibagi atas
1 Tumpuan rolpenghubung
Tumpuan ini dapat menahan gaya pada arah tegak lurus penumpu
biasanya penumpu ini disimbolkan dengan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
20
Gambar 26 Sketsa Reaksi Tumpuan Rol
2 Tumpuan sendi
Tumpuan ini dapat menahan gaya dalam segala arah
Gambar 27 Sketsa Reaksi Tumpuan Sendi
264 Diagram Gaya Dalam
Diagram gaya dalam adalah diagram yang menggambarkan besarnya
gaya dalam yang terjadi pada suatu konstruksi Sedang macam-macam diagram
gaya dalam itu sendiri sebagai berikut
1 Diagram gaya normal (NFD)
Yaitu diagram yang menggambarkan besarnya gaya normal yang terjadi
pada suatu konstruksi
2 Diagram gaya geser (SFD)
Yaitu diagram yang menggambarkan besarnya gaya geser yang terjadi
pada suatu konstruksi
3 Diagram moment (BMD)
Yaitu diagram yang menggambarkan besarnya momen lentur yang terjadi
pada suatu konstruksi
27 Mesin Bubut
Proses permesinan adalah waktu yang dibutuhkan untuk mengerjakan
elemen-elemen mesin yang meliputi proses kerja mesin dan waktu pemasangan
Reaksi
Reaksi
Reaksi
( Popov EP 1996 )
( Popov EP 1996 )
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
21
Pada umumnya mesin-mesin perkakas mempunyai bagian utama yaitu
a Motor penggerak (sumber tenaga)
b Kotak transmisi (roda-roda gigi pengatur putaran)
c Pemegang benda kerja
d Pemegang pahatalat potong
Prinsip kerja mesin mesin bubut adalah benda kerja yang berputar dan
pahat yang menyayat baik memanjang maupun melintang Sedangkan macam-
macam pekerjaan yang dapat dikerjakan dengan mesin ini adalah antara lain
- Pembubutan memanjang dan melintang
- Pengeboran
- Pembubutan dalam atau memperbesar lubang
- Membubut ulir luar dan dalam
Perhitungan waktu kerja mesin bubut adalah
1 Kecepatan pemotongan (v)
V = πD (218)
Dimana
D = diameter banda kerja (mm)
N = kecepatan putaran (rpm)
2 Pemakanan memanjang
Waktu permesinan pada pemakanan memanjang adalah
n = d
v
1000p
(219)
Tm = nS
L
r (220)
Dimana
Tm = waktu permesinan memanjang (menit)
L = panjang pemakanan (mm)
S = pemakanan (mmput)
n = putaran mesin (Rpm)
d = diameter benda kerja (mm)
v = kecepatan pemakanan (mmnt)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
22
3 Pada pembubutan melintang
Waktu permesinan yang dibutuhkan pada waktu pembubutan melitang
adalah
Tm = nS
r
r (221)
Dimana
r = jari-jari bahan (mm)
28 Pengecoran atau penuangan (casting)
Pengecoran atau penuangan (casting) merupakan salah satu proses
pembentukan bahan bakubahan benda kerja yang relatif mahal dimana
pengendalian kualitas benda kerja dimulai sejak bahan masih dalam keadaan
mentah Komposisi unsur serta kadarnya dianalisis agar diperoleh suatu sifat
bahan sesuai dengan kebutuhan sifat produk yang direncanakan namun dengan
komposisi yang homogen serta larut dalam keadaan padat
Proses penuangan juga merupakan seni pengolahan logam menjadi bentuk
benda kerja yang paling tua dan mungkin sebelum pembentukan dengan
panyayatan (chipping) dilakukan Sebagai mana ditemukan dalam artifacts kuno
menunjukkan bukti keterampilan yang luar biasa dalam pembentukan benda dari
bahan logam dengan menuangkan logam yang telah dicairkan (molten metals)
kedalam cetakan pasir khusus menjadi bentuk tertentu Pengecoran dengan
menggunakan cetakan pasir juga merupakan teknologi yang menuangkan larutan
cair dari logam secara hati-hati kedalam cetakan pasir yang sudah dipersiapkan
dengan hasil yang mendekati sempurna Oleh karena itulah proses pembentukan
melalui teknik penuangan ini juga digunakan pada level kebangsawanan seperti
pembuatan benda-benda seni seperti ornament alam dan alat memasak dan lain-
lain
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
23
BAB III
PERENCANAAN DAN PERHITUNGAN
31 Cara KerjaSistemTransmisiPadaMesinPemerasBatangSorghum
Cara kerja mesin ini adalah tenaga dari motor diesel akan dipindahkan
melalui belt menuju puli besar setelah itu putaran ditransmisikan melalui roda gigi
transportir pertama ke roda gigi sedang kemudian putaran itu ditransmisikan lagi
oleh roda gigi transportir kedua ke roda gigi besar Putaran roda gigi besar ini
dihubungkan dengan roda gigi pada rol depan sehingga poros rol berputar
Selanjutnya putaran poros rol depan ini ditransmisikan ke poros rol atas dan
belakang melalui tiga buah roda gigi sehingga poros rol atas dan belakang dapat
berputar Putaran ketiga buah rol dibuat searah agar saat batangsorghum
dimasukkan batangsorghum dapat terbawa oleh rol
Secara garis besar proses mesin pemeras batangsorghum adalah mula-
mula batangsorghum dimasukkan antara rol atas dan rol depan kemudian rol
menggilas batangsorghum Penggilasan rol pertama masih tersisa nira dalam
ampas yang kemudian digilas kembali oleh rol belakang sehingga tidak ada lagi
nira yang tersisa dalam ampas Nira tersebut akan jatuh ke penadah yang telah
disediakan Nira yang telah terkumpul dalam penadah tersebut dapat langsung
digunakan untuk proses pembuatan bio etanol selanjutnya
32 PerencanaanPulidanSabuk
Diketahuispesifikasitransmisipadamesinpemerasbatangsorghumdandiesel
sebagaiberikut
1 Putarandiesel ( 1N ) = 1420 Rpm
2 Diameter puli yang digerakan ( 2D ) = 795 mm
3 Panjangsumbupuli dieseldanpuli yang digerakkan( x ) = 4m
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
24
Analisa perhitungan
1 Kecepatan sabuk
V = p 1d 抈學恘迷
= 米學 酵迷 學酵學 d迷恘迷
= 2972 ms
2 Panjang sabuk yang digunakan
dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig -+++=
x
ddxddL
4
)(2)(
2
221
21
p
= 157Ῠ04十0795邹十24十族ῨĖi能Ė行k闹邹潜ii 祖
=157(1195)+8+Ῠ能ĖƼk闹邹潜嫠o
=1876+8+001
=9886 m
3 Sudut kontak (q ) yang terjadi pada sabuk antara puli diesel dan pulimesin
pemeras batang sorghum
Gambar31Sabukdanpuli
x = 4 m
B Puli diesel
Puli yang digerakkan
A
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
25
Untuksabukterbuka sudutsinggung yang terjadiantarasabukdanpuli
Sin x
dd
x
rr
21212 -
=-
=a
= Ė行k闹能Ėi㷠i
a = 滚轨柜能嫠00495
= 283deg
Sudut kontak puli pada motor
θ = (180deg ndash 2 α) 180p
= (180deg ndash 2 283deg) 180
143
= (17434deg) 01744
= 304rad
Sudut kontak puli pada roda gigi
θ = (180deg+ 2 α) 180p
= (180deg + 2 283deg) 180
143
= (18566deg) 01744= 304 rad
4 Koefisien gesekan
micro = 054 ndash d恘學ad恘嫩剿
= 054 ndash d恘學ad恘嫩d幂蜜d
= 054 ndash d恘學密d米d
= 054 - 0233= 03
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
26
MenghitungBesarnyaKapasitasMesinPemerasBatangSorghum
Luassatubatangsorghum故实挥辊㷠
= 314 (12)2
= 452 16 mm2
Luassepuluhbatangsorghum = 452 16 mm2 x 10 batang
= 4521 6 mm2
Gaya pemerasanadalah
(Ft) = 鸟拟
= 嫠㷠iĖƼi念鸟狞i闹㷠嫠o弄弄潜
= 274kN
Gaya perasdengansudut 70
Ft = 2740 N cos 70
= 8375 N
Kemudianuntukmenentukandaya yang
diperlukanpadamesinpemerastebuiniadalahsebagaiberikut
Torsi padarolatas
T = Gaya x frac12 diameter
= 8375N x 0105 m
= 8775Nm
Dayauntukmemutarrol
P =m行行闹娘弄诺㷠π诺iĖoĖ
= 36738 watt
= Ƽo行Ƽm糯狞疟疟行io
= 492 HP
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
27
Perbandingantranmisi
1 Motor Puli A ΰ嫠ΰ㷠 = 劈㷠劈嫠
N2 = 嫠i㷠Ė铺i嫠行k闹
= 73232 Rpm
2 Puli B - Pinion C
Satuporos maka NA = NC
NA = 73232 Rpm
3 Pinion C ndash Roda Gigi D
ND = 劈品ΰ品劈劈
=嫠㷠i行Ƽ㷠Ƽ㷠破颇屏oĖi
= 15035Rpm
4 Roda Gigi D ndash Pinion E
Satuporosmaka ND=NE
ND = 15035Rpm
5 Pinion E ndash Roda Gigi F
NF = 劈琵ΰ琵劈毗
= 嫠闹ĖƼ闹㷠嫠闹m嫠㷠
= 398 Rpm 40 ࡨ Rpm
Torsi padarodagigiOslash 875 mm
T =鸟诺oĖ㷠胚诺iĖ
= Ƽo行Ƽm诺oĖ㷠气铺iĖ
= 8775Nm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
28
DayauntukmemutarporosrodagigiOslash 875 mm
P = 孽诺㷠π诺娘oĖ
= m行行闹诺㷠π诺嫠闹ĖoĖ
= 16734 watt
Torsipadaporospuli
T = 鸟诺oĖ㷠胚诺娘
= 嫠o行Ƽi诺oĖ㷠胚诺行ƼĖ
= 234Nm
Dayauntukmemutarporospuli
P = 孽诺㷠π诺娘oĖ
= 㷠Ƽi诺㷠π诺行ƼĖoĖ
= 17904 watt
= 嫠行kĖi糯狞疟疟行io
asymp 24 HP
Olehkarenaitu kitamengambil diesel dengandaya 24 HP
Daya yang ditransmisikan P = 24 HP
17904 W = Ῠ馆嫠石馆㷠) v = Ῠ馆嫠石馆㷠) 2972 馆嫠 石馆㷠 = 嫠行kĖi㷠k行㷠
馆嫠 石馆㷠 = 60242棺 (i)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
29
딸轨v硅棍逛闺锅轨 23 log 足飘前飘潜卒 = 幌嫠凰嫠 实0h果h04 实0912
log dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig
2
1
T
T = Ėk嫠㷠㷠Ƽ
log dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig
2
1
T
T = 0397
dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig
2
1
T
T = 249 (ii)
Dari persamaan (i) dan (ii) 60242十馆㷠馆㷠 实249
60242 + 馆㷠 = 249馆㷠
60242 = 149 馆㷠 馆㷠 = 40438 N 馆嫠 石404h棺实60242棺 馆嫠 = 100672 N
5 Massa per meter panjang sabuk (m)
m = Area x Panjang x Densitas
= A x 9886m x 1140kgm3= 9886 A kgm2
6 Gaya tarik sentrifugal (Tc)
Tc = m x V2
= 9886 A kgm2x (2972ms)2
= 9886 A x 8832784 N
= 873210o A N
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
30
7 Gaya tarik total
T = T1+ Tc
= 100672N+873210o A N (iii)
8 Gaya tarik maksimum pada sabuk (T)
T = As
= 410o A N (iv)
Dari persamaan (iii) dan (iv)
100672N+873210o A N = 410o A N
4732 10o A N = 100672 N
A = 212747 10能o桂㷠
A = 212747桂桂㷠
9 Daya yang ditransmisikan sabuk pada kecepatan v = 2935ms
P = )( 21 TT - v
= (100672 Nndash 40438N)2935 ms
= 17678679watt
= 2370 hP
v Daya yang ditransmisikan hanya 2370 hP hal ini dikarenakan pada
saat sabuk berputar terjadi selip antara sabuk dengan puli oleh karena itu daya
yang ditransmisikan tidak 24 hP
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
31
33 PerhitunganRoda Gigi
1 Dalam menghitung roda gigi AElig 124 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 8 mm
- Jumlah gigi (Z) 11
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 8 mm
= 2512 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 8 + 025 x 8 mm
= 18 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 8 mm x 11
= 88 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 88 mm ndash 2 (8mm + 025 x 8mm)
= 60 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 88 mm + 36 mm= 124 mm
f Adendum 1 m 8 mm
g Dedendum 125 m 10 mm
h Working depth 2 m 16 mm
i Total depth 225 m 18 mm
j Filled radius at root 04 m 32 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
32
2 Dalam menghitung roda gigi AElig875 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 14 mm
- Jumlah gigi (Z) 58
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 14 mm
= 4396 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 14 + 025 x 14 mm
= 315 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 14 mm x 58
= 812 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 812 mm ndash 2 (14 mm + 025 x 14 mm)
= 777 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 812 mm + 63 mm
= 875 mm
f Adendum 1 m 14 mm
g Dedendum 125 m 17 mm
h Working depth 2 m 28 mm
i Total depth 225 m 315 mm
j Filled radius at root 04 m 56 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
33
3 Dalam menghitung roda gigi AElig215 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 10 mm
- Jumlah gigi (Z) 17
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 10 mm
= 314 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 10 + 025 x 10 mm
= 225 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 10 mm x 17
= 170 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 170 mm ndash 2 (10 mm + 025 x 10 mm)
= 145 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 170 mm + 45 mm)
= 215 mm
f Adendum 1 m 10 mm
g Dedendum 125 m 125 mm
h Working depth 2 m 20 mm
i Total depth 225 m 225 mm
j Filled radius at root 04 m 4 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
34
4 Dalam menghitung roda gigi AElig604 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 8 mm
- Jumlah gigi (Z) 71
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 8 mm
= 2512 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 8 + 025 x 8 mm
= 18 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 8 mm x 71
= 568 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 568 mm ndash 2 (8 mm + 025 x 8 mm)
= 548 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 568 mm + 36 mm)
= 604 mm
f Adendum 1 m 8 mm
g Dedendum 125 m 10 mm
h Working depth 2 m 16 mm
i Total depth 225 m 18 mm
j Filled radius at root 04 m 32 mm
331 Menghitung Kekuatan Roda Gigi
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
35
1 kekuatan roda gigi AElig124 yang berfungsi sebagai pinion
a menghitung kecepatan pinion
Dalam menghitung kecepatan dari pinion dibutuhkan data-data
sebagai berikut
- Modul (m) 8 mm
- Jumlah gigi dari pinion (Tp) 11
- Jumlah putaran dari roda gigi pinion (柜颇) 124 rpm
- Jumlah gigi dari roda gigi (馆啤) 71
- Allowable Static Stress (fo) lampiran 4 105 kg桂桂㷠
- Lebar muka gigi (b) 15708 mm
- Faktor keamanan (Cs) lampiran 5 125
Kecepatan dari pinion adalah 惯 实挥果딸贵果柜贵100
实挥果桂果馆贵果柜贵100
实挥果8果11果124100
= 34264 mmenit
= 57 m detik
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
36
34 Desain Poros Roda Gigi
DesainPorosPulidanRodaGigi Pinion Dengan Gear
Diketahui P = 24 PK = 17904 watt T1 = 100672 N
N = 730 Rpm T2 = 40438 N
T1 T2 实25世
WGear = 3924 N
WPuli = 106635 N
σ = 40 Mpa = 40 N mm世 2
Km = 2
Kt = 2
DGear = 124 mm =RGear = 63 mm
DPuli = 795 mm = RPully = 3975 mm
Maka torsi yang di transmisikanoleh shaft
T = 鸟时oĖ㷠胚娘 实 嫠行kĖi时oĖ㷠胚时行ƼĖ = 234 Nm =234000Nmm
Bebankebawah vertical porospadapuli
= T1 + T2 + Wpuli =(100672 +40438 + 106635) N
= 247745 N
Torsi pada gear samapadaporos makabeban vertical keatasporospada gear
Ft = 孽捏扭泞狞暖实 㷠Ƽi时嫠Ė遣o㷠
= 39 x 103 N
Total bebanvertikalkeataspadaporos
Ft ndash Wgear = 3900 ndash 3924 = 386076 N
RC
386076 N
247745 N
RD
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
37
Dari momen di D
RC x 270 = 386076 x 380 + 247745 x 110
RC = 嫠io行Ėmmm嫩㷠行㷠闹嫠k闹㷠行Ė
RC = 6443 N
RD + 386076 = RC + 247745 N
RD = 6443 + 247745- 386076
RD = 110479 N
BM di gear danpuli = 0
BM di A = 386076 110 = 4246836 Nmm
BM di B = 247745 110 = 2715195 Nmm
BM maksimum di A maka M = MA = 4247 10Ƽ Nmm
Moment punter equvivalen
Te = 税ῨKm 时M邹㷠十ῨKt 时T邹㷠
= 税Ῠ2时4247 时10Ƽ邹㷠 十Ῠ2时24h时10Ƽ邹㷠
= 税721480h6 时10o 十2h6196 时10o
= 税957676h6 时10o
= 9786 10Ƽ Nmm
Te = 胚嫠o τ时dƼ
9786 10Ƽ = 气嫠o 时40딸h
dƼ = 12466242
d = 4995mm atau 50 mm
Diameter yang digunakan 50 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa poros pada mesin
dengan diameter 60 mm aman karena melebihi diameter yang diperlukan
yaitu 50 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
38
Gambar 32DesainPorosPulidanRoda Gigi Pinion
B C D
110 270
A C
BD
A
A
A
C D
B
B
D C
B
CD
(a) Space Diagram
(e) BM Diagram
(d) NFD
(c) SFD
(b) Torsi Diagram 234x103 Nmm
1241845Nmm
3048155Nmm
3924 N 106635 N
112895 N 277105 N
A B
110
Pinion Puli
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
39
DesainPorosRoda Gigi Pinion Dengan Gear
Diketahui T = 234x103Nmm
N = 150 Rpm
AC = 85 mm
BD = 85 mm
Dc = 215 mm = Rc = 175 mm
Dd = 604 mm = Rd = 302 mm
AB =290 mm
σ = 84 Nmm2
τ = 40 Mpa = 40 Nmm2
Θc = 80o
Wd = 810 N
Θc = 72o
Wc = 108 N
Km = 2
Kt = 2
Daya yang ditransmisikan
P x 60 = T2πN
P = 㷠Ƽi诺嫠Ėsup3㷠胚嫠闹ĖoĖ
= 36738 Kw
Karena Torsi kebawah di C dan di D sama Maka gayatangensialdigearC
FtC = 孽捏宁 =
㷠Ƽi诺嫠Ėsup3嫠行闹
= 1337 N
Ftcrsquo = 嫠ƼƼ行虐纽c嫠m
=4327 N
Gaya total kebawah di C = Ftc + Wc=4327 N + 108 N = 4435 N
Gaya tangensial gear D
FtD = 孽捏拧 =
㷠Ƽi诺嫠Ėsup3ƼĖ㷠 = 7748 N
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
40
Ftdrsquo = 行行im虐纽c嫠Ė
= 行行imĖ嫠om = 4612 N
Gaya total kebawah di C = FtD + WD=4612 N + 810 N = 5422 N
Maka RAdan RB = Reaksipada A dan B
RA + RB = 5422 N + 4435 N
= 9857 N
Momen di A
RB x 290 = 5422 x 205 + 4435 x 85
RB = 嫠嫠嫠嫠闹嫠Ė嫩Ƽ行ok行闹㷠kĖ
RB = 5133 N
RA = 9857 ndash 5133 = 4724 N
BM di C
MC = RA x 85
= 4724 x 85
= 401540Nmm
BM di D
MD = RB x 85
= 5133 x 85
= 436305Nmm
Maximum bending momen
M = MD = 436305Nmm
A
C D
B120
290
RB RA
5422 N 4435 N
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
41
MomenPuntirEquivalent
Te = 税ῨKmxM邹sup2十ῨKtxT邹sup2 = 税Ῠ2x4h6h05邹㷠 十Ῠ2x2h4≯10Ƽ邹sup2 = 税76x10嫠嫠 十219x10嫠嫠
= 税979x10嫠Ė
= 989 x 10闹 Nmm
989 x 10闹 Nmm = 气嫠o xτxdsup3
dsup3 = 1129275
d asymp 50 mm
untuk Equivalent bending momen ( Me)
Me = 嫠㷠 揍KmxM 十税ῨKwxM邹㷠十ῨKtxT邹] = 嫠㷠 揍Ῠ2x4h6h05邹十9890000] = 嫠㷠 1861610
= 930805Nmm
930805 Nmm= 气Ƽ㷠 xσbxdsup3
dsup3 = 1129275
d = 48 mm
darikedua diameter tersebutdiambil yang paling besar
d = 50 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa poros pada mesin
dengan diameter 65 mm aman karena melebihi diameter yang diperlukan
yaitu 50 mm Namun sebaiknya diameter poros yang digunakan adalah 60
mm tidak terlalu besar melebihi 50 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
42
3
A B
C D
120
290
A C
BD
A
A
A C D
B
B
D CB
C D
(a) Space Diagram
(e) BM Diagram
(d) NFD
(c) SFD
(b) Torsi Diagram 234x103 Nmm
436305 Nmm 401540 Nmm
4435N 5422N
5113 N 4724 N
Gambar 33DesainPorosRoda Gigi Pinion Dengan Gear
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
43
35 Menentukan Dimensi pasak
Pasakdigunakanuntukmenahangaya geser antara poros dengan rol
maupun poros dengan gear Bahanpasakterbuatdari ST 42
kekuatanbahandiketahuikekuatangesersebesar τ=40
Nmm2dankekuatantariksebesar
σ= 70 Nmm2
1 Kekuatanijin pasak
- Tegangantarikmaksimumpasak
σu = 70 Nmm2
σmax =σy
= 40 Nmm2
- Tegangangesermaksimumpasak
τ max = 嫠㷠σ max
= 嫠㷠40 Nmm㷠
= 20 Nmm㷠
2 Diameter poros diketahui 50 mm dari tabel didapat
w = 16 mm
t = 10mm
dan bila diketahui T = l x w x τ x 焦d = l x 16 x 42 x
a迷d = 16800 l N mm(i)
dan juga T = 靳學恘 x τ x 焦米 =
靳學恘 x 42 x a迷米 = 103 x 學迷恘N铰铰d (ii)
maka dari persamaan (i) dan (ii) didapat
l = 學迷米學迷恘梗铰铰d學恘密迷迷抈铰铰 = 61 31 mm
dan bila diketahui T = l x 缴d x σ x
焦d = l x 學迷d x 70 x
a迷d = 87510 l N mm(iii)
maka dari persamaan (ii) dan (iii) didapat
l = 學迷米學迷恘梗铰铰d密蜜a學迷抈铰铰 = 1177 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
44
maka dimensi pasak adalah w = 16 mm t = 10 mm l = 1177 mm
351 Lubangpasak
Proses penggefrasisan untuk lubangpasakw = 16 mm t = 10 mm l =
1177 mm dengan menggunakan 2 mata frais diameter 5 mm dan 16 mm dua
tahap Bahan poros baja ST 34 Sebelum proses pengefraisan terlebih dahulu
pastikan matafrais tidak dalam keadaan rusak
1 Waktu pengerjaan dengan mata frais 5 mm
Putaran (n) = 150 rpm
Sr = 018
Kedalaman (l) = 10 mm
Waktu untuk sekali pengefraisan
Tm =nSr
ld
30 +
=ĖƼ闹嫩ƼĖ嫠m嫠闹Ė
= 0167 menit
Pengefraisan dilakukan di 4 titik sehingga waktu pengefraisan
= 4 x 0167
= 0668 menit
Waktu setting = 5 menit
Waktu pengefraisan untuk mata frais 5 mm adalah 0668 + 5 = 5668menit
2 Waktu pengefraisan 16 mm dengan mata frais28 mm
Putaran (n) = 150 rpm
Sr = 018
Kedalaman(l) = 10 mm
Waktu untuk sekali pengefraisan
Tm =nSr
ld
30 +
=ĖƼ㷠闹嫩ƼĖ嫠m嫠闹Ė= 038 menit
Pengefraisan dilakukan di 4 titik sehingga waktu pengefraisan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
45
= 4 x 038
= 152 menit
Waktu setting = 5 menit
Waktu pengerjaan untuk mata frais 5 mm adalah 152 + 5 = 652 menit
Waktu total pengerjaan untuk pengefraisan lubang pasak= 12188 menit
atau 13 menit
36 Desain untuk rumah bearing
Untuk diameter bearing 40 mm diameter bor 17 mm lebar bearing 12
mm Dengan no bearing 203 hasil ini didapat dari tabel bearing maka tebal rumah
bearing adalah
Diketahui 逛 = 60 mm ( jarak antar baut)
w = 9465 N
σ ( tegangan bending cast iron) = 15 N桂桂㷠
棍实顺h灌逛2 σ l
棍实顺h94656021512
棍实radic47h25
t = 2175 mm
Untuk diameter bearing 50 mm diameter bor 20 mm lebar bearing 15
mm Dengan nomor bearing 304 hasil ini didapat dari tabel bearing maka tebal
rumah bearing adalah
Diketahui
a =70 mm ( jarak antar baut)
w = 1134 N
σ ( tegangan bending cast iron) = 15 N桂桂㷠
棍实顺h灌逛2 σ l
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
46
棍实顺h11h47021515
棍实税5292
t = 23 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa rumah bearing yang ada pada mesin adalah aman dengan tebal 25 mm
37 Perhitungan Las
Pengelasan yang ada pada kontruksi alat ini terbagi menjadi 2 jenis
untuk bagian rangka adalah las sudut dan las V menggunakan las listrik
Perhitungan kekuatan las pada sambungan tepi padarangka dengan tebal plat 10
mm panjang pengelasan 500 mm sehingga untuk memperhitungkan kekuatan las
ditentukan A dengan
A = 10mm sin 45 500 mm
= 10mm 0707 500 mm
= 3535 mm2
Elektroda yang digunakan E 6013
E 60 = Kekuatan tarik terendah setelah dilaskan adalah 60000 psi atau 420
Nmm2
1 = Posisi pengelasan mendatar vertical atas kepala dan horizontal
3 = Jenis listrik adalah DC poloaritas bolik (DC+) diameter elektroda 5 mm
arus 230 ndash 270 A tegangan 27-29 V
Tegangan yang terjadi pada sambungan adalah
Fmax = ƼĖĖ铺km嫠㷠
= 14715 N
AF max
=s
353551471 N
=s
= 0416 Nmm2
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
47
Tegangan tarik ijin las (st)
st = 05 s ijin
= 05 420 Nmm2
= 210 Nmm2
Karena s pengelasan lts ijin maka pengelasan aman
38 MenentukanKapasitasPenggilasanBatangSorghum
Kapsitaspenggilasan = keliling roll x jumlahputaran
= 2 π r x 40 Rpm
= 2 π 0105 x 40 Rpm
= 26376 mmenit
Kapasitas = kapasitaspenggilasan x beratsorghum x jumlahbatangsorghum
= 263 x 0125 kgm x 10
= 6594 Kgmenit x 60
= 3956 Kgjam
Atau 4000 Kgjam
Makakapasitasmesinpemerasbatangsorghuminiadalah 4000 Kgjam
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
48
BAB IV
PROSES PEMBUATAN ALAT 41 Pembuatan Mesin
Mesin ini dibuat atas kerjasama antara mahasiswa Teknik Universitas
Sebelas Maret dengan bengkel mesin Universitas Sebelas Maret Untuk
menyelesaikannya dibutuhkan waktu 3 bulan dan untuk pengetesan mesin
membutuhkan waktu 1 minggu
411 BahanYang Digunakan
a Dua buah rol dengan diameter 200 mm dan sebuah rol dengan diameter
250 mm sebagai penggilas
b Besi plat dengan tebal 10mm sebagai tempat penghantar nira dan
sorghum
c Besi profil U ukuran 150 x 38 x 38 mm sebagai rangka dan landasan
d Kayu jati ukuran 150 mm x 200 mm sebagai landasan mesin
e Kuningan plat sebagai bantalan geser metal
f Bearing
g Baut M 14 dan M 12 sebagai pengunci bantalan
h Besi diameter 60 mm dan 50 mm sebagai poros
412 Alat Yang Dibutuhkan
a Gergaji
b Mesin bubut
c Mesin bor
d Mesin gerinda
e Mesin las
f Meteran
g Siku mistar baja
h Amplas
i Catthinner
j Kapur
k kuas
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
49
413 Peta Operasi Kerja
Peta operasi kerja adalah Peta Kerja yang menggunakan urutan kerja
dengan jalan membagi pekerjaan tersebut kedalam elemen-elemen operasi
secara detail
Peta Operasi Kerja Pembuatan Roda Gigi dan Roll
Poros Roda Gigi 1 amp 2 Poros Rol 3 4 amp 5 Roda gigi
0-1 0-1 0-1
0-2 0-2 0-2
1-1
1-2
1-3
1-2
1-1
1-1
Di ukur dengan sket match
Operasi Bubut
Pemeriksaan ukuran
0-3
0-4
0-3
0-4
0-3
0-5
Di ukur dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan ukuran
Pembuatan cetakan
Pemeriksaan ukuran
Operasi pengecoran
Di ukur dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan ukuran
Pemeriksaan ukuran
Pemeriksaan ukuran
Operasi mesin bor
Pemeriksaan ukuran
0-4
Operasi mesin gerinda
Pemeriksaan ukuran
1-2
Dirakit
0-5
Proses Perlakuan panas
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
50
Resume
Langkah Kerja Pembuatan Poros Roda Gigi 1 amp 2
- Operasi 1 Proses pengukuran dengan sket match poros yang akan
Dibubut menandainya sesuai dengan ukuran masing-
masing poros
- Operasi 2 Proses pembubutan pada ujung kanan sepanjang 300 mm
dari diameter 70 mm menjadi diameter 65 mm
- Pemeriksaan 1 Diperiksa ukurannya
- Operasi 3 Mengukur dengan menggunakan sket match
- Operasi 4 Dilakukan proses pembubutan pada ujung kiri sepanjang
250 mm dari diameter 70 mm menjadi diameter 65 mm
- Pemeriksaan 2 Diperiksa ukurannya
- Operasi 5 Proses pengefraisan sepanjang 50 mm dengan kedalaman
7mm
- Pemeriksaan 3 Diperiksa ukurannya
Poses pengerjaan
Bahan cast iron grade 15 Oslash70 panjang 555 mm
1 Mengambil bahan dan perlengkapan mesin bubut
2 Mengecek ukuran bahan dan alat bantu yang diperlukan
3 Mempersiapkan mesin bubut dan perlengkapan yang lainya
4 Menyeting pahat dan putaran mesin bubut
5 Menyekam benda kerja sepanjang 180 mm
6 Membubut rata permukaan ujung benda kerja
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
51
7 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadiOslash 65 mm
sepanjang 500 mm
8 Membalik benda kerja
9 Menyekam benda kerja sepanjang 220 mm
10 Memfacing benda kerja sampai benda kerja berukuran panjang 550 mm
11 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadiOslash65 mm
sepanjang250 mm
12 Menganti pahat rata dengan pahat alur
13 Membubut alur benda kerja dengan posisi pahat alur 50 mm dari ujung
benda kerja sedalam 95 mm
14 Mengganti pahat alur dengan pahat rata
15 Melepas benda kerja
Poses pengerjaan
Bahan cast iron grade 15 Oslash 70 panjang 310 mm
1 Mengambil bahan dan perlengkapan mesin bubut
2 Mengecek ukuran bahan dan alat bantu yang diperlukan
3 Mempersiapkan mesin bubut dan perlengkapan yang lainya
4 Menyeting pahat dan putaran mesin bubut
5 Menyekam benda kerja sepanjang 100 mm
6 Membubut rata permukaan ujung benda kerja
7 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadi Oslash 65 mm
sepanjang 150 mm
8 Membalik benda kerja
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
52
9 Menyekam benda kerja sepanjang100 mm
10 Memfacing benda kerja sampai benda kerja berukuran panjang 300 mm
11 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadi Oslash65 mm
sepanjang 160 mm
12 Mengganti pahat rata dengan pahat alur
13 Membubut alur benda kerja dengan posisi pahat alur 50 mm dari ujung
benda kerja sepanjang 78 mm sedalam 95 mm
14 Mengganti pahat alur dengan pahat rata
15 Melepas benda kerja
Langkah Kerja Pembuatan Roda Gigi
- Operasi 1 Proses pengukuran dengan sket match dan meteran untuk
roda gigi yang akan dibuat
- Operasi 2 Proses pembuatan cetakan negative sesuai dengan ukuran
masing-masing roda gigi yang akan dibuat
- Pemeriksaan 1 Diperiksa ukurannya
- Operasi 3 Proses pengecoran dan pembentukan roda gigi
- Operasi 4 Proses penghalusan setelah proses pengecoran
- Operasi 5 Proses perlakuan panas dengan penambahan kadar carbon
untuk meningkatkan tingkat kekerasannya
- Pemeriksaan 2 Diperiksa ukurannya
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
53
Proses pengecoran untuk pembuatan Puli dan Roda Gigi
Gambar 41 Roda gigi lurus
a) Proses awal pembuatan cetakan ini dilakukan dengan terlebih dahulu
membuat model atau Pola dengan posisi model berada pada kedua
bagian cetakan yakni drag dan cope maka model dibuat dari dua keping
kayu (papan) yang digabungkandengan model yang berbentuk bundar
b) Pengerjaan berikutnya ialah pembuatan inti dimana inti (teras) ini dibuat
dari pasir cetak dari jenis Pasir minyak atau pasir kwarsa dengan
campuran minyak nabati
d) Urutan pekerjaan yang harus dilakukan dan dipersiapkan sebelum
pengisian pasir kedalam rangka cetak antara lain
- Menyiapkan plat (papan) landasan
- Tempatkan rangka cetak diatas papan untuk cetakan bawah (drag)
dengan pola inti (kayu) untuk kedudukan inti (teras) pasir
e) Pengisian pasir kedalam rangka cetak
f) Pembuatan saluran dengan cara memasangkan saluran secara tegak lurus
g) Pekerjaan berikutnya ialah menempatkan kembali rangka cetak yakni
menggabungkan kedua cetakan (drag dan cope) pada benda bulat
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
54
simetris ini sebenarnya tidak terlalu sulit dimana yang paling penting
adalah penempatan posisi kedudukan Intinya telah ditempatkan ditengah-
tengah rangka cetak dengan memposisikan lubang cope pada inti serta
posisi pen pengarah dari rangka cetak dalam keadaan sejajar maka posisi
rongga sudah sejajar
h) Proses penuangan merupakan proses yang menentukan keberhasilan
dalam pembentukan benda kerja oleh karena itu didalam pelaksanaannya
harus dilakukan secara hati-hati terutama dalam memperlakukan cetakan
ini Dan yang paling penting lagi dalam proses penuangan ini ialah faktor
keselamatan kerja alat-alat keselamatan kerja seperti sarung tangan
sepatu kaca mata dan lain-lain hendaknya sangat diperhatikan
Gambar 42 Proses penuangan ( Hardi Sujana 2008 )
Langkah Kerja Pembuatan Rumah Bantalan
- Operasi 1 Pengukuran benda kerja untuk rumah bantalan dengan
ukuran 100 mm x 100 mm
- Operasi 2 Proses pemotongan dengan menggunakan mesin las sesuai
dengan yangdirencanakan
- Operasi 3 Pengerjaan penghalusan bekas potongan las dengan
gerinda tangan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
55
- Pemeriksaan 1 Dilakukan pemeriksaan ukuran rumah bantalan
- Operasi 4 Pada bagian rangka yang sudah dilasdiberi tanda titik dan
dibor dengan menggunakan bor tangan untuk menjadi
diameter 80 mm
- Operasi 6 Pemeriksaan ukuran lubang yang telah di bor
Proses Perakitan Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum
Perakitan merupakan tahap terakhir dalam proses perancangan dan
pembuatan suatu mesin atau alat dimana suatu cara atau tindakan untuk
menempatkan dan memasang bagian-bagian dari suatu mesin yang digabung dari
satu kesatuan menurut pasangannya sehingga akan menjadi perakitan mesin yang
siap digunakan sesuai dengan fungsi yang direncanakan
Sebelum melakukan perakitan hendaknya memperhatikan beberapa hal sebagai
berikut
1 Komponen-komponen yang akan dirakit telah selesai dikerjakan dan telah
siap ukuran sesuai perencanaan
2 Komponen-komponen standar siap pakai ataupun dipasangkan
3 Mengetahui jumlah yang akan dirakit dan mengetahui cara pemasangannya
4 Mengetahui tempat dan urutan pemasangan dari masing-masing komponen
yang tersedia
5 Menyiapkan semua alat-alat bantu untuk proses perakitan
Langkah kerja
1 Memasang rol ke- 1 ke- 2 dan ke- 3 pada rangka yang pada kedua
ujungnya terlebih dahulu dipasang bantalan
2 Memasang roda gigi pada poros rol 1 2 dan 3 kemudian dipasak
3 Memasang roda gigi pada sisi luar poros rol kemudian dipasak
4 Memasang poros transmisi pada rangka yang kedua ujungnya dipasangi
bantalan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
56
5 Memasang puli roda gigi pinion dan roda gigi pada poros transmisi
kemudian dipasak
6 Mengecek semua kondisi sambungan dan pergerakan dari roda-roda gigi
42 Perawatan Alat
Perawatan adalah suatu kegiatan atau pekerjaan yang bertujuan untuk
memperpanjang umur mesin Dengan adanya perawatan diharapkan mesin dapat
selalu dalam kondisi siap pakai dan bekerja dengan baik Jenis perawatan tersebut
adalah mengupayakan pencegahan kerusakan sedini mungkin dengan cara
perawatan secara rutin maupun secara berkala
Adapun alasan-alasan yang mendasari diperlukannya perawatan adalah
a Mesin lebih tahan lama dan berfungsi dengan baik
b Menghindari kerusakan sedini mungkin
c Mengurangi penggantian komponen yang rusak dikarenakan sering
dalam pemakaian
Pemeliharaan alat ini mencakup seluruh rangkaian dan komponen mesin pemeras
sorghum yang meliputi
1 Poros dan Rol
Hal-hal yang perlu dilakukan dalam pemeliharaan poros dan rol adalah
a Rol setelah selesai digunakan dibersihkan dari sisa-sisa kotoran dan cairan
yang masih menempel
b Antara poros dan bearing diberi pelumas agar dapat berputar dengan lancar
2 Roda gigi
Hal-hal yang dilakukan untuk perawatan roda gigi
a Melumasi roda gigi tersebut supaya gesekannya dapat lebih halus dan
tidak cepat aus
b Setiap selesai digunakan roda gigi harus dibersihkan dan dicek untuk
mengetahui keadaan gigi-giginya
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
57
3 Rangka
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan rangka adalah
a Mengecat rangka untuk menghindari karat dan keropos
b Membersihkan rangka setelah digunakan untuk menggilas tebu
c Memeriksa sambungan las pada rangka secara berkala
4 Bantalan
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan bantalan
a Melumasi bantalan dengan grease
b Dalam penggunaan apabila perputaran poros dan rol terasa berat dan
suaranya agak kasar maka harus dicek keadaan bantalannya masih dalam
keadaan baik atau tidak
5 Puli dan sabuk
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan puli dan sabuk
a Memeriksa sabuk sebelum digunakan untuk memeras batang sorghum
b Setelah selesai digunakan membersihkan puli dan sabuk dari kotoran dan
debu
6 Diesel
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan diesel
a Mengecek selalu kondisi air pendingin pada mesin diesel
b Mengecek putaran mesin diesel apakah stabil atau tidaknya bila tidak
segera melakukan pengecekan mesin diesel secara menyeluruh
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
58
43 Analisa Biaya Komponen Mesin
Tabel 41 a Biaya Komponen Mesin
No Jenis Komponen Jumlah Harga satuan (Rp)
Harga (Rp)
1 Gear Oslash 20 l = 15 cm 3 30 kg 20000 kg 1800000 2 Gear Oslash 10 l = 10 cm 2 40 kg 20000 kg 1600000 3 Pulley Oslash 100 l = 15 cm 1 100 kg 20000 kg 2000000 4 Gear Oslash 80 l = 15 cm 1 120 kg 20000 kg 2400000 5 Gear Oslash 60 l = 15 cm 1 80 kg 20000 kg 1600000 6 Roller Oslash 20 p = 35 cm 2 60 kg 20000 kg 2400000 7 Roller Oslash 22 l = 15 cm 1 80 kg 20000 kg 1600000 8 Poros penggerak roda gigi 2 20 kg 20000 kg 800000 9 Poros roller 3 15 kg 20000 kg 900000 10 Pasak p=15x1x1 cm 1022000 220000
11 Baut Oslash 26 mm Baut besar untuk dudukan
8 10000 80000
12 Baut Oslash 26 mm Baut pengunci roller
4 15000 60000
13 Plat U p= 10x6x1cm 10m 70000 700000
14 Baut Oslash 22 mm Baut pengunci roda gigi
8 10000 80000
15 Baut Oslash 24 mm Baut penyetel horisontal
2 15000 30000
16 Bearing roller Oslash 40 mm 680000 480000 17 Bearing gear Oslash 50 mm 2 110000 220000 18 Bantalan jati 1000000
19 Beaya Transport mesin dari kudus
750000
20 Beaya lain-lain 250000 Total dana 18980000
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
59
b Honor Teknisi
No Nama Anggaran Waktu Biaya (Rp)
Total (Rp)
1 Honor Teknisi pembuatan 3 buah roller (1 orang )
1 bulan 600000 600000
2 Honor Teknisi pembuatan 5 buah roda gigi pinion (1orang )
2 minggu
600000 600000
3 Honor Teknisi pembuatan 2 buah roda gigi besar (1 orang )
2 minggu
500000 500000
4 Honor Teknisi pembuatan 1 buah pulley (1 orang )
2 minggu
300000 300000
5 Honor Teknisi pembuatan 3 buah mantel roller (1 orang )
3 minggu
1200000 1200000
Total 3200000
Biaya total pembuatan mesin pemeras batang sorghum
Biaya teknisi Rp 320000000
Biaya komponen mesin Rp 1898000000 +
Rp 2218000000
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
60
BAB V
PENUTUP
51 Kesimpulan
Dari hasil Re-Kalkulasi Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum ini
dapat disimpulkan
1 Mesin pemeras batang sorghum ini bekerja dengan menggunakan
penggerak diesel dengan daya 24 hP dan putaran 1420 Rpm
2 Mesin Pemeras Batang Sorghum ini memiliki kapasitas 4000 kgjam
3 Total biaya untuk membuat Mesin Pemeras Batang Sorghum sebesar
Rp22180000-
4 Mesin Pemeras Batang Sorghum ini memiliki tiga buah roller dengan
putaran 40 Rpm dan tiga tingkatan sistem transmisi dengan tiga buah
poros penyangga
52 Saran
Terkait dengan referensi dan data yang didapat masih kurang maka
perhitungan dilakukan dengan asumsi data sehingga bila dilakukan perhitungan
ulang jawaban yangdiasumsikan masih kurang akurat dan kurang tepat
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
61
DAFTAR PUSTAKA
J E Shigley dan Larry D M 1995 ldquoPerancanaan Teknik Mesinrdquo jilid II Edisi
keempat ErlanggaJakarta
Jutz H dan Scharkus E 1996 ldquo Westerman Table for The Metal Traderdquo New
Delhi Weley Eastern Limited
Khurmi RS amp Gupta JK 2002 Machine DesignSCHadamp Company LTD
Ram Nagar-New Delhi
Popov EP 1996 Mekanika Teknik (Machine of Material) Erlangga Jakarta
Sato T dan N Sugiarto H 1994 ldquoMenggambar Mesin Menurut Standart Isordquo PT
Pradya Paramita jakarta
Sularso dan Suga K 1987 Dasar dan PemilihanElemenMesin Cetakankeenam
PradnyaParamitha Jakarta
KenyonWdanGinting D 1985 Dasar-dasarPengelasanErlangga Jakarta
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
ix
243 Rol 14
244 Puli 14
245 Sabuk 14
25 Pasak 17
26 Statika 18
261 Gaya Luar 19
262 Gaya Dalam 19
263 Tumpuan 19
264 Diagram Gaya Dalam 20
27 Mesin Bubut 20
28 Pengecoran Atau Penuangan ( Casting) 22
BAB III PERENCANAAN DAN PERHITUNGAN
31 Cara Kerja Sistem Transmisi pada Mesin Pemeras
Batang Sorghum 23
32 Perencanaan Puli dan Sabuk 23
33 Perhitungan Roda Gigi 31
331 Menghitung Kekuatan Roda Gigi 35
34 Desain Poros Roda Gigi 36
35 Menentukan Dimensi Pasak 43
351 Lubang Pasak 44
36 Desain rumah bearing 45
37 Perhitungan Sambungan Las 46
38 Menentukan Kapasitas Penggilingan Mesin Batang
Sorghum 47
BAB IV ANALISA SISTEM TRANSMISI RODA GIGI LURUS
41 Pembuatan Mesin 48
411 Bahan Yang Digunakan 48
412 Alat Yang Dibutuhkan 48
413 Peta Operasi Kerja 49
42 Perawatan Alat 56
43 Analisa Biaya Komponen Mesin 58
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
x
BAB V PENUTUP
51 Kesimpulan 60
52 Saran 60
DAFTAR PUSTAKA 61
LAMPIRAN
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
xi
DAFTAR GAMBAR
Gambar11 MesinPemerasBatang Sorghum 2
Gambar 21 Roda Gigi LurusLuar (Yefri Chan ST MT 2011) 8
Gambar 22 Bagian-bagian dari Roda Gigi Lurus
( Khurmi dan Gupta 2002 ) 11
Gambar 23 Sebuah Rol Pemeras Batang Sorghum
( Yefri Chan ST MT 2011 ) 14
Gambar 24 Panjang Sabuk dan Sudut Kontak Pada Sabuk Terbuka
( Kurmi RS 2002 ) 15
Gambar 25 Sketsa Prinsip Statika Kesetimbangan ( Popov EP 1996 ) 18
Gambar 26 Sketsa Reaksi Tumpuan Rol ( Popov EP 1996 ) 20
Gambar 27 Sketsa Reaksi Tumpuan Sendi ( Popov EP 1996 ) 20
Gambar 31 Sabuk dan Puli ( Kurmi RS 2002 ) 24
Gambar 32 Desain Poros Puli dan Roda Gigi Pinion 38
Gambar 33Desain Poros Roda Gigi Pinion dengan Roda Gigi 42
Gambar 41 Roda Gigi Lurus 53
Gambar 42 Proses Penuangan ( Hardi Sujana 2008 ) 54
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
xii
DAFTAR TABEL
Tabel 41 Daftar Harga Komponen Mesin 58
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
xiii
DAFTAR NOTASI
D1 = Diameter puli penggerak (mm)
D2 = Diameter puli pengikut (mm)
N1 = Kecepatan puli penggerak (Rpm)
N2 = Kecepatan puli pengikut (Rpm)
d = Diameter puli pengikut (mm)
N = Putaran puli pengikut (Rpm)
L = Panjang total sabuk (mm)
x = Jarak titik pusat puli penggerak dengan puli pengikut (mm)
r1 = Jari-jari puli kecil (mm)
r2 = Jari-jari puli besar (mm)
T1 = Tegangan tight side sabuk (N)
T2 = Tegangan slack side sabuk (N)
micro = Koefisien gesek
θ = Sudut kontak (rad)
β = Sudut alur puli (o)
v = Kecepatan sabuk (ms)
P = Daya yang dipindahkan oleh sabuk (W)
M = Momen (Nmm)
s = Jarak (mm)
t = Tegangangeser (Nmm2)
F = Gaya (N)
A = Luaspenampang (mm2)
Y = Jarak sumbu netral ke titik tempat tegangan yang ditinjau
Tm = Waktu permesinan memanjang (menit)
L = Panjang pemakanan (mm)
S = Pemakanan (mmput)
n = Putaran mesin (rpm)
v = Kecepatan pemakanan (mmnt)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
xiv
r = Jari-jari bahan (mm)
d = Diameter pelubangan (mm)
tmax = Tegangan geser maksimum (Nmm2)
F = Beban yang diterima (N)
dc = Diameter baut (mm)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
1
BAB I
PENDAHULUAN
11 Latar Belakang
Sorghum (Sorghum bicolor L) merupakan salah satu jenis tanaman serelia
yang mempunyai potensi besar untuk dikembangkan di Indonesia karena
mempunyai daerah adaptasi yang luas Tanaman sorghum toleran terhadap
kekeringan dan genangan air serta relatif tahan terhadap gangguan hama atau
penyakit Batang sorghum apabila diperas akan menghasilkan nira yang rasanya
manis Kadar air dalam batang sorghum kurang lebih 70 persen yang artinya
kandungan niranya kurang lebih sebesar itu Nira inilah yang akan dimanfaatkan
sebagai bio etanol dengan proses fermentasi Pada saat ini sudah banyak mesin
yang telah dibuat sebagai pemeras sorghum namun masih sangat sederhana dan
kurang menghasilkan pemerasan yang bagus Untuk meningkatkan efektivitas dan
produktivitasnya maka sistem transmisi roda gigi dikombinasikan dengan sistem
lain seperti sistem roller sebanyak tiga buah sehingga akan didapat unjuk kerja
dari mesin pemeras batang sorghum yang lebih optimal Alasan pemilihan roda
gigi lurus karena mampu mentransmisikan daya yang sangat besar dan optimal
sedangkan menggunakan tiga buah roller karena pada saat pemerasan pertama
masih ada sisa nira yang cukup banyak pada ampas dan perlu diperas kembali
Penggunaan kombinasi roda gigi lurus dengan tiga buah roller ini akan
menghasilkan kinerja mesin pemeras batang sorghum yang optimal
Cara kerja mesin ini adalah tenaga dari motor diesel akan dipindahkan
melalui belt menuju puli besar setelah itu putaran ditransmisikan melalui roda gigi
transportir pertama ke roda gigi sedang kemudian putaran itu ditransmisikan lagi
oleh roda gigi transportir kedua ke roda gigi besar Putaran roda gigi besar ini
dihubungkan dengan roda gigi pada rol depan sehingga poros rol berputar
Selanjutnya putaran poros rol depan ini ditransmisikan ke poros rol atas dan
belakang melalui tiga buah roda gigi sehingga poros rol atas dan belakang dapat
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
2
berputar Putaran ketiga buah rol dibuat searah agar saat sorghum dimasukkan
sorghum dapat terbawa rol
Secara garis besar proses mesin pemeras sorghum adalah mula-mula
sorghum dimasukkan antara rol atas dan rol depan kemudian rol menggilas
sorghum Penggilasan rol pertama masih tersisa nira dalam ampas yang kemudian
digilas kembali oleh rol belakang sehingga tidak ada lagi nira yang tersisa dalam
ampas Nira tersebut akan jatuh ke penadah yang telah disediakan Nira yang telah
terkumpul dalam penadah tersebut dapat langsung digunakan untuk proses
pembuatan bio etanol selanjutnya
Tugas Akhir ini dimaksudkan untuk memberikan suatu fasilitas penunjang
yang dapat dimanfaatkan oleh mahasiswa dalam mempraktekkan dan mengamati
secara langsung tentang pemerasan Mesin Pemeras Batang Sorghum Dalam
sistem transmisi harus dapat diketahui bagaimana mekanisme kerja suatu alat
Pada Tugas Akhir ini penulis tertarik untuk mengamati cara kerja transmisi pada
Mesin Pemeras Batang Sorghum
Gambar 11 Mesin Pemeras Batang Sorghum
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
3
Pengumpulan informasi dan data
(Gathering Information)
Lihat alternatif solusi
(Concept Genrt)
Pilih solusi yang diinginkan
(Concept Evaluation)
Sintesis dan analisis rancangan meliputi
geometri kinematika dinamika kekuatan material proses produksi
estimasi biaya dll
Rancangan memuaskan
Detail rancangan
Produksi pengujian dan
pembuatan Prototipe
Modifikasi untuk produksi
hasil rancangan
Conceptual Design
Embodiment Design
Detail Design
Design problems (Define Problem)
Ya
Tidak
Flow chat Rancang Bangun Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
4
12 Perumusan Masalah
Perumusan masalah dalam proyek akhir ini adalah bagaimana merancang
membuat dan menguji sistem transmisi mesin pemeras batang sorghum yang
sederhana dan efektif Masalah yang akan diteliti meliputi
1 Cara kerja mesin
2 Analisis perhitungan mesin
3 Perkiraan perhitungan biaya
4 Pembuatan mesin
13 Batasan Masalah
Berdasarkan rumusan masalah di atas maka batasan-batasan masalah
pada proyek akhir ini adalah
1 Perhitungan dibatasi hanya pada komponen mesin yang meliputi putaran
roda gigi dan kekuatan poros
2 Cara kerja sistem transmisi pada mesin pemeras sorghum beserta kapasitas
pemerasan mesin pemeras batang sorghum
14 Tujuan Proyek Akhir
Tujuan dalam penulisan Tugas Akhir ini sebagai berikut
1 Melakukan perhitungan dan menganalisa dimensi dalam perancangan
transmisi mesin pemeras batang sorghum
15 Manfaat Proyek Akhir
Manfaat yang diperoleh dari penyusunan laporan Tugas Akhir ini sebagai
berikut
1 Memberikan informasi tentang bagaimana cara kerja sistem transmisi pada
mesin pemeras batang sorghum
2 Menerapkan ilmu perkuliahan elemen mesin dan mata kuliah lainnya yang
berhubungan dengan sistem transmisi mesin pemeras batang sorghum
yang diperoleh dari bangku perkuliahan
16 Metode Pemecahan Masalah
Dalam penyusunan laporan ini penulis mengunakan beberapa metode
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
5
antara lain
1 Observasi
Penulis melakukan pengamatan langsung terhadap kegiatan-kegiatan
khususnya pada obyek-obyek yang berkaitan langsung dengan penggunaan
mesin pemeras batang sorghum
2 Interview
Penulis melakukan tanya jawab dengan operator serta para tenaga ahli
3 Konsultasi
Penulis melakukan konsultasi untuk memperoleh bimbingan serta
petunjuk dari pembimbing lapangan dan sumber-sumber
4 Literatur
Literatur berupa petunjuk kerja operator kuliah internet serta buku-buku
referensi dari perpustakaan Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta
17 Sistematika Penulisan
Dalam penyusunan laporan ini penulisan melakukan pengumpulan data
dengan berbagai cara antara lain
1 Studi Lapangan (Observasi)
Data yang penulis peroleh dari studi lapangan berasal dari
a) Pengamatan selama berada di Kudus
b) Bimbingan dari pemilik bengkel
2 Studi Pustaka (Library Research)
Studi pustaka yang dilakukan untuk memperoleh data-data pendukung
diperoleh dari
a) Manual book yang terdapat di perpustakaan Universitas Sebelas
Maret Surakarta
b) Internet
3 Bertanya langsung kepada karyawan dan pemilik Bengkel Bubut amp Las
ldquoAgung Barokahrdquo Dawe-Kudus
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
6
BAB II
DASAR TEORI
21 Pengertian Tanaman Sorghum
Sorghum termasuk dalam genus Poaceae yang merupakan kelompok
tanaman berbunga seperti gandum beras jagung dan tebu tanaman ini biasanya
memiliki batang berongga dengan daun yang tumbuh pada batang secara
menyirip Sorghum (Sorghum bicolor L) adalah tanaman serealia yang potensial
untuk dibudidayakan dan dikembangkan khususnya pada daerah-daerah marginal
dan kering di Indonesia Keuntungan tanaman sorgum terletak pada daya adaptasi
agroekologi yang luas tahan terhadap kekeringan produksi tinggi perlu input
lebih sedikit serta lebih tahan terhadap hama dan penyakit dibading tanaman
pangan lain Selain itu tanaman sorghum memiliki kandungan nutrisi yang tinggi
sehingga sangat baik digunakan sebagai sumber bahan pangan maupun pakan
ternak alternatif Tanaman sorghum telah lama dan banyak dikenal oleh petani
Indonesia khususnya di daerah Jawa NTB dan NTT Di Jawa sorghum dikenal
dengan nama Cantel dan biasanya petani menanamnya secara tumpang sari
dengan tanaman pangan lainnya Produksi sorghum Indonesia masih sangat
rendah bahkan secara umum produk sorghum belum tersedia di pasar-pasar
Beberapa keuntungan tanaman sorghum dibanding tebu sebagai berikut
1 Adaptasi tanaman sorghum jauh lebih luas dibanding tebu sehingga
sorghum dapat ditanam di hampir semua jenis lahan baik lahan subur
maupun lahan kering
2 Tanaman sorghum memerlukan pupuk relatif lebih sedikit dan
pemeliharaannya lebih mudah daripada tanaman tebu
3 Laju fotosintesis dan pertumbuhan tanaman sorghum jauh lebih tinggi dan
lebih cepat dibanding tanaman tebu
4 Umur panen tanaman sorghum lebih cepat hanya 3-4 bulan dibandingkan
pada tebu yang sampai 7 bulan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
7
22 Sistem Transmisi
Sistem Transmisi adalah sistem yang berfungsi untuk konversi torsi dan
kecepatan (putaran) dari mesin menjadi torsi dan kecepatan yang berbeda-beda
untuk diteruskan ke penggerak akhir Konversi ini mengubah kecepatan putar
yang tinggi menjadi lebih rendah tetapi lebih bertenaga atau sebaliknya
Transmisi daya dengan roda gigi mempunya keuntungan diantaranya
tidak terjadi slip yang menyebabkan speed ratio tetap tetapi sering adanya slip
juga menguntungkan misalnya pada ban mesin (belt) karena slip merupakan
pengaman agar motor penggerak tidak rusak Apabila putaran keluaran (output)
lebih rendah dari masukan (input) maka transmisi disebut reduksi (reduction
gear) tetapi apabila keluaran lebih cepat dari pada masukan maka disebut inkrisi
(increaser gear)
Transmisi daya (Power transmission) adalah upaya untuk menyalurkan
memindahkan daya dari sumber daya (motor diesel bensin turbin gas motor
listrik dll) ke mesin yang membutuhkan daya (mesin bubut pompa kompresor
mesin produksi dll)
23 Teori Roda Gigi
Roda gigi digunakan untuk mentransmisikan daya besar dan putaran yang
tepat Roda gigi memiliki gigi di sekelilingnya sehingga penerusan daya
dilakukan oleh gigi-gigi kedua roda yang saling berkaitan Roda gigi sering
digunakan karena dapat meneruskan putaran dan daya yang lebih bervariasi dan
lebih kompak selain itu roda gigi juga memiliki beberapa kelebihan jika
dibandingkan dengan alat transmisi lainnya yaitu
Oslash Sistem transmisinya lebih ringkas putaran lebih tinggi dan daya yang
besar
Oslash Sistem yang kompak sehingga konstruksinya sederhana
Oslash Kemampuan menerima beban lebih tinggi
Oslash Efisiensi pemindahan dayanya tinggi karena faktor terjadinya slip sangat
kecil
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
8
Oslash Kecepatan transmisi roda gigi dapat ditentukan sehingga dapat digunakan
dengan pengukuran yang kecil dan daya yang besar
Roda gigi harus mempunyai perbandingan kecepatan sudut tetap antara
dua poros Di samping itu terdapat pula roda gigi yang perbandingan kecepatan
sudutnya dapat bervariasi
231 Roda gigi Lurus
Roda gigi lurus digunakan untuk poros yang sejajar atau paralel
Dibandingkan dengan jenis roda gigi yang lain roda gigi lurus ini paling mudah
dalam proses pengerjaannya (machining) sehingga harganya lebih murah
Ciri-ciri roda gigi lurus adalah
1 Daya yang ditransmisikan lt 25000 Hp
2 Putaran yang ditransmisikan lt 100000 Rpm
Jenis-jenis roda gigi lurus antara lain
1 Roda gigi lurus (External Gearing)
Roda gigi lurus (External Gearing) pasangan roda gigi lurus ini digunakan
untuk menaikkan atau menurunkan putaran dalam arah yang berlawanan
Gambar 21 Roda Gigi Lurus Luar
( Yefri Chan ST MT 2011)
232 Nama-nama Bagian Roda gigi
Berikut beberapa buah istilah yang perlu diketahui dalam perancangan
roda gigi yang perlu diketahui yaitu
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
9
1 Lingkaran pitch (pitch circle)
Lingkaran khayal yang menggelinding tanpa terjadinya slip Lingkaran ini
merupakan dasar untuk memberikan ukuran-ukuran gigi seperti tebal gigi jarak
antara gigi dan lain-lain
2 Pinion
Roda gigi yang lebih kecil dalam suatu pasangan roda gigi
3 Diameter lingkaran pitch (pitch circle diameter)
Merupakan diameter dari lingkaran pitch
4 Diametral Pitch
Jumlah gigi persatuan pitch diameter
5 Jarak bagi lingkar (circular pitch)
Jarak sepanjang lingkaran pitch antara profil dua gigi yang berdekatan
atau keliling lingkaran pitch dibagi dengan jumlah gigi secara formula dapat
ditulis
zd
t b1p=
6 Modul (module)
Modul adalah perbandingan antara diameter lingkaran pitch dengan jumlah
gigi
z
dm b1=
7 Adendum (addendum)
Jarak antara lingkaran kepala dengan lingkaran pitch dengan lingkaran
pitch diukur dalam arah radial
8 Dedendum (dedendum)
Jarak antara lingkaran pitch dengan lingkaran kaki yang diukur dalam arah
radial
9 Working Depth
Jumlah jari-jari lingkaran kepala dari sepasang rodagigi yang berkontak
dikurangi dengan jarak poros
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
10
10 Clearance Circle
Lingkaran yang bersinggungan dengan lingkaran addendum dari gigi yang
berpasangan
11 Pitch point
Titik singgung dari lingkaran pitch dari sepasang roda gigi yang
berkontak yang juga merupakan titik potong antara garis kerja dan garis pusat
12 Operating pitch circle
lingkaran-lingkaran singgung dari sepasang roda gigi yang berkontak dan
jarak porosnya menyimpang dari jarak poros yang secara teoritis benar
13 Addendum circle
Lingkaran kepala gigi yaitu lingkaran yang membatasi gigi
14 Dedendum circle
Lingkaran kaki gigi yaitu lingkaran yang membatasi kaki gigi
15 Width of space
Tebal ruang antara rodagigi diukur sepanjang lingkaran pitch
16 Sudut tekan (pressure angle)
Sudut yang dibentuk dari garis normal dengan kemiringan dari sisi kepala
gigi
17 Kedalaman total (total depth)
Jumlah dari adendum dan dedendum
18 Tebal gigi (tooth thickness)
Lebar gigi diukur sepanjang lingkaran pitch
19 Lebar ruang (tooth space)
Ukuran ruang antara dua gigi sepanjang lingkaran pitch
20 Backlash
Selisih antara tebal gigi dengan lebar ruang
21 Sisi kepala (face of tooth)
Permukaan gigi diatas lingkaran pitch
22 Sisi kaki (flank of tooth)
Permukaan gigi dibawah lingkaran pitch
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
11
23 Puncak kepala (top land)
Permukaan di puncak gigi
24 Lebar gigi (face width)
Kedalaman gigi diukur sejajar sumbunya
Gambar 22 Bagian-bagian dari Roda Gigi Lurus
( Khurmi dan Gupta 2002)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
12
24 Komponen-Komponen Mesin Pemeras Batang Sorghum
241 Gear
Gear merupakan sebuah alat yang yang digunakan untuk meneruskan daya
dari poros ke poros lain (Kurmi 2002)
Rumus- rumus perhitungan roda gigi
- Modul (m)
- Jumlah gigi (Z)
- Kelonggaran ( clearance = C )
a Menghitung pitch (P)
P = π x m
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
f Adendum 1 m
g Dedendum 125 m
h Working depth 2 m
i Total depth 225 m
j Filled radius at root 04 m
242 Poros
Dalam pembuatan mesin pemeras batang sorghum rol diperlukan untuk
memeras batang sorghum Poros sendiri adalah batang logam berpenampang
lingkaran yang berfungsi untuk memindahkan putaran atau mendukung suatu
beban
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
13
Jika poros meneruskan daya maka poros mengalami momen puntir akibat
daya yang diteruskan sehingga pada penampang normal sepanjang poros terjadi
tegangan puntir Poros transmisi berfungsi meneruskan daya pada poros terjadi
gaya puntir dan pada penampang poros terjadi tegangan puntir
Bahan poros yang digunakan harus sesuai dengan fungsi poros tersebut
Untuk mendapatkan dimensi poros yang sesuai dibutuhkan gaya-gaya yang
bekerja pada poros tersebut Dengan gaya tersebut dapat ditentukan momen yang
bekerja Dengan mengetahui kekuatan material poros dan momen yang terjadi
maka didapatkan diameter poros yang diperlukan
Bahan dan diameter yang digunakan pada poros rol adalah sama Untuk
mengetahui beban reaksi yang terjadi pada poros dirumuskan sebagai berikut
1 Tinjauan terhadap momen puntir ekuivalen (Kurmi 2002462)
Te = radicAgrave挠十馆挠helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(21)
atau dengan persamaan
Te = 錰좨 τs D
3 ( Poros padat )
Te = 錰좨 C Do3 (1 - K4) ( Poros berongga )
2 Tinjauan terhadap momen lengkung ekuivalen (Kurmi 2002463)
Me = 좨挠 ( M + radicAgrave挠十馆挠) helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(22)
atau
Me = 錰脑挠徽评D3 ( Poros padat )
Me = 錰脑挠徽评Do3(1 - K4) ( Poros berongga )
Dimana Te = momen puntir ekuivalen ( Kgm)
Me = momen bending ekuivalen ( Kgmm )
Do = diameter luar poros ( mm )
K = Di Do ( ditentukan = 04 )
τs =tegangan geser ( Kgmm2 )
σt = tegangan tarik ( Kgmm2 )
M = momen lentur yang terjadi ( Kgmm )
T = torsi yang terjadi (Kgmm)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
14
243 Rol
Sebuah rol pemeras terdiri dari mantel (selubung) yang biasanya terbuat
dari besi cor dan di pasang dengan cara disusutkan pada sebuah poros yang
terbuat dari baja tempa Berikut ini adalah gambar dari seperangkat rol pemeras
batang sorghum
( Yefri Chan ST MT 2011)
Gambar 23 Sebuah Rol Pemeras Batang Sorghum
Biasanya menurut standar dari Amerika ukuran diameter leher poros
seperti gambar diatas adalah separuh dari diameter rol gilingan
Mantel rol sendiri terbuat dari besi cor dengan campuran dari beberapa
logam lain seperti karbon mangan silisium fosfor dan belerang dengan
maksud untuk memperoleh hasil pengecoran yang baik sebagai rol pemeras
yaitu permukaannya keras dan berbutir kasar
244 Puli
Puli merupakan salah satu elemen dalam mesin yang berfungsi sebagai
alat yang meneruskan daya dari satu poros ke poros yang lain dengan
menggunakan sabuk Puli besi cor (Cast Iron Pulley) Puli secara umum terbuat
dari cast iron karena harganya yang lebih murah Puli yang digunakan pada
motor dan kompresor ini adalah terbuat dari cast iron
245 Sabuk
Sabuk berfungsi sebagai alat yang meneruskan daya dari satu poros ke
poros yang lain melalui dua puli dengan kecepatan rotasi sama maupun berbeda
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
15
2451 Perencanaan Puli dan Sabuk
1 Perbandingan kecepatan
Perbandingan antara kecepatan puli penggerak dengan puli pengikut
ditulis dengan persamaan sebagai berikut 潜前实融前融潜 (23)
Dimana
D1 = Diameter puli penggerak (mm)
D2 = Diameter puli pengikut (mm)
N1 = Kecepatan puli penggerak (Rpm)
N2 = Kecepatan puli pengikut (Rpm)
2 Kecepatan linier sabuk
Kecepatan linier sabuk dapat ditulis dengan matematis sebagai berikut
v = 60
Ndp (24)
Dimana
v = Kecepatan linier sabuk (ms)
d = Diameter puli pengikut (mm)
N = Putaran puli pengikut (Rpm)
3 Panjang Sabuk
Panjang sabuk adalah panjang total dari sabuk yang digunakan untuk
menghubungkan puli penggerak dengan puli pengikut Dalam perancangan
ini digunakan sabuk terbuka
(Khurmi RS 2002)
Gambar 24 Panjang Sabuk dan Sudut Kontak Pada Sabuk Terbuka
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
16
Persamaan panjang total sabuk terbuka dapat ditulis sebagai berikut
(Khurmi RS 2002)
dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig -+++=
xrr
xrrL2
2121
)(2)(p (25)
Dimana
L = Panjang total sabuk (mm)
x = Jarak titik pusat puli penggerak dengan puli pengikut (mm)
r1 = Jari-jari puli kecil (mm)
r2 = Jari-jari puli besar (mm)
4 Perbandingan tegangan pada sisi kencang dan sisi kendor
Persamaan perbandingan tegangan antara sisi kencang dengan sisi kendor
dapat ditulis sebagai berikut (Khurmi RS 2002)
bqm coseclog322
1 =T
T (26)
Dimana
T1 = Tegangan tight side sabuk (N)
T2 = Tegangan slack side sabuk (N)
micro = Koefisien gesek
θ = Sudut kontak (rad)
β = Sudut alur puli (o)
5 Sudut kerja puli (α)
Persamaan sudut kerja puli dapat ditulis dengan persamaan sebagai berikut
(Khurmi RS 2002)
Sin α = X
rr112 -
(untuk sabuk terbuka) (27)
Sudut kontak puli
θ = (180 ndash 2 α) 180p
rad (untuk sabuk tertutup) (28)
6 Kecepatan sabuk (v)
Besarnya kecepatan sabuk dapat dihitung dengan persamaan sebagai
berikut (Khurmi RS 2002)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
17
v = 60
Ndp (29)
Dimana
v = Kecepatan sabuk (ms)
d = Diameter sabuk (mm)
N = Putaran sabuk (rpm)
7 Daya yang ditransmisikan oleh sabuk
Persamaan daya yang dipindahkan oleh sabuk dapat ditulis dengan
persamaan sebagai berikut (Khurmi RS 2002)
P = (T1 - T2) v n (210)
Dimana
P = Daya yang dipindahkan oleh sabuk (W)
T1 = Tegangan tight side sabuk (N)
T2 = Tegangan slack side sabuk (N)
v = Kecepatan sabuk (ms)
n = Banyak sabuk
25 Pasak
Pasak adalah salah satu penahan beban dimana beban yang timbul atau
beban yang terjadi adalah beban geser dan beban bending Pada perancangan
pasak dalam memilih besar pasak tergantung dari besar perhitungan antara
perhitungan menurut tegangan geser dan tegangan bending
1 Tegangan geser
Tegangan geser adalah tegangan yang disebabkan oleh gaya yang bekerja
sepanjangsejajar dengan luas penampang gaya
Persamaan yang digunakan adalah
AF
=t (211)
Dimana
t = Tegangan geser (Nmm2)
F = Gaya (N)
A = Luas penampang (mm2) (Khurmi dan Gupta 2002)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
18
2 Tegangan bending
Dimana rumus yang digunakan
ws =oIYM
(212)
Y
IZ o= (213)
ws =ZM
(214)
Dimana
M = Momen lentur
Y = Jarak sumbu netral ke titik tempat tegangan yang ditinjau
ws = Tegangan lentur
oI
= Momen inersia
Z = Section modulus
26 Statika
Statika adalah ilmu yang mempelajari tentang statika dari suatu beban
terhadap gaya-gaya dan juga beban yang mungkin ada pada bahan tersebut
Dalam ilmu statika keberadaan gaya-gaya yang mempengaruhi sistem menjadi
suatu obyek tinjauan utama Sedangkan dalam perhitungan kekuatan rangka
gaya-gaya yang diperhitungkan adalah gaya luar dan gaya dalam
261 Gaya Luar
Beban
Reaksi Reaksi
Beban puli
Gambar 25 Sketsa Prinsip Statika Kesetimbangan
( Popov EP 1996 )
Beban roda gigi
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
19
Adalah gaya yang diakibatkan oleh beban yang berasal dari luar sistem
yang pada umumnya menciptakan kestabilan konstruksi Gaya luar dapat berupa
gaya vertikal horisontal dan momen puntir Pada persamaan statis tertentu untuk
menghitung besarnya gaya yang bekerja harus memenuhi syarat dari
kesetimbangan
ΣFx = 0 (215)
ΣFy = 0 (216)
ΣM = 0 (217)
262 Gaya Dalam
Gaya dalam dapat dibedakan menjadi
1 Gaya normal (normal force) adalah gaya yang bekerja sejajar sumbu
batang
2 Gaya lintang geser (shearing force) adalah gaya yeng bekerja tegak lurus
sumbu batang
3 Momen lentur (bending momen)
Persamaan kesetimbangannya adalah (Popov EP 1996)
sect Σ F = 0 atau Σ Fx = 0
Σ Fy = 0 (tidak ada gaya resultan yang bekerja pada suatu benda)
sect Σ M = 0 atau Σ Mx = 0
Σ My = 0 (tidak ada resultan momen yang bekerja pada suatu benda)
263 Tumpuan
Dalam ilmu statika tumpuan dibagi atas
1 Tumpuan rolpenghubung
Tumpuan ini dapat menahan gaya pada arah tegak lurus penumpu
biasanya penumpu ini disimbolkan dengan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
20
Gambar 26 Sketsa Reaksi Tumpuan Rol
2 Tumpuan sendi
Tumpuan ini dapat menahan gaya dalam segala arah
Gambar 27 Sketsa Reaksi Tumpuan Sendi
264 Diagram Gaya Dalam
Diagram gaya dalam adalah diagram yang menggambarkan besarnya
gaya dalam yang terjadi pada suatu konstruksi Sedang macam-macam diagram
gaya dalam itu sendiri sebagai berikut
1 Diagram gaya normal (NFD)
Yaitu diagram yang menggambarkan besarnya gaya normal yang terjadi
pada suatu konstruksi
2 Diagram gaya geser (SFD)
Yaitu diagram yang menggambarkan besarnya gaya geser yang terjadi
pada suatu konstruksi
3 Diagram moment (BMD)
Yaitu diagram yang menggambarkan besarnya momen lentur yang terjadi
pada suatu konstruksi
27 Mesin Bubut
Proses permesinan adalah waktu yang dibutuhkan untuk mengerjakan
elemen-elemen mesin yang meliputi proses kerja mesin dan waktu pemasangan
Reaksi
Reaksi
Reaksi
( Popov EP 1996 )
( Popov EP 1996 )
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
21
Pada umumnya mesin-mesin perkakas mempunyai bagian utama yaitu
a Motor penggerak (sumber tenaga)
b Kotak transmisi (roda-roda gigi pengatur putaran)
c Pemegang benda kerja
d Pemegang pahatalat potong
Prinsip kerja mesin mesin bubut adalah benda kerja yang berputar dan
pahat yang menyayat baik memanjang maupun melintang Sedangkan macam-
macam pekerjaan yang dapat dikerjakan dengan mesin ini adalah antara lain
- Pembubutan memanjang dan melintang
- Pengeboran
- Pembubutan dalam atau memperbesar lubang
- Membubut ulir luar dan dalam
Perhitungan waktu kerja mesin bubut adalah
1 Kecepatan pemotongan (v)
V = πD (218)
Dimana
D = diameter banda kerja (mm)
N = kecepatan putaran (rpm)
2 Pemakanan memanjang
Waktu permesinan pada pemakanan memanjang adalah
n = d
v
1000p
(219)
Tm = nS
L
r (220)
Dimana
Tm = waktu permesinan memanjang (menit)
L = panjang pemakanan (mm)
S = pemakanan (mmput)
n = putaran mesin (Rpm)
d = diameter benda kerja (mm)
v = kecepatan pemakanan (mmnt)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
22
3 Pada pembubutan melintang
Waktu permesinan yang dibutuhkan pada waktu pembubutan melitang
adalah
Tm = nS
r
r (221)
Dimana
r = jari-jari bahan (mm)
28 Pengecoran atau penuangan (casting)
Pengecoran atau penuangan (casting) merupakan salah satu proses
pembentukan bahan bakubahan benda kerja yang relatif mahal dimana
pengendalian kualitas benda kerja dimulai sejak bahan masih dalam keadaan
mentah Komposisi unsur serta kadarnya dianalisis agar diperoleh suatu sifat
bahan sesuai dengan kebutuhan sifat produk yang direncanakan namun dengan
komposisi yang homogen serta larut dalam keadaan padat
Proses penuangan juga merupakan seni pengolahan logam menjadi bentuk
benda kerja yang paling tua dan mungkin sebelum pembentukan dengan
panyayatan (chipping) dilakukan Sebagai mana ditemukan dalam artifacts kuno
menunjukkan bukti keterampilan yang luar biasa dalam pembentukan benda dari
bahan logam dengan menuangkan logam yang telah dicairkan (molten metals)
kedalam cetakan pasir khusus menjadi bentuk tertentu Pengecoran dengan
menggunakan cetakan pasir juga merupakan teknologi yang menuangkan larutan
cair dari logam secara hati-hati kedalam cetakan pasir yang sudah dipersiapkan
dengan hasil yang mendekati sempurna Oleh karena itulah proses pembentukan
melalui teknik penuangan ini juga digunakan pada level kebangsawanan seperti
pembuatan benda-benda seni seperti ornament alam dan alat memasak dan lain-
lain
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
23
BAB III
PERENCANAAN DAN PERHITUNGAN
31 Cara KerjaSistemTransmisiPadaMesinPemerasBatangSorghum
Cara kerja mesin ini adalah tenaga dari motor diesel akan dipindahkan
melalui belt menuju puli besar setelah itu putaran ditransmisikan melalui roda gigi
transportir pertama ke roda gigi sedang kemudian putaran itu ditransmisikan lagi
oleh roda gigi transportir kedua ke roda gigi besar Putaran roda gigi besar ini
dihubungkan dengan roda gigi pada rol depan sehingga poros rol berputar
Selanjutnya putaran poros rol depan ini ditransmisikan ke poros rol atas dan
belakang melalui tiga buah roda gigi sehingga poros rol atas dan belakang dapat
berputar Putaran ketiga buah rol dibuat searah agar saat batangsorghum
dimasukkan batangsorghum dapat terbawa oleh rol
Secara garis besar proses mesin pemeras batangsorghum adalah mula-
mula batangsorghum dimasukkan antara rol atas dan rol depan kemudian rol
menggilas batangsorghum Penggilasan rol pertama masih tersisa nira dalam
ampas yang kemudian digilas kembali oleh rol belakang sehingga tidak ada lagi
nira yang tersisa dalam ampas Nira tersebut akan jatuh ke penadah yang telah
disediakan Nira yang telah terkumpul dalam penadah tersebut dapat langsung
digunakan untuk proses pembuatan bio etanol selanjutnya
32 PerencanaanPulidanSabuk
Diketahuispesifikasitransmisipadamesinpemerasbatangsorghumdandiesel
sebagaiberikut
1 Putarandiesel ( 1N ) = 1420 Rpm
2 Diameter puli yang digerakan ( 2D ) = 795 mm
3 Panjangsumbupuli dieseldanpuli yang digerakkan( x ) = 4m
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
24
Analisa perhitungan
1 Kecepatan sabuk
V = p 1d 抈學恘迷
= 米學 酵迷 學酵學 d迷恘迷
= 2972 ms
2 Panjang sabuk yang digunakan
dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig -+++=
x
ddxddL
4
)(2)(
2
221
21
p
= 157Ῠ04十0795邹十24十族ῨĖi能Ė行k闹邹潜ii 祖
=157(1195)+8+Ῠ能ĖƼk闹邹潜嫠o
=1876+8+001
=9886 m
3 Sudut kontak (q ) yang terjadi pada sabuk antara puli diesel dan pulimesin
pemeras batang sorghum
Gambar31Sabukdanpuli
x = 4 m
B Puli diesel
Puli yang digerakkan
A
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
25
Untuksabukterbuka sudutsinggung yang terjadiantarasabukdanpuli
Sin x
dd
x
rr
21212 -
=-
=a
= Ė行k闹能Ėi㷠i
a = 滚轨柜能嫠00495
= 283deg
Sudut kontak puli pada motor
θ = (180deg ndash 2 α) 180p
= (180deg ndash 2 283deg) 180
143
= (17434deg) 01744
= 304rad
Sudut kontak puli pada roda gigi
θ = (180deg+ 2 α) 180p
= (180deg + 2 283deg) 180
143
= (18566deg) 01744= 304 rad
4 Koefisien gesekan
micro = 054 ndash d恘學ad恘嫩剿
= 054 ndash d恘學ad恘嫩d幂蜜d
= 054 ndash d恘學密d米d
= 054 - 0233= 03
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
26
MenghitungBesarnyaKapasitasMesinPemerasBatangSorghum
Luassatubatangsorghum故实挥辊㷠
= 314 (12)2
= 452 16 mm2
Luassepuluhbatangsorghum = 452 16 mm2 x 10 batang
= 4521 6 mm2
Gaya pemerasanadalah
(Ft) = 鸟拟
= 嫠㷠iĖƼi念鸟狞i闹㷠嫠o弄弄潜
= 274kN
Gaya perasdengansudut 70
Ft = 2740 N cos 70
= 8375 N
Kemudianuntukmenentukandaya yang
diperlukanpadamesinpemerastebuiniadalahsebagaiberikut
Torsi padarolatas
T = Gaya x frac12 diameter
= 8375N x 0105 m
= 8775Nm
Dayauntukmemutarrol
P =m行行闹娘弄诺㷠π诺iĖoĖ
= 36738 watt
= Ƽo行Ƽm糯狞疟疟行io
= 492 HP
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
27
Perbandingantranmisi
1 Motor Puli A ΰ嫠ΰ㷠 = 劈㷠劈嫠
N2 = 嫠i㷠Ė铺i嫠行k闹
= 73232 Rpm
2 Puli B - Pinion C
Satuporos maka NA = NC
NA = 73232 Rpm
3 Pinion C ndash Roda Gigi D
ND = 劈品ΰ品劈劈
=嫠㷠i行Ƽ㷠Ƽ㷠破颇屏oĖi
= 15035Rpm
4 Roda Gigi D ndash Pinion E
Satuporosmaka ND=NE
ND = 15035Rpm
5 Pinion E ndash Roda Gigi F
NF = 劈琵ΰ琵劈毗
= 嫠闹ĖƼ闹㷠嫠闹m嫠㷠
= 398 Rpm 40 ࡨ Rpm
Torsi padarodagigiOslash 875 mm
T =鸟诺oĖ㷠胚诺iĖ
= Ƽo行Ƽm诺oĖ㷠气铺iĖ
= 8775Nm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
28
DayauntukmemutarporosrodagigiOslash 875 mm
P = 孽诺㷠π诺娘oĖ
= m行行闹诺㷠π诺嫠闹ĖoĖ
= 16734 watt
Torsipadaporospuli
T = 鸟诺oĖ㷠胚诺娘
= 嫠o行Ƽi诺oĖ㷠胚诺行ƼĖ
= 234Nm
Dayauntukmemutarporospuli
P = 孽诺㷠π诺娘oĖ
= 㷠Ƽi诺㷠π诺行ƼĖoĖ
= 17904 watt
= 嫠行kĖi糯狞疟疟行io
asymp 24 HP
Olehkarenaitu kitamengambil diesel dengandaya 24 HP
Daya yang ditransmisikan P = 24 HP
17904 W = Ῠ馆嫠石馆㷠) v = Ῠ馆嫠石馆㷠) 2972 馆嫠 石馆㷠 = 嫠行kĖi㷠k行㷠
馆嫠 石馆㷠 = 60242棺 (i)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
29
딸轨v硅棍逛闺锅轨 23 log 足飘前飘潜卒 = 幌嫠凰嫠 实0h果h04 实0912
log dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig
2
1
T
T = Ėk嫠㷠㷠Ƽ
log dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig
2
1
T
T = 0397
dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig
2
1
T
T = 249 (ii)
Dari persamaan (i) dan (ii) 60242十馆㷠馆㷠 实249
60242 + 馆㷠 = 249馆㷠
60242 = 149 馆㷠 馆㷠 = 40438 N 馆嫠 石404h棺实60242棺 馆嫠 = 100672 N
5 Massa per meter panjang sabuk (m)
m = Area x Panjang x Densitas
= A x 9886m x 1140kgm3= 9886 A kgm2
6 Gaya tarik sentrifugal (Tc)
Tc = m x V2
= 9886 A kgm2x (2972ms)2
= 9886 A x 8832784 N
= 873210o A N
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
30
7 Gaya tarik total
T = T1+ Tc
= 100672N+873210o A N (iii)
8 Gaya tarik maksimum pada sabuk (T)
T = As
= 410o A N (iv)
Dari persamaan (iii) dan (iv)
100672N+873210o A N = 410o A N
4732 10o A N = 100672 N
A = 212747 10能o桂㷠
A = 212747桂桂㷠
9 Daya yang ditransmisikan sabuk pada kecepatan v = 2935ms
P = )( 21 TT - v
= (100672 Nndash 40438N)2935 ms
= 17678679watt
= 2370 hP
v Daya yang ditransmisikan hanya 2370 hP hal ini dikarenakan pada
saat sabuk berputar terjadi selip antara sabuk dengan puli oleh karena itu daya
yang ditransmisikan tidak 24 hP
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
31
33 PerhitunganRoda Gigi
1 Dalam menghitung roda gigi AElig 124 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 8 mm
- Jumlah gigi (Z) 11
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 8 mm
= 2512 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 8 + 025 x 8 mm
= 18 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 8 mm x 11
= 88 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 88 mm ndash 2 (8mm + 025 x 8mm)
= 60 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 88 mm + 36 mm= 124 mm
f Adendum 1 m 8 mm
g Dedendum 125 m 10 mm
h Working depth 2 m 16 mm
i Total depth 225 m 18 mm
j Filled radius at root 04 m 32 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
32
2 Dalam menghitung roda gigi AElig875 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 14 mm
- Jumlah gigi (Z) 58
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 14 mm
= 4396 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 14 + 025 x 14 mm
= 315 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 14 mm x 58
= 812 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 812 mm ndash 2 (14 mm + 025 x 14 mm)
= 777 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 812 mm + 63 mm
= 875 mm
f Adendum 1 m 14 mm
g Dedendum 125 m 17 mm
h Working depth 2 m 28 mm
i Total depth 225 m 315 mm
j Filled radius at root 04 m 56 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
33
3 Dalam menghitung roda gigi AElig215 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 10 mm
- Jumlah gigi (Z) 17
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 10 mm
= 314 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 10 + 025 x 10 mm
= 225 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 10 mm x 17
= 170 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 170 mm ndash 2 (10 mm + 025 x 10 mm)
= 145 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 170 mm + 45 mm)
= 215 mm
f Adendum 1 m 10 mm
g Dedendum 125 m 125 mm
h Working depth 2 m 20 mm
i Total depth 225 m 225 mm
j Filled radius at root 04 m 4 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
34
4 Dalam menghitung roda gigi AElig604 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 8 mm
- Jumlah gigi (Z) 71
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 8 mm
= 2512 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 8 + 025 x 8 mm
= 18 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 8 mm x 71
= 568 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 568 mm ndash 2 (8 mm + 025 x 8 mm)
= 548 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 568 mm + 36 mm)
= 604 mm
f Adendum 1 m 8 mm
g Dedendum 125 m 10 mm
h Working depth 2 m 16 mm
i Total depth 225 m 18 mm
j Filled radius at root 04 m 32 mm
331 Menghitung Kekuatan Roda Gigi
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
35
1 kekuatan roda gigi AElig124 yang berfungsi sebagai pinion
a menghitung kecepatan pinion
Dalam menghitung kecepatan dari pinion dibutuhkan data-data
sebagai berikut
- Modul (m) 8 mm
- Jumlah gigi dari pinion (Tp) 11
- Jumlah putaran dari roda gigi pinion (柜颇) 124 rpm
- Jumlah gigi dari roda gigi (馆啤) 71
- Allowable Static Stress (fo) lampiran 4 105 kg桂桂㷠
- Lebar muka gigi (b) 15708 mm
- Faktor keamanan (Cs) lampiran 5 125
Kecepatan dari pinion adalah 惯 实挥果딸贵果柜贵100
实挥果桂果馆贵果柜贵100
实挥果8果11果124100
= 34264 mmenit
= 57 m detik
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
36
34 Desain Poros Roda Gigi
DesainPorosPulidanRodaGigi Pinion Dengan Gear
Diketahui P = 24 PK = 17904 watt T1 = 100672 N
N = 730 Rpm T2 = 40438 N
T1 T2 实25世
WGear = 3924 N
WPuli = 106635 N
σ = 40 Mpa = 40 N mm世 2
Km = 2
Kt = 2
DGear = 124 mm =RGear = 63 mm
DPuli = 795 mm = RPully = 3975 mm
Maka torsi yang di transmisikanoleh shaft
T = 鸟时oĖ㷠胚娘 实 嫠行kĖi时oĖ㷠胚时行ƼĖ = 234 Nm =234000Nmm
Bebankebawah vertical porospadapuli
= T1 + T2 + Wpuli =(100672 +40438 + 106635) N
= 247745 N
Torsi pada gear samapadaporos makabeban vertical keatasporospada gear
Ft = 孽捏扭泞狞暖实 㷠Ƽi时嫠Ė遣o㷠
= 39 x 103 N
Total bebanvertikalkeataspadaporos
Ft ndash Wgear = 3900 ndash 3924 = 386076 N
RC
386076 N
247745 N
RD
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
37
Dari momen di D
RC x 270 = 386076 x 380 + 247745 x 110
RC = 嫠io行Ėmmm嫩㷠行㷠闹嫠k闹㷠行Ė
RC = 6443 N
RD + 386076 = RC + 247745 N
RD = 6443 + 247745- 386076
RD = 110479 N
BM di gear danpuli = 0
BM di A = 386076 110 = 4246836 Nmm
BM di B = 247745 110 = 2715195 Nmm
BM maksimum di A maka M = MA = 4247 10Ƽ Nmm
Moment punter equvivalen
Te = 税ῨKm 时M邹㷠十ῨKt 时T邹㷠
= 税Ῠ2时4247 时10Ƽ邹㷠 十Ῠ2时24h时10Ƽ邹㷠
= 税721480h6 时10o 十2h6196 时10o
= 税957676h6 时10o
= 9786 10Ƽ Nmm
Te = 胚嫠o τ时dƼ
9786 10Ƽ = 气嫠o 时40딸h
dƼ = 12466242
d = 4995mm atau 50 mm
Diameter yang digunakan 50 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa poros pada mesin
dengan diameter 60 mm aman karena melebihi diameter yang diperlukan
yaitu 50 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
38
Gambar 32DesainPorosPulidanRoda Gigi Pinion
B C D
110 270
A C
BD
A
A
A
C D
B
B
D C
B
CD
(a) Space Diagram
(e) BM Diagram
(d) NFD
(c) SFD
(b) Torsi Diagram 234x103 Nmm
1241845Nmm
3048155Nmm
3924 N 106635 N
112895 N 277105 N
A B
110
Pinion Puli
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
39
DesainPorosRoda Gigi Pinion Dengan Gear
Diketahui T = 234x103Nmm
N = 150 Rpm
AC = 85 mm
BD = 85 mm
Dc = 215 mm = Rc = 175 mm
Dd = 604 mm = Rd = 302 mm
AB =290 mm
σ = 84 Nmm2
τ = 40 Mpa = 40 Nmm2
Θc = 80o
Wd = 810 N
Θc = 72o
Wc = 108 N
Km = 2
Kt = 2
Daya yang ditransmisikan
P x 60 = T2πN
P = 㷠Ƽi诺嫠Ėsup3㷠胚嫠闹ĖoĖ
= 36738 Kw
Karena Torsi kebawah di C dan di D sama Maka gayatangensialdigearC
FtC = 孽捏宁 =
㷠Ƽi诺嫠Ėsup3嫠行闹
= 1337 N
Ftcrsquo = 嫠ƼƼ行虐纽c嫠m
=4327 N
Gaya total kebawah di C = Ftc + Wc=4327 N + 108 N = 4435 N
Gaya tangensial gear D
FtD = 孽捏拧 =
㷠Ƽi诺嫠Ėsup3ƼĖ㷠 = 7748 N
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
40
Ftdrsquo = 行行im虐纽c嫠Ė
= 行行imĖ嫠om = 4612 N
Gaya total kebawah di C = FtD + WD=4612 N + 810 N = 5422 N
Maka RAdan RB = Reaksipada A dan B
RA + RB = 5422 N + 4435 N
= 9857 N
Momen di A
RB x 290 = 5422 x 205 + 4435 x 85
RB = 嫠嫠嫠嫠闹嫠Ė嫩Ƽ行ok行闹㷠kĖ
RB = 5133 N
RA = 9857 ndash 5133 = 4724 N
BM di C
MC = RA x 85
= 4724 x 85
= 401540Nmm
BM di D
MD = RB x 85
= 5133 x 85
= 436305Nmm
Maximum bending momen
M = MD = 436305Nmm
A
C D
B120
290
RB RA
5422 N 4435 N
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
41
MomenPuntirEquivalent
Te = 税ῨKmxM邹sup2十ῨKtxT邹sup2 = 税Ῠ2x4h6h05邹㷠 十Ῠ2x2h4≯10Ƽ邹sup2 = 税76x10嫠嫠 十219x10嫠嫠
= 税979x10嫠Ė
= 989 x 10闹 Nmm
989 x 10闹 Nmm = 气嫠o xτxdsup3
dsup3 = 1129275
d asymp 50 mm
untuk Equivalent bending momen ( Me)
Me = 嫠㷠 揍KmxM 十税ῨKwxM邹㷠十ῨKtxT邹] = 嫠㷠 揍Ῠ2x4h6h05邹十9890000] = 嫠㷠 1861610
= 930805Nmm
930805 Nmm= 气Ƽ㷠 xσbxdsup3
dsup3 = 1129275
d = 48 mm
darikedua diameter tersebutdiambil yang paling besar
d = 50 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa poros pada mesin
dengan diameter 65 mm aman karena melebihi diameter yang diperlukan
yaitu 50 mm Namun sebaiknya diameter poros yang digunakan adalah 60
mm tidak terlalu besar melebihi 50 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
42
3
A B
C D
120
290
A C
BD
A
A
A C D
B
B
D CB
C D
(a) Space Diagram
(e) BM Diagram
(d) NFD
(c) SFD
(b) Torsi Diagram 234x103 Nmm
436305 Nmm 401540 Nmm
4435N 5422N
5113 N 4724 N
Gambar 33DesainPorosRoda Gigi Pinion Dengan Gear
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
43
35 Menentukan Dimensi pasak
Pasakdigunakanuntukmenahangaya geser antara poros dengan rol
maupun poros dengan gear Bahanpasakterbuatdari ST 42
kekuatanbahandiketahuikekuatangesersebesar τ=40
Nmm2dankekuatantariksebesar
σ= 70 Nmm2
1 Kekuatanijin pasak
- Tegangantarikmaksimumpasak
σu = 70 Nmm2
σmax =σy
= 40 Nmm2
- Tegangangesermaksimumpasak
τ max = 嫠㷠σ max
= 嫠㷠40 Nmm㷠
= 20 Nmm㷠
2 Diameter poros diketahui 50 mm dari tabel didapat
w = 16 mm
t = 10mm
dan bila diketahui T = l x w x τ x 焦d = l x 16 x 42 x
a迷d = 16800 l N mm(i)
dan juga T = 靳學恘 x τ x 焦米 =
靳學恘 x 42 x a迷米 = 103 x 學迷恘N铰铰d (ii)
maka dari persamaan (i) dan (ii) didapat
l = 學迷米學迷恘梗铰铰d學恘密迷迷抈铰铰 = 61 31 mm
dan bila diketahui T = l x 缴d x σ x
焦d = l x 學迷d x 70 x
a迷d = 87510 l N mm(iii)
maka dari persamaan (ii) dan (iii) didapat
l = 學迷米學迷恘梗铰铰d密蜜a學迷抈铰铰 = 1177 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
44
maka dimensi pasak adalah w = 16 mm t = 10 mm l = 1177 mm
351 Lubangpasak
Proses penggefrasisan untuk lubangpasakw = 16 mm t = 10 mm l =
1177 mm dengan menggunakan 2 mata frais diameter 5 mm dan 16 mm dua
tahap Bahan poros baja ST 34 Sebelum proses pengefraisan terlebih dahulu
pastikan matafrais tidak dalam keadaan rusak
1 Waktu pengerjaan dengan mata frais 5 mm
Putaran (n) = 150 rpm
Sr = 018
Kedalaman (l) = 10 mm
Waktu untuk sekali pengefraisan
Tm =nSr
ld
30 +
=ĖƼ闹嫩ƼĖ嫠m嫠闹Ė
= 0167 menit
Pengefraisan dilakukan di 4 titik sehingga waktu pengefraisan
= 4 x 0167
= 0668 menit
Waktu setting = 5 menit
Waktu pengefraisan untuk mata frais 5 mm adalah 0668 + 5 = 5668menit
2 Waktu pengefraisan 16 mm dengan mata frais28 mm
Putaran (n) = 150 rpm
Sr = 018
Kedalaman(l) = 10 mm
Waktu untuk sekali pengefraisan
Tm =nSr
ld
30 +
=ĖƼ㷠闹嫩ƼĖ嫠m嫠闹Ė= 038 menit
Pengefraisan dilakukan di 4 titik sehingga waktu pengefraisan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
45
= 4 x 038
= 152 menit
Waktu setting = 5 menit
Waktu pengerjaan untuk mata frais 5 mm adalah 152 + 5 = 652 menit
Waktu total pengerjaan untuk pengefraisan lubang pasak= 12188 menit
atau 13 menit
36 Desain untuk rumah bearing
Untuk diameter bearing 40 mm diameter bor 17 mm lebar bearing 12
mm Dengan no bearing 203 hasil ini didapat dari tabel bearing maka tebal rumah
bearing adalah
Diketahui 逛 = 60 mm ( jarak antar baut)
w = 9465 N
σ ( tegangan bending cast iron) = 15 N桂桂㷠
棍实顺h灌逛2 σ l
棍实顺h94656021512
棍实radic47h25
t = 2175 mm
Untuk diameter bearing 50 mm diameter bor 20 mm lebar bearing 15
mm Dengan nomor bearing 304 hasil ini didapat dari tabel bearing maka tebal
rumah bearing adalah
Diketahui
a =70 mm ( jarak antar baut)
w = 1134 N
σ ( tegangan bending cast iron) = 15 N桂桂㷠
棍实顺h灌逛2 σ l
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
46
棍实顺h11h47021515
棍实税5292
t = 23 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa rumah bearing yang ada pada mesin adalah aman dengan tebal 25 mm
37 Perhitungan Las
Pengelasan yang ada pada kontruksi alat ini terbagi menjadi 2 jenis
untuk bagian rangka adalah las sudut dan las V menggunakan las listrik
Perhitungan kekuatan las pada sambungan tepi padarangka dengan tebal plat 10
mm panjang pengelasan 500 mm sehingga untuk memperhitungkan kekuatan las
ditentukan A dengan
A = 10mm sin 45 500 mm
= 10mm 0707 500 mm
= 3535 mm2
Elektroda yang digunakan E 6013
E 60 = Kekuatan tarik terendah setelah dilaskan adalah 60000 psi atau 420
Nmm2
1 = Posisi pengelasan mendatar vertical atas kepala dan horizontal
3 = Jenis listrik adalah DC poloaritas bolik (DC+) diameter elektroda 5 mm
arus 230 ndash 270 A tegangan 27-29 V
Tegangan yang terjadi pada sambungan adalah
Fmax = ƼĖĖ铺km嫠㷠
= 14715 N
AF max
=s
353551471 N
=s
= 0416 Nmm2
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
47
Tegangan tarik ijin las (st)
st = 05 s ijin
= 05 420 Nmm2
= 210 Nmm2
Karena s pengelasan lts ijin maka pengelasan aman
38 MenentukanKapasitasPenggilasanBatangSorghum
Kapsitaspenggilasan = keliling roll x jumlahputaran
= 2 π r x 40 Rpm
= 2 π 0105 x 40 Rpm
= 26376 mmenit
Kapasitas = kapasitaspenggilasan x beratsorghum x jumlahbatangsorghum
= 263 x 0125 kgm x 10
= 6594 Kgmenit x 60
= 3956 Kgjam
Atau 4000 Kgjam
Makakapasitasmesinpemerasbatangsorghuminiadalah 4000 Kgjam
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
48
BAB IV
PROSES PEMBUATAN ALAT 41 Pembuatan Mesin
Mesin ini dibuat atas kerjasama antara mahasiswa Teknik Universitas
Sebelas Maret dengan bengkel mesin Universitas Sebelas Maret Untuk
menyelesaikannya dibutuhkan waktu 3 bulan dan untuk pengetesan mesin
membutuhkan waktu 1 minggu
411 BahanYang Digunakan
a Dua buah rol dengan diameter 200 mm dan sebuah rol dengan diameter
250 mm sebagai penggilas
b Besi plat dengan tebal 10mm sebagai tempat penghantar nira dan
sorghum
c Besi profil U ukuran 150 x 38 x 38 mm sebagai rangka dan landasan
d Kayu jati ukuran 150 mm x 200 mm sebagai landasan mesin
e Kuningan plat sebagai bantalan geser metal
f Bearing
g Baut M 14 dan M 12 sebagai pengunci bantalan
h Besi diameter 60 mm dan 50 mm sebagai poros
412 Alat Yang Dibutuhkan
a Gergaji
b Mesin bubut
c Mesin bor
d Mesin gerinda
e Mesin las
f Meteran
g Siku mistar baja
h Amplas
i Catthinner
j Kapur
k kuas
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
49
413 Peta Operasi Kerja
Peta operasi kerja adalah Peta Kerja yang menggunakan urutan kerja
dengan jalan membagi pekerjaan tersebut kedalam elemen-elemen operasi
secara detail
Peta Operasi Kerja Pembuatan Roda Gigi dan Roll
Poros Roda Gigi 1 amp 2 Poros Rol 3 4 amp 5 Roda gigi
0-1 0-1 0-1
0-2 0-2 0-2
1-1
1-2
1-3
1-2
1-1
1-1
Di ukur dengan sket match
Operasi Bubut
Pemeriksaan ukuran
0-3
0-4
0-3
0-4
0-3
0-5
Di ukur dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan ukuran
Pembuatan cetakan
Pemeriksaan ukuran
Operasi pengecoran
Di ukur dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan ukuran
Pemeriksaan ukuran
Pemeriksaan ukuran
Operasi mesin bor
Pemeriksaan ukuran
0-4
Operasi mesin gerinda
Pemeriksaan ukuran
1-2
Dirakit
0-5
Proses Perlakuan panas
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
50
Resume
Langkah Kerja Pembuatan Poros Roda Gigi 1 amp 2
- Operasi 1 Proses pengukuran dengan sket match poros yang akan
Dibubut menandainya sesuai dengan ukuran masing-
masing poros
- Operasi 2 Proses pembubutan pada ujung kanan sepanjang 300 mm
dari diameter 70 mm menjadi diameter 65 mm
- Pemeriksaan 1 Diperiksa ukurannya
- Operasi 3 Mengukur dengan menggunakan sket match
- Operasi 4 Dilakukan proses pembubutan pada ujung kiri sepanjang
250 mm dari diameter 70 mm menjadi diameter 65 mm
- Pemeriksaan 2 Diperiksa ukurannya
- Operasi 5 Proses pengefraisan sepanjang 50 mm dengan kedalaman
7mm
- Pemeriksaan 3 Diperiksa ukurannya
Poses pengerjaan
Bahan cast iron grade 15 Oslash70 panjang 555 mm
1 Mengambil bahan dan perlengkapan mesin bubut
2 Mengecek ukuran bahan dan alat bantu yang diperlukan
3 Mempersiapkan mesin bubut dan perlengkapan yang lainya
4 Menyeting pahat dan putaran mesin bubut
5 Menyekam benda kerja sepanjang 180 mm
6 Membubut rata permukaan ujung benda kerja
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
51
7 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadiOslash 65 mm
sepanjang 500 mm
8 Membalik benda kerja
9 Menyekam benda kerja sepanjang 220 mm
10 Memfacing benda kerja sampai benda kerja berukuran panjang 550 mm
11 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadiOslash65 mm
sepanjang250 mm
12 Menganti pahat rata dengan pahat alur
13 Membubut alur benda kerja dengan posisi pahat alur 50 mm dari ujung
benda kerja sedalam 95 mm
14 Mengganti pahat alur dengan pahat rata
15 Melepas benda kerja
Poses pengerjaan
Bahan cast iron grade 15 Oslash 70 panjang 310 mm
1 Mengambil bahan dan perlengkapan mesin bubut
2 Mengecek ukuran bahan dan alat bantu yang diperlukan
3 Mempersiapkan mesin bubut dan perlengkapan yang lainya
4 Menyeting pahat dan putaran mesin bubut
5 Menyekam benda kerja sepanjang 100 mm
6 Membubut rata permukaan ujung benda kerja
7 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadi Oslash 65 mm
sepanjang 150 mm
8 Membalik benda kerja
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
52
9 Menyekam benda kerja sepanjang100 mm
10 Memfacing benda kerja sampai benda kerja berukuran panjang 300 mm
11 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadi Oslash65 mm
sepanjang 160 mm
12 Mengganti pahat rata dengan pahat alur
13 Membubut alur benda kerja dengan posisi pahat alur 50 mm dari ujung
benda kerja sepanjang 78 mm sedalam 95 mm
14 Mengganti pahat alur dengan pahat rata
15 Melepas benda kerja
Langkah Kerja Pembuatan Roda Gigi
- Operasi 1 Proses pengukuran dengan sket match dan meteran untuk
roda gigi yang akan dibuat
- Operasi 2 Proses pembuatan cetakan negative sesuai dengan ukuran
masing-masing roda gigi yang akan dibuat
- Pemeriksaan 1 Diperiksa ukurannya
- Operasi 3 Proses pengecoran dan pembentukan roda gigi
- Operasi 4 Proses penghalusan setelah proses pengecoran
- Operasi 5 Proses perlakuan panas dengan penambahan kadar carbon
untuk meningkatkan tingkat kekerasannya
- Pemeriksaan 2 Diperiksa ukurannya
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
53
Proses pengecoran untuk pembuatan Puli dan Roda Gigi
Gambar 41 Roda gigi lurus
a) Proses awal pembuatan cetakan ini dilakukan dengan terlebih dahulu
membuat model atau Pola dengan posisi model berada pada kedua
bagian cetakan yakni drag dan cope maka model dibuat dari dua keping
kayu (papan) yang digabungkandengan model yang berbentuk bundar
b) Pengerjaan berikutnya ialah pembuatan inti dimana inti (teras) ini dibuat
dari pasir cetak dari jenis Pasir minyak atau pasir kwarsa dengan
campuran minyak nabati
d) Urutan pekerjaan yang harus dilakukan dan dipersiapkan sebelum
pengisian pasir kedalam rangka cetak antara lain
- Menyiapkan plat (papan) landasan
- Tempatkan rangka cetak diatas papan untuk cetakan bawah (drag)
dengan pola inti (kayu) untuk kedudukan inti (teras) pasir
e) Pengisian pasir kedalam rangka cetak
f) Pembuatan saluran dengan cara memasangkan saluran secara tegak lurus
g) Pekerjaan berikutnya ialah menempatkan kembali rangka cetak yakni
menggabungkan kedua cetakan (drag dan cope) pada benda bulat
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
54
simetris ini sebenarnya tidak terlalu sulit dimana yang paling penting
adalah penempatan posisi kedudukan Intinya telah ditempatkan ditengah-
tengah rangka cetak dengan memposisikan lubang cope pada inti serta
posisi pen pengarah dari rangka cetak dalam keadaan sejajar maka posisi
rongga sudah sejajar
h) Proses penuangan merupakan proses yang menentukan keberhasilan
dalam pembentukan benda kerja oleh karena itu didalam pelaksanaannya
harus dilakukan secara hati-hati terutama dalam memperlakukan cetakan
ini Dan yang paling penting lagi dalam proses penuangan ini ialah faktor
keselamatan kerja alat-alat keselamatan kerja seperti sarung tangan
sepatu kaca mata dan lain-lain hendaknya sangat diperhatikan
Gambar 42 Proses penuangan ( Hardi Sujana 2008 )
Langkah Kerja Pembuatan Rumah Bantalan
- Operasi 1 Pengukuran benda kerja untuk rumah bantalan dengan
ukuran 100 mm x 100 mm
- Operasi 2 Proses pemotongan dengan menggunakan mesin las sesuai
dengan yangdirencanakan
- Operasi 3 Pengerjaan penghalusan bekas potongan las dengan
gerinda tangan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
55
- Pemeriksaan 1 Dilakukan pemeriksaan ukuran rumah bantalan
- Operasi 4 Pada bagian rangka yang sudah dilasdiberi tanda titik dan
dibor dengan menggunakan bor tangan untuk menjadi
diameter 80 mm
- Operasi 6 Pemeriksaan ukuran lubang yang telah di bor
Proses Perakitan Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum
Perakitan merupakan tahap terakhir dalam proses perancangan dan
pembuatan suatu mesin atau alat dimana suatu cara atau tindakan untuk
menempatkan dan memasang bagian-bagian dari suatu mesin yang digabung dari
satu kesatuan menurut pasangannya sehingga akan menjadi perakitan mesin yang
siap digunakan sesuai dengan fungsi yang direncanakan
Sebelum melakukan perakitan hendaknya memperhatikan beberapa hal sebagai
berikut
1 Komponen-komponen yang akan dirakit telah selesai dikerjakan dan telah
siap ukuran sesuai perencanaan
2 Komponen-komponen standar siap pakai ataupun dipasangkan
3 Mengetahui jumlah yang akan dirakit dan mengetahui cara pemasangannya
4 Mengetahui tempat dan urutan pemasangan dari masing-masing komponen
yang tersedia
5 Menyiapkan semua alat-alat bantu untuk proses perakitan
Langkah kerja
1 Memasang rol ke- 1 ke- 2 dan ke- 3 pada rangka yang pada kedua
ujungnya terlebih dahulu dipasang bantalan
2 Memasang roda gigi pada poros rol 1 2 dan 3 kemudian dipasak
3 Memasang roda gigi pada sisi luar poros rol kemudian dipasak
4 Memasang poros transmisi pada rangka yang kedua ujungnya dipasangi
bantalan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
56
5 Memasang puli roda gigi pinion dan roda gigi pada poros transmisi
kemudian dipasak
6 Mengecek semua kondisi sambungan dan pergerakan dari roda-roda gigi
42 Perawatan Alat
Perawatan adalah suatu kegiatan atau pekerjaan yang bertujuan untuk
memperpanjang umur mesin Dengan adanya perawatan diharapkan mesin dapat
selalu dalam kondisi siap pakai dan bekerja dengan baik Jenis perawatan tersebut
adalah mengupayakan pencegahan kerusakan sedini mungkin dengan cara
perawatan secara rutin maupun secara berkala
Adapun alasan-alasan yang mendasari diperlukannya perawatan adalah
a Mesin lebih tahan lama dan berfungsi dengan baik
b Menghindari kerusakan sedini mungkin
c Mengurangi penggantian komponen yang rusak dikarenakan sering
dalam pemakaian
Pemeliharaan alat ini mencakup seluruh rangkaian dan komponen mesin pemeras
sorghum yang meliputi
1 Poros dan Rol
Hal-hal yang perlu dilakukan dalam pemeliharaan poros dan rol adalah
a Rol setelah selesai digunakan dibersihkan dari sisa-sisa kotoran dan cairan
yang masih menempel
b Antara poros dan bearing diberi pelumas agar dapat berputar dengan lancar
2 Roda gigi
Hal-hal yang dilakukan untuk perawatan roda gigi
a Melumasi roda gigi tersebut supaya gesekannya dapat lebih halus dan
tidak cepat aus
b Setiap selesai digunakan roda gigi harus dibersihkan dan dicek untuk
mengetahui keadaan gigi-giginya
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
57
3 Rangka
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan rangka adalah
a Mengecat rangka untuk menghindari karat dan keropos
b Membersihkan rangka setelah digunakan untuk menggilas tebu
c Memeriksa sambungan las pada rangka secara berkala
4 Bantalan
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan bantalan
a Melumasi bantalan dengan grease
b Dalam penggunaan apabila perputaran poros dan rol terasa berat dan
suaranya agak kasar maka harus dicek keadaan bantalannya masih dalam
keadaan baik atau tidak
5 Puli dan sabuk
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan puli dan sabuk
a Memeriksa sabuk sebelum digunakan untuk memeras batang sorghum
b Setelah selesai digunakan membersihkan puli dan sabuk dari kotoran dan
debu
6 Diesel
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan diesel
a Mengecek selalu kondisi air pendingin pada mesin diesel
b Mengecek putaran mesin diesel apakah stabil atau tidaknya bila tidak
segera melakukan pengecekan mesin diesel secara menyeluruh
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
58
43 Analisa Biaya Komponen Mesin
Tabel 41 a Biaya Komponen Mesin
No Jenis Komponen Jumlah Harga satuan (Rp)
Harga (Rp)
1 Gear Oslash 20 l = 15 cm 3 30 kg 20000 kg 1800000 2 Gear Oslash 10 l = 10 cm 2 40 kg 20000 kg 1600000 3 Pulley Oslash 100 l = 15 cm 1 100 kg 20000 kg 2000000 4 Gear Oslash 80 l = 15 cm 1 120 kg 20000 kg 2400000 5 Gear Oslash 60 l = 15 cm 1 80 kg 20000 kg 1600000 6 Roller Oslash 20 p = 35 cm 2 60 kg 20000 kg 2400000 7 Roller Oslash 22 l = 15 cm 1 80 kg 20000 kg 1600000 8 Poros penggerak roda gigi 2 20 kg 20000 kg 800000 9 Poros roller 3 15 kg 20000 kg 900000 10 Pasak p=15x1x1 cm 1022000 220000
11 Baut Oslash 26 mm Baut besar untuk dudukan
8 10000 80000
12 Baut Oslash 26 mm Baut pengunci roller
4 15000 60000
13 Plat U p= 10x6x1cm 10m 70000 700000
14 Baut Oslash 22 mm Baut pengunci roda gigi
8 10000 80000
15 Baut Oslash 24 mm Baut penyetel horisontal
2 15000 30000
16 Bearing roller Oslash 40 mm 680000 480000 17 Bearing gear Oslash 50 mm 2 110000 220000 18 Bantalan jati 1000000
19 Beaya Transport mesin dari kudus
750000
20 Beaya lain-lain 250000 Total dana 18980000
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
59
b Honor Teknisi
No Nama Anggaran Waktu Biaya (Rp)
Total (Rp)
1 Honor Teknisi pembuatan 3 buah roller (1 orang )
1 bulan 600000 600000
2 Honor Teknisi pembuatan 5 buah roda gigi pinion (1orang )
2 minggu
600000 600000
3 Honor Teknisi pembuatan 2 buah roda gigi besar (1 orang )
2 minggu
500000 500000
4 Honor Teknisi pembuatan 1 buah pulley (1 orang )
2 minggu
300000 300000
5 Honor Teknisi pembuatan 3 buah mantel roller (1 orang )
3 minggu
1200000 1200000
Total 3200000
Biaya total pembuatan mesin pemeras batang sorghum
Biaya teknisi Rp 320000000
Biaya komponen mesin Rp 1898000000 +
Rp 2218000000
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
60
BAB V
PENUTUP
51 Kesimpulan
Dari hasil Re-Kalkulasi Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum ini
dapat disimpulkan
1 Mesin pemeras batang sorghum ini bekerja dengan menggunakan
penggerak diesel dengan daya 24 hP dan putaran 1420 Rpm
2 Mesin Pemeras Batang Sorghum ini memiliki kapasitas 4000 kgjam
3 Total biaya untuk membuat Mesin Pemeras Batang Sorghum sebesar
Rp22180000-
4 Mesin Pemeras Batang Sorghum ini memiliki tiga buah roller dengan
putaran 40 Rpm dan tiga tingkatan sistem transmisi dengan tiga buah
poros penyangga
52 Saran
Terkait dengan referensi dan data yang didapat masih kurang maka
perhitungan dilakukan dengan asumsi data sehingga bila dilakukan perhitungan
ulang jawaban yangdiasumsikan masih kurang akurat dan kurang tepat
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
61
DAFTAR PUSTAKA
J E Shigley dan Larry D M 1995 ldquoPerancanaan Teknik Mesinrdquo jilid II Edisi
keempat ErlanggaJakarta
Jutz H dan Scharkus E 1996 ldquo Westerman Table for The Metal Traderdquo New
Delhi Weley Eastern Limited
Khurmi RS amp Gupta JK 2002 Machine DesignSCHadamp Company LTD
Ram Nagar-New Delhi
Popov EP 1996 Mekanika Teknik (Machine of Material) Erlangga Jakarta
Sato T dan N Sugiarto H 1994 ldquoMenggambar Mesin Menurut Standart Isordquo PT
Pradya Paramita jakarta
Sularso dan Suga K 1987 Dasar dan PemilihanElemenMesin Cetakankeenam
PradnyaParamitha Jakarta
KenyonWdanGinting D 1985 Dasar-dasarPengelasanErlangga Jakarta
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
x
BAB V PENUTUP
51 Kesimpulan 60
52 Saran 60
DAFTAR PUSTAKA 61
LAMPIRAN
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
xi
DAFTAR GAMBAR
Gambar11 MesinPemerasBatang Sorghum 2
Gambar 21 Roda Gigi LurusLuar (Yefri Chan ST MT 2011) 8
Gambar 22 Bagian-bagian dari Roda Gigi Lurus
( Khurmi dan Gupta 2002 ) 11
Gambar 23 Sebuah Rol Pemeras Batang Sorghum
( Yefri Chan ST MT 2011 ) 14
Gambar 24 Panjang Sabuk dan Sudut Kontak Pada Sabuk Terbuka
( Kurmi RS 2002 ) 15
Gambar 25 Sketsa Prinsip Statika Kesetimbangan ( Popov EP 1996 ) 18
Gambar 26 Sketsa Reaksi Tumpuan Rol ( Popov EP 1996 ) 20
Gambar 27 Sketsa Reaksi Tumpuan Sendi ( Popov EP 1996 ) 20
Gambar 31 Sabuk dan Puli ( Kurmi RS 2002 ) 24
Gambar 32 Desain Poros Puli dan Roda Gigi Pinion 38
Gambar 33Desain Poros Roda Gigi Pinion dengan Roda Gigi 42
Gambar 41 Roda Gigi Lurus 53
Gambar 42 Proses Penuangan ( Hardi Sujana 2008 ) 54
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
xii
DAFTAR TABEL
Tabel 41 Daftar Harga Komponen Mesin 58
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
xiii
DAFTAR NOTASI
D1 = Diameter puli penggerak (mm)
D2 = Diameter puli pengikut (mm)
N1 = Kecepatan puli penggerak (Rpm)
N2 = Kecepatan puli pengikut (Rpm)
d = Diameter puli pengikut (mm)
N = Putaran puli pengikut (Rpm)
L = Panjang total sabuk (mm)
x = Jarak titik pusat puli penggerak dengan puli pengikut (mm)
r1 = Jari-jari puli kecil (mm)
r2 = Jari-jari puli besar (mm)
T1 = Tegangan tight side sabuk (N)
T2 = Tegangan slack side sabuk (N)
micro = Koefisien gesek
θ = Sudut kontak (rad)
β = Sudut alur puli (o)
v = Kecepatan sabuk (ms)
P = Daya yang dipindahkan oleh sabuk (W)
M = Momen (Nmm)
s = Jarak (mm)
t = Tegangangeser (Nmm2)
F = Gaya (N)
A = Luaspenampang (mm2)
Y = Jarak sumbu netral ke titik tempat tegangan yang ditinjau
Tm = Waktu permesinan memanjang (menit)
L = Panjang pemakanan (mm)
S = Pemakanan (mmput)
n = Putaran mesin (rpm)
v = Kecepatan pemakanan (mmnt)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
xiv
r = Jari-jari bahan (mm)
d = Diameter pelubangan (mm)
tmax = Tegangan geser maksimum (Nmm2)
F = Beban yang diterima (N)
dc = Diameter baut (mm)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
1
BAB I
PENDAHULUAN
11 Latar Belakang
Sorghum (Sorghum bicolor L) merupakan salah satu jenis tanaman serelia
yang mempunyai potensi besar untuk dikembangkan di Indonesia karena
mempunyai daerah adaptasi yang luas Tanaman sorghum toleran terhadap
kekeringan dan genangan air serta relatif tahan terhadap gangguan hama atau
penyakit Batang sorghum apabila diperas akan menghasilkan nira yang rasanya
manis Kadar air dalam batang sorghum kurang lebih 70 persen yang artinya
kandungan niranya kurang lebih sebesar itu Nira inilah yang akan dimanfaatkan
sebagai bio etanol dengan proses fermentasi Pada saat ini sudah banyak mesin
yang telah dibuat sebagai pemeras sorghum namun masih sangat sederhana dan
kurang menghasilkan pemerasan yang bagus Untuk meningkatkan efektivitas dan
produktivitasnya maka sistem transmisi roda gigi dikombinasikan dengan sistem
lain seperti sistem roller sebanyak tiga buah sehingga akan didapat unjuk kerja
dari mesin pemeras batang sorghum yang lebih optimal Alasan pemilihan roda
gigi lurus karena mampu mentransmisikan daya yang sangat besar dan optimal
sedangkan menggunakan tiga buah roller karena pada saat pemerasan pertama
masih ada sisa nira yang cukup banyak pada ampas dan perlu diperas kembali
Penggunaan kombinasi roda gigi lurus dengan tiga buah roller ini akan
menghasilkan kinerja mesin pemeras batang sorghum yang optimal
Cara kerja mesin ini adalah tenaga dari motor diesel akan dipindahkan
melalui belt menuju puli besar setelah itu putaran ditransmisikan melalui roda gigi
transportir pertama ke roda gigi sedang kemudian putaran itu ditransmisikan lagi
oleh roda gigi transportir kedua ke roda gigi besar Putaran roda gigi besar ini
dihubungkan dengan roda gigi pada rol depan sehingga poros rol berputar
Selanjutnya putaran poros rol depan ini ditransmisikan ke poros rol atas dan
belakang melalui tiga buah roda gigi sehingga poros rol atas dan belakang dapat
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
2
berputar Putaran ketiga buah rol dibuat searah agar saat sorghum dimasukkan
sorghum dapat terbawa rol
Secara garis besar proses mesin pemeras sorghum adalah mula-mula
sorghum dimasukkan antara rol atas dan rol depan kemudian rol menggilas
sorghum Penggilasan rol pertama masih tersisa nira dalam ampas yang kemudian
digilas kembali oleh rol belakang sehingga tidak ada lagi nira yang tersisa dalam
ampas Nira tersebut akan jatuh ke penadah yang telah disediakan Nira yang telah
terkumpul dalam penadah tersebut dapat langsung digunakan untuk proses
pembuatan bio etanol selanjutnya
Tugas Akhir ini dimaksudkan untuk memberikan suatu fasilitas penunjang
yang dapat dimanfaatkan oleh mahasiswa dalam mempraktekkan dan mengamati
secara langsung tentang pemerasan Mesin Pemeras Batang Sorghum Dalam
sistem transmisi harus dapat diketahui bagaimana mekanisme kerja suatu alat
Pada Tugas Akhir ini penulis tertarik untuk mengamati cara kerja transmisi pada
Mesin Pemeras Batang Sorghum
Gambar 11 Mesin Pemeras Batang Sorghum
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
3
Pengumpulan informasi dan data
(Gathering Information)
Lihat alternatif solusi
(Concept Genrt)
Pilih solusi yang diinginkan
(Concept Evaluation)
Sintesis dan analisis rancangan meliputi
geometri kinematika dinamika kekuatan material proses produksi
estimasi biaya dll
Rancangan memuaskan
Detail rancangan
Produksi pengujian dan
pembuatan Prototipe
Modifikasi untuk produksi
hasil rancangan
Conceptual Design
Embodiment Design
Detail Design
Design problems (Define Problem)
Ya
Tidak
Flow chat Rancang Bangun Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
4
12 Perumusan Masalah
Perumusan masalah dalam proyek akhir ini adalah bagaimana merancang
membuat dan menguji sistem transmisi mesin pemeras batang sorghum yang
sederhana dan efektif Masalah yang akan diteliti meliputi
1 Cara kerja mesin
2 Analisis perhitungan mesin
3 Perkiraan perhitungan biaya
4 Pembuatan mesin
13 Batasan Masalah
Berdasarkan rumusan masalah di atas maka batasan-batasan masalah
pada proyek akhir ini adalah
1 Perhitungan dibatasi hanya pada komponen mesin yang meliputi putaran
roda gigi dan kekuatan poros
2 Cara kerja sistem transmisi pada mesin pemeras sorghum beserta kapasitas
pemerasan mesin pemeras batang sorghum
14 Tujuan Proyek Akhir
Tujuan dalam penulisan Tugas Akhir ini sebagai berikut
1 Melakukan perhitungan dan menganalisa dimensi dalam perancangan
transmisi mesin pemeras batang sorghum
15 Manfaat Proyek Akhir
Manfaat yang diperoleh dari penyusunan laporan Tugas Akhir ini sebagai
berikut
1 Memberikan informasi tentang bagaimana cara kerja sistem transmisi pada
mesin pemeras batang sorghum
2 Menerapkan ilmu perkuliahan elemen mesin dan mata kuliah lainnya yang
berhubungan dengan sistem transmisi mesin pemeras batang sorghum
yang diperoleh dari bangku perkuliahan
16 Metode Pemecahan Masalah
Dalam penyusunan laporan ini penulis mengunakan beberapa metode
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
5
antara lain
1 Observasi
Penulis melakukan pengamatan langsung terhadap kegiatan-kegiatan
khususnya pada obyek-obyek yang berkaitan langsung dengan penggunaan
mesin pemeras batang sorghum
2 Interview
Penulis melakukan tanya jawab dengan operator serta para tenaga ahli
3 Konsultasi
Penulis melakukan konsultasi untuk memperoleh bimbingan serta
petunjuk dari pembimbing lapangan dan sumber-sumber
4 Literatur
Literatur berupa petunjuk kerja operator kuliah internet serta buku-buku
referensi dari perpustakaan Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta
17 Sistematika Penulisan
Dalam penyusunan laporan ini penulisan melakukan pengumpulan data
dengan berbagai cara antara lain
1 Studi Lapangan (Observasi)
Data yang penulis peroleh dari studi lapangan berasal dari
a) Pengamatan selama berada di Kudus
b) Bimbingan dari pemilik bengkel
2 Studi Pustaka (Library Research)
Studi pustaka yang dilakukan untuk memperoleh data-data pendukung
diperoleh dari
a) Manual book yang terdapat di perpustakaan Universitas Sebelas
Maret Surakarta
b) Internet
3 Bertanya langsung kepada karyawan dan pemilik Bengkel Bubut amp Las
ldquoAgung Barokahrdquo Dawe-Kudus
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
6
BAB II
DASAR TEORI
21 Pengertian Tanaman Sorghum
Sorghum termasuk dalam genus Poaceae yang merupakan kelompok
tanaman berbunga seperti gandum beras jagung dan tebu tanaman ini biasanya
memiliki batang berongga dengan daun yang tumbuh pada batang secara
menyirip Sorghum (Sorghum bicolor L) adalah tanaman serealia yang potensial
untuk dibudidayakan dan dikembangkan khususnya pada daerah-daerah marginal
dan kering di Indonesia Keuntungan tanaman sorgum terletak pada daya adaptasi
agroekologi yang luas tahan terhadap kekeringan produksi tinggi perlu input
lebih sedikit serta lebih tahan terhadap hama dan penyakit dibading tanaman
pangan lain Selain itu tanaman sorghum memiliki kandungan nutrisi yang tinggi
sehingga sangat baik digunakan sebagai sumber bahan pangan maupun pakan
ternak alternatif Tanaman sorghum telah lama dan banyak dikenal oleh petani
Indonesia khususnya di daerah Jawa NTB dan NTT Di Jawa sorghum dikenal
dengan nama Cantel dan biasanya petani menanamnya secara tumpang sari
dengan tanaman pangan lainnya Produksi sorghum Indonesia masih sangat
rendah bahkan secara umum produk sorghum belum tersedia di pasar-pasar
Beberapa keuntungan tanaman sorghum dibanding tebu sebagai berikut
1 Adaptasi tanaman sorghum jauh lebih luas dibanding tebu sehingga
sorghum dapat ditanam di hampir semua jenis lahan baik lahan subur
maupun lahan kering
2 Tanaman sorghum memerlukan pupuk relatif lebih sedikit dan
pemeliharaannya lebih mudah daripada tanaman tebu
3 Laju fotosintesis dan pertumbuhan tanaman sorghum jauh lebih tinggi dan
lebih cepat dibanding tanaman tebu
4 Umur panen tanaman sorghum lebih cepat hanya 3-4 bulan dibandingkan
pada tebu yang sampai 7 bulan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
7
22 Sistem Transmisi
Sistem Transmisi adalah sistem yang berfungsi untuk konversi torsi dan
kecepatan (putaran) dari mesin menjadi torsi dan kecepatan yang berbeda-beda
untuk diteruskan ke penggerak akhir Konversi ini mengubah kecepatan putar
yang tinggi menjadi lebih rendah tetapi lebih bertenaga atau sebaliknya
Transmisi daya dengan roda gigi mempunya keuntungan diantaranya
tidak terjadi slip yang menyebabkan speed ratio tetap tetapi sering adanya slip
juga menguntungkan misalnya pada ban mesin (belt) karena slip merupakan
pengaman agar motor penggerak tidak rusak Apabila putaran keluaran (output)
lebih rendah dari masukan (input) maka transmisi disebut reduksi (reduction
gear) tetapi apabila keluaran lebih cepat dari pada masukan maka disebut inkrisi
(increaser gear)
Transmisi daya (Power transmission) adalah upaya untuk menyalurkan
memindahkan daya dari sumber daya (motor diesel bensin turbin gas motor
listrik dll) ke mesin yang membutuhkan daya (mesin bubut pompa kompresor
mesin produksi dll)
23 Teori Roda Gigi
Roda gigi digunakan untuk mentransmisikan daya besar dan putaran yang
tepat Roda gigi memiliki gigi di sekelilingnya sehingga penerusan daya
dilakukan oleh gigi-gigi kedua roda yang saling berkaitan Roda gigi sering
digunakan karena dapat meneruskan putaran dan daya yang lebih bervariasi dan
lebih kompak selain itu roda gigi juga memiliki beberapa kelebihan jika
dibandingkan dengan alat transmisi lainnya yaitu
Oslash Sistem transmisinya lebih ringkas putaran lebih tinggi dan daya yang
besar
Oslash Sistem yang kompak sehingga konstruksinya sederhana
Oslash Kemampuan menerima beban lebih tinggi
Oslash Efisiensi pemindahan dayanya tinggi karena faktor terjadinya slip sangat
kecil
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
8
Oslash Kecepatan transmisi roda gigi dapat ditentukan sehingga dapat digunakan
dengan pengukuran yang kecil dan daya yang besar
Roda gigi harus mempunyai perbandingan kecepatan sudut tetap antara
dua poros Di samping itu terdapat pula roda gigi yang perbandingan kecepatan
sudutnya dapat bervariasi
231 Roda gigi Lurus
Roda gigi lurus digunakan untuk poros yang sejajar atau paralel
Dibandingkan dengan jenis roda gigi yang lain roda gigi lurus ini paling mudah
dalam proses pengerjaannya (machining) sehingga harganya lebih murah
Ciri-ciri roda gigi lurus adalah
1 Daya yang ditransmisikan lt 25000 Hp
2 Putaran yang ditransmisikan lt 100000 Rpm
Jenis-jenis roda gigi lurus antara lain
1 Roda gigi lurus (External Gearing)
Roda gigi lurus (External Gearing) pasangan roda gigi lurus ini digunakan
untuk menaikkan atau menurunkan putaran dalam arah yang berlawanan
Gambar 21 Roda Gigi Lurus Luar
( Yefri Chan ST MT 2011)
232 Nama-nama Bagian Roda gigi
Berikut beberapa buah istilah yang perlu diketahui dalam perancangan
roda gigi yang perlu diketahui yaitu
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
9
1 Lingkaran pitch (pitch circle)
Lingkaran khayal yang menggelinding tanpa terjadinya slip Lingkaran ini
merupakan dasar untuk memberikan ukuran-ukuran gigi seperti tebal gigi jarak
antara gigi dan lain-lain
2 Pinion
Roda gigi yang lebih kecil dalam suatu pasangan roda gigi
3 Diameter lingkaran pitch (pitch circle diameter)
Merupakan diameter dari lingkaran pitch
4 Diametral Pitch
Jumlah gigi persatuan pitch diameter
5 Jarak bagi lingkar (circular pitch)
Jarak sepanjang lingkaran pitch antara profil dua gigi yang berdekatan
atau keliling lingkaran pitch dibagi dengan jumlah gigi secara formula dapat
ditulis
zd
t b1p=
6 Modul (module)
Modul adalah perbandingan antara diameter lingkaran pitch dengan jumlah
gigi
z
dm b1=
7 Adendum (addendum)
Jarak antara lingkaran kepala dengan lingkaran pitch dengan lingkaran
pitch diukur dalam arah radial
8 Dedendum (dedendum)
Jarak antara lingkaran pitch dengan lingkaran kaki yang diukur dalam arah
radial
9 Working Depth
Jumlah jari-jari lingkaran kepala dari sepasang rodagigi yang berkontak
dikurangi dengan jarak poros
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
10
10 Clearance Circle
Lingkaran yang bersinggungan dengan lingkaran addendum dari gigi yang
berpasangan
11 Pitch point
Titik singgung dari lingkaran pitch dari sepasang roda gigi yang
berkontak yang juga merupakan titik potong antara garis kerja dan garis pusat
12 Operating pitch circle
lingkaran-lingkaran singgung dari sepasang roda gigi yang berkontak dan
jarak porosnya menyimpang dari jarak poros yang secara teoritis benar
13 Addendum circle
Lingkaran kepala gigi yaitu lingkaran yang membatasi gigi
14 Dedendum circle
Lingkaran kaki gigi yaitu lingkaran yang membatasi kaki gigi
15 Width of space
Tebal ruang antara rodagigi diukur sepanjang lingkaran pitch
16 Sudut tekan (pressure angle)
Sudut yang dibentuk dari garis normal dengan kemiringan dari sisi kepala
gigi
17 Kedalaman total (total depth)
Jumlah dari adendum dan dedendum
18 Tebal gigi (tooth thickness)
Lebar gigi diukur sepanjang lingkaran pitch
19 Lebar ruang (tooth space)
Ukuran ruang antara dua gigi sepanjang lingkaran pitch
20 Backlash
Selisih antara tebal gigi dengan lebar ruang
21 Sisi kepala (face of tooth)
Permukaan gigi diatas lingkaran pitch
22 Sisi kaki (flank of tooth)
Permukaan gigi dibawah lingkaran pitch
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
11
23 Puncak kepala (top land)
Permukaan di puncak gigi
24 Lebar gigi (face width)
Kedalaman gigi diukur sejajar sumbunya
Gambar 22 Bagian-bagian dari Roda Gigi Lurus
( Khurmi dan Gupta 2002)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
12
24 Komponen-Komponen Mesin Pemeras Batang Sorghum
241 Gear
Gear merupakan sebuah alat yang yang digunakan untuk meneruskan daya
dari poros ke poros lain (Kurmi 2002)
Rumus- rumus perhitungan roda gigi
- Modul (m)
- Jumlah gigi (Z)
- Kelonggaran ( clearance = C )
a Menghitung pitch (P)
P = π x m
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
f Adendum 1 m
g Dedendum 125 m
h Working depth 2 m
i Total depth 225 m
j Filled radius at root 04 m
242 Poros
Dalam pembuatan mesin pemeras batang sorghum rol diperlukan untuk
memeras batang sorghum Poros sendiri adalah batang logam berpenampang
lingkaran yang berfungsi untuk memindahkan putaran atau mendukung suatu
beban
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
13
Jika poros meneruskan daya maka poros mengalami momen puntir akibat
daya yang diteruskan sehingga pada penampang normal sepanjang poros terjadi
tegangan puntir Poros transmisi berfungsi meneruskan daya pada poros terjadi
gaya puntir dan pada penampang poros terjadi tegangan puntir
Bahan poros yang digunakan harus sesuai dengan fungsi poros tersebut
Untuk mendapatkan dimensi poros yang sesuai dibutuhkan gaya-gaya yang
bekerja pada poros tersebut Dengan gaya tersebut dapat ditentukan momen yang
bekerja Dengan mengetahui kekuatan material poros dan momen yang terjadi
maka didapatkan diameter poros yang diperlukan
Bahan dan diameter yang digunakan pada poros rol adalah sama Untuk
mengetahui beban reaksi yang terjadi pada poros dirumuskan sebagai berikut
1 Tinjauan terhadap momen puntir ekuivalen (Kurmi 2002462)
Te = radicAgrave挠十馆挠helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(21)
atau dengan persamaan
Te = 錰좨 τs D
3 ( Poros padat )
Te = 錰좨 C Do3 (1 - K4) ( Poros berongga )
2 Tinjauan terhadap momen lengkung ekuivalen (Kurmi 2002463)
Me = 좨挠 ( M + radicAgrave挠十馆挠) helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(22)
atau
Me = 錰脑挠徽评D3 ( Poros padat )
Me = 錰脑挠徽评Do3(1 - K4) ( Poros berongga )
Dimana Te = momen puntir ekuivalen ( Kgm)
Me = momen bending ekuivalen ( Kgmm )
Do = diameter luar poros ( mm )
K = Di Do ( ditentukan = 04 )
τs =tegangan geser ( Kgmm2 )
σt = tegangan tarik ( Kgmm2 )
M = momen lentur yang terjadi ( Kgmm )
T = torsi yang terjadi (Kgmm)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
14
243 Rol
Sebuah rol pemeras terdiri dari mantel (selubung) yang biasanya terbuat
dari besi cor dan di pasang dengan cara disusutkan pada sebuah poros yang
terbuat dari baja tempa Berikut ini adalah gambar dari seperangkat rol pemeras
batang sorghum
( Yefri Chan ST MT 2011)
Gambar 23 Sebuah Rol Pemeras Batang Sorghum
Biasanya menurut standar dari Amerika ukuran diameter leher poros
seperti gambar diatas adalah separuh dari diameter rol gilingan
Mantel rol sendiri terbuat dari besi cor dengan campuran dari beberapa
logam lain seperti karbon mangan silisium fosfor dan belerang dengan
maksud untuk memperoleh hasil pengecoran yang baik sebagai rol pemeras
yaitu permukaannya keras dan berbutir kasar
244 Puli
Puli merupakan salah satu elemen dalam mesin yang berfungsi sebagai
alat yang meneruskan daya dari satu poros ke poros yang lain dengan
menggunakan sabuk Puli besi cor (Cast Iron Pulley) Puli secara umum terbuat
dari cast iron karena harganya yang lebih murah Puli yang digunakan pada
motor dan kompresor ini adalah terbuat dari cast iron
245 Sabuk
Sabuk berfungsi sebagai alat yang meneruskan daya dari satu poros ke
poros yang lain melalui dua puli dengan kecepatan rotasi sama maupun berbeda
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
15
2451 Perencanaan Puli dan Sabuk
1 Perbandingan kecepatan
Perbandingan antara kecepatan puli penggerak dengan puli pengikut
ditulis dengan persamaan sebagai berikut 潜前实融前融潜 (23)
Dimana
D1 = Diameter puli penggerak (mm)
D2 = Diameter puli pengikut (mm)
N1 = Kecepatan puli penggerak (Rpm)
N2 = Kecepatan puli pengikut (Rpm)
2 Kecepatan linier sabuk
Kecepatan linier sabuk dapat ditulis dengan matematis sebagai berikut
v = 60
Ndp (24)
Dimana
v = Kecepatan linier sabuk (ms)
d = Diameter puli pengikut (mm)
N = Putaran puli pengikut (Rpm)
3 Panjang Sabuk
Panjang sabuk adalah panjang total dari sabuk yang digunakan untuk
menghubungkan puli penggerak dengan puli pengikut Dalam perancangan
ini digunakan sabuk terbuka
(Khurmi RS 2002)
Gambar 24 Panjang Sabuk dan Sudut Kontak Pada Sabuk Terbuka
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
16
Persamaan panjang total sabuk terbuka dapat ditulis sebagai berikut
(Khurmi RS 2002)
dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig -+++=
xrr
xrrL2
2121
)(2)(p (25)
Dimana
L = Panjang total sabuk (mm)
x = Jarak titik pusat puli penggerak dengan puli pengikut (mm)
r1 = Jari-jari puli kecil (mm)
r2 = Jari-jari puli besar (mm)
4 Perbandingan tegangan pada sisi kencang dan sisi kendor
Persamaan perbandingan tegangan antara sisi kencang dengan sisi kendor
dapat ditulis sebagai berikut (Khurmi RS 2002)
bqm coseclog322
1 =T
T (26)
Dimana
T1 = Tegangan tight side sabuk (N)
T2 = Tegangan slack side sabuk (N)
micro = Koefisien gesek
θ = Sudut kontak (rad)
β = Sudut alur puli (o)
5 Sudut kerja puli (α)
Persamaan sudut kerja puli dapat ditulis dengan persamaan sebagai berikut
(Khurmi RS 2002)
Sin α = X
rr112 -
(untuk sabuk terbuka) (27)
Sudut kontak puli
θ = (180 ndash 2 α) 180p
rad (untuk sabuk tertutup) (28)
6 Kecepatan sabuk (v)
Besarnya kecepatan sabuk dapat dihitung dengan persamaan sebagai
berikut (Khurmi RS 2002)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
17
v = 60
Ndp (29)
Dimana
v = Kecepatan sabuk (ms)
d = Diameter sabuk (mm)
N = Putaran sabuk (rpm)
7 Daya yang ditransmisikan oleh sabuk
Persamaan daya yang dipindahkan oleh sabuk dapat ditulis dengan
persamaan sebagai berikut (Khurmi RS 2002)
P = (T1 - T2) v n (210)
Dimana
P = Daya yang dipindahkan oleh sabuk (W)
T1 = Tegangan tight side sabuk (N)
T2 = Tegangan slack side sabuk (N)
v = Kecepatan sabuk (ms)
n = Banyak sabuk
25 Pasak
Pasak adalah salah satu penahan beban dimana beban yang timbul atau
beban yang terjadi adalah beban geser dan beban bending Pada perancangan
pasak dalam memilih besar pasak tergantung dari besar perhitungan antara
perhitungan menurut tegangan geser dan tegangan bending
1 Tegangan geser
Tegangan geser adalah tegangan yang disebabkan oleh gaya yang bekerja
sepanjangsejajar dengan luas penampang gaya
Persamaan yang digunakan adalah
AF
=t (211)
Dimana
t = Tegangan geser (Nmm2)
F = Gaya (N)
A = Luas penampang (mm2) (Khurmi dan Gupta 2002)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
18
2 Tegangan bending
Dimana rumus yang digunakan
ws =oIYM
(212)
Y
IZ o= (213)
ws =ZM
(214)
Dimana
M = Momen lentur
Y = Jarak sumbu netral ke titik tempat tegangan yang ditinjau
ws = Tegangan lentur
oI
= Momen inersia
Z = Section modulus
26 Statika
Statika adalah ilmu yang mempelajari tentang statika dari suatu beban
terhadap gaya-gaya dan juga beban yang mungkin ada pada bahan tersebut
Dalam ilmu statika keberadaan gaya-gaya yang mempengaruhi sistem menjadi
suatu obyek tinjauan utama Sedangkan dalam perhitungan kekuatan rangka
gaya-gaya yang diperhitungkan adalah gaya luar dan gaya dalam
261 Gaya Luar
Beban
Reaksi Reaksi
Beban puli
Gambar 25 Sketsa Prinsip Statika Kesetimbangan
( Popov EP 1996 )
Beban roda gigi
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
19
Adalah gaya yang diakibatkan oleh beban yang berasal dari luar sistem
yang pada umumnya menciptakan kestabilan konstruksi Gaya luar dapat berupa
gaya vertikal horisontal dan momen puntir Pada persamaan statis tertentu untuk
menghitung besarnya gaya yang bekerja harus memenuhi syarat dari
kesetimbangan
ΣFx = 0 (215)
ΣFy = 0 (216)
ΣM = 0 (217)
262 Gaya Dalam
Gaya dalam dapat dibedakan menjadi
1 Gaya normal (normal force) adalah gaya yang bekerja sejajar sumbu
batang
2 Gaya lintang geser (shearing force) adalah gaya yeng bekerja tegak lurus
sumbu batang
3 Momen lentur (bending momen)
Persamaan kesetimbangannya adalah (Popov EP 1996)
sect Σ F = 0 atau Σ Fx = 0
Σ Fy = 0 (tidak ada gaya resultan yang bekerja pada suatu benda)
sect Σ M = 0 atau Σ Mx = 0
Σ My = 0 (tidak ada resultan momen yang bekerja pada suatu benda)
263 Tumpuan
Dalam ilmu statika tumpuan dibagi atas
1 Tumpuan rolpenghubung
Tumpuan ini dapat menahan gaya pada arah tegak lurus penumpu
biasanya penumpu ini disimbolkan dengan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
20
Gambar 26 Sketsa Reaksi Tumpuan Rol
2 Tumpuan sendi
Tumpuan ini dapat menahan gaya dalam segala arah
Gambar 27 Sketsa Reaksi Tumpuan Sendi
264 Diagram Gaya Dalam
Diagram gaya dalam adalah diagram yang menggambarkan besarnya
gaya dalam yang terjadi pada suatu konstruksi Sedang macam-macam diagram
gaya dalam itu sendiri sebagai berikut
1 Diagram gaya normal (NFD)
Yaitu diagram yang menggambarkan besarnya gaya normal yang terjadi
pada suatu konstruksi
2 Diagram gaya geser (SFD)
Yaitu diagram yang menggambarkan besarnya gaya geser yang terjadi
pada suatu konstruksi
3 Diagram moment (BMD)
Yaitu diagram yang menggambarkan besarnya momen lentur yang terjadi
pada suatu konstruksi
27 Mesin Bubut
Proses permesinan adalah waktu yang dibutuhkan untuk mengerjakan
elemen-elemen mesin yang meliputi proses kerja mesin dan waktu pemasangan
Reaksi
Reaksi
Reaksi
( Popov EP 1996 )
( Popov EP 1996 )
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
21
Pada umumnya mesin-mesin perkakas mempunyai bagian utama yaitu
a Motor penggerak (sumber tenaga)
b Kotak transmisi (roda-roda gigi pengatur putaran)
c Pemegang benda kerja
d Pemegang pahatalat potong
Prinsip kerja mesin mesin bubut adalah benda kerja yang berputar dan
pahat yang menyayat baik memanjang maupun melintang Sedangkan macam-
macam pekerjaan yang dapat dikerjakan dengan mesin ini adalah antara lain
- Pembubutan memanjang dan melintang
- Pengeboran
- Pembubutan dalam atau memperbesar lubang
- Membubut ulir luar dan dalam
Perhitungan waktu kerja mesin bubut adalah
1 Kecepatan pemotongan (v)
V = πD (218)
Dimana
D = diameter banda kerja (mm)
N = kecepatan putaran (rpm)
2 Pemakanan memanjang
Waktu permesinan pada pemakanan memanjang adalah
n = d
v
1000p
(219)
Tm = nS
L
r (220)
Dimana
Tm = waktu permesinan memanjang (menit)
L = panjang pemakanan (mm)
S = pemakanan (mmput)
n = putaran mesin (Rpm)
d = diameter benda kerja (mm)
v = kecepatan pemakanan (mmnt)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
22
3 Pada pembubutan melintang
Waktu permesinan yang dibutuhkan pada waktu pembubutan melitang
adalah
Tm = nS
r
r (221)
Dimana
r = jari-jari bahan (mm)
28 Pengecoran atau penuangan (casting)
Pengecoran atau penuangan (casting) merupakan salah satu proses
pembentukan bahan bakubahan benda kerja yang relatif mahal dimana
pengendalian kualitas benda kerja dimulai sejak bahan masih dalam keadaan
mentah Komposisi unsur serta kadarnya dianalisis agar diperoleh suatu sifat
bahan sesuai dengan kebutuhan sifat produk yang direncanakan namun dengan
komposisi yang homogen serta larut dalam keadaan padat
Proses penuangan juga merupakan seni pengolahan logam menjadi bentuk
benda kerja yang paling tua dan mungkin sebelum pembentukan dengan
panyayatan (chipping) dilakukan Sebagai mana ditemukan dalam artifacts kuno
menunjukkan bukti keterampilan yang luar biasa dalam pembentukan benda dari
bahan logam dengan menuangkan logam yang telah dicairkan (molten metals)
kedalam cetakan pasir khusus menjadi bentuk tertentu Pengecoran dengan
menggunakan cetakan pasir juga merupakan teknologi yang menuangkan larutan
cair dari logam secara hati-hati kedalam cetakan pasir yang sudah dipersiapkan
dengan hasil yang mendekati sempurna Oleh karena itulah proses pembentukan
melalui teknik penuangan ini juga digunakan pada level kebangsawanan seperti
pembuatan benda-benda seni seperti ornament alam dan alat memasak dan lain-
lain
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
23
BAB III
PERENCANAAN DAN PERHITUNGAN
31 Cara KerjaSistemTransmisiPadaMesinPemerasBatangSorghum
Cara kerja mesin ini adalah tenaga dari motor diesel akan dipindahkan
melalui belt menuju puli besar setelah itu putaran ditransmisikan melalui roda gigi
transportir pertama ke roda gigi sedang kemudian putaran itu ditransmisikan lagi
oleh roda gigi transportir kedua ke roda gigi besar Putaran roda gigi besar ini
dihubungkan dengan roda gigi pada rol depan sehingga poros rol berputar
Selanjutnya putaran poros rol depan ini ditransmisikan ke poros rol atas dan
belakang melalui tiga buah roda gigi sehingga poros rol atas dan belakang dapat
berputar Putaran ketiga buah rol dibuat searah agar saat batangsorghum
dimasukkan batangsorghum dapat terbawa oleh rol
Secara garis besar proses mesin pemeras batangsorghum adalah mula-
mula batangsorghum dimasukkan antara rol atas dan rol depan kemudian rol
menggilas batangsorghum Penggilasan rol pertama masih tersisa nira dalam
ampas yang kemudian digilas kembali oleh rol belakang sehingga tidak ada lagi
nira yang tersisa dalam ampas Nira tersebut akan jatuh ke penadah yang telah
disediakan Nira yang telah terkumpul dalam penadah tersebut dapat langsung
digunakan untuk proses pembuatan bio etanol selanjutnya
32 PerencanaanPulidanSabuk
Diketahuispesifikasitransmisipadamesinpemerasbatangsorghumdandiesel
sebagaiberikut
1 Putarandiesel ( 1N ) = 1420 Rpm
2 Diameter puli yang digerakan ( 2D ) = 795 mm
3 Panjangsumbupuli dieseldanpuli yang digerakkan( x ) = 4m
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
24
Analisa perhitungan
1 Kecepatan sabuk
V = p 1d 抈學恘迷
= 米學 酵迷 學酵學 d迷恘迷
= 2972 ms
2 Panjang sabuk yang digunakan
dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig -+++=
x
ddxddL
4
)(2)(
2
221
21
p
= 157Ῠ04十0795邹十24十族ῨĖi能Ė行k闹邹潜ii 祖
=157(1195)+8+Ῠ能ĖƼk闹邹潜嫠o
=1876+8+001
=9886 m
3 Sudut kontak (q ) yang terjadi pada sabuk antara puli diesel dan pulimesin
pemeras batang sorghum
Gambar31Sabukdanpuli
x = 4 m
B Puli diesel
Puli yang digerakkan
A
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
25
Untuksabukterbuka sudutsinggung yang terjadiantarasabukdanpuli
Sin x
dd
x
rr
21212 -
=-
=a
= Ė行k闹能Ėi㷠i
a = 滚轨柜能嫠00495
= 283deg
Sudut kontak puli pada motor
θ = (180deg ndash 2 α) 180p
= (180deg ndash 2 283deg) 180
143
= (17434deg) 01744
= 304rad
Sudut kontak puli pada roda gigi
θ = (180deg+ 2 α) 180p
= (180deg + 2 283deg) 180
143
= (18566deg) 01744= 304 rad
4 Koefisien gesekan
micro = 054 ndash d恘學ad恘嫩剿
= 054 ndash d恘學ad恘嫩d幂蜜d
= 054 ndash d恘學密d米d
= 054 - 0233= 03
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
26
MenghitungBesarnyaKapasitasMesinPemerasBatangSorghum
Luassatubatangsorghum故实挥辊㷠
= 314 (12)2
= 452 16 mm2
Luassepuluhbatangsorghum = 452 16 mm2 x 10 batang
= 4521 6 mm2
Gaya pemerasanadalah
(Ft) = 鸟拟
= 嫠㷠iĖƼi念鸟狞i闹㷠嫠o弄弄潜
= 274kN
Gaya perasdengansudut 70
Ft = 2740 N cos 70
= 8375 N
Kemudianuntukmenentukandaya yang
diperlukanpadamesinpemerastebuiniadalahsebagaiberikut
Torsi padarolatas
T = Gaya x frac12 diameter
= 8375N x 0105 m
= 8775Nm
Dayauntukmemutarrol
P =m行行闹娘弄诺㷠π诺iĖoĖ
= 36738 watt
= Ƽo行Ƽm糯狞疟疟行io
= 492 HP
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
27
Perbandingantranmisi
1 Motor Puli A ΰ嫠ΰ㷠 = 劈㷠劈嫠
N2 = 嫠i㷠Ė铺i嫠行k闹
= 73232 Rpm
2 Puli B - Pinion C
Satuporos maka NA = NC
NA = 73232 Rpm
3 Pinion C ndash Roda Gigi D
ND = 劈品ΰ品劈劈
=嫠㷠i行Ƽ㷠Ƽ㷠破颇屏oĖi
= 15035Rpm
4 Roda Gigi D ndash Pinion E
Satuporosmaka ND=NE
ND = 15035Rpm
5 Pinion E ndash Roda Gigi F
NF = 劈琵ΰ琵劈毗
= 嫠闹ĖƼ闹㷠嫠闹m嫠㷠
= 398 Rpm 40 ࡨ Rpm
Torsi padarodagigiOslash 875 mm
T =鸟诺oĖ㷠胚诺iĖ
= Ƽo行Ƽm诺oĖ㷠气铺iĖ
= 8775Nm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
28
DayauntukmemutarporosrodagigiOslash 875 mm
P = 孽诺㷠π诺娘oĖ
= m行行闹诺㷠π诺嫠闹ĖoĖ
= 16734 watt
Torsipadaporospuli
T = 鸟诺oĖ㷠胚诺娘
= 嫠o行Ƽi诺oĖ㷠胚诺行ƼĖ
= 234Nm
Dayauntukmemutarporospuli
P = 孽诺㷠π诺娘oĖ
= 㷠Ƽi诺㷠π诺行ƼĖoĖ
= 17904 watt
= 嫠行kĖi糯狞疟疟行io
asymp 24 HP
Olehkarenaitu kitamengambil diesel dengandaya 24 HP
Daya yang ditransmisikan P = 24 HP
17904 W = Ῠ馆嫠石馆㷠) v = Ῠ馆嫠石馆㷠) 2972 馆嫠 石馆㷠 = 嫠行kĖi㷠k行㷠
馆嫠 石馆㷠 = 60242棺 (i)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
29
딸轨v硅棍逛闺锅轨 23 log 足飘前飘潜卒 = 幌嫠凰嫠 实0h果h04 实0912
log dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig
2
1
T
T = Ėk嫠㷠㷠Ƽ
log dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig
2
1
T
T = 0397
dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig
2
1
T
T = 249 (ii)
Dari persamaan (i) dan (ii) 60242十馆㷠馆㷠 实249
60242 + 馆㷠 = 249馆㷠
60242 = 149 馆㷠 馆㷠 = 40438 N 馆嫠 石404h棺实60242棺 馆嫠 = 100672 N
5 Massa per meter panjang sabuk (m)
m = Area x Panjang x Densitas
= A x 9886m x 1140kgm3= 9886 A kgm2
6 Gaya tarik sentrifugal (Tc)
Tc = m x V2
= 9886 A kgm2x (2972ms)2
= 9886 A x 8832784 N
= 873210o A N
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
30
7 Gaya tarik total
T = T1+ Tc
= 100672N+873210o A N (iii)
8 Gaya tarik maksimum pada sabuk (T)
T = As
= 410o A N (iv)
Dari persamaan (iii) dan (iv)
100672N+873210o A N = 410o A N
4732 10o A N = 100672 N
A = 212747 10能o桂㷠
A = 212747桂桂㷠
9 Daya yang ditransmisikan sabuk pada kecepatan v = 2935ms
P = )( 21 TT - v
= (100672 Nndash 40438N)2935 ms
= 17678679watt
= 2370 hP
v Daya yang ditransmisikan hanya 2370 hP hal ini dikarenakan pada
saat sabuk berputar terjadi selip antara sabuk dengan puli oleh karena itu daya
yang ditransmisikan tidak 24 hP
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
31
33 PerhitunganRoda Gigi
1 Dalam menghitung roda gigi AElig 124 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 8 mm
- Jumlah gigi (Z) 11
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 8 mm
= 2512 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 8 + 025 x 8 mm
= 18 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 8 mm x 11
= 88 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 88 mm ndash 2 (8mm + 025 x 8mm)
= 60 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 88 mm + 36 mm= 124 mm
f Adendum 1 m 8 mm
g Dedendum 125 m 10 mm
h Working depth 2 m 16 mm
i Total depth 225 m 18 mm
j Filled radius at root 04 m 32 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
32
2 Dalam menghitung roda gigi AElig875 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 14 mm
- Jumlah gigi (Z) 58
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 14 mm
= 4396 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 14 + 025 x 14 mm
= 315 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 14 mm x 58
= 812 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 812 mm ndash 2 (14 mm + 025 x 14 mm)
= 777 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 812 mm + 63 mm
= 875 mm
f Adendum 1 m 14 mm
g Dedendum 125 m 17 mm
h Working depth 2 m 28 mm
i Total depth 225 m 315 mm
j Filled radius at root 04 m 56 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
33
3 Dalam menghitung roda gigi AElig215 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 10 mm
- Jumlah gigi (Z) 17
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 10 mm
= 314 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 10 + 025 x 10 mm
= 225 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 10 mm x 17
= 170 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 170 mm ndash 2 (10 mm + 025 x 10 mm)
= 145 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 170 mm + 45 mm)
= 215 mm
f Adendum 1 m 10 mm
g Dedendum 125 m 125 mm
h Working depth 2 m 20 mm
i Total depth 225 m 225 mm
j Filled radius at root 04 m 4 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
34
4 Dalam menghitung roda gigi AElig604 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 8 mm
- Jumlah gigi (Z) 71
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 8 mm
= 2512 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 8 + 025 x 8 mm
= 18 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 8 mm x 71
= 568 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 568 mm ndash 2 (8 mm + 025 x 8 mm)
= 548 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 568 mm + 36 mm)
= 604 mm
f Adendum 1 m 8 mm
g Dedendum 125 m 10 mm
h Working depth 2 m 16 mm
i Total depth 225 m 18 mm
j Filled radius at root 04 m 32 mm
331 Menghitung Kekuatan Roda Gigi
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
35
1 kekuatan roda gigi AElig124 yang berfungsi sebagai pinion
a menghitung kecepatan pinion
Dalam menghitung kecepatan dari pinion dibutuhkan data-data
sebagai berikut
- Modul (m) 8 mm
- Jumlah gigi dari pinion (Tp) 11
- Jumlah putaran dari roda gigi pinion (柜颇) 124 rpm
- Jumlah gigi dari roda gigi (馆啤) 71
- Allowable Static Stress (fo) lampiran 4 105 kg桂桂㷠
- Lebar muka gigi (b) 15708 mm
- Faktor keamanan (Cs) lampiran 5 125
Kecepatan dari pinion adalah 惯 实挥果딸贵果柜贵100
实挥果桂果馆贵果柜贵100
实挥果8果11果124100
= 34264 mmenit
= 57 m detik
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
36
34 Desain Poros Roda Gigi
DesainPorosPulidanRodaGigi Pinion Dengan Gear
Diketahui P = 24 PK = 17904 watt T1 = 100672 N
N = 730 Rpm T2 = 40438 N
T1 T2 实25世
WGear = 3924 N
WPuli = 106635 N
σ = 40 Mpa = 40 N mm世 2
Km = 2
Kt = 2
DGear = 124 mm =RGear = 63 mm
DPuli = 795 mm = RPully = 3975 mm
Maka torsi yang di transmisikanoleh shaft
T = 鸟时oĖ㷠胚娘 实 嫠行kĖi时oĖ㷠胚时行ƼĖ = 234 Nm =234000Nmm
Bebankebawah vertical porospadapuli
= T1 + T2 + Wpuli =(100672 +40438 + 106635) N
= 247745 N
Torsi pada gear samapadaporos makabeban vertical keatasporospada gear
Ft = 孽捏扭泞狞暖实 㷠Ƽi时嫠Ė遣o㷠
= 39 x 103 N
Total bebanvertikalkeataspadaporos
Ft ndash Wgear = 3900 ndash 3924 = 386076 N
RC
386076 N
247745 N
RD
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
37
Dari momen di D
RC x 270 = 386076 x 380 + 247745 x 110
RC = 嫠io行Ėmmm嫩㷠行㷠闹嫠k闹㷠行Ė
RC = 6443 N
RD + 386076 = RC + 247745 N
RD = 6443 + 247745- 386076
RD = 110479 N
BM di gear danpuli = 0
BM di A = 386076 110 = 4246836 Nmm
BM di B = 247745 110 = 2715195 Nmm
BM maksimum di A maka M = MA = 4247 10Ƽ Nmm
Moment punter equvivalen
Te = 税ῨKm 时M邹㷠十ῨKt 时T邹㷠
= 税Ῠ2时4247 时10Ƽ邹㷠 十Ῠ2时24h时10Ƽ邹㷠
= 税721480h6 时10o 十2h6196 时10o
= 税957676h6 时10o
= 9786 10Ƽ Nmm
Te = 胚嫠o τ时dƼ
9786 10Ƽ = 气嫠o 时40딸h
dƼ = 12466242
d = 4995mm atau 50 mm
Diameter yang digunakan 50 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa poros pada mesin
dengan diameter 60 mm aman karena melebihi diameter yang diperlukan
yaitu 50 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
38
Gambar 32DesainPorosPulidanRoda Gigi Pinion
B C D
110 270
A C
BD
A
A
A
C D
B
B
D C
B
CD
(a) Space Diagram
(e) BM Diagram
(d) NFD
(c) SFD
(b) Torsi Diagram 234x103 Nmm
1241845Nmm
3048155Nmm
3924 N 106635 N
112895 N 277105 N
A B
110
Pinion Puli
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
39
DesainPorosRoda Gigi Pinion Dengan Gear
Diketahui T = 234x103Nmm
N = 150 Rpm
AC = 85 mm
BD = 85 mm
Dc = 215 mm = Rc = 175 mm
Dd = 604 mm = Rd = 302 mm
AB =290 mm
σ = 84 Nmm2
τ = 40 Mpa = 40 Nmm2
Θc = 80o
Wd = 810 N
Θc = 72o
Wc = 108 N
Km = 2
Kt = 2
Daya yang ditransmisikan
P x 60 = T2πN
P = 㷠Ƽi诺嫠Ėsup3㷠胚嫠闹ĖoĖ
= 36738 Kw
Karena Torsi kebawah di C dan di D sama Maka gayatangensialdigearC
FtC = 孽捏宁 =
㷠Ƽi诺嫠Ėsup3嫠行闹
= 1337 N
Ftcrsquo = 嫠ƼƼ行虐纽c嫠m
=4327 N
Gaya total kebawah di C = Ftc + Wc=4327 N + 108 N = 4435 N
Gaya tangensial gear D
FtD = 孽捏拧 =
㷠Ƽi诺嫠Ėsup3ƼĖ㷠 = 7748 N
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
40
Ftdrsquo = 行行im虐纽c嫠Ė
= 行行imĖ嫠om = 4612 N
Gaya total kebawah di C = FtD + WD=4612 N + 810 N = 5422 N
Maka RAdan RB = Reaksipada A dan B
RA + RB = 5422 N + 4435 N
= 9857 N
Momen di A
RB x 290 = 5422 x 205 + 4435 x 85
RB = 嫠嫠嫠嫠闹嫠Ė嫩Ƽ行ok行闹㷠kĖ
RB = 5133 N
RA = 9857 ndash 5133 = 4724 N
BM di C
MC = RA x 85
= 4724 x 85
= 401540Nmm
BM di D
MD = RB x 85
= 5133 x 85
= 436305Nmm
Maximum bending momen
M = MD = 436305Nmm
A
C D
B120
290
RB RA
5422 N 4435 N
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
41
MomenPuntirEquivalent
Te = 税ῨKmxM邹sup2十ῨKtxT邹sup2 = 税Ῠ2x4h6h05邹㷠 十Ῠ2x2h4≯10Ƽ邹sup2 = 税76x10嫠嫠 十219x10嫠嫠
= 税979x10嫠Ė
= 989 x 10闹 Nmm
989 x 10闹 Nmm = 气嫠o xτxdsup3
dsup3 = 1129275
d asymp 50 mm
untuk Equivalent bending momen ( Me)
Me = 嫠㷠 揍KmxM 十税ῨKwxM邹㷠十ῨKtxT邹] = 嫠㷠 揍Ῠ2x4h6h05邹十9890000] = 嫠㷠 1861610
= 930805Nmm
930805 Nmm= 气Ƽ㷠 xσbxdsup3
dsup3 = 1129275
d = 48 mm
darikedua diameter tersebutdiambil yang paling besar
d = 50 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa poros pada mesin
dengan diameter 65 mm aman karena melebihi diameter yang diperlukan
yaitu 50 mm Namun sebaiknya diameter poros yang digunakan adalah 60
mm tidak terlalu besar melebihi 50 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
42
3
A B
C D
120
290
A C
BD
A
A
A C D
B
B
D CB
C D
(a) Space Diagram
(e) BM Diagram
(d) NFD
(c) SFD
(b) Torsi Diagram 234x103 Nmm
436305 Nmm 401540 Nmm
4435N 5422N
5113 N 4724 N
Gambar 33DesainPorosRoda Gigi Pinion Dengan Gear
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
43
35 Menentukan Dimensi pasak
Pasakdigunakanuntukmenahangaya geser antara poros dengan rol
maupun poros dengan gear Bahanpasakterbuatdari ST 42
kekuatanbahandiketahuikekuatangesersebesar τ=40
Nmm2dankekuatantariksebesar
σ= 70 Nmm2
1 Kekuatanijin pasak
- Tegangantarikmaksimumpasak
σu = 70 Nmm2
σmax =σy
= 40 Nmm2
- Tegangangesermaksimumpasak
τ max = 嫠㷠σ max
= 嫠㷠40 Nmm㷠
= 20 Nmm㷠
2 Diameter poros diketahui 50 mm dari tabel didapat
w = 16 mm
t = 10mm
dan bila diketahui T = l x w x τ x 焦d = l x 16 x 42 x
a迷d = 16800 l N mm(i)
dan juga T = 靳學恘 x τ x 焦米 =
靳學恘 x 42 x a迷米 = 103 x 學迷恘N铰铰d (ii)
maka dari persamaan (i) dan (ii) didapat
l = 學迷米學迷恘梗铰铰d學恘密迷迷抈铰铰 = 61 31 mm
dan bila diketahui T = l x 缴d x σ x
焦d = l x 學迷d x 70 x
a迷d = 87510 l N mm(iii)
maka dari persamaan (ii) dan (iii) didapat
l = 學迷米學迷恘梗铰铰d密蜜a學迷抈铰铰 = 1177 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
44
maka dimensi pasak adalah w = 16 mm t = 10 mm l = 1177 mm
351 Lubangpasak
Proses penggefrasisan untuk lubangpasakw = 16 mm t = 10 mm l =
1177 mm dengan menggunakan 2 mata frais diameter 5 mm dan 16 mm dua
tahap Bahan poros baja ST 34 Sebelum proses pengefraisan terlebih dahulu
pastikan matafrais tidak dalam keadaan rusak
1 Waktu pengerjaan dengan mata frais 5 mm
Putaran (n) = 150 rpm
Sr = 018
Kedalaman (l) = 10 mm
Waktu untuk sekali pengefraisan
Tm =nSr
ld
30 +
=ĖƼ闹嫩ƼĖ嫠m嫠闹Ė
= 0167 menit
Pengefraisan dilakukan di 4 titik sehingga waktu pengefraisan
= 4 x 0167
= 0668 menit
Waktu setting = 5 menit
Waktu pengefraisan untuk mata frais 5 mm adalah 0668 + 5 = 5668menit
2 Waktu pengefraisan 16 mm dengan mata frais28 mm
Putaran (n) = 150 rpm
Sr = 018
Kedalaman(l) = 10 mm
Waktu untuk sekali pengefraisan
Tm =nSr
ld
30 +
=ĖƼ㷠闹嫩ƼĖ嫠m嫠闹Ė= 038 menit
Pengefraisan dilakukan di 4 titik sehingga waktu pengefraisan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
45
= 4 x 038
= 152 menit
Waktu setting = 5 menit
Waktu pengerjaan untuk mata frais 5 mm adalah 152 + 5 = 652 menit
Waktu total pengerjaan untuk pengefraisan lubang pasak= 12188 menit
atau 13 menit
36 Desain untuk rumah bearing
Untuk diameter bearing 40 mm diameter bor 17 mm lebar bearing 12
mm Dengan no bearing 203 hasil ini didapat dari tabel bearing maka tebal rumah
bearing adalah
Diketahui 逛 = 60 mm ( jarak antar baut)
w = 9465 N
σ ( tegangan bending cast iron) = 15 N桂桂㷠
棍实顺h灌逛2 σ l
棍实顺h94656021512
棍实radic47h25
t = 2175 mm
Untuk diameter bearing 50 mm diameter bor 20 mm lebar bearing 15
mm Dengan nomor bearing 304 hasil ini didapat dari tabel bearing maka tebal
rumah bearing adalah
Diketahui
a =70 mm ( jarak antar baut)
w = 1134 N
σ ( tegangan bending cast iron) = 15 N桂桂㷠
棍实顺h灌逛2 σ l
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
46
棍实顺h11h47021515
棍实税5292
t = 23 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa rumah bearing yang ada pada mesin adalah aman dengan tebal 25 mm
37 Perhitungan Las
Pengelasan yang ada pada kontruksi alat ini terbagi menjadi 2 jenis
untuk bagian rangka adalah las sudut dan las V menggunakan las listrik
Perhitungan kekuatan las pada sambungan tepi padarangka dengan tebal plat 10
mm panjang pengelasan 500 mm sehingga untuk memperhitungkan kekuatan las
ditentukan A dengan
A = 10mm sin 45 500 mm
= 10mm 0707 500 mm
= 3535 mm2
Elektroda yang digunakan E 6013
E 60 = Kekuatan tarik terendah setelah dilaskan adalah 60000 psi atau 420
Nmm2
1 = Posisi pengelasan mendatar vertical atas kepala dan horizontal
3 = Jenis listrik adalah DC poloaritas bolik (DC+) diameter elektroda 5 mm
arus 230 ndash 270 A tegangan 27-29 V
Tegangan yang terjadi pada sambungan adalah
Fmax = ƼĖĖ铺km嫠㷠
= 14715 N
AF max
=s
353551471 N
=s
= 0416 Nmm2
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
47
Tegangan tarik ijin las (st)
st = 05 s ijin
= 05 420 Nmm2
= 210 Nmm2
Karena s pengelasan lts ijin maka pengelasan aman
38 MenentukanKapasitasPenggilasanBatangSorghum
Kapsitaspenggilasan = keliling roll x jumlahputaran
= 2 π r x 40 Rpm
= 2 π 0105 x 40 Rpm
= 26376 mmenit
Kapasitas = kapasitaspenggilasan x beratsorghum x jumlahbatangsorghum
= 263 x 0125 kgm x 10
= 6594 Kgmenit x 60
= 3956 Kgjam
Atau 4000 Kgjam
Makakapasitasmesinpemerasbatangsorghuminiadalah 4000 Kgjam
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
48
BAB IV
PROSES PEMBUATAN ALAT 41 Pembuatan Mesin
Mesin ini dibuat atas kerjasama antara mahasiswa Teknik Universitas
Sebelas Maret dengan bengkel mesin Universitas Sebelas Maret Untuk
menyelesaikannya dibutuhkan waktu 3 bulan dan untuk pengetesan mesin
membutuhkan waktu 1 minggu
411 BahanYang Digunakan
a Dua buah rol dengan diameter 200 mm dan sebuah rol dengan diameter
250 mm sebagai penggilas
b Besi plat dengan tebal 10mm sebagai tempat penghantar nira dan
sorghum
c Besi profil U ukuran 150 x 38 x 38 mm sebagai rangka dan landasan
d Kayu jati ukuran 150 mm x 200 mm sebagai landasan mesin
e Kuningan plat sebagai bantalan geser metal
f Bearing
g Baut M 14 dan M 12 sebagai pengunci bantalan
h Besi diameter 60 mm dan 50 mm sebagai poros
412 Alat Yang Dibutuhkan
a Gergaji
b Mesin bubut
c Mesin bor
d Mesin gerinda
e Mesin las
f Meteran
g Siku mistar baja
h Amplas
i Catthinner
j Kapur
k kuas
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
49
413 Peta Operasi Kerja
Peta operasi kerja adalah Peta Kerja yang menggunakan urutan kerja
dengan jalan membagi pekerjaan tersebut kedalam elemen-elemen operasi
secara detail
Peta Operasi Kerja Pembuatan Roda Gigi dan Roll
Poros Roda Gigi 1 amp 2 Poros Rol 3 4 amp 5 Roda gigi
0-1 0-1 0-1
0-2 0-2 0-2
1-1
1-2
1-3
1-2
1-1
1-1
Di ukur dengan sket match
Operasi Bubut
Pemeriksaan ukuran
0-3
0-4
0-3
0-4
0-3
0-5
Di ukur dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan ukuran
Pembuatan cetakan
Pemeriksaan ukuran
Operasi pengecoran
Di ukur dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan ukuran
Pemeriksaan ukuran
Pemeriksaan ukuran
Operasi mesin bor
Pemeriksaan ukuran
0-4
Operasi mesin gerinda
Pemeriksaan ukuran
1-2
Dirakit
0-5
Proses Perlakuan panas
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
50
Resume
Langkah Kerja Pembuatan Poros Roda Gigi 1 amp 2
- Operasi 1 Proses pengukuran dengan sket match poros yang akan
Dibubut menandainya sesuai dengan ukuran masing-
masing poros
- Operasi 2 Proses pembubutan pada ujung kanan sepanjang 300 mm
dari diameter 70 mm menjadi diameter 65 mm
- Pemeriksaan 1 Diperiksa ukurannya
- Operasi 3 Mengukur dengan menggunakan sket match
- Operasi 4 Dilakukan proses pembubutan pada ujung kiri sepanjang
250 mm dari diameter 70 mm menjadi diameter 65 mm
- Pemeriksaan 2 Diperiksa ukurannya
- Operasi 5 Proses pengefraisan sepanjang 50 mm dengan kedalaman
7mm
- Pemeriksaan 3 Diperiksa ukurannya
Poses pengerjaan
Bahan cast iron grade 15 Oslash70 panjang 555 mm
1 Mengambil bahan dan perlengkapan mesin bubut
2 Mengecek ukuran bahan dan alat bantu yang diperlukan
3 Mempersiapkan mesin bubut dan perlengkapan yang lainya
4 Menyeting pahat dan putaran mesin bubut
5 Menyekam benda kerja sepanjang 180 mm
6 Membubut rata permukaan ujung benda kerja
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
51
7 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadiOslash 65 mm
sepanjang 500 mm
8 Membalik benda kerja
9 Menyekam benda kerja sepanjang 220 mm
10 Memfacing benda kerja sampai benda kerja berukuran panjang 550 mm
11 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadiOslash65 mm
sepanjang250 mm
12 Menganti pahat rata dengan pahat alur
13 Membubut alur benda kerja dengan posisi pahat alur 50 mm dari ujung
benda kerja sedalam 95 mm
14 Mengganti pahat alur dengan pahat rata
15 Melepas benda kerja
Poses pengerjaan
Bahan cast iron grade 15 Oslash 70 panjang 310 mm
1 Mengambil bahan dan perlengkapan mesin bubut
2 Mengecek ukuran bahan dan alat bantu yang diperlukan
3 Mempersiapkan mesin bubut dan perlengkapan yang lainya
4 Menyeting pahat dan putaran mesin bubut
5 Menyekam benda kerja sepanjang 100 mm
6 Membubut rata permukaan ujung benda kerja
7 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadi Oslash 65 mm
sepanjang 150 mm
8 Membalik benda kerja
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
52
9 Menyekam benda kerja sepanjang100 mm
10 Memfacing benda kerja sampai benda kerja berukuran panjang 300 mm
11 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadi Oslash65 mm
sepanjang 160 mm
12 Mengganti pahat rata dengan pahat alur
13 Membubut alur benda kerja dengan posisi pahat alur 50 mm dari ujung
benda kerja sepanjang 78 mm sedalam 95 mm
14 Mengganti pahat alur dengan pahat rata
15 Melepas benda kerja
Langkah Kerja Pembuatan Roda Gigi
- Operasi 1 Proses pengukuran dengan sket match dan meteran untuk
roda gigi yang akan dibuat
- Operasi 2 Proses pembuatan cetakan negative sesuai dengan ukuran
masing-masing roda gigi yang akan dibuat
- Pemeriksaan 1 Diperiksa ukurannya
- Operasi 3 Proses pengecoran dan pembentukan roda gigi
- Operasi 4 Proses penghalusan setelah proses pengecoran
- Operasi 5 Proses perlakuan panas dengan penambahan kadar carbon
untuk meningkatkan tingkat kekerasannya
- Pemeriksaan 2 Diperiksa ukurannya
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
53
Proses pengecoran untuk pembuatan Puli dan Roda Gigi
Gambar 41 Roda gigi lurus
a) Proses awal pembuatan cetakan ini dilakukan dengan terlebih dahulu
membuat model atau Pola dengan posisi model berada pada kedua
bagian cetakan yakni drag dan cope maka model dibuat dari dua keping
kayu (papan) yang digabungkandengan model yang berbentuk bundar
b) Pengerjaan berikutnya ialah pembuatan inti dimana inti (teras) ini dibuat
dari pasir cetak dari jenis Pasir minyak atau pasir kwarsa dengan
campuran minyak nabati
d) Urutan pekerjaan yang harus dilakukan dan dipersiapkan sebelum
pengisian pasir kedalam rangka cetak antara lain
- Menyiapkan plat (papan) landasan
- Tempatkan rangka cetak diatas papan untuk cetakan bawah (drag)
dengan pola inti (kayu) untuk kedudukan inti (teras) pasir
e) Pengisian pasir kedalam rangka cetak
f) Pembuatan saluran dengan cara memasangkan saluran secara tegak lurus
g) Pekerjaan berikutnya ialah menempatkan kembali rangka cetak yakni
menggabungkan kedua cetakan (drag dan cope) pada benda bulat
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
54
simetris ini sebenarnya tidak terlalu sulit dimana yang paling penting
adalah penempatan posisi kedudukan Intinya telah ditempatkan ditengah-
tengah rangka cetak dengan memposisikan lubang cope pada inti serta
posisi pen pengarah dari rangka cetak dalam keadaan sejajar maka posisi
rongga sudah sejajar
h) Proses penuangan merupakan proses yang menentukan keberhasilan
dalam pembentukan benda kerja oleh karena itu didalam pelaksanaannya
harus dilakukan secara hati-hati terutama dalam memperlakukan cetakan
ini Dan yang paling penting lagi dalam proses penuangan ini ialah faktor
keselamatan kerja alat-alat keselamatan kerja seperti sarung tangan
sepatu kaca mata dan lain-lain hendaknya sangat diperhatikan
Gambar 42 Proses penuangan ( Hardi Sujana 2008 )
Langkah Kerja Pembuatan Rumah Bantalan
- Operasi 1 Pengukuran benda kerja untuk rumah bantalan dengan
ukuran 100 mm x 100 mm
- Operasi 2 Proses pemotongan dengan menggunakan mesin las sesuai
dengan yangdirencanakan
- Operasi 3 Pengerjaan penghalusan bekas potongan las dengan
gerinda tangan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
55
- Pemeriksaan 1 Dilakukan pemeriksaan ukuran rumah bantalan
- Operasi 4 Pada bagian rangka yang sudah dilasdiberi tanda titik dan
dibor dengan menggunakan bor tangan untuk menjadi
diameter 80 mm
- Operasi 6 Pemeriksaan ukuran lubang yang telah di bor
Proses Perakitan Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum
Perakitan merupakan tahap terakhir dalam proses perancangan dan
pembuatan suatu mesin atau alat dimana suatu cara atau tindakan untuk
menempatkan dan memasang bagian-bagian dari suatu mesin yang digabung dari
satu kesatuan menurut pasangannya sehingga akan menjadi perakitan mesin yang
siap digunakan sesuai dengan fungsi yang direncanakan
Sebelum melakukan perakitan hendaknya memperhatikan beberapa hal sebagai
berikut
1 Komponen-komponen yang akan dirakit telah selesai dikerjakan dan telah
siap ukuran sesuai perencanaan
2 Komponen-komponen standar siap pakai ataupun dipasangkan
3 Mengetahui jumlah yang akan dirakit dan mengetahui cara pemasangannya
4 Mengetahui tempat dan urutan pemasangan dari masing-masing komponen
yang tersedia
5 Menyiapkan semua alat-alat bantu untuk proses perakitan
Langkah kerja
1 Memasang rol ke- 1 ke- 2 dan ke- 3 pada rangka yang pada kedua
ujungnya terlebih dahulu dipasang bantalan
2 Memasang roda gigi pada poros rol 1 2 dan 3 kemudian dipasak
3 Memasang roda gigi pada sisi luar poros rol kemudian dipasak
4 Memasang poros transmisi pada rangka yang kedua ujungnya dipasangi
bantalan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
56
5 Memasang puli roda gigi pinion dan roda gigi pada poros transmisi
kemudian dipasak
6 Mengecek semua kondisi sambungan dan pergerakan dari roda-roda gigi
42 Perawatan Alat
Perawatan adalah suatu kegiatan atau pekerjaan yang bertujuan untuk
memperpanjang umur mesin Dengan adanya perawatan diharapkan mesin dapat
selalu dalam kondisi siap pakai dan bekerja dengan baik Jenis perawatan tersebut
adalah mengupayakan pencegahan kerusakan sedini mungkin dengan cara
perawatan secara rutin maupun secara berkala
Adapun alasan-alasan yang mendasari diperlukannya perawatan adalah
a Mesin lebih tahan lama dan berfungsi dengan baik
b Menghindari kerusakan sedini mungkin
c Mengurangi penggantian komponen yang rusak dikarenakan sering
dalam pemakaian
Pemeliharaan alat ini mencakup seluruh rangkaian dan komponen mesin pemeras
sorghum yang meliputi
1 Poros dan Rol
Hal-hal yang perlu dilakukan dalam pemeliharaan poros dan rol adalah
a Rol setelah selesai digunakan dibersihkan dari sisa-sisa kotoran dan cairan
yang masih menempel
b Antara poros dan bearing diberi pelumas agar dapat berputar dengan lancar
2 Roda gigi
Hal-hal yang dilakukan untuk perawatan roda gigi
a Melumasi roda gigi tersebut supaya gesekannya dapat lebih halus dan
tidak cepat aus
b Setiap selesai digunakan roda gigi harus dibersihkan dan dicek untuk
mengetahui keadaan gigi-giginya
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
57
3 Rangka
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan rangka adalah
a Mengecat rangka untuk menghindari karat dan keropos
b Membersihkan rangka setelah digunakan untuk menggilas tebu
c Memeriksa sambungan las pada rangka secara berkala
4 Bantalan
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan bantalan
a Melumasi bantalan dengan grease
b Dalam penggunaan apabila perputaran poros dan rol terasa berat dan
suaranya agak kasar maka harus dicek keadaan bantalannya masih dalam
keadaan baik atau tidak
5 Puli dan sabuk
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan puli dan sabuk
a Memeriksa sabuk sebelum digunakan untuk memeras batang sorghum
b Setelah selesai digunakan membersihkan puli dan sabuk dari kotoran dan
debu
6 Diesel
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan diesel
a Mengecek selalu kondisi air pendingin pada mesin diesel
b Mengecek putaran mesin diesel apakah stabil atau tidaknya bila tidak
segera melakukan pengecekan mesin diesel secara menyeluruh
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
58
43 Analisa Biaya Komponen Mesin
Tabel 41 a Biaya Komponen Mesin
No Jenis Komponen Jumlah Harga satuan (Rp)
Harga (Rp)
1 Gear Oslash 20 l = 15 cm 3 30 kg 20000 kg 1800000 2 Gear Oslash 10 l = 10 cm 2 40 kg 20000 kg 1600000 3 Pulley Oslash 100 l = 15 cm 1 100 kg 20000 kg 2000000 4 Gear Oslash 80 l = 15 cm 1 120 kg 20000 kg 2400000 5 Gear Oslash 60 l = 15 cm 1 80 kg 20000 kg 1600000 6 Roller Oslash 20 p = 35 cm 2 60 kg 20000 kg 2400000 7 Roller Oslash 22 l = 15 cm 1 80 kg 20000 kg 1600000 8 Poros penggerak roda gigi 2 20 kg 20000 kg 800000 9 Poros roller 3 15 kg 20000 kg 900000 10 Pasak p=15x1x1 cm 1022000 220000
11 Baut Oslash 26 mm Baut besar untuk dudukan
8 10000 80000
12 Baut Oslash 26 mm Baut pengunci roller
4 15000 60000
13 Plat U p= 10x6x1cm 10m 70000 700000
14 Baut Oslash 22 mm Baut pengunci roda gigi
8 10000 80000
15 Baut Oslash 24 mm Baut penyetel horisontal
2 15000 30000
16 Bearing roller Oslash 40 mm 680000 480000 17 Bearing gear Oslash 50 mm 2 110000 220000 18 Bantalan jati 1000000
19 Beaya Transport mesin dari kudus
750000
20 Beaya lain-lain 250000 Total dana 18980000
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
59
b Honor Teknisi
No Nama Anggaran Waktu Biaya (Rp)
Total (Rp)
1 Honor Teknisi pembuatan 3 buah roller (1 orang )
1 bulan 600000 600000
2 Honor Teknisi pembuatan 5 buah roda gigi pinion (1orang )
2 minggu
600000 600000
3 Honor Teknisi pembuatan 2 buah roda gigi besar (1 orang )
2 minggu
500000 500000
4 Honor Teknisi pembuatan 1 buah pulley (1 orang )
2 minggu
300000 300000
5 Honor Teknisi pembuatan 3 buah mantel roller (1 orang )
3 minggu
1200000 1200000
Total 3200000
Biaya total pembuatan mesin pemeras batang sorghum
Biaya teknisi Rp 320000000
Biaya komponen mesin Rp 1898000000 +
Rp 2218000000
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
60
BAB V
PENUTUP
51 Kesimpulan
Dari hasil Re-Kalkulasi Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum ini
dapat disimpulkan
1 Mesin pemeras batang sorghum ini bekerja dengan menggunakan
penggerak diesel dengan daya 24 hP dan putaran 1420 Rpm
2 Mesin Pemeras Batang Sorghum ini memiliki kapasitas 4000 kgjam
3 Total biaya untuk membuat Mesin Pemeras Batang Sorghum sebesar
Rp22180000-
4 Mesin Pemeras Batang Sorghum ini memiliki tiga buah roller dengan
putaran 40 Rpm dan tiga tingkatan sistem transmisi dengan tiga buah
poros penyangga
52 Saran
Terkait dengan referensi dan data yang didapat masih kurang maka
perhitungan dilakukan dengan asumsi data sehingga bila dilakukan perhitungan
ulang jawaban yangdiasumsikan masih kurang akurat dan kurang tepat
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
61
DAFTAR PUSTAKA
J E Shigley dan Larry D M 1995 ldquoPerancanaan Teknik Mesinrdquo jilid II Edisi
keempat ErlanggaJakarta
Jutz H dan Scharkus E 1996 ldquo Westerman Table for The Metal Traderdquo New
Delhi Weley Eastern Limited
Khurmi RS amp Gupta JK 2002 Machine DesignSCHadamp Company LTD
Ram Nagar-New Delhi
Popov EP 1996 Mekanika Teknik (Machine of Material) Erlangga Jakarta
Sato T dan N Sugiarto H 1994 ldquoMenggambar Mesin Menurut Standart Isordquo PT
Pradya Paramita jakarta
Sularso dan Suga K 1987 Dasar dan PemilihanElemenMesin Cetakankeenam
PradnyaParamitha Jakarta
KenyonWdanGinting D 1985 Dasar-dasarPengelasanErlangga Jakarta
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
xi
DAFTAR GAMBAR
Gambar11 MesinPemerasBatang Sorghum 2
Gambar 21 Roda Gigi LurusLuar (Yefri Chan ST MT 2011) 8
Gambar 22 Bagian-bagian dari Roda Gigi Lurus
( Khurmi dan Gupta 2002 ) 11
Gambar 23 Sebuah Rol Pemeras Batang Sorghum
( Yefri Chan ST MT 2011 ) 14
Gambar 24 Panjang Sabuk dan Sudut Kontak Pada Sabuk Terbuka
( Kurmi RS 2002 ) 15
Gambar 25 Sketsa Prinsip Statika Kesetimbangan ( Popov EP 1996 ) 18
Gambar 26 Sketsa Reaksi Tumpuan Rol ( Popov EP 1996 ) 20
Gambar 27 Sketsa Reaksi Tumpuan Sendi ( Popov EP 1996 ) 20
Gambar 31 Sabuk dan Puli ( Kurmi RS 2002 ) 24
Gambar 32 Desain Poros Puli dan Roda Gigi Pinion 38
Gambar 33Desain Poros Roda Gigi Pinion dengan Roda Gigi 42
Gambar 41 Roda Gigi Lurus 53
Gambar 42 Proses Penuangan ( Hardi Sujana 2008 ) 54
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
xii
DAFTAR TABEL
Tabel 41 Daftar Harga Komponen Mesin 58
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
xiii
DAFTAR NOTASI
D1 = Diameter puli penggerak (mm)
D2 = Diameter puli pengikut (mm)
N1 = Kecepatan puli penggerak (Rpm)
N2 = Kecepatan puli pengikut (Rpm)
d = Diameter puli pengikut (mm)
N = Putaran puli pengikut (Rpm)
L = Panjang total sabuk (mm)
x = Jarak titik pusat puli penggerak dengan puli pengikut (mm)
r1 = Jari-jari puli kecil (mm)
r2 = Jari-jari puli besar (mm)
T1 = Tegangan tight side sabuk (N)
T2 = Tegangan slack side sabuk (N)
micro = Koefisien gesek
θ = Sudut kontak (rad)
β = Sudut alur puli (o)
v = Kecepatan sabuk (ms)
P = Daya yang dipindahkan oleh sabuk (W)
M = Momen (Nmm)
s = Jarak (mm)
t = Tegangangeser (Nmm2)
F = Gaya (N)
A = Luaspenampang (mm2)
Y = Jarak sumbu netral ke titik tempat tegangan yang ditinjau
Tm = Waktu permesinan memanjang (menit)
L = Panjang pemakanan (mm)
S = Pemakanan (mmput)
n = Putaran mesin (rpm)
v = Kecepatan pemakanan (mmnt)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
xiv
r = Jari-jari bahan (mm)
d = Diameter pelubangan (mm)
tmax = Tegangan geser maksimum (Nmm2)
F = Beban yang diterima (N)
dc = Diameter baut (mm)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
1
BAB I
PENDAHULUAN
11 Latar Belakang
Sorghum (Sorghum bicolor L) merupakan salah satu jenis tanaman serelia
yang mempunyai potensi besar untuk dikembangkan di Indonesia karena
mempunyai daerah adaptasi yang luas Tanaman sorghum toleran terhadap
kekeringan dan genangan air serta relatif tahan terhadap gangguan hama atau
penyakit Batang sorghum apabila diperas akan menghasilkan nira yang rasanya
manis Kadar air dalam batang sorghum kurang lebih 70 persen yang artinya
kandungan niranya kurang lebih sebesar itu Nira inilah yang akan dimanfaatkan
sebagai bio etanol dengan proses fermentasi Pada saat ini sudah banyak mesin
yang telah dibuat sebagai pemeras sorghum namun masih sangat sederhana dan
kurang menghasilkan pemerasan yang bagus Untuk meningkatkan efektivitas dan
produktivitasnya maka sistem transmisi roda gigi dikombinasikan dengan sistem
lain seperti sistem roller sebanyak tiga buah sehingga akan didapat unjuk kerja
dari mesin pemeras batang sorghum yang lebih optimal Alasan pemilihan roda
gigi lurus karena mampu mentransmisikan daya yang sangat besar dan optimal
sedangkan menggunakan tiga buah roller karena pada saat pemerasan pertama
masih ada sisa nira yang cukup banyak pada ampas dan perlu diperas kembali
Penggunaan kombinasi roda gigi lurus dengan tiga buah roller ini akan
menghasilkan kinerja mesin pemeras batang sorghum yang optimal
Cara kerja mesin ini adalah tenaga dari motor diesel akan dipindahkan
melalui belt menuju puli besar setelah itu putaran ditransmisikan melalui roda gigi
transportir pertama ke roda gigi sedang kemudian putaran itu ditransmisikan lagi
oleh roda gigi transportir kedua ke roda gigi besar Putaran roda gigi besar ini
dihubungkan dengan roda gigi pada rol depan sehingga poros rol berputar
Selanjutnya putaran poros rol depan ini ditransmisikan ke poros rol atas dan
belakang melalui tiga buah roda gigi sehingga poros rol atas dan belakang dapat
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
2
berputar Putaran ketiga buah rol dibuat searah agar saat sorghum dimasukkan
sorghum dapat terbawa rol
Secara garis besar proses mesin pemeras sorghum adalah mula-mula
sorghum dimasukkan antara rol atas dan rol depan kemudian rol menggilas
sorghum Penggilasan rol pertama masih tersisa nira dalam ampas yang kemudian
digilas kembali oleh rol belakang sehingga tidak ada lagi nira yang tersisa dalam
ampas Nira tersebut akan jatuh ke penadah yang telah disediakan Nira yang telah
terkumpul dalam penadah tersebut dapat langsung digunakan untuk proses
pembuatan bio etanol selanjutnya
Tugas Akhir ini dimaksudkan untuk memberikan suatu fasilitas penunjang
yang dapat dimanfaatkan oleh mahasiswa dalam mempraktekkan dan mengamati
secara langsung tentang pemerasan Mesin Pemeras Batang Sorghum Dalam
sistem transmisi harus dapat diketahui bagaimana mekanisme kerja suatu alat
Pada Tugas Akhir ini penulis tertarik untuk mengamati cara kerja transmisi pada
Mesin Pemeras Batang Sorghum
Gambar 11 Mesin Pemeras Batang Sorghum
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
3
Pengumpulan informasi dan data
(Gathering Information)
Lihat alternatif solusi
(Concept Genrt)
Pilih solusi yang diinginkan
(Concept Evaluation)
Sintesis dan analisis rancangan meliputi
geometri kinematika dinamika kekuatan material proses produksi
estimasi biaya dll
Rancangan memuaskan
Detail rancangan
Produksi pengujian dan
pembuatan Prototipe
Modifikasi untuk produksi
hasil rancangan
Conceptual Design
Embodiment Design
Detail Design
Design problems (Define Problem)
Ya
Tidak
Flow chat Rancang Bangun Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
4
12 Perumusan Masalah
Perumusan masalah dalam proyek akhir ini adalah bagaimana merancang
membuat dan menguji sistem transmisi mesin pemeras batang sorghum yang
sederhana dan efektif Masalah yang akan diteliti meliputi
1 Cara kerja mesin
2 Analisis perhitungan mesin
3 Perkiraan perhitungan biaya
4 Pembuatan mesin
13 Batasan Masalah
Berdasarkan rumusan masalah di atas maka batasan-batasan masalah
pada proyek akhir ini adalah
1 Perhitungan dibatasi hanya pada komponen mesin yang meliputi putaran
roda gigi dan kekuatan poros
2 Cara kerja sistem transmisi pada mesin pemeras sorghum beserta kapasitas
pemerasan mesin pemeras batang sorghum
14 Tujuan Proyek Akhir
Tujuan dalam penulisan Tugas Akhir ini sebagai berikut
1 Melakukan perhitungan dan menganalisa dimensi dalam perancangan
transmisi mesin pemeras batang sorghum
15 Manfaat Proyek Akhir
Manfaat yang diperoleh dari penyusunan laporan Tugas Akhir ini sebagai
berikut
1 Memberikan informasi tentang bagaimana cara kerja sistem transmisi pada
mesin pemeras batang sorghum
2 Menerapkan ilmu perkuliahan elemen mesin dan mata kuliah lainnya yang
berhubungan dengan sistem transmisi mesin pemeras batang sorghum
yang diperoleh dari bangku perkuliahan
16 Metode Pemecahan Masalah
Dalam penyusunan laporan ini penulis mengunakan beberapa metode
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
5
antara lain
1 Observasi
Penulis melakukan pengamatan langsung terhadap kegiatan-kegiatan
khususnya pada obyek-obyek yang berkaitan langsung dengan penggunaan
mesin pemeras batang sorghum
2 Interview
Penulis melakukan tanya jawab dengan operator serta para tenaga ahli
3 Konsultasi
Penulis melakukan konsultasi untuk memperoleh bimbingan serta
petunjuk dari pembimbing lapangan dan sumber-sumber
4 Literatur
Literatur berupa petunjuk kerja operator kuliah internet serta buku-buku
referensi dari perpustakaan Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta
17 Sistematika Penulisan
Dalam penyusunan laporan ini penulisan melakukan pengumpulan data
dengan berbagai cara antara lain
1 Studi Lapangan (Observasi)
Data yang penulis peroleh dari studi lapangan berasal dari
a) Pengamatan selama berada di Kudus
b) Bimbingan dari pemilik bengkel
2 Studi Pustaka (Library Research)
Studi pustaka yang dilakukan untuk memperoleh data-data pendukung
diperoleh dari
a) Manual book yang terdapat di perpustakaan Universitas Sebelas
Maret Surakarta
b) Internet
3 Bertanya langsung kepada karyawan dan pemilik Bengkel Bubut amp Las
ldquoAgung Barokahrdquo Dawe-Kudus
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
6
BAB II
DASAR TEORI
21 Pengertian Tanaman Sorghum
Sorghum termasuk dalam genus Poaceae yang merupakan kelompok
tanaman berbunga seperti gandum beras jagung dan tebu tanaman ini biasanya
memiliki batang berongga dengan daun yang tumbuh pada batang secara
menyirip Sorghum (Sorghum bicolor L) adalah tanaman serealia yang potensial
untuk dibudidayakan dan dikembangkan khususnya pada daerah-daerah marginal
dan kering di Indonesia Keuntungan tanaman sorgum terletak pada daya adaptasi
agroekologi yang luas tahan terhadap kekeringan produksi tinggi perlu input
lebih sedikit serta lebih tahan terhadap hama dan penyakit dibading tanaman
pangan lain Selain itu tanaman sorghum memiliki kandungan nutrisi yang tinggi
sehingga sangat baik digunakan sebagai sumber bahan pangan maupun pakan
ternak alternatif Tanaman sorghum telah lama dan banyak dikenal oleh petani
Indonesia khususnya di daerah Jawa NTB dan NTT Di Jawa sorghum dikenal
dengan nama Cantel dan biasanya petani menanamnya secara tumpang sari
dengan tanaman pangan lainnya Produksi sorghum Indonesia masih sangat
rendah bahkan secara umum produk sorghum belum tersedia di pasar-pasar
Beberapa keuntungan tanaman sorghum dibanding tebu sebagai berikut
1 Adaptasi tanaman sorghum jauh lebih luas dibanding tebu sehingga
sorghum dapat ditanam di hampir semua jenis lahan baik lahan subur
maupun lahan kering
2 Tanaman sorghum memerlukan pupuk relatif lebih sedikit dan
pemeliharaannya lebih mudah daripada tanaman tebu
3 Laju fotosintesis dan pertumbuhan tanaman sorghum jauh lebih tinggi dan
lebih cepat dibanding tanaman tebu
4 Umur panen tanaman sorghum lebih cepat hanya 3-4 bulan dibandingkan
pada tebu yang sampai 7 bulan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
7
22 Sistem Transmisi
Sistem Transmisi adalah sistem yang berfungsi untuk konversi torsi dan
kecepatan (putaran) dari mesin menjadi torsi dan kecepatan yang berbeda-beda
untuk diteruskan ke penggerak akhir Konversi ini mengubah kecepatan putar
yang tinggi menjadi lebih rendah tetapi lebih bertenaga atau sebaliknya
Transmisi daya dengan roda gigi mempunya keuntungan diantaranya
tidak terjadi slip yang menyebabkan speed ratio tetap tetapi sering adanya slip
juga menguntungkan misalnya pada ban mesin (belt) karena slip merupakan
pengaman agar motor penggerak tidak rusak Apabila putaran keluaran (output)
lebih rendah dari masukan (input) maka transmisi disebut reduksi (reduction
gear) tetapi apabila keluaran lebih cepat dari pada masukan maka disebut inkrisi
(increaser gear)
Transmisi daya (Power transmission) adalah upaya untuk menyalurkan
memindahkan daya dari sumber daya (motor diesel bensin turbin gas motor
listrik dll) ke mesin yang membutuhkan daya (mesin bubut pompa kompresor
mesin produksi dll)
23 Teori Roda Gigi
Roda gigi digunakan untuk mentransmisikan daya besar dan putaran yang
tepat Roda gigi memiliki gigi di sekelilingnya sehingga penerusan daya
dilakukan oleh gigi-gigi kedua roda yang saling berkaitan Roda gigi sering
digunakan karena dapat meneruskan putaran dan daya yang lebih bervariasi dan
lebih kompak selain itu roda gigi juga memiliki beberapa kelebihan jika
dibandingkan dengan alat transmisi lainnya yaitu
Oslash Sistem transmisinya lebih ringkas putaran lebih tinggi dan daya yang
besar
Oslash Sistem yang kompak sehingga konstruksinya sederhana
Oslash Kemampuan menerima beban lebih tinggi
Oslash Efisiensi pemindahan dayanya tinggi karena faktor terjadinya slip sangat
kecil
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
8
Oslash Kecepatan transmisi roda gigi dapat ditentukan sehingga dapat digunakan
dengan pengukuran yang kecil dan daya yang besar
Roda gigi harus mempunyai perbandingan kecepatan sudut tetap antara
dua poros Di samping itu terdapat pula roda gigi yang perbandingan kecepatan
sudutnya dapat bervariasi
231 Roda gigi Lurus
Roda gigi lurus digunakan untuk poros yang sejajar atau paralel
Dibandingkan dengan jenis roda gigi yang lain roda gigi lurus ini paling mudah
dalam proses pengerjaannya (machining) sehingga harganya lebih murah
Ciri-ciri roda gigi lurus adalah
1 Daya yang ditransmisikan lt 25000 Hp
2 Putaran yang ditransmisikan lt 100000 Rpm
Jenis-jenis roda gigi lurus antara lain
1 Roda gigi lurus (External Gearing)
Roda gigi lurus (External Gearing) pasangan roda gigi lurus ini digunakan
untuk menaikkan atau menurunkan putaran dalam arah yang berlawanan
Gambar 21 Roda Gigi Lurus Luar
( Yefri Chan ST MT 2011)
232 Nama-nama Bagian Roda gigi
Berikut beberapa buah istilah yang perlu diketahui dalam perancangan
roda gigi yang perlu diketahui yaitu
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
9
1 Lingkaran pitch (pitch circle)
Lingkaran khayal yang menggelinding tanpa terjadinya slip Lingkaran ini
merupakan dasar untuk memberikan ukuran-ukuran gigi seperti tebal gigi jarak
antara gigi dan lain-lain
2 Pinion
Roda gigi yang lebih kecil dalam suatu pasangan roda gigi
3 Diameter lingkaran pitch (pitch circle diameter)
Merupakan diameter dari lingkaran pitch
4 Diametral Pitch
Jumlah gigi persatuan pitch diameter
5 Jarak bagi lingkar (circular pitch)
Jarak sepanjang lingkaran pitch antara profil dua gigi yang berdekatan
atau keliling lingkaran pitch dibagi dengan jumlah gigi secara formula dapat
ditulis
zd
t b1p=
6 Modul (module)
Modul adalah perbandingan antara diameter lingkaran pitch dengan jumlah
gigi
z
dm b1=
7 Adendum (addendum)
Jarak antara lingkaran kepala dengan lingkaran pitch dengan lingkaran
pitch diukur dalam arah radial
8 Dedendum (dedendum)
Jarak antara lingkaran pitch dengan lingkaran kaki yang diukur dalam arah
radial
9 Working Depth
Jumlah jari-jari lingkaran kepala dari sepasang rodagigi yang berkontak
dikurangi dengan jarak poros
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
10
10 Clearance Circle
Lingkaran yang bersinggungan dengan lingkaran addendum dari gigi yang
berpasangan
11 Pitch point
Titik singgung dari lingkaran pitch dari sepasang roda gigi yang
berkontak yang juga merupakan titik potong antara garis kerja dan garis pusat
12 Operating pitch circle
lingkaran-lingkaran singgung dari sepasang roda gigi yang berkontak dan
jarak porosnya menyimpang dari jarak poros yang secara teoritis benar
13 Addendum circle
Lingkaran kepala gigi yaitu lingkaran yang membatasi gigi
14 Dedendum circle
Lingkaran kaki gigi yaitu lingkaran yang membatasi kaki gigi
15 Width of space
Tebal ruang antara rodagigi diukur sepanjang lingkaran pitch
16 Sudut tekan (pressure angle)
Sudut yang dibentuk dari garis normal dengan kemiringan dari sisi kepala
gigi
17 Kedalaman total (total depth)
Jumlah dari adendum dan dedendum
18 Tebal gigi (tooth thickness)
Lebar gigi diukur sepanjang lingkaran pitch
19 Lebar ruang (tooth space)
Ukuran ruang antara dua gigi sepanjang lingkaran pitch
20 Backlash
Selisih antara tebal gigi dengan lebar ruang
21 Sisi kepala (face of tooth)
Permukaan gigi diatas lingkaran pitch
22 Sisi kaki (flank of tooth)
Permukaan gigi dibawah lingkaran pitch
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
11
23 Puncak kepala (top land)
Permukaan di puncak gigi
24 Lebar gigi (face width)
Kedalaman gigi diukur sejajar sumbunya
Gambar 22 Bagian-bagian dari Roda Gigi Lurus
( Khurmi dan Gupta 2002)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
12
24 Komponen-Komponen Mesin Pemeras Batang Sorghum
241 Gear
Gear merupakan sebuah alat yang yang digunakan untuk meneruskan daya
dari poros ke poros lain (Kurmi 2002)
Rumus- rumus perhitungan roda gigi
- Modul (m)
- Jumlah gigi (Z)
- Kelonggaran ( clearance = C )
a Menghitung pitch (P)
P = π x m
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
f Adendum 1 m
g Dedendum 125 m
h Working depth 2 m
i Total depth 225 m
j Filled radius at root 04 m
242 Poros
Dalam pembuatan mesin pemeras batang sorghum rol diperlukan untuk
memeras batang sorghum Poros sendiri adalah batang logam berpenampang
lingkaran yang berfungsi untuk memindahkan putaran atau mendukung suatu
beban
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
13
Jika poros meneruskan daya maka poros mengalami momen puntir akibat
daya yang diteruskan sehingga pada penampang normal sepanjang poros terjadi
tegangan puntir Poros transmisi berfungsi meneruskan daya pada poros terjadi
gaya puntir dan pada penampang poros terjadi tegangan puntir
Bahan poros yang digunakan harus sesuai dengan fungsi poros tersebut
Untuk mendapatkan dimensi poros yang sesuai dibutuhkan gaya-gaya yang
bekerja pada poros tersebut Dengan gaya tersebut dapat ditentukan momen yang
bekerja Dengan mengetahui kekuatan material poros dan momen yang terjadi
maka didapatkan diameter poros yang diperlukan
Bahan dan diameter yang digunakan pada poros rol adalah sama Untuk
mengetahui beban reaksi yang terjadi pada poros dirumuskan sebagai berikut
1 Tinjauan terhadap momen puntir ekuivalen (Kurmi 2002462)
Te = radicAgrave挠十馆挠helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(21)
atau dengan persamaan
Te = 錰좨 τs D
3 ( Poros padat )
Te = 錰좨 C Do3 (1 - K4) ( Poros berongga )
2 Tinjauan terhadap momen lengkung ekuivalen (Kurmi 2002463)
Me = 좨挠 ( M + radicAgrave挠十馆挠) helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(22)
atau
Me = 錰脑挠徽评D3 ( Poros padat )
Me = 錰脑挠徽评Do3(1 - K4) ( Poros berongga )
Dimana Te = momen puntir ekuivalen ( Kgm)
Me = momen bending ekuivalen ( Kgmm )
Do = diameter luar poros ( mm )
K = Di Do ( ditentukan = 04 )
τs =tegangan geser ( Kgmm2 )
σt = tegangan tarik ( Kgmm2 )
M = momen lentur yang terjadi ( Kgmm )
T = torsi yang terjadi (Kgmm)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
14
243 Rol
Sebuah rol pemeras terdiri dari mantel (selubung) yang biasanya terbuat
dari besi cor dan di pasang dengan cara disusutkan pada sebuah poros yang
terbuat dari baja tempa Berikut ini adalah gambar dari seperangkat rol pemeras
batang sorghum
( Yefri Chan ST MT 2011)
Gambar 23 Sebuah Rol Pemeras Batang Sorghum
Biasanya menurut standar dari Amerika ukuran diameter leher poros
seperti gambar diatas adalah separuh dari diameter rol gilingan
Mantel rol sendiri terbuat dari besi cor dengan campuran dari beberapa
logam lain seperti karbon mangan silisium fosfor dan belerang dengan
maksud untuk memperoleh hasil pengecoran yang baik sebagai rol pemeras
yaitu permukaannya keras dan berbutir kasar
244 Puli
Puli merupakan salah satu elemen dalam mesin yang berfungsi sebagai
alat yang meneruskan daya dari satu poros ke poros yang lain dengan
menggunakan sabuk Puli besi cor (Cast Iron Pulley) Puli secara umum terbuat
dari cast iron karena harganya yang lebih murah Puli yang digunakan pada
motor dan kompresor ini adalah terbuat dari cast iron
245 Sabuk
Sabuk berfungsi sebagai alat yang meneruskan daya dari satu poros ke
poros yang lain melalui dua puli dengan kecepatan rotasi sama maupun berbeda
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
15
2451 Perencanaan Puli dan Sabuk
1 Perbandingan kecepatan
Perbandingan antara kecepatan puli penggerak dengan puli pengikut
ditulis dengan persamaan sebagai berikut 潜前实融前融潜 (23)
Dimana
D1 = Diameter puli penggerak (mm)
D2 = Diameter puli pengikut (mm)
N1 = Kecepatan puli penggerak (Rpm)
N2 = Kecepatan puli pengikut (Rpm)
2 Kecepatan linier sabuk
Kecepatan linier sabuk dapat ditulis dengan matematis sebagai berikut
v = 60
Ndp (24)
Dimana
v = Kecepatan linier sabuk (ms)
d = Diameter puli pengikut (mm)
N = Putaran puli pengikut (Rpm)
3 Panjang Sabuk
Panjang sabuk adalah panjang total dari sabuk yang digunakan untuk
menghubungkan puli penggerak dengan puli pengikut Dalam perancangan
ini digunakan sabuk terbuka
(Khurmi RS 2002)
Gambar 24 Panjang Sabuk dan Sudut Kontak Pada Sabuk Terbuka
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
16
Persamaan panjang total sabuk terbuka dapat ditulis sebagai berikut
(Khurmi RS 2002)
dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig -+++=
xrr
xrrL2
2121
)(2)(p (25)
Dimana
L = Panjang total sabuk (mm)
x = Jarak titik pusat puli penggerak dengan puli pengikut (mm)
r1 = Jari-jari puli kecil (mm)
r2 = Jari-jari puli besar (mm)
4 Perbandingan tegangan pada sisi kencang dan sisi kendor
Persamaan perbandingan tegangan antara sisi kencang dengan sisi kendor
dapat ditulis sebagai berikut (Khurmi RS 2002)
bqm coseclog322
1 =T
T (26)
Dimana
T1 = Tegangan tight side sabuk (N)
T2 = Tegangan slack side sabuk (N)
micro = Koefisien gesek
θ = Sudut kontak (rad)
β = Sudut alur puli (o)
5 Sudut kerja puli (α)
Persamaan sudut kerja puli dapat ditulis dengan persamaan sebagai berikut
(Khurmi RS 2002)
Sin α = X
rr112 -
(untuk sabuk terbuka) (27)
Sudut kontak puli
θ = (180 ndash 2 α) 180p
rad (untuk sabuk tertutup) (28)
6 Kecepatan sabuk (v)
Besarnya kecepatan sabuk dapat dihitung dengan persamaan sebagai
berikut (Khurmi RS 2002)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
17
v = 60
Ndp (29)
Dimana
v = Kecepatan sabuk (ms)
d = Diameter sabuk (mm)
N = Putaran sabuk (rpm)
7 Daya yang ditransmisikan oleh sabuk
Persamaan daya yang dipindahkan oleh sabuk dapat ditulis dengan
persamaan sebagai berikut (Khurmi RS 2002)
P = (T1 - T2) v n (210)
Dimana
P = Daya yang dipindahkan oleh sabuk (W)
T1 = Tegangan tight side sabuk (N)
T2 = Tegangan slack side sabuk (N)
v = Kecepatan sabuk (ms)
n = Banyak sabuk
25 Pasak
Pasak adalah salah satu penahan beban dimana beban yang timbul atau
beban yang terjadi adalah beban geser dan beban bending Pada perancangan
pasak dalam memilih besar pasak tergantung dari besar perhitungan antara
perhitungan menurut tegangan geser dan tegangan bending
1 Tegangan geser
Tegangan geser adalah tegangan yang disebabkan oleh gaya yang bekerja
sepanjangsejajar dengan luas penampang gaya
Persamaan yang digunakan adalah
AF
=t (211)
Dimana
t = Tegangan geser (Nmm2)
F = Gaya (N)
A = Luas penampang (mm2) (Khurmi dan Gupta 2002)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
18
2 Tegangan bending
Dimana rumus yang digunakan
ws =oIYM
(212)
Y
IZ o= (213)
ws =ZM
(214)
Dimana
M = Momen lentur
Y = Jarak sumbu netral ke titik tempat tegangan yang ditinjau
ws = Tegangan lentur
oI
= Momen inersia
Z = Section modulus
26 Statika
Statika adalah ilmu yang mempelajari tentang statika dari suatu beban
terhadap gaya-gaya dan juga beban yang mungkin ada pada bahan tersebut
Dalam ilmu statika keberadaan gaya-gaya yang mempengaruhi sistem menjadi
suatu obyek tinjauan utama Sedangkan dalam perhitungan kekuatan rangka
gaya-gaya yang diperhitungkan adalah gaya luar dan gaya dalam
261 Gaya Luar
Beban
Reaksi Reaksi
Beban puli
Gambar 25 Sketsa Prinsip Statika Kesetimbangan
( Popov EP 1996 )
Beban roda gigi
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
19
Adalah gaya yang diakibatkan oleh beban yang berasal dari luar sistem
yang pada umumnya menciptakan kestabilan konstruksi Gaya luar dapat berupa
gaya vertikal horisontal dan momen puntir Pada persamaan statis tertentu untuk
menghitung besarnya gaya yang bekerja harus memenuhi syarat dari
kesetimbangan
ΣFx = 0 (215)
ΣFy = 0 (216)
ΣM = 0 (217)
262 Gaya Dalam
Gaya dalam dapat dibedakan menjadi
1 Gaya normal (normal force) adalah gaya yang bekerja sejajar sumbu
batang
2 Gaya lintang geser (shearing force) adalah gaya yeng bekerja tegak lurus
sumbu batang
3 Momen lentur (bending momen)
Persamaan kesetimbangannya adalah (Popov EP 1996)
sect Σ F = 0 atau Σ Fx = 0
Σ Fy = 0 (tidak ada gaya resultan yang bekerja pada suatu benda)
sect Σ M = 0 atau Σ Mx = 0
Σ My = 0 (tidak ada resultan momen yang bekerja pada suatu benda)
263 Tumpuan
Dalam ilmu statika tumpuan dibagi atas
1 Tumpuan rolpenghubung
Tumpuan ini dapat menahan gaya pada arah tegak lurus penumpu
biasanya penumpu ini disimbolkan dengan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
20
Gambar 26 Sketsa Reaksi Tumpuan Rol
2 Tumpuan sendi
Tumpuan ini dapat menahan gaya dalam segala arah
Gambar 27 Sketsa Reaksi Tumpuan Sendi
264 Diagram Gaya Dalam
Diagram gaya dalam adalah diagram yang menggambarkan besarnya
gaya dalam yang terjadi pada suatu konstruksi Sedang macam-macam diagram
gaya dalam itu sendiri sebagai berikut
1 Diagram gaya normal (NFD)
Yaitu diagram yang menggambarkan besarnya gaya normal yang terjadi
pada suatu konstruksi
2 Diagram gaya geser (SFD)
Yaitu diagram yang menggambarkan besarnya gaya geser yang terjadi
pada suatu konstruksi
3 Diagram moment (BMD)
Yaitu diagram yang menggambarkan besarnya momen lentur yang terjadi
pada suatu konstruksi
27 Mesin Bubut
Proses permesinan adalah waktu yang dibutuhkan untuk mengerjakan
elemen-elemen mesin yang meliputi proses kerja mesin dan waktu pemasangan
Reaksi
Reaksi
Reaksi
( Popov EP 1996 )
( Popov EP 1996 )
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
21
Pada umumnya mesin-mesin perkakas mempunyai bagian utama yaitu
a Motor penggerak (sumber tenaga)
b Kotak transmisi (roda-roda gigi pengatur putaran)
c Pemegang benda kerja
d Pemegang pahatalat potong
Prinsip kerja mesin mesin bubut adalah benda kerja yang berputar dan
pahat yang menyayat baik memanjang maupun melintang Sedangkan macam-
macam pekerjaan yang dapat dikerjakan dengan mesin ini adalah antara lain
- Pembubutan memanjang dan melintang
- Pengeboran
- Pembubutan dalam atau memperbesar lubang
- Membubut ulir luar dan dalam
Perhitungan waktu kerja mesin bubut adalah
1 Kecepatan pemotongan (v)
V = πD (218)
Dimana
D = diameter banda kerja (mm)
N = kecepatan putaran (rpm)
2 Pemakanan memanjang
Waktu permesinan pada pemakanan memanjang adalah
n = d
v
1000p
(219)
Tm = nS
L
r (220)
Dimana
Tm = waktu permesinan memanjang (menit)
L = panjang pemakanan (mm)
S = pemakanan (mmput)
n = putaran mesin (Rpm)
d = diameter benda kerja (mm)
v = kecepatan pemakanan (mmnt)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
22
3 Pada pembubutan melintang
Waktu permesinan yang dibutuhkan pada waktu pembubutan melitang
adalah
Tm = nS
r
r (221)
Dimana
r = jari-jari bahan (mm)
28 Pengecoran atau penuangan (casting)
Pengecoran atau penuangan (casting) merupakan salah satu proses
pembentukan bahan bakubahan benda kerja yang relatif mahal dimana
pengendalian kualitas benda kerja dimulai sejak bahan masih dalam keadaan
mentah Komposisi unsur serta kadarnya dianalisis agar diperoleh suatu sifat
bahan sesuai dengan kebutuhan sifat produk yang direncanakan namun dengan
komposisi yang homogen serta larut dalam keadaan padat
Proses penuangan juga merupakan seni pengolahan logam menjadi bentuk
benda kerja yang paling tua dan mungkin sebelum pembentukan dengan
panyayatan (chipping) dilakukan Sebagai mana ditemukan dalam artifacts kuno
menunjukkan bukti keterampilan yang luar biasa dalam pembentukan benda dari
bahan logam dengan menuangkan logam yang telah dicairkan (molten metals)
kedalam cetakan pasir khusus menjadi bentuk tertentu Pengecoran dengan
menggunakan cetakan pasir juga merupakan teknologi yang menuangkan larutan
cair dari logam secara hati-hati kedalam cetakan pasir yang sudah dipersiapkan
dengan hasil yang mendekati sempurna Oleh karena itulah proses pembentukan
melalui teknik penuangan ini juga digunakan pada level kebangsawanan seperti
pembuatan benda-benda seni seperti ornament alam dan alat memasak dan lain-
lain
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
23
BAB III
PERENCANAAN DAN PERHITUNGAN
31 Cara KerjaSistemTransmisiPadaMesinPemerasBatangSorghum
Cara kerja mesin ini adalah tenaga dari motor diesel akan dipindahkan
melalui belt menuju puli besar setelah itu putaran ditransmisikan melalui roda gigi
transportir pertama ke roda gigi sedang kemudian putaran itu ditransmisikan lagi
oleh roda gigi transportir kedua ke roda gigi besar Putaran roda gigi besar ini
dihubungkan dengan roda gigi pada rol depan sehingga poros rol berputar
Selanjutnya putaran poros rol depan ini ditransmisikan ke poros rol atas dan
belakang melalui tiga buah roda gigi sehingga poros rol atas dan belakang dapat
berputar Putaran ketiga buah rol dibuat searah agar saat batangsorghum
dimasukkan batangsorghum dapat terbawa oleh rol
Secara garis besar proses mesin pemeras batangsorghum adalah mula-
mula batangsorghum dimasukkan antara rol atas dan rol depan kemudian rol
menggilas batangsorghum Penggilasan rol pertama masih tersisa nira dalam
ampas yang kemudian digilas kembali oleh rol belakang sehingga tidak ada lagi
nira yang tersisa dalam ampas Nira tersebut akan jatuh ke penadah yang telah
disediakan Nira yang telah terkumpul dalam penadah tersebut dapat langsung
digunakan untuk proses pembuatan bio etanol selanjutnya
32 PerencanaanPulidanSabuk
Diketahuispesifikasitransmisipadamesinpemerasbatangsorghumdandiesel
sebagaiberikut
1 Putarandiesel ( 1N ) = 1420 Rpm
2 Diameter puli yang digerakan ( 2D ) = 795 mm
3 Panjangsumbupuli dieseldanpuli yang digerakkan( x ) = 4m
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
24
Analisa perhitungan
1 Kecepatan sabuk
V = p 1d 抈學恘迷
= 米學 酵迷 學酵學 d迷恘迷
= 2972 ms
2 Panjang sabuk yang digunakan
dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig -+++=
x
ddxddL
4
)(2)(
2
221
21
p
= 157Ῠ04十0795邹十24十族ῨĖi能Ė行k闹邹潜ii 祖
=157(1195)+8+Ῠ能ĖƼk闹邹潜嫠o
=1876+8+001
=9886 m
3 Sudut kontak (q ) yang terjadi pada sabuk antara puli diesel dan pulimesin
pemeras batang sorghum
Gambar31Sabukdanpuli
x = 4 m
B Puli diesel
Puli yang digerakkan
A
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
25
Untuksabukterbuka sudutsinggung yang terjadiantarasabukdanpuli
Sin x
dd
x
rr
21212 -
=-
=a
= Ė行k闹能Ėi㷠i
a = 滚轨柜能嫠00495
= 283deg
Sudut kontak puli pada motor
θ = (180deg ndash 2 α) 180p
= (180deg ndash 2 283deg) 180
143
= (17434deg) 01744
= 304rad
Sudut kontak puli pada roda gigi
θ = (180deg+ 2 α) 180p
= (180deg + 2 283deg) 180
143
= (18566deg) 01744= 304 rad
4 Koefisien gesekan
micro = 054 ndash d恘學ad恘嫩剿
= 054 ndash d恘學ad恘嫩d幂蜜d
= 054 ndash d恘學密d米d
= 054 - 0233= 03
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
26
MenghitungBesarnyaKapasitasMesinPemerasBatangSorghum
Luassatubatangsorghum故实挥辊㷠
= 314 (12)2
= 452 16 mm2
Luassepuluhbatangsorghum = 452 16 mm2 x 10 batang
= 4521 6 mm2
Gaya pemerasanadalah
(Ft) = 鸟拟
= 嫠㷠iĖƼi念鸟狞i闹㷠嫠o弄弄潜
= 274kN
Gaya perasdengansudut 70
Ft = 2740 N cos 70
= 8375 N
Kemudianuntukmenentukandaya yang
diperlukanpadamesinpemerastebuiniadalahsebagaiberikut
Torsi padarolatas
T = Gaya x frac12 diameter
= 8375N x 0105 m
= 8775Nm
Dayauntukmemutarrol
P =m行行闹娘弄诺㷠π诺iĖoĖ
= 36738 watt
= Ƽo行Ƽm糯狞疟疟行io
= 492 HP
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
27
Perbandingantranmisi
1 Motor Puli A ΰ嫠ΰ㷠 = 劈㷠劈嫠
N2 = 嫠i㷠Ė铺i嫠行k闹
= 73232 Rpm
2 Puli B - Pinion C
Satuporos maka NA = NC
NA = 73232 Rpm
3 Pinion C ndash Roda Gigi D
ND = 劈品ΰ品劈劈
=嫠㷠i行Ƽ㷠Ƽ㷠破颇屏oĖi
= 15035Rpm
4 Roda Gigi D ndash Pinion E
Satuporosmaka ND=NE
ND = 15035Rpm
5 Pinion E ndash Roda Gigi F
NF = 劈琵ΰ琵劈毗
= 嫠闹ĖƼ闹㷠嫠闹m嫠㷠
= 398 Rpm 40 ࡨ Rpm
Torsi padarodagigiOslash 875 mm
T =鸟诺oĖ㷠胚诺iĖ
= Ƽo行Ƽm诺oĖ㷠气铺iĖ
= 8775Nm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
28
DayauntukmemutarporosrodagigiOslash 875 mm
P = 孽诺㷠π诺娘oĖ
= m行行闹诺㷠π诺嫠闹ĖoĖ
= 16734 watt
Torsipadaporospuli
T = 鸟诺oĖ㷠胚诺娘
= 嫠o行Ƽi诺oĖ㷠胚诺行ƼĖ
= 234Nm
Dayauntukmemutarporospuli
P = 孽诺㷠π诺娘oĖ
= 㷠Ƽi诺㷠π诺行ƼĖoĖ
= 17904 watt
= 嫠行kĖi糯狞疟疟行io
asymp 24 HP
Olehkarenaitu kitamengambil diesel dengandaya 24 HP
Daya yang ditransmisikan P = 24 HP
17904 W = Ῠ馆嫠石馆㷠) v = Ῠ馆嫠石馆㷠) 2972 馆嫠 石馆㷠 = 嫠行kĖi㷠k行㷠
馆嫠 石馆㷠 = 60242棺 (i)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
29
딸轨v硅棍逛闺锅轨 23 log 足飘前飘潜卒 = 幌嫠凰嫠 实0h果h04 实0912
log dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig
2
1
T
T = Ėk嫠㷠㷠Ƽ
log dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig
2
1
T
T = 0397
dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig
2
1
T
T = 249 (ii)
Dari persamaan (i) dan (ii) 60242十馆㷠馆㷠 实249
60242 + 馆㷠 = 249馆㷠
60242 = 149 馆㷠 馆㷠 = 40438 N 馆嫠 石404h棺实60242棺 馆嫠 = 100672 N
5 Massa per meter panjang sabuk (m)
m = Area x Panjang x Densitas
= A x 9886m x 1140kgm3= 9886 A kgm2
6 Gaya tarik sentrifugal (Tc)
Tc = m x V2
= 9886 A kgm2x (2972ms)2
= 9886 A x 8832784 N
= 873210o A N
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
30
7 Gaya tarik total
T = T1+ Tc
= 100672N+873210o A N (iii)
8 Gaya tarik maksimum pada sabuk (T)
T = As
= 410o A N (iv)
Dari persamaan (iii) dan (iv)
100672N+873210o A N = 410o A N
4732 10o A N = 100672 N
A = 212747 10能o桂㷠
A = 212747桂桂㷠
9 Daya yang ditransmisikan sabuk pada kecepatan v = 2935ms
P = )( 21 TT - v
= (100672 Nndash 40438N)2935 ms
= 17678679watt
= 2370 hP
v Daya yang ditransmisikan hanya 2370 hP hal ini dikarenakan pada
saat sabuk berputar terjadi selip antara sabuk dengan puli oleh karena itu daya
yang ditransmisikan tidak 24 hP
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
31
33 PerhitunganRoda Gigi
1 Dalam menghitung roda gigi AElig 124 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 8 mm
- Jumlah gigi (Z) 11
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 8 mm
= 2512 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 8 + 025 x 8 mm
= 18 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 8 mm x 11
= 88 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 88 mm ndash 2 (8mm + 025 x 8mm)
= 60 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 88 mm + 36 mm= 124 mm
f Adendum 1 m 8 mm
g Dedendum 125 m 10 mm
h Working depth 2 m 16 mm
i Total depth 225 m 18 mm
j Filled radius at root 04 m 32 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
32
2 Dalam menghitung roda gigi AElig875 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 14 mm
- Jumlah gigi (Z) 58
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 14 mm
= 4396 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 14 + 025 x 14 mm
= 315 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 14 mm x 58
= 812 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 812 mm ndash 2 (14 mm + 025 x 14 mm)
= 777 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 812 mm + 63 mm
= 875 mm
f Adendum 1 m 14 mm
g Dedendum 125 m 17 mm
h Working depth 2 m 28 mm
i Total depth 225 m 315 mm
j Filled radius at root 04 m 56 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
33
3 Dalam menghitung roda gigi AElig215 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 10 mm
- Jumlah gigi (Z) 17
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 10 mm
= 314 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 10 + 025 x 10 mm
= 225 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 10 mm x 17
= 170 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 170 mm ndash 2 (10 mm + 025 x 10 mm)
= 145 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 170 mm + 45 mm)
= 215 mm
f Adendum 1 m 10 mm
g Dedendum 125 m 125 mm
h Working depth 2 m 20 mm
i Total depth 225 m 225 mm
j Filled radius at root 04 m 4 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
34
4 Dalam menghitung roda gigi AElig604 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 8 mm
- Jumlah gigi (Z) 71
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 8 mm
= 2512 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 8 + 025 x 8 mm
= 18 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 8 mm x 71
= 568 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 568 mm ndash 2 (8 mm + 025 x 8 mm)
= 548 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 568 mm + 36 mm)
= 604 mm
f Adendum 1 m 8 mm
g Dedendum 125 m 10 mm
h Working depth 2 m 16 mm
i Total depth 225 m 18 mm
j Filled radius at root 04 m 32 mm
331 Menghitung Kekuatan Roda Gigi
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
35
1 kekuatan roda gigi AElig124 yang berfungsi sebagai pinion
a menghitung kecepatan pinion
Dalam menghitung kecepatan dari pinion dibutuhkan data-data
sebagai berikut
- Modul (m) 8 mm
- Jumlah gigi dari pinion (Tp) 11
- Jumlah putaran dari roda gigi pinion (柜颇) 124 rpm
- Jumlah gigi dari roda gigi (馆啤) 71
- Allowable Static Stress (fo) lampiran 4 105 kg桂桂㷠
- Lebar muka gigi (b) 15708 mm
- Faktor keamanan (Cs) lampiran 5 125
Kecepatan dari pinion adalah 惯 实挥果딸贵果柜贵100
实挥果桂果馆贵果柜贵100
实挥果8果11果124100
= 34264 mmenit
= 57 m detik
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
36
34 Desain Poros Roda Gigi
DesainPorosPulidanRodaGigi Pinion Dengan Gear
Diketahui P = 24 PK = 17904 watt T1 = 100672 N
N = 730 Rpm T2 = 40438 N
T1 T2 实25世
WGear = 3924 N
WPuli = 106635 N
σ = 40 Mpa = 40 N mm世 2
Km = 2
Kt = 2
DGear = 124 mm =RGear = 63 mm
DPuli = 795 mm = RPully = 3975 mm
Maka torsi yang di transmisikanoleh shaft
T = 鸟时oĖ㷠胚娘 实 嫠行kĖi时oĖ㷠胚时行ƼĖ = 234 Nm =234000Nmm
Bebankebawah vertical porospadapuli
= T1 + T2 + Wpuli =(100672 +40438 + 106635) N
= 247745 N
Torsi pada gear samapadaporos makabeban vertical keatasporospada gear
Ft = 孽捏扭泞狞暖实 㷠Ƽi时嫠Ė遣o㷠
= 39 x 103 N
Total bebanvertikalkeataspadaporos
Ft ndash Wgear = 3900 ndash 3924 = 386076 N
RC
386076 N
247745 N
RD
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
37
Dari momen di D
RC x 270 = 386076 x 380 + 247745 x 110
RC = 嫠io行Ėmmm嫩㷠行㷠闹嫠k闹㷠行Ė
RC = 6443 N
RD + 386076 = RC + 247745 N
RD = 6443 + 247745- 386076
RD = 110479 N
BM di gear danpuli = 0
BM di A = 386076 110 = 4246836 Nmm
BM di B = 247745 110 = 2715195 Nmm
BM maksimum di A maka M = MA = 4247 10Ƽ Nmm
Moment punter equvivalen
Te = 税ῨKm 时M邹㷠十ῨKt 时T邹㷠
= 税Ῠ2时4247 时10Ƽ邹㷠 十Ῠ2时24h时10Ƽ邹㷠
= 税721480h6 时10o 十2h6196 时10o
= 税957676h6 时10o
= 9786 10Ƽ Nmm
Te = 胚嫠o τ时dƼ
9786 10Ƽ = 气嫠o 时40딸h
dƼ = 12466242
d = 4995mm atau 50 mm
Diameter yang digunakan 50 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa poros pada mesin
dengan diameter 60 mm aman karena melebihi diameter yang diperlukan
yaitu 50 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
38
Gambar 32DesainPorosPulidanRoda Gigi Pinion
B C D
110 270
A C
BD
A
A
A
C D
B
B
D C
B
CD
(a) Space Diagram
(e) BM Diagram
(d) NFD
(c) SFD
(b) Torsi Diagram 234x103 Nmm
1241845Nmm
3048155Nmm
3924 N 106635 N
112895 N 277105 N
A B
110
Pinion Puli
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
39
DesainPorosRoda Gigi Pinion Dengan Gear
Diketahui T = 234x103Nmm
N = 150 Rpm
AC = 85 mm
BD = 85 mm
Dc = 215 mm = Rc = 175 mm
Dd = 604 mm = Rd = 302 mm
AB =290 mm
σ = 84 Nmm2
τ = 40 Mpa = 40 Nmm2
Θc = 80o
Wd = 810 N
Θc = 72o
Wc = 108 N
Km = 2
Kt = 2
Daya yang ditransmisikan
P x 60 = T2πN
P = 㷠Ƽi诺嫠Ėsup3㷠胚嫠闹ĖoĖ
= 36738 Kw
Karena Torsi kebawah di C dan di D sama Maka gayatangensialdigearC
FtC = 孽捏宁 =
㷠Ƽi诺嫠Ėsup3嫠行闹
= 1337 N
Ftcrsquo = 嫠ƼƼ行虐纽c嫠m
=4327 N
Gaya total kebawah di C = Ftc + Wc=4327 N + 108 N = 4435 N
Gaya tangensial gear D
FtD = 孽捏拧 =
㷠Ƽi诺嫠Ėsup3ƼĖ㷠 = 7748 N
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
40
Ftdrsquo = 行行im虐纽c嫠Ė
= 行行imĖ嫠om = 4612 N
Gaya total kebawah di C = FtD + WD=4612 N + 810 N = 5422 N
Maka RAdan RB = Reaksipada A dan B
RA + RB = 5422 N + 4435 N
= 9857 N
Momen di A
RB x 290 = 5422 x 205 + 4435 x 85
RB = 嫠嫠嫠嫠闹嫠Ė嫩Ƽ行ok行闹㷠kĖ
RB = 5133 N
RA = 9857 ndash 5133 = 4724 N
BM di C
MC = RA x 85
= 4724 x 85
= 401540Nmm
BM di D
MD = RB x 85
= 5133 x 85
= 436305Nmm
Maximum bending momen
M = MD = 436305Nmm
A
C D
B120
290
RB RA
5422 N 4435 N
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
41
MomenPuntirEquivalent
Te = 税ῨKmxM邹sup2十ῨKtxT邹sup2 = 税Ῠ2x4h6h05邹㷠 十Ῠ2x2h4≯10Ƽ邹sup2 = 税76x10嫠嫠 十219x10嫠嫠
= 税979x10嫠Ė
= 989 x 10闹 Nmm
989 x 10闹 Nmm = 气嫠o xτxdsup3
dsup3 = 1129275
d asymp 50 mm
untuk Equivalent bending momen ( Me)
Me = 嫠㷠 揍KmxM 十税ῨKwxM邹㷠十ῨKtxT邹] = 嫠㷠 揍Ῠ2x4h6h05邹十9890000] = 嫠㷠 1861610
= 930805Nmm
930805 Nmm= 气Ƽ㷠 xσbxdsup3
dsup3 = 1129275
d = 48 mm
darikedua diameter tersebutdiambil yang paling besar
d = 50 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa poros pada mesin
dengan diameter 65 mm aman karena melebihi diameter yang diperlukan
yaitu 50 mm Namun sebaiknya diameter poros yang digunakan adalah 60
mm tidak terlalu besar melebihi 50 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
42
3
A B
C D
120
290
A C
BD
A
A
A C D
B
B
D CB
C D
(a) Space Diagram
(e) BM Diagram
(d) NFD
(c) SFD
(b) Torsi Diagram 234x103 Nmm
436305 Nmm 401540 Nmm
4435N 5422N
5113 N 4724 N
Gambar 33DesainPorosRoda Gigi Pinion Dengan Gear
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
43
35 Menentukan Dimensi pasak
Pasakdigunakanuntukmenahangaya geser antara poros dengan rol
maupun poros dengan gear Bahanpasakterbuatdari ST 42
kekuatanbahandiketahuikekuatangesersebesar τ=40
Nmm2dankekuatantariksebesar
σ= 70 Nmm2
1 Kekuatanijin pasak
- Tegangantarikmaksimumpasak
σu = 70 Nmm2
σmax =σy
= 40 Nmm2
- Tegangangesermaksimumpasak
τ max = 嫠㷠σ max
= 嫠㷠40 Nmm㷠
= 20 Nmm㷠
2 Diameter poros diketahui 50 mm dari tabel didapat
w = 16 mm
t = 10mm
dan bila diketahui T = l x w x τ x 焦d = l x 16 x 42 x
a迷d = 16800 l N mm(i)
dan juga T = 靳學恘 x τ x 焦米 =
靳學恘 x 42 x a迷米 = 103 x 學迷恘N铰铰d (ii)
maka dari persamaan (i) dan (ii) didapat
l = 學迷米學迷恘梗铰铰d學恘密迷迷抈铰铰 = 61 31 mm
dan bila diketahui T = l x 缴d x σ x
焦d = l x 學迷d x 70 x
a迷d = 87510 l N mm(iii)
maka dari persamaan (ii) dan (iii) didapat
l = 學迷米學迷恘梗铰铰d密蜜a學迷抈铰铰 = 1177 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
44
maka dimensi pasak adalah w = 16 mm t = 10 mm l = 1177 mm
351 Lubangpasak
Proses penggefrasisan untuk lubangpasakw = 16 mm t = 10 mm l =
1177 mm dengan menggunakan 2 mata frais diameter 5 mm dan 16 mm dua
tahap Bahan poros baja ST 34 Sebelum proses pengefraisan terlebih dahulu
pastikan matafrais tidak dalam keadaan rusak
1 Waktu pengerjaan dengan mata frais 5 mm
Putaran (n) = 150 rpm
Sr = 018
Kedalaman (l) = 10 mm
Waktu untuk sekali pengefraisan
Tm =nSr
ld
30 +
=ĖƼ闹嫩ƼĖ嫠m嫠闹Ė
= 0167 menit
Pengefraisan dilakukan di 4 titik sehingga waktu pengefraisan
= 4 x 0167
= 0668 menit
Waktu setting = 5 menit
Waktu pengefraisan untuk mata frais 5 mm adalah 0668 + 5 = 5668menit
2 Waktu pengefraisan 16 mm dengan mata frais28 mm
Putaran (n) = 150 rpm
Sr = 018
Kedalaman(l) = 10 mm
Waktu untuk sekali pengefraisan
Tm =nSr
ld
30 +
=ĖƼ㷠闹嫩ƼĖ嫠m嫠闹Ė= 038 menit
Pengefraisan dilakukan di 4 titik sehingga waktu pengefraisan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
45
= 4 x 038
= 152 menit
Waktu setting = 5 menit
Waktu pengerjaan untuk mata frais 5 mm adalah 152 + 5 = 652 menit
Waktu total pengerjaan untuk pengefraisan lubang pasak= 12188 menit
atau 13 menit
36 Desain untuk rumah bearing
Untuk diameter bearing 40 mm diameter bor 17 mm lebar bearing 12
mm Dengan no bearing 203 hasil ini didapat dari tabel bearing maka tebal rumah
bearing adalah
Diketahui 逛 = 60 mm ( jarak antar baut)
w = 9465 N
σ ( tegangan bending cast iron) = 15 N桂桂㷠
棍实顺h灌逛2 σ l
棍实顺h94656021512
棍实radic47h25
t = 2175 mm
Untuk diameter bearing 50 mm diameter bor 20 mm lebar bearing 15
mm Dengan nomor bearing 304 hasil ini didapat dari tabel bearing maka tebal
rumah bearing adalah
Diketahui
a =70 mm ( jarak antar baut)
w = 1134 N
σ ( tegangan bending cast iron) = 15 N桂桂㷠
棍实顺h灌逛2 σ l
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
46
棍实顺h11h47021515
棍实税5292
t = 23 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa rumah bearing yang ada pada mesin adalah aman dengan tebal 25 mm
37 Perhitungan Las
Pengelasan yang ada pada kontruksi alat ini terbagi menjadi 2 jenis
untuk bagian rangka adalah las sudut dan las V menggunakan las listrik
Perhitungan kekuatan las pada sambungan tepi padarangka dengan tebal plat 10
mm panjang pengelasan 500 mm sehingga untuk memperhitungkan kekuatan las
ditentukan A dengan
A = 10mm sin 45 500 mm
= 10mm 0707 500 mm
= 3535 mm2
Elektroda yang digunakan E 6013
E 60 = Kekuatan tarik terendah setelah dilaskan adalah 60000 psi atau 420
Nmm2
1 = Posisi pengelasan mendatar vertical atas kepala dan horizontal
3 = Jenis listrik adalah DC poloaritas bolik (DC+) diameter elektroda 5 mm
arus 230 ndash 270 A tegangan 27-29 V
Tegangan yang terjadi pada sambungan adalah
Fmax = ƼĖĖ铺km嫠㷠
= 14715 N
AF max
=s
353551471 N
=s
= 0416 Nmm2
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
47
Tegangan tarik ijin las (st)
st = 05 s ijin
= 05 420 Nmm2
= 210 Nmm2
Karena s pengelasan lts ijin maka pengelasan aman
38 MenentukanKapasitasPenggilasanBatangSorghum
Kapsitaspenggilasan = keliling roll x jumlahputaran
= 2 π r x 40 Rpm
= 2 π 0105 x 40 Rpm
= 26376 mmenit
Kapasitas = kapasitaspenggilasan x beratsorghum x jumlahbatangsorghum
= 263 x 0125 kgm x 10
= 6594 Kgmenit x 60
= 3956 Kgjam
Atau 4000 Kgjam
Makakapasitasmesinpemerasbatangsorghuminiadalah 4000 Kgjam
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
48
BAB IV
PROSES PEMBUATAN ALAT 41 Pembuatan Mesin
Mesin ini dibuat atas kerjasama antara mahasiswa Teknik Universitas
Sebelas Maret dengan bengkel mesin Universitas Sebelas Maret Untuk
menyelesaikannya dibutuhkan waktu 3 bulan dan untuk pengetesan mesin
membutuhkan waktu 1 minggu
411 BahanYang Digunakan
a Dua buah rol dengan diameter 200 mm dan sebuah rol dengan diameter
250 mm sebagai penggilas
b Besi plat dengan tebal 10mm sebagai tempat penghantar nira dan
sorghum
c Besi profil U ukuran 150 x 38 x 38 mm sebagai rangka dan landasan
d Kayu jati ukuran 150 mm x 200 mm sebagai landasan mesin
e Kuningan plat sebagai bantalan geser metal
f Bearing
g Baut M 14 dan M 12 sebagai pengunci bantalan
h Besi diameter 60 mm dan 50 mm sebagai poros
412 Alat Yang Dibutuhkan
a Gergaji
b Mesin bubut
c Mesin bor
d Mesin gerinda
e Mesin las
f Meteran
g Siku mistar baja
h Amplas
i Catthinner
j Kapur
k kuas
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
49
413 Peta Operasi Kerja
Peta operasi kerja adalah Peta Kerja yang menggunakan urutan kerja
dengan jalan membagi pekerjaan tersebut kedalam elemen-elemen operasi
secara detail
Peta Operasi Kerja Pembuatan Roda Gigi dan Roll
Poros Roda Gigi 1 amp 2 Poros Rol 3 4 amp 5 Roda gigi
0-1 0-1 0-1
0-2 0-2 0-2
1-1
1-2
1-3
1-2
1-1
1-1
Di ukur dengan sket match
Operasi Bubut
Pemeriksaan ukuran
0-3
0-4
0-3
0-4
0-3
0-5
Di ukur dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan ukuran
Pembuatan cetakan
Pemeriksaan ukuran
Operasi pengecoran
Di ukur dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan ukuran
Pemeriksaan ukuran
Pemeriksaan ukuran
Operasi mesin bor
Pemeriksaan ukuran
0-4
Operasi mesin gerinda
Pemeriksaan ukuran
1-2
Dirakit
0-5
Proses Perlakuan panas
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
50
Resume
Langkah Kerja Pembuatan Poros Roda Gigi 1 amp 2
- Operasi 1 Proses pengukuran dengan sket match poros yang akan
Dibubut menandainya sesuai dengan ukuran masing-
masing poros
- Operasi 2 Proses pembubutan pada ujung kanan sepanjang 300 mm
dari diameter 70 mm menjadi diameter 65 mm
- Pemeriksaan 1 Diperiksa ukurannya
- Operasi 3 Mengukur dengan menggunakan sket match
- Operasi 4 Dilakukan proses pembubutan pada ujung kiri sepanjang
250 mm dari diameter 70 mm menjadi diameter 65 mm
- Pemeriksaan 2 Diperiksa ukurannya
- Operasi 5 Proses pengefraisan sepanjang 50 mm dengan kedalaman
7mm
- Pemeriksaan 3 Diperiksa ukurannya
Poses pengerjaan
Bahan cast iron grade 15 Oslash70 panjang 555 mm
1 Mengambil bahan dan perlengkapan mesin bubut
2 Mengecek ukuran bahan dan alat bantu yang diperlukan
3 Mempersiapkan mesin bubut dan perlengkapan yang lainya
4 Menyeting pahat dan putaran mesin bubut
5 Menyekam benda kerja sepanjang 180 mm
6 Membubut rata permukaan ujung benda kerja
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
51
7 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadiOslash 65 mm
sepanjang 500 mm
8 Membalik benda kerja
9 Menyekam benda kerja sepanjang 220 mm
10 Memfacing benda kerja sampai benda kerja berukuran panjang 550 mm
11 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadiOslash65 mm
sepanjang250 mm
12 Menganti pahat rata dengan pahat alur
13 Membubut alur benda kerja dengan posisi pahat alur 50 mm dari ujung
benda kerja sedalam 95 mm
14 Mengganti pahat alur dengan pahat rata
15 Melepas benda kerja
Poses pengerjaan
Bahan cast iron grade 15 Oslash 70 panjang 310 mm
1 Mengambil bahan dan perlengkapan mesin bubut
2 Mengecek ukuran bahan dan alat bantu yang diperlukan
3 Mempersiapkan mesin bubut dan perlengkapan yang lainya
4 Menyeting pahat dan putaran mesin bubut
5 Menyekam benda kerja sepanjang 100 mm
6 Membubut rata permukaan ujung benda kerja
7 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadi Oslash 65 mm
sepanjang 150 mm
8 Membalik benda kerja
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
52
9 Menyekam benda kerja sepanjang100 mm
10 Memfacing benda kerja sampai benda kerja berukuran panjang 300 mm
11 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadi Oslash65 mm
sepanjang 160 mm
12 Mengganti pahat rata dengan pahat alur
13 Membubut alur benda kerja dengan posisi pahat alur 50 mm dari ujung
benda kerja sepanjang 78 mm sedalam 95 mm
14 Mengganti pahat alur dengan pahat rata
15 Melepas benda kerja
Langkah Kerja Pembuatan Roda Gigi
- Operasi 1 Proses pengukuran dengan sket match dan meteran untuk
roda gigi yang akan dibuat
- Operasi 2 Proses pembuatan cetakan negative sesuai dengan ukuran
masing-masing roda gigi yang akan dibuat
- Pemeriksaan 1 Diperiksa ukurannya
- Operasi 3 Proses pengecoran dan pembentukan roda gigi
- Operasi 4 Proses penghalusan setelah proses pengecoran
- Operasi 5 Proses perlakuan panas dengan penambahan kadar carbon
untuk meningkatkan tingkat kekerasannya
- Pemeriksaan 2 Diperiksa ukurannya
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
53
Proses pengecoran untuk pembuatan Puli dan Roda Gigi
Gambar 41 Roda gigi lurus
a) Proses awal pembuatan cetakan ini dilakukan dengan terlebih dahulu
membuat model atau Pola dengan posisi model berada pada kedua
bagian cetakan yakni drag dan cope maka model dibuat dari dua keping
kayu (papan) yang digabungkandengan model yang berbentuk bundar
b) Pengerjaan berikutnya ialah pembuatan inti dimana inti (teras) ini dibuat
dari pasir cetak dari jenis Pasir minyak atau pasir kwarsa dengan
campuran minyak nabati
d) Urutan pekerjaan yang harus dilakukan dan dipersiapkan sebelum
pengisian pasir kedalam rangka cetak antara lain
- Menyiapkan plat (papan) landasan
- Tempatkan rangka cetak diatas papan untuk cetakan bawah (drag)
dengan pola inti (kayu) untuk kedudukan inti (teras) pasir
e) Pengisian pasir kedalam rangka cetak
f) Pembuatan saluran dengan cara memasangkan saluran secara tegak lurus
g) Pekerjaan berikutnya ialah menempatkan kembali rangka cetak yakni
menggabungkan kedua cetakan (drag dan cope) pada benda bulat
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
54
simetris ini sebenarnya tidak terlalu sulit dimana yang paling penting
adalah penempatan posisi kedudukan Intinya telah ditempatkan ditengah-
tengah rangka cetak dengan memposisikan lubang cope pada inti serta
posisi pen pengarah dari rangka cetak dalam keadaan sejajar maka posisi
rongga sudah sejajar
h) Proses penuangan merupakan proses yang menentukan keberhasilan
dalam pembentukan benda kerja oleh karena itu didalam pelaksanaannya
harus dilakukan secara hati-hati terutama dalam memperlakukan cetakan
ini Dan yang paling penting lagi dalam proses penuangan ini ialah faktor
keselamatan kerja alat-alat keselamatan kerja seperti sarung tangan
sepatu kaca mata dan lain-lain hendaknya sangat diperhatikan
Gambar 42 Proses penuangan ( Hardi Sujana 2008 )
Langkah Kerja Pembuatan Rumah Bantalan
- Operasi 1 Pengukuran benda kerja untuk rumah bantalan dengan
ukuran 100 mm x 100 mm
- Operasi 2 Proses pemotongan dengan menggunakan mesin las sesuai
dengan yangdirencanakan
- Operasi 3 Pengerjaan penghalusan bekas potongan las dengan
gerinda tangan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
55
- Pemeriksaan 1 Dilakukan pemeriksaan ukuran rumah bantalan
- Operasi 4 Pada bagian rangka yang sudah dilasdiberi tanda titik dan
dibor dengan menggunakan bor tangan untuk menjadi
diameter 80 mm
- Operasi 6 Pemeriksaan ukuran lubang yang telah di bor
Proses Perakitan Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum
Perakitan merupakan tahap terakhir dalam proses perancangan dan
pembuatan suatu mesin atau alat dimana suatu cara atau tindakan untuk
menempatkan dan memasang bagian-bagian dari suatu mesin yang digabung dari
satu kesatuan menurut pasangannya sehingga akan menjadi perakitan mesin yang
siap digunakan sesuai dengan fungsi yang direncanakan
Sebelum melakukan perakitan hendaknya memperhatikan beberapa hal sebagai
berikut
1 Komponen-komponen yang akan dirakit telah selesai dikerjakan dan telah
siap ukuran sesuai perencanaan
2 Komponen-komponen standar siap pakai ataupun dipasangkan
3 Mengetahui jumlah yang akan dirakit dan mengetahui cara pemasangannya
4 Mengetahui tempat dan urutan pemasangan dari masing-masing komponen
yang tersedia
5 Menyiapkan semua alat-alat bantu untuk proses perakitan
Langkah kerja
1 Memasang rol ke- 1 ke- 2 dan ke- 3 pada rangka yang pada kedua
ujungnya terlebih dahulu dipasang bantalan
2 Memasang roda gigi pada poros rol 1 2 dan 3 kemudian dipasak
3 Memasang roda gigi pada sisi luar poros rol kemudian dipasak
4 Memasang poros transmisi pada rangka yang kedua ujungnya dipasangi
bantalan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
56
5 Memasang puli roda gigi pinion dan roda gigi pada poros transmisi
kemudian dipasak
6 Mengecek semua kondisi sambungan dan pergerakan dari roda-roda gigi
42 Perawatan Alat
Perawatan adalah suatu kegiatan atau pekerjaan yang bertujuan untuk
memperpanjang umur mesin Dengan adanya perawatan diharapkan mesin dapat
selalu dalam kondisi siap pakai dan bekerja dengan baik Jenis perawatan tersebut
adalah mengupayakan pencegahan kerusakan sedini mungkin dengan cara
perawatan secara rutin maupun secara berkala
Adapun alasan-alasan yang mendasari diperlukannya perawatan adalah
a Mesin lebih tahan lama dan berfungsi dengan baik
b Menghindari kerusakan sedini mungkin
c Mengurangi penggantian komponen yang rusak dikarenakan sering
dalam pemakaian
Pemeliharaan alat ini mencakup seluruh rangkaian dan komponen mesin pemeras
sorghum yang meliputi
1 Poros dan Rol
Hal-hal yang perlu dilakukan dalam pemeliharaan poros dan rol adalah
a Rol setelah selesai digunakan dibersihkan dari sisa-sisa kotoran dan cairan
yang masih menempel
b Antara poros dan bearing diberi pelumas agar dapat berputar dengan lancar
2 Roda gigi
Hal-hal yang dilakukan untuk perawatan roda gigi
a Melumasi roda gigi tersebut supaya gesekannya dapat lebih halus dan
tidak cepat aus
b Setiap selesai digunakan roda gigi harus dibersihkan dan dicek untuk
mengetahui keadaan gigi-giginya
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
57
3 Rangka
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan rangka adalah
a Mengecat rangka untuk menghindari karat dan keropos
b Membersihkan rangka setelah digunakan untuk menggilas tebu
c Memeriksa sambungan las pada rangka secara berkala
4 Bantalan
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan bantalan
a Melumasi bantalan dengan grease
b Dalam penggunaan apabila perputaran poros dan rol terasa berat dan
suaranya agak kasar maka harus dicek keadaan bantalannya masih dalam
keadaan baik atau tidak
5 Puli dan sabuk
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan puli dan sabuk
a Memeriksa sabuk sebelum digunakan untuk memeras batang sorghum
b Setelah selesai digunakan membersihkan puli dan sabuk dari kotoran dan
debu
6 Diesel
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan diesel
a Mengecek selalu kondisi air pendingin pada mesin diesel
b Mengecek putaran mesin diesel apakah stabil atau tidaknya bila tidak
segera melakukan pengecekan mesin diesel secara menyeluruh
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
58
43 Analisa Biaya Komponen Mesin
Tabel 41 a Biaya Komponen Mesin
No Jenis Komponen Jumlah Harga satuan (Rp)
Harga (Rp)
1 Gear Oslash 20 l = 15 cm 3 30 kg 20000 kg 1800000 2 Gear Oslash 10 l = 10 cm 2 40 kg 20000 kg 1600000 3 Pulley Oslash 100 l = 15 cm 1 100 kg 20000 kg 2000000 4 Gear Oslash 80 l = 15 cm 1 120 kg 20000 kg 2400000 5 Gear Oslash 60 l = 15 cm 1 80 kg 20000 kg 1600000 6 Roller Oslash 20 p = 35 cm 2 60 kg 20000 kg 2400000 7 Roller Oslash 22 l = 15 cm 1 80 kg 20000 kg 1600000 8 Poros penggerak roda gigi 2 20 kg 20000 kg 800000 9 Poros roller 3 15 kg 20000 kg 900000 10 Pasak p=15x1x1 cm 1022000 220000
11 Baut Oslash 26 mm Baut besar untuk dudukan
8 10000 80000
12 Baut Oslash 26 mm Baut pengunci roller
4 15000 60000
13 Plat U p= 10x6x1cm 10m 70000 700000
14 Baut Oslash 22 mm Baut pengunci roda gigi
8 10000 80000
15 Baut Oslash 24 mm Baut penyetel horisontal
2 15000 30000
16 Bearing roller Oslash 40 mm 680000 480000 17 Bearing gear Oslash 50 mm 2 110000 220000 18 Bantalan jati 1000000
19 Beaya Transport mesin dari kudus
750000
20 Beaya lain-lain 250000 Total dana 18980000
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
59
b Honor Teknisi
No Nama Anggaran Waktu Biaya (Rp)
Total (Rp)
1 Honor Teknisi pembuatan 3 buah roller (1 orang )
1 bulan 600000 600000
2 Honor Teknisi pembuatan 5 buah roda gigi pinion (1orang )
2 minggu
600000 600000
3 Honor Teknisi pembuatan 2 buah roda gigi besar (1 orang )
2 minggu
500000 500000
4 Honor Teknisi pembuatan 1 buah pulley (1 orang )
2 minggu
300000 300000
5 Honor Teknisi pembuatan 3 buah mantel roller (1 orang )
3 minggu
1200000 1200000
Total 3200000
Biaya total pembuatan mesin pemeras batang sorghum
Biaya teknisi Rp 320000000
Biaya komponen mesin Rp 1898000000 +
Rp 2218000000
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
60
BAB V
PENUTUP
51 Kesimpulan
Dari hasil Re-Kalkulasi Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum ini
dapat disimpulkan
1 Mesin pemeras batang sorghum ini bekerja dengan menggunakan
penggerak diesel dengan daya 24 hP dan putaran 1420 Rpm
2 Mesin Pemeras Batang Sorghum ini memiliki kapasitas 4000 kgjam
3 Total biaya untuk membuat Mesin Pemeras Batang Sorghum sebesar
Rp22180000-
4 Mesin Pemeras Batang Sorghum ini memiliki tiga buah roller dengan
putaran 40 Rpm dan tiga tingkatan sistem transmisi dengan tiga buah
poros penyangga
52 Saran
Terkait dengan referensi dan data yang didapat masih kurang maka
perhitungan dilakukan dengan asumsi data sehingga bila dilakukan perhitungan
ulang jawaban yangdiasumsikan masih kurang akurat dan kurang tepat
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
61
DAFTAR PUSTAKA
J E Shigley dan Larry D M 1995 ldquoPerancanaan Teknik Mesinrdquo jilid II Edisi
keempat ErlanggaJakarta
Jutz H dan Scharkus E 1996 ldquo Westerman Table for The Metal Traderdquo New
Delhi Weley Eastern Limited
Khurmi RS amp Gupta JK 2002 Machine DesignSCHadamp Company LTD
Ram Nagar-New Delhi
Popov EP 1996 Mekanika Teknik (Machine of Material) Erlangga Jakarta
Sato T dan N Sugiarto H 1994 ldquoMenggambar Mesin Menurut Standart Isordquo PT
Pradya Paramita jakarta
Sularso dan Suga K 1987 Dasar dan PemilihanElemenMesin Cetakankeenam
PradnyaParamitha Jakarta
KenyonWdanGinting D 1985 Dasar-dasarPengelasanErlangga Jakarta
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
xii
DAFTAR TABEL
Tabel 41 Daftar Harga Komponen Mesin 58
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
xiii
DAFTAR NOTASI
D1 = Diameter puli penggerak (mm)
D2 = Diameter puli pengikut (mm)
N1 = Kecepatan puli penggerak (Rpm)
N2 = Kecepatan puli pengikut (Rpm)
d = Diameter puli pengikut (mm)
N = Putaran puli pengikut (Rpm)
L = Panjang total sabuk (mm)
x = Jarak titik pusat puli penggerak dengan puli pengikut (mm)
r1 = Jari-jari puli kecil (mm)
r2 = Jari-jari puli besar (mm)
T1 = Tegangan tight side sabuk (N)
T2 = Tegangan slack side sabuk (N)
micro = Koefisien gesek
θ = Sudut kontak (rad)
β = Sudut alur puli (o)
v = Kecepatan sabuk (ms)
P = Daya yang dipindahkan oleh sabuk (W)
M = Momen (Nmm)
s = Jarak (mm)
t = Tegangangeser (Nmm2)
F = Gaya (N)
A = Luaspenampang (mm2)
Y = Jarak sumbu netral ke titik tempat tegangan yang ditinjau
Tm = Waktu permesinan memanjang (menit)
L = Panjang pemakanan (mm)
S = Pemakanan (mmput)
n = Putaran mesin (rpm)
v = Kecepatan pemakanan (mmnt)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
xiv
r = Jari-jari bahan (mm)
d = Diameter pelubangan (mm)
tmax = Tegangan geser maksimum (Nmm2)
F = Beban yang diterima (N)
dc = Diameter baut (mm)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
1
BAB I
PENDAHULUAN
11 Latar Belakang
Sorghum (Sorghum bicolor L) merupakan salah satu jenis tanaman serelia
yang mempunyai potensi besar untuk dikembangkan di Indonesia karena
mempunyai daerah adaptasi yang luas Tanaman sorghum toleran terhadap
kekeringan dan genangan air serta relatif tahan terhadap gangguan hama atau
penyakit Batang sorghum apabila diperas akan menghasilkan nira yang rasanya
manis Kadar air dalam batang sorghum kurang lebih 70 persen yang artinya
kandungan niranya kurang lebih sebesar itu Nira inilah yang akan dimanfaatkan
sebagai bio etanol dengan proses fermentasi Pada saat ini sudah banyak mesin
yang telah dibuat sebagai pemeras sorghum namun masih sangat sederhana dan
kurang menghasilkan pemerasan yang bagus Untuk meningkatkan efektivitas dan
produktivitasnya maka sistem transmisi roda gigi dikombinasikan dengan sistem
lain seperti sistem roller sebanyak tiga buah sehingga akan didapat unjuk kerja
dari mesin pemeras batang sorghum yang lebih optimal Alasan pemilihan roda
gigi lurus karena mampu mentransmisikan daya yang sangat besar dan optimal
sedangkan menggunakan tiga buah roller karena pada saat pemerasan pertama
masih ada sisa nira yang cukup banyak pada ampas dan perlu diperas kembali
Penggunaan kombinasi roda gigi lurus dengan tiga buah roller ini akan
menghasilkan kinerja mesin pemeras batang sorghum yang optimal
Cara kerja mesin ini adalah tenaga dari motor diesel akan dipindahkan
melalui belt menuju puli besar setelah itu putaran ditransmisikan melalui roda gigi
transportir pertama ke roda gigi sedang kemudian putaran itu ditransmisikan lagi
oleh roda gigi transportir kedua ke roda gigi besar Putaran roda gigi besar ini
dihubungkan dengan roda gigi pada rol depan sehingga poros rol berputar
Selanjutnya putaran poros rol depan ini ditransmisikan ke poros rol atas dan
belakang melalui tiga buah roda gigi sehingga poros rol atas dan belakang dapat
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
2
berputar Putaran ketiga buah rol dibuat searah agar saat sorghum dimasukkan
sorghum dapat terbawa rol
Secara garis besar proses mesin pemeras sorghum adalah mula-mula
sorghum dimasukkan antara rol atas dan rol depan kemudian rol menggilas
sorghum Penggilasan rol pertama masih tersisa nira dalam ampas yang kemudian
digilas kembali oleh rol belakang sehingga tidak ada lagi nira yang tersisa dalam
ampas Nira tersebut akan jatuh ke penadah yang telah disediakan Nira yang telah
terkumpul dalam penadah tersebut dapat langsung digunakan untuk proses
pembuatan bio etanol selanjutnya
Tugas Akhir ini dimaksudkan untuk memberikan suatu fasilitas penunjang
yang dapat dimanfaatkan oleh mahasiswa dalam mempraktekkan dan mengamati
secara langsung tentang pemerasan Mesin Pemeras Batang Sorghum Dalam
sistem transmisi harus dapat diketahui bagaimana mekanisme kerja suatu alat
Pada Tugas Akhir ini penulis tertarik untuk mengamati cara kerja transmisi pada
Mesin Pemeras Batang Sorghum
Gambar 11 Mesin Pemeras Batang Sorghum
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
3
Pengumpulan informasi dan data
(Gathering Information)
Lihat alternatif solusi
(Concept Genrt)
Pilih solusi yang diinginkan
(Concept Evaluation)
Sintesis dan analisis rancangan meliputi
geometri kinematika dinamika kekuatan material proses produksi
estimasi biaya dll
Rancangan memuaskan
Detail rancangan
Produksi pengujian dan
pembuatan Prototipe
Modifikasi untuk produksi
hasil rancangan
Conceptual Design
Embodiment Design
Detail Design
Design problems (Define Problem)
Ya
Tidak
Flow chat Rancang Bangun Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
4
12 Perumusan Masalah
Perumusan masalah dalam proyek akhir ini adalah bagaimana merancang
membuat dan menguji sistem transmisi mesin pemeras batang sorghum yang
sederhana dan efektif Masalah yang akan diteliti meliputi
1 Cara kerja mesin
2 Analisis perhitungan mesin
3 Perkiraan perhitungan biaya
4 Pembuatan mesin
13 Batasan Masalah
Berdasarkan rumusan masalah di atas maka batasan-batasan masalah
pada proyek akhir ini adalah
1 Perhitungan dibatasi hanya pada komponen mesin yang meliputi putaran
roda gigi dan kekuatan poros
2 Cara kerja sistem transmisi pada mesin pemeras sorghum beserta kapasitas
pemerasan mesin pemeras batang sorghum
14 Tujuan Proyek Akhir
Tujuan dalam penulisan Tugas Akhir ini sebagai berikut
1 Melakukan perhitungan dan menganalisa dimensi dalam perancangan
transmisi mesin pemeras batang sorghum
15 Manfaat Proyek Akhir
Manfaat yang diperoleh dari penyusunan laporan Tugas Akhir ini sebagai
berikut
1 Memberikan informasi tentang bagaimana cara kerja sistem transmisi pada
mesin pemeras batang sorghum
2 Menerapkan ilmu perkuliahan elemen mesin dan mata kuliah lainnya yang
berhubungan dengan sistem transmisi mesin pemeras batang sorghum
yang diperoleh dari bangku perkuliahan
16 Metode Pemecahan Masalah
Dalam penyusunan laporan ini penulis mengunakan beberapa metode
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
5
antara lain
1 Observasi
Penulis melakukan pengamatan langsung terhadap kegiatan-kegiatan
khususnya pada obyek-obyek yang berkaitan langsung dengan penggunaan
mesin pemeras batang sorghum
2 Interview
Penulis melakukan tanya jawab dengan operator serta para tenaga ahli
3 Konsultasi
Penulis melakukan konsultasi untuk memperoleh bimbingan serta
petunjuk dari pembimbing lapangan dan sumber-sumber
4 Literatur
Literatur berupa petunjuk kerja operator kuliah internet serta buku-buku
referensi dari perpustakaan Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta
17 Sistematika Penulisan
Dalam penyusunan laporan ini penulisan melakukan pengumpulan data
dengan berbagai cara antara lain
1 Studi Lapangan (Observasi)
Data yang penulis peroleh dari studi lapangan berasal dari
a) Pengamatan selama berada di Kudus
b) Bimbingan dari pemilik bengkel
2 Studi Pustaka (Library Research)
Studi pustaka yang dilakukan untuk memperoleh data-data pendukung
diperoleh dari
a) Manual book yang terdapat di perpustakaan Universitas Sebelas
Maret Surakarta
b) Internet
3 Bertanya langsung kepada karyawan dan pemilik Bengkel Bubut amp Las
ldquoAgung Barokahrdquo Dawe-Kudus
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
6
BAB II
DASAR TEORI
21 Pengertian Tanaman Sorghum
Sorghum termasuk dalam genus Poaceae yang merupakan kelompok
tanaman berbunga seperti gandum beras jagung dan tebu tanaman ini biasanya
memiliki batang berongga dengan daun yang tumbuh pada batang secara
menyirip Sorghum (Sorghum bicolor L) adalah tanaman serealia yang potensial
untuk dibudidayakan dan dikembangkan khususnya pada daerah-daerah marginal
dan kering di Indonesia Keuntungan tanaman sorgum terletak pada daya adaptasi
agroekologi yang luas tahan terhadap kekeringan produksi tinggi perlu input
lebih sedikit serta lebih tahan terhadap hama dan penyakit dibading tanaman
pangan lain Selain itu tanaman sorghum memiliki kandungan nutrisi yang tinggi
sehingga sangat baik digunakan sebagai sumber bahan pangan maupun pakan
ternak alternatif Tanaman sorghum telah lama dan banyak dikenal oleh petani
Indonesia khususnya di daerah Jawa NTB dan NTT Di Jawa sorghum dikenal
dengan nama Cantel dan biasanya petani menanamnya secara tumpang sari
dengan tanaman pangan lainnya Produksi sorghum Indonesia masih sangat
rendah bahkan secara umum produk sorghum belum tersedia di pasar-pasar
Beberapa keuntungan tanaman sorghum dibanding tebu sebagai berikut
1 Adaptasi tanaman sorghum jauh lebih luas dibanding tebu sehingga
sorghum dapat ditanam di hampir semua jenis lahan baik lahan subur
maupun lahan kering
2 Tanaman sorghum memerlukan pupuk relatif lebih sedikit dan
pemeliharaannya lebih mudah daripada tanaman tebu
3 Laju fotosintesis dan pertumbuhan tanaman sorghum jauh lebih tinggi dan
lebih cepat dibanding tanaman tebu
4 Umur panen tanaman sorghum lebih cepat hanya 3-4 bulan dibandingkan
pada tebu yang sampai 7 bulan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
7
22 Sistem Transmisi
Sistem Transmisi adalah sistem yang berfungsi untuk konversi torsi dan
kecepatan (putaran) dari mesin menjadi torsi dan kecepatan yang berbeda-beda
untuk diteruskan ke penggerak akhir Konversi ini mengubah kecepatan putar
yang tinggi menjadi lebih rendah tetapi lebih bertenaga atau sebaliknya
Transmisi daya dengan roda gigi mempunya keuntungan diantaranya
tidak terjadi slip yang menyebabkan speed ratio tetap tetapi sering adanya slip
juga menguntungkan misalnya pada ban mesin (belt) karena slip merupakan
pengaman agar motor penggerak tidak rusak Apabila putaran keluaran (output)
lebih rendah dari masukan (input) maka transmisi disebut reduksi (reduction
gear) tetapi apabila keluaran lebih cepat dari pada masukan maka disebut inkrisi
(increaser gear)
Transmisi daya (Power transmission) adalah upaya untuk menyalurkan
memindahkan daya dari sumber daya (motor diesel bensin turbin gas motor
listrik dll) ke mesin yang membutuhkan daya (mesin bubut pompa kompresor
mesin produksi dll)
23 Teori Roda Gigi
Roda gigi digunakan untuk mentransmisikan daya besar dan putaran yang
tepat Roda gigi memiliki gigi di sekelilingnya sehingga penerusan daya
dilakukan oleh gigi-gigi kedua roda yang saling berkaitan Roda gigi sering
digunakan karena dapat meneruskan putaran dan daya yang lebih bervariasi dan
lebih kompak selain itu roda gigi juga memiliki beberapa kelebihan jika
dibandingkan dengan alat transmisi lainnya yaitu
Oslash Sistem transmisinya lebih ringkas putaran lebih tinggi dan daya yang
besar
Oslash Sistem yang kompak sehingga konstruksinya sederhana
Oslash Kemampuan menerima beban lebih tinggi
Oslash Efisiensi pemindahan dayanya tinggi karena faktor terjadinya slip sangat
kecil
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
8
Oslash Kecepatan transmisi roda gigi dapat ditentukan sehingga dapat digunakan
dengan pengukuran yang kecil dan daya yang besar
Roda gigi harus mempunyai perbandingan kecepatan sudut tetap antara
dua poros Di samping itu terdapat pula roda gigi yang perbandingan kecepatan
sudutnya dapat bervariasi
231 Roda gigi Lurus
Roda gigi lurus digunakan untuk poros yang sejajar atau paralel
Dibandingkan dengan jenis roda gigi yang lain roda gigi lurus ini paling mudah
dalam proses pengerjaannya (machining) sehingga harganya lebih murah
Ciri-ciri roda gigi lurus adalah
1 Daya yang ditransmisikan lt 25000 Hp
2 Putaran yang ditransmisikan lt 100000 Rpm
Jenis-jenis roda gigi lurus antara lain
1 Roda gigi lurus (External Gearing)
Roda gigi lurus (External Gearing) pasangan roda gigi lurus ini digunakan
untuk menaikkan atau menurunkan putaran dalam arah yang berlawanan
Gambar 21 Roda Gigi Lurus Luar
( Yefri Chan ST MT 2011)
232 Nama-nama Bagian Roda gigi
Berikut beberapa buah istilah yang perlu diketahui dalam perancangan
roda gigi yang perlu diketahui yaitu
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
9
1 Lingkaran pitch (pitch circle)
Lingkaran khayal yang menggelinding tanpa terjadinya slip Lingkaran ini
merupakan dasar untuk memberikan ukuran-ukuran gigi seperti tebal gigi jarak
antara gigi dan lain-lain
2 Pinion
Roda gigi yang lebih kecil dalam suatu pasangan roda gigi
3 Diameter lingkaran pitch (pitch circle diameter)
Merupakan diameter dari lingkaran pitch
4 Diametral Pitch
Jumlah gigi persatuan pitch diameter
5 Jarak bagi lingkar (circular pitch)
Jarak sepanjang lingkaran pitch antara profil dua gigi yang berdekatan
atau keliling lingkaran pitch dibagi dengan jumlah gigi secara formula dapat
ditulis
zd
t b1p=
6 Modul (module)
Modul adalah perbandingan antara diameter lingkaran pitch dengan jumlah
gigi
z
dm b1=
7 Adendum (addendum)
Jarak antara lingkaran kepala dengan lingkaran pitch dengan lingkaran
pitch diukur dalam arah radial
8 Dedendum (dedendum)
Jarak antara lingkaran pitch dengan lingkaran kaki yang diukur dalam arah
radial
9 Working Depth
Jumlah jari-jari lingkaran kepala dari sepasang rodagigi yang berkontak
dikurangi dengan jarak poros
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
10
10 Clearance Circle
Lingkaran yang bersinggungan dengan lingkaran addendum dari gigi yang
berpasangan
11 Pitch point
Titik singgung dari lingkaran pitch dari sepasang roda gigi yang
berkontak yang juga merupakan titik potong antara garis kerja dan garis pusat
12 Operating pitch circle
lingkaran-lingkaran singgung dari sepasang roda gigi yang berkontak dan
jarak porosnya menyimpang dari jarak poros yang secara teoritis benar
13 Addendum circle
Lingkaran kepala gigi yaitu lingkaran yang membatasi gigi
14 Dedendum circle
Lingkaran kaki gigi yaitu lingkaran yang membatasi kaki gigi
15 Width of space
Tebal ruang antara rodagigi diukur sepanjang lingkaran pitch
16 Sudut tekan (pressure angle)
Sudut yang dibentuk dari garis normal dengan kemiringan dari sisi kepala
gigi
17 Kedalaman total (total depth)
Jumlah dari adendum dan dedendum
18 Tebal gigi (tooth thickness)
Lebar gigi diukur sepanjang lingkaran pitch
19 Lebar ruang (tooth space)
Ukuran ruang antara dua gigi sepanjang lingkaran pitch
20 Backlash
Selisih antara tebal gigi dengan lebar ruang
21 Sisi kepala (face of tooth)
Permukaan gigi diatas lingkaran pitch
22 Sisi kaki (flank of tooth)
Permukaan gigi dibawah lingkaran pitch
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
11
23 Puncak kepala (top land)
Permukaan di puncak gigi
24 Lebar gigi (face width)
Kedalaman gigi diukur sejajar sumbunya
Gambar 22 Bagian-bagian dari Roda Gigi Lurus
( Khurmi dan Gupta 2002)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
12
24 Komponen-Komponen Mesin Pemeras Batang Sorghum
241 Gear
Gear merupakan sebuah alat yang yang digunakan untuk meneruskan daya
dari poros ke poros lain (Kurmi 2002)
Rumus- rumus perhitungan roda gigi
- Modul (m)
- Jumlah gigi (Z)
- Kelonggaran ( clearance = C )
a Menghitung pitch (P)
P = π x m
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
f Adendum 1 m
g Dedendum 125 m
h Working depth 2 m
i Total depth 225 m
j Filled radius at root 04 m
242 Poros
Dalam pembuatan mesin pemeras batang sorghum rol diperlukan untuk
memeras batang sorghum Poros sendiri adalah batang logam berpenampang
lingkaran yang berfungsi untuk memindahkan putaran atau mendukung suatu
beban
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
13
Jika poros meneruskan daya maka poros mengalami momen puntir akibat
daya yang diteruskan sehingga pada penampang normal sepanjang poros terjadi
tegangan puntir Poros transmisi berfungsi meneruskan daya pada poros terjadi
gaya puntir dan pada penampang poros terjadi tegangan puntir
Bahan poros yang digunakan harus sesuai dengan fungsi poros tersebut
Untuk mendapatkan dimensi poros yang sesuai dibutuhkan gaya-gaya yang
bekerja pada poros tersebut Dengan gaya tersebut dapat ditentukan momen yang
bekerja Dengan mengetahui kekuatan material poros dan momen yang terjadi
maka didapatkan diameter poros yang diperlukan
Bahan dan diameter yang digunakan pada poros rol adalah sama Untuk
mengetahui beban reaksi yang terjadi pada poros dirumuskan sebagai berikut
1 Tinjauan terhadap momen puntir ekuivalen (Kurmi 2002462)
Te = radicAgrave挠十馆挠helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(21)
atau dengan persamaan
Te = 錰좨 τs D
3 ( Poros padat )
Te = 錰좨 C Do3 (1 - K4) ( Poros berongga )
2 Tinjauan terhadap momen lengkung ekuivalen (Kurmi 2002463)
Me = 좨挠 ( M + radicAgrave挠十馆挠) helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(22)
atau
Me = 錰脑挠徽评D3 ( Poros padat )
Me = 錰脑挠徽评Do3(1 - K4) ( Poros berongga )
Dimana Te = momen puntir ekuivalen ( Kgm)
Me = momen bending ekuivalen ( Kgmm )
Do = diameter luar poros ( mm )
K = Di Do ( ditentukan = 04 )
τs =tegangan geser ( Kgmm2 )
σt = tegangan tarik ( Kgmm2 )
M = momen lentur yang terjadi ( Kgmm )
T = torsi yang terjadi (Kgmm)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
14
243 Rol
Sebuah rol pemeras terdiri dari mantel (selubung) yang biasanya terbuat
dari besi cor dan di pasang dengan cara disusutkan pada sebuah poros yang
terbuat dari baja tempa Berikut ini adalah gambar dari seperangkat rol pemeras
batang sorghum
( Yefri Chan ST MT 2011)
Gambar 23 Sebuah Rol Pemeras Batang Sorghum
Biasanya menurut standar dari Amerika ukuran diameter leher poros
seperti gambar diatas adalah separuh dari diameter rol gilingan
Mantel rol sendiri terbuat dari besi cor dengan campuran dari beberapa
logam lain seperti karbon mangan silisium fosfor dan belerang dengan
maksud untuk memperoleh hasil pengecoran yang baik sebagai rol pemeras
yaitu permukaannya keras dan berbutir kasar
244 Puli
Puli merupakan salah satu elemen dalam mesin yang berfungsi sebagai
alat yang meneruskan daya dari satu poros ke poros yang lain dengan
menggunakan sabuk Puli besi cor (Cast Iron Pulley) Puli secara umum terbuat
dari cast iron karena harganya yang lebih murah Puli yang digunakan pada
motor dan kompresor ini adalah terbuat dari cast iron
245 Sabuk
Sabuk berfungsi sebagai alat yang meneruskan daya dari satu poros ke
poros yang lain melalui dua puli dengan kecepatan rotasi sama maupun berbeda
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
15
2451 Perencanaan Puli dan Sabuk
1 Perbandingan kecepatan
Perbandingan antara kecepatan puli penggerak dengan puli pengikut
ditulis dengan persamaan sebagai berikut 潜前实融前融潜 (23)
Dimana
D1 = Diameter puli penggerak (mm)
D2 = Diameter puli pengikut (mm)
N1 = Kecepatan puli penggerak (Rpm)
N2 = Kecepatan puli pengikut (Rpm)
2 Kecepatan linier sabuk
Kecepatan linier sabuk dapat ditulis dengan matematis sebagai berikut
v = 60
Ndp (24)
Dimana
v = Kecepatan linier sabuk (ms)
d = Diameter puli pengikut (mm)
N = Putaran puli pengikut (Rpm)
3 Panjang Sabuk
Panjang sabuk adalah panjang total dari sabuk yang digunakan untuk
menghubungkan puli penggerak dengan puli pengikut Dalam perancangan
ini digunakan sabuk terbuka
(Khurmi RS 2002)
Gambar 24 Panjang Sabuk dan Sudut Kontak Pada Sabuk Terbuka
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
16
Persamaan panjang total sabuk terbuka dapat ditulis sebagai berikut
(Khurmi RS 2002)
dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig -+++=
xrr
xrrL2
2121
)(2)(p (25)
Dimana
L = Panjang total sabuk (mm)
x = Jarak titik pusat puli penggerak dengan puli pengikut (mm)
r1 = Jari-jari puli kecil (mm)
r2 = Jari-jari puli besar (mm)
4 Perbandingan tegangan pada sisi kencang dan sisi kendor
Persamaan perbandingan tegangan antara sisi kencang dengan sisi kendor
dapat ditulis sebagai berikut (Khurmi RS 2002)
bqm coseclog322
1 =T
T (26)
Dimana
T1 = Tegangan tight side sabuk (N)
T2 = Tegangan slack side sabuk (N)
micro = Koefisien gesek
θ = Sudut kontak (rad)
β = Sudut alur puli (o)
5 Sudut kerja puli (α)
Persamaan sudut kerja puli dapat ditulis dengan persamaan sebagai berikut
(Khurmi RS 2002)
Sin α = X
rr112 -
(untuk sabuk terbuka) (27)
Sudut kontak puli
θ = (180 ndash 2 α) 180p
rad (untuk sabuk tertutup) (28)
6 Kecepatan sabuk (v)
Besarnya kecepatan sabuk dapat dihitung dengan persamaan sebagai
berikut (Khurmi RS 2002)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
17
v = 60
Ndp (29)
Dimana
v = Kecepatan sabuk (ms)
d = Diameter sabuk (mm)
N = Putaran sabuk (rpm)
7 Daya yang ditransmisikan oleh sabuk
Persamaan daya yang dipindahkan oleh sabuk dapat ditulis dengan
persamaan sebagai berikut (Khurmi RS 2002)
P = (T1 - T2) v n (210)
Dimana
P = Daya yang dipindahkan oleh sabuk (W)
T1 = Tegangan tight side sabuk (N)
T2 = Tegangan slack side sabuk (N)
v = Kecepatan sabuk (ms)
n = Banyak sabuk
25 Pasak
Pasak adalah salah satu penahan beban dimana beban yang timbul atau
beban yang terjadi adalah beban geser dan beban bending Pada perancangan
pasak dalam memilih besar pasak tergantung dari besar perhitungan antara
perhitungan menurut tegangan geser dan tegangan bending
1 Tegangan geser
Tegangan geser adalah tegangan yang disebabkan oleh gaya yang bekerja
sepanjangsejajar dengan luas penampang gaya
Persamaan yang digunakan adalah
AF
=t (211)
Dimana
t = Tegangan geser (Nmm2)
F = Gaya (N)
A = Luas penampang (mm2) (Khurmi dan Gupta 2002)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
18
2 Tegangan bending
Dimana rumus yang digunakan
ws =oIYM
(212)
Y
IZ o= (213)
ws =ZM
(214)
Dimana
M = Momen lentur
Y = Jarak sumbu netral ke titik tempat tegangan yang ditinjau
ws = Tegangan lentur
oI
= Momen inersia
Z = Section modulus
26 Statika
Statika adalah ilmu yang mempelajari tentang statika dari suatu beban
terhadap gaya-gaya dan juga beban yang mungkin ada pada bahan tersebut
Dalam ilmu statika keberadaan gaya-gaya yang mempengaruhi sistem menjadi
suatu obyek tinjauan utama Sedangkan dalam perhitungan kekuatan rangka
gaya-gaya yang diperhitungkan adalah gaya luar dan gaya dalam
261 Gaya Luar
Beban
Reaksi Reaksi
Beban puli
Gambar 25 Sketsa Prinsip Statika Kesetimbangan
( Popov EP 1996 )
Beban roda gigi
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
19
Adalah gaya yang diakibatkan oleh beban yang berasal dari luar sistem
yang pada umumnya menciptakan kestabilan konstruksi Gaya luar dapat berupa
gaya vertikal horisontal dan momen puntir Pada persamaan statis tertentu untuk
menghitung besarnya gaya yang bekerja harus memenuhi syarat dari
kesetimbangan
ΣFx = 0 (215)
ΣFy = 0 (216)
ΣM = 0 (217)
262 Gaya Dalam
Gaya dalam dapat dibedakan menjadi
1 Gaya normal (normal force) adalah gaya yang bekerja sejajar sumbu
batang
2 Gaya lintang geser (shearing force) adalah gaya yeng bekerja tegak lurus
sumbu batang
3 Momen lentur (bending momen)
Persamaan kesetimbangannya adalah (Popov EP 1996)
sect Σ F = 0 atau Σ Fx = 0
Σ Fy = 0 (tidak ada gaya resultan yang bekerja pada suatu benda)
sect Σ M = 0 atau Σ Mx = 0
Σ My = 0 (tidak ada resultan momen yang bekerja pada suatu benda)
263 Tumpuan
Dalam ilmu statika tumpuan dibagi atas
1 Tumpuan rolpenghubung
Tumpuan ini dapat menahan gaya pada arah tegak lurus penumpu
biasanya penumpu ini disimbolkan dengan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
20
Gambar 26 Sketsa Reaksi Tumpuan Rol
2 Tumpuan sendi
Tumpuan ini dapat menahan gaya dalam segala arah
Gambar 27 Sketsa Reaksi Tumpuan Sendi
264 Diagram Gaya Dalam
Diagram gaya dalam adalah diagram yang menggambarkan besarnya
gaya dalam yang terjadi pada suatu konstruksi Sedang macam-macam diagram
gaya dalam itu sendiri sebagai berikut
1 Diagram gaya normal (NFD)
Yaitu diagram yang menggambarkan besarnya gaya normal yang terjadi
pada suatu konstruksi
2 Diagram gaya geser (SFD)
Yaitu diagram yang menggambarkan besarnya gaya geser yang terjadi
pada suatu konstruksi
3 Diagram moment (BMD)
Yaitu diagram yang menggambarkan besarnya momen lentur yang terjadi
pada suatu konstruksi
27 Mesin Bubut
Proses permesinan adalah waktu yang dibutuhkan untuk mengerjakan
elemen-elemen mesin yang meliputi proses kerja mesin dan waktu pemasangan
Reaksi
Reaksi
Reaksi
( Popov EP 1996 )
( Popov EP 1996 )
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
21
Pada umumnya mesin-mesin perkakas mempunyai bagian utama yaitu
a Motor penggerak (sumber tenaga)
b Kotak transmisi (roda-roda gigi pengatur putaran)
c Pemegang benda kerja
d Pemegang pahatalat potong
Prinsip kerja mesin mesin bubut adalah benda kerja yang berputar dan
pahat yang menyayat baik memanjang maupun melintang Sedangkan macam-
macam pekerjaan yang dapat dikerjakan dengan mesin ini adalah antara lain
- Pembubutan memanjang dan melintang
- Pengeboran
- Pembubutan dalam atau memperbesar lubang
- Membubut ulir luar dan dalam
Perhitungan waktu kerja mesin bubut adalah
1 Kecepatan pemotongan (v)
V = πD (218)
Dimana
D = diameter banda kerja (mm)
N = kecepatan putaran (rpm)
2 Pemakanan memanjang
Waktu permesinan pada pemakanan memanjang adalah
n = d
v
1000p
(219)
Tm = nS
L
r (220)
Dimana
Tm = waktu permesinan memanjang (menit)
L = panjang pemakanan (mm)
S = pemakanan (mmput)
n = putaran mesin (Rpm)
d = diameter benda kerja (mm)
v = kecepatan pemakanan (mmnt)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
22
3 Pada pembubutan melintang
Waktu permesinan yang dibutuhkan pada waktu pembubutan melitang
adalah
Tm = nS
r
r (221)
Dimana
r = jari-jari bahan (mm)
28 Pengecoran atau penuangan (casting)
Pengecoran atau penuangan (casting) merupakan salah satu proses
pembentukan bahan bakubahan benda kerja yang relatif mahal dimana
pengendalian kualitas benda kerja dimulai sejak bahan masih dalam keadaan
mentah Komposisi unsur serta kadarnya dianalisis agar diperoleh suatu sifat
bahan sesuai dengan kebutuhan sifat produk yang direncanakan namun dengan
komposisi yang homogen serta larut dalam keadaan padat
Proses penuangan juga merupakan seni pengolahan logam menjadi bentuk
benda kerja yang paling tua dan mungkin sebelum pembentukan dengan
panyayatan (chipping) dilakukan Sebagai mana ditemukan dalam artifacts kuno
menunjukkan bukti keterampilan yang luar biasa dalam pembentukan benda dari
bahan logam dengan menuangkan logam yang telah dicairkan (molten metals)
kedalam cetakan pasir khusus menjadi bentuk tertentu Pengecoran dengan
menggunakan cetakan pasir juga merupakan teknologi yang menuangkan larutan
cair dari logam secara hati-hati kedalam cetakan pasir yang sudah dipersiapkan
dengan hasil yang mendekati sempurna Oleh karena itulah proses pembentukan
melalui teknik penuangan ini juga digunakan pada level kebangsawanan seperti
pembuatan benda-benda seni seperti ornament alam dan alat memasak dan lain-
lain
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
23
BAB III
PERENCANAAN DAN PERHITUNGAN
31 Cara KerjaSistemTransmisiPadaMesinPemerasBatangSorghum
Cara kerja mesin ini adalah tenaga dari motor diesel akan dipindahkan
melalui belt menuju puli besar setelah itu putaran ditransmisikan melalui roda gigi
transportir pertama ke roda gigi sedang kemudian putaran itu ditransmisikan lagi
oleh roda gigi transportir kedua ke roda gigi besar Putaran roda gigi besar ini
dihubungkan dengan roda gigi pada rol depan sehingga poros rol berputar
Selanjutnya putaran poros rol depan ini ditransmisikan ke poros rol atas dan
belakang melalui tiga buah roda gigi sehingga poros rol atas dan belakang dapat
berputar Putaran ketiga buah rol dibuat searah agar saat batangsorghum
dimasukkan batangsorghum dapat terbawa oleh rol
Secara garis besar proses mesin pemeras batangsorghum adalah mula-
mula batangsorghum dimasukkan antara rol atas dan rol depan kemudian rol
menggilas batangsorghum Penggilasan rol pertama masih tersisa nira dalam
ampas yang kemudian digilas kembali oleh rol belakang sehingga tidak ada lagi
nira yang tersisa dalam ampas Nira tersebut akan jatuh ke penadah yang telah
disediakan Nira yang telah terkumpul dalam penadah tersebut dapat langsung
digunakan untuk proses pembuatan bio etanol selanjutnya
32 PerencanaanPulidanSabuk
Diketahuispesifikasitransmisipadamesinpemerasbatangsorghumdandiesel
sebagaiberikut
1 Putarandiesel ( 1N ) = 1420 Rpm
2 Diameter puli yang digerakan ( 2D ) = 795 mm
3 Panjangsumbupuli dieseldanpuli yang digerakkan( x ) = 4m
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
24
Analisa perhitungan
1 Kecepatan sabuk
V = p 1d 抈學恘迷
= 米學 酵迷 學酵學 d迷恘迷
= 2972 ms
2 Panjang sabuk yang digunakan
dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig -+++=
x
ddxddL
4
)(2)(
2
221
21
p
= 157Ῠ04十0795邹十24十族ῨĖi能Ė行k闹邹潜ii 祖
=157(1195)+8+Ῠ能ĖƼk闹邹潜嫠o
=1876+8+001
=9886 m
3 Sudut kontak (q ) yang terjadi pada sabuk antara puli diesel dan pulimesin
pemeras batang sorghum
Gambar31Sabukdanpuli
x = 4 m
B Puli diesel
Puli yang digerakkan
A
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
25
Untuksabukterbuka sudutsinggung yang terjadiantarasabukdanpuli
Sin x
dd
x
rr
21212 -
=-
=a
= Ė行k闹能Ėi㷠i
a = 滚轨柜能嫠00495
= 283deg
Sudut kontak puli pada motor
θ = (180deg ndash 2 α) 180p
= (180deg ndash 2 283deg) 180
143
= (17434deg) 01744
= 304rad
Sudut kontak puli pada roda gigi
θ = (180deg+ 2 α) 180p
= (180deg + 2 283deg) 180
143
= (18566deg) 01744= 304 rad
4 Koefisien gesekan
micro = 054 ndash d恘學ad恘嫩剿
= 054 ndash d恘學ad恘嫩d幂蜜d
= 054 ndash d恘學密d米d
= 054 - 0233= 03
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
26
MenghitungBesarnyaKapasitasMesinPemerasBatangSorghum
Luassatubatangsorghum故实挥辊㷠
= 314 (12)2
= 452 16 mm2
Luassepuluhbatangsorghum = 452 16 mm2 x 10 batang
= 4521 6 mm2
Gaya pemerasanadalah
(Ft) = 鸟拟
= 嫠㷠iĖƼi念鸟狞i闹㷠嫠o弄弄潜
= 274kN
Gaya perasdengansudut 70
Ft = 2740 N cos 70
= 8375 N
Kemudianuntukmenentukandaya yang
diperlukanpadamesinpemerastebuiniadalahsebagaiberikut
Torsi padarolatas
T = Gaya x frac12 diameter
= 8375N x 0105 m
= 8775Nm
Dayauntukmemutarrol
P =m行行闹娘弄诺㷠π诺iĖoĖ
= 36738 watt
= Ƽo行Ƽm糯狞疟疟行io
= 492 HP
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
27
Perbandingantranmisi
1 Motor Puli A ΰ嫠ΰ㷠 = 劈㷠劈嫠
N2 = 嫠i㷠Ė铺i嫠行k闹
= 73232 Rpm
2 Puli B - Pinion C
Satuporos maka NA = NC
NA = 73232 Rpm
3 Pinion C ndash Roda Gigi D
ND = 劈品ΰ品劈劈
=嫠㷠i行Ƽ㷠Ƽ㷠破颇屏oĖi
= 15035Rpm
4 Roda Gigi D ndash Pinion E
Satuporosmaka ND=NE
ND = 15035Rpm
5 Pinion E ndash Roda Gigi F
NF = 劈琵ΰ琵劈毗
= 嫠闹ĖƼ闹㷠嫠闹m嫠㷠
= 398 Rpm 40 ࡨ Rpm
Torsi padarodagigiOslash 875 mm
T =鸟诺oĖ㷠胚诺iĖ
= Ƽo行Ƽm诺oĖ㷠气铺iĖ
= 8775Nm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
28
DayauntukmemutarporosrodagigiOslash 875 mm
P = 孽诺㷠π诺娘oĖ
= m行行闹诺㷠π诺嫠闹ĖoĖ
= 16734 watt
Torsipadaporospuli
T = 鸟诺oĖ㷠胚诺娘
= 嫠o行Ƽi诺oĖ㷠胚诺行ƼĖ
= 234Nm
Dayauntukmemutarporospuli
P = 孽诺㷠π诺娘oĖ
= 㷠Ƽi诺㷠π诺行ƼĖoĖ
= 17904 watt
= 嫠行kĖi糯狞疟疟行io
asymp 24 HP
Olehkarenaitu kitamengambil diesel dengandaya 24 HP
Daya yang ditransmisikan P = 24 HP
17904 W = Ῠ馆嫠石馆㷠) v = Ῠ馆嫠石馆㷠) 2972 馆嫠 石馆㷠 = 嫠行kĖi㷠k行㷠
馆嫠 石馆㷠 = 60242棺 (i)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
29
딸轨v硅棍逛闺锅轨 23 log 足飘前飘潜卒 = 幌嫠凰嫠 实0h果h04 实0912
log dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig
2
1
T
T = Ėk嫠㷠㷠Ƽ
log dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig
2
1
T
T = 0397
dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig
2
1
T
T = 249 (ii)
Dari persamaan (i) dan (ii) 60242十馆㷠馆㷠 实249
60242 + 馆㷠 = 249馆㷠
60242 = 149 馆㷠 馆㷠 = 40438 N 馆嫠 石404h棺实60242棺 馆嫠 = 100672 N
5 Massa per meter panjang sabuk (m)
m = Area x Panjang x Densitas
= A x 9886m x 1140kgm3= 9886 A kgm2
6 Gaya tarik sentrifugal (Tc)
Tc = m x V2
= 9886 A kgm2x (2972ms)2
= 9886 A x 8832784 N
= 873210o A N
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
30
7 Gaya tarik total
T = T1+ Tc
= 100672N+873210o A N (iii)
8 Gaya tarik maksimum pada sabuk (T)
T = As
= 410o A N (iv)
Dari persamaan (iii) dan (iv)
100672N+873210o A N = 410o A N
4732 10o A N = 100672 N
A = 212747 10能o桂㷠
A = 212747桂桂㷠
9 Daya yang ditransmisikan sabuk pada kecepatan v = 2935ms
P = )( 21 TT - v
= (100672 Nndash 40438N)2935 ms
= 17678679watt
= 2370 hP
v Daya yang ditransmisikan hanya 2370 hP hal ini dikarenakan pada
saat sabuk berputar terjadi selip antara sabuk dengan puli oleh karena itu daya
yang ditransmisikan tidak 24 hP
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
31
33 PerhitunganRoda Gigi
1 Dalam menghitung roda gigi AElig 124 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 8 mm
- Jumlah gigi (Z) 11
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 8 mm
= 2512 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 8 + 025 x 8 mm
= 18 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 8 mm x 11
= 88 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 88 mm ndash 2 (8mm + 025 x 8mm)
= 60 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 88 mm + 36 mm= 124 mm
f Adendum 1 m 8 mm
g Dedendum 125 m 10 mm
h Working depth 2 m 16 mm
i Total depth 225 m 18 mm
j Filled radius at root 04 m 32 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
32
2 Dalam menghitung roda gigi AElig875 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 14 mm
- Jumlah gigi (Z) 58
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 14 mm
= 4396 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 14 + 025 x 14 mm
= 315 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 14 mm x 58
= 812 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 812 mm ndash 2 (14 mm + 025 x 14 mm)
= 777 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 812 mm + 63 mm
= 875 mm
f Adendum 1 m 14 mm
g Dedendum 125 m 17 mm
h Working depth 2 m 28 mm
i Total depth 225 m 315 mm
j Filled radius at root 04 m 56 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
33
3 Dalam menghitung roda gigi AElig215 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 10 mm
- Jumlah gigi (Z) 17
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 10 mm
= 314 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 10 + 025 x 10 mm
= 225 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 10 mm x 17
= 170 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 170 mm ndash 2 (10 mm + 025 x 10 mm)
= 145 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 170 mm + 45 mm)
= 215 mm
f Adendum 1 m 10 mm
g Dedendum 125 m 125 mm
h Working depth 2 m 20 mm
i Total depth 225 m 225 mm
j Filled radius at root 04 m 4 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
34
4 Dalam menghitung roda gigi AElig604 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 8 mm
- Jumlah gigi (Z) 71
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 8 mm
= 2512 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 8 + 025 x 8 mm
= 18 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 8 mm x 71
= 568 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 568 mm ndash 2 (8 mm + 025 x 8 mm)
= 548 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 568 mm + 36 mm)
= 604 mm
f Adendum 1 m 8 mm
g Dedendum 125 m 10 mm
h Working depth 2 m 16 mm
i Total depth 225 m 18 mm
j Filled radius at root 04 m 32 mm
331 Menghitung Kekuatan Roda Gigi
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
35
1 kekuatan roda gigi AElig124 yang berfungsi sebagai pinion
a menghitung kecepatan pinion
Dalam menghitung kecepatan dari pinion dibutuhkan data-data
sebagai berikut
- Modul (m) 8 mm
- Jumlah gigi dari pinion (Tp) 11
- Jumlah putaran dari roda gigi pinion (柜颇) 124 rpm
- Jumlah gigi dari roda gigi (馆啤) 71
- Allowable Static Stress (fo) lampiran 4 105 kg桂桂㷠
- Lebar muka gigi (b) 15708 mm
- Faktor keamanan (Cs) lampiran 5 125
Kecepatan dari pinion adalah 惯 实挥果딸贵果柜贵100
实挥果桂果馆贵果柜贵100
实挥果8果11果124100
= 34264 mmenit
= 57 m detik
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
36
34 Desain Poros Roda Gigi
DesainPorosPulidanRodaGigi Pinion Dengan Gear
Diketahui P = 24 PK = 17904 watt T1 = 100672 N
N = 730 Rpm T2 = 40438 N
T1 T2 实25世
WGear = 3924 N
WPuli = 106635 N
σ = 40 Mpa = 40 N mm世 2
Km = 2
Kt = 2
DGear = 124 mm =RGear = 63 mm
DPuli = 795 mm = RPully = 3975 mm
Maka torsi yang di transmisikanoleh shaft
T = 鸟时oĖ㷠胚娘 实 嫠行kĖi时oĖ㷠胚时行ƼĖ = 234 Nm =234000Nmm
Bebankebawah vertical porospadapuli
= T1 + T2 + Wpuli =(100672 +40438 + 106635) N
= 247745 N
Torsi pada gear samapadaporos makabeban vertical keatasporospada gear
Ft = 孽捏扭泞狞暖实 㷠Ƽi时嫠Ė遣o㷠
= 39 x 103 N
Total bebanvertikalkeataspadaporos
Ft ndash Wgear = 3900 ndash 3924 = 386076 N
RC
386076 N
247745 N
RD
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
37
Dari momen di D
RC x 270 = 386076 x 380 + 247745 x 110
RC = 嫠io行Ėmmm嫩㷠行㷠闹嫠k闹㷠行Ė
RC = 6443 N
RD + 386076 = RC + 247745 N
RD = 6443 + 247745- 386076
RD = 110479 N
BM di gear danpuli = 0
BM di A = 386076 110 = 4246836 Nmm
BM di B = 247745 110 = 2715195 Nmm
BM maksimum di A maka M = MA = 4247 10Ƽ Nmm
Moment punter equvivalen
Te = 税ῨKm 时M邹㷠十ῨKt 时T邹㷠
= 税Ῠ2时4247 时10Ƽ邹㷠 十Ῠ2时24h时10Ƽ邹㷠
= 税721480h6 时10o 十2h6196 时10o
= 税957676h6 时10o
= 9786 10Ƽ Nmm
Te = 胚嫠o τ时dƼ
9786 10Ƽ = 气嫠o 时40딸h
dƼ = 12466242
d = 4995mm atau 50 mm
Diameter yang digunakan 50 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa poros pada mesin
dengan diameter 60 mm aman karena melebihi diameter yang diperlukan
yaitu 50 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
38
Gambar 32DesainPorosPulidanRoda Gigi Pinion
B C D
110 270
A C
BD
A
A
A
C D
B
B
D C
B
CD
(a) Space Diagram
(e) BM Diagram
(d) NFD
(c) SFD
(b) Torsi Diagram 234x103 Nmm
1241845Nmm
3048155Nmm
3924 N 106635 N
112895 N 277105 N
A B
110
Pinion Puli
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
39
DesainPorosRoda Gigi Pinion Dengan Gear
Diketahui T = 234x103Nmm
N = 150 Rpm
AC = 85 mm
BD = 85 mm
Dc = 215 mm = Rc = 175 mm
Dd = 604 mm = Rd = 302 mm
AB =290 mm
σ = 84 Nmm2
τ = 40 Mpa = 40 Nmm2
Θc = 80o
Wd = 810 N
Θc = 72o
Wc = 108 N
Km = 2
Kt = 2
Daya yang ditransmisikan
P x 60 = T2πN
P = 㷠Ƽi诺嫠Ėsup3㷠胚嫠闹ĖoĖ
= 36738 Kw
Karena Torsi kebawah di C dan di D sama Maka gayatangensialdigearC
FtC = 孽捏宁 =
㷠Ƽi诺嫠Ėsup3嫠行闹
= 1337 N
Ftcrsquo = 嫠ƼƼ行虐纽c嫠m
=4327 N
Gaya total kebawah di C = Ftc + Wc=4327 N + 108 N = 4435 N
Gaya tangensial gear D
FtD = 孽捏拧 =
㷠Ƽi诺嫠Ėsup3ƼĖ㷠 = 7748 N
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
40
Ftdrsquo = 行行im虐纽c嫠Ė
= 行行imĖ嫠om = 4612 N
Gaya total kebawah di C = FtD + WD=4612 N + 810 N = 5422 N
Maka RAdan RB = Reaksipada A dan B
RA + RB = 5422 N + 4435 N
= 9857 N
Momen di A
RB x 290 = 5422 x 205 + 4435 x 85
RB = 嫠嫠嫠嫠闹嫠Ė嫩Ƽ行ok行闹㷠kĖ
RB = 5133 N
RA = 9857 ndash 5133 = 4724 N
BM di C
MC = RA x 85
= 4724 x 85
= 401540Nmm
BM di D
MD = RB x 85
= 5133 x 85
= 436305Nmm
Maximum bending momen
M = MD = 436305Nmm
A
C D
B120
290
RB RA
5422 N 4435 N
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
41
MomenPuntirEquivalent
Te = 税ῨKmxM邹sup2十ῨKtxT邹sup2 = 税Ῠ2x4h6h05邹㷠 十Ῠ2x2h4≯10Ƽ邹sup2 = 税76x10嫠嫠 十219x10嫠嫠
= 税979x10嫠Ė
= 989 x 10闹 Nmm
989 x 10闹 Nmm = 气嫠o xτxdsup3
dsup3 = 1129275
d asymp 50 mm
untuk Equivalent bending momen ( Me)
Me = 嫠㷠 揍KmxM 十税ῨKwxM邹㷠十ῨKtxT邹] = 嫠㷠 揍Ῠ2x4h6h05邹十9890000] = 嫠㷠 1861610
= 930805Nmm
930805 Nmm= 气Ƽ㷠 xσbxdsup3
dsup3 = 1129275
d = 48 mm
darikedua diameter tersebutdiambil yang paling besar
d = 50 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa poros pada mesin
dengan diameter 65 mm aman karena melebihi diameter yang diperlukan
yaitu 50 mm Namun sebaiknya diameter poros yang digunakan adalah 60
mm tidak terlalu besar melebihi 50 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
42
3
A B
C D
120
290
A C
BD
A
A
A C D
B
B
D CB
C D
(a) Space Diagram
(e) BM Diagram
(d) NFD
(c) SFD
(b) Torsi Diagram 234x103 Nmm
436305 Nmm 401540 Nmm
4435N 5422N
5113 N 4724 N
Gambar 33DesainPorosRoda Gigi Pinion Dengan Gear
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
43
35 Menentukan Dimensi pasak
Pasakdigunakanuntukmenahangaya geser antara poros dengan rol
maupun poros dengan gear Bahanpasakterbuatdari ST 42
kekuatanbahandiketahuikekuatangesersebesar τ=40
Nmm2dankekuatantariksebesar
σ= 70 Nmm2
1 Kekuatanijin pasak
- Tegangantarikmaksimumpasak
σu = 70 Nmm2
σmax =σy
= 40 Nmm2
- Tegangangesermaksimumpasak
τ max = 嫠㷠σ max
= 嫠㷠40 Nmm㷠
= 20 Nmm㷠
2 Diameter poros diketahui 50 mm dari tabel didapat
w = 16 mm
t = 10mm
dan bila diketahui T = l x w x τ x 焦d = l x 16 x 42 x
a迷d = 16800 l N mm(i)
dan juga T = 靳學恘 x τ x 焦米 =
靳學恘 x 42 x a迷米 = 103 x 學迷恘N铰铰d (ii)
maka dari persamaan (i) dan (ii) didapat
l = 學迷米學迷恘梗铰铰d學恘密迷迷抈铰铰 = 61 31 mm
dan bila diketahui T = l x 缴d x σ x
焦d = l x 學迷d x 70 x
a迷d = 87510 l N mm(iii)
maka dari persamaan (ii) dan (iii) didapat
l = 學迷米學迷恘梗铰铰d密蜜a學迷抈铰铰 = 1177 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
44
maka dimensi pasak adalah w = 16 mm t = 10 mm l = 1177 mm
351 Lubangpasak
Proses penggefrasisan untuk lubangpasakw = 16 mm t = 10 mm l =
1177 mm dengan menggunakan 2 mata frais diameter 5 mm dan 16 mm dua
tahap Bahan poros baja ST 34 Sebelum proses pengefraisan terlebih dahulu
pastikan matafrais tidak dalam keadaan rusak
1 Waktu pengerjaan dengan mata frais 5 mm
Putaran (n) = 150 rpm
Sr = 018
Kedalaman (l) = 10 mm
Waktu untuk sekali pengefraisan
Tm =nSr
ld
30 +
=ĖƼ闹嫩ƼĖ嫠m嫠闹Ė
= 0167 menit
Pengefraisan dilakukan di 4 titik sehingga waktu pengefraisan
= 4 x 0167
= 0668 menit
Waktu setting = 5 menit
Waktu pengefraisan untuk mata frais 5 mm adalah 0668 + 5 = 5668menit
2 Waktu pengefraisan 16 mm dengan mata frais28 mm
Putaran (n) = 150 rpm
Sr = 018
Kedalaman(l) = 10 mm
Waktu untuk sekali pengefraisan
Tm =nSr
ld
30 +
=ĖƼ㷠闹嫩ƼĖ嫠m嫠闹Ė= 038 menit
Pengefraisan dilakukan di 4 titik sehingga waktu pengefraisan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
45
= 4 x 038
= 152 menit
Waktu setting = 5 menit
Waktu pengerjaan untuk mata frais 5 mm adalah 152 + 5 = 652 menit
Waktu total pengerjaan untuk pengefraisan lubang pasak= 12188 menit
atau 13 menit
36 Desain untuk rumah bearing
Untuk diameter bearing 40 mm diameter bor 17 mm lebar bearing 12
mm Dengan no bearing 203 hasil ini didapat dari tabel bearing maka tebal rumah
bearing adalah
Diketahui 逛 = 60 mm ( jarak antar baut)
w = 9465 N
σ ( tegangan bending cast iron) = 15 N桂桂㷠
棍实顺h灌逛2 σ l
棍实顺h94656021512
棍实radic47h25
t = 2175 mm
Untuk diameter bearing 50 mm diameter bor 20 mm lebar bearing 15
mm Dengan nomor bearing 304 hasil ini didapat dari tabel bearing maka tebal
rumah bearing adalah
Diketahui
a =70 mm ( jarak antar baut)
w = 1134 N
σ ( tegangan bending cast iron) = 15 N桂桂㷠
棍实顺h灌逛2 σ l
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
46
棍实顺h11h47021515
棍实税5292
t = 23 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa rumah bearing yang ada pada mesin adalah aman dengan tebal 25 mm
37 Perhitungan Las
Pengelasan yang ada pada kontruksi alat ini terbagi menjadi 2 jenis
untuk bagian rangka adalah las sudut dan las V menggunakan las listrik
Perhitungan kekuatan las pada sambungan tepi padarangka dengan tebal plat 10
mm panjang pengelasan 500 mm sehingga untuk memperhitungkan kekuatan las
ditentukan A dengan
A = 10mm sin 45 500 mm
= 10mm 0707 500 mm
= 3535 mm2
Elektroda yang digunakan E 6013
E 60 = Kekuatan tarik terendah setelah dilaskan adalah 60000 psi atau 420
Nmm2
1 = Posisi pengelasan mendatar vertical atas kepala dan horizontal
3 = Jenis listrik adalah DC poloaritas bolik (DC+) diameter elektroda 5 mm
arus 230 ndash 270 A tegangan 27-29 V
Tegangan yang terjadi pada sambungan adalah
Fmax = ƼĖĖ铺km嫠㷠
= 14715 N
AF max
=s
353551471 N
=s
= 0416 Nmm2
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
47
Tegangan tarik ijin las (st)
st = 05 s ijin
= 05 420 Nmm2
= 210 Nmm2
Karena s pengelasan lts ijin maka pengelasan aman
38 MenentukanKapasitasPenggilasanBatangSorghum
Kapsitaspenggilasan = keliling roll x jumlahputaran
= 2 π r x 40 Rpm
= 2 π 0105 x 40 Rpm
= 26376 mmenit
Kapasitas = kapasitaspenggilasan x beratsorghum x jumlahbatangsorghum
= 263 x 0125 kgm x 10
= 6594 Kgmenit x 60
= 3956 Kgjam
Atau 4000 Kgjam
Makakapasitasmesinpemerasbatangsorghuminiadalah 4000 Kgjam
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
48
BAB IV
PROSES PEMBUATAN ALAT 41 Pembuatan Mesin
Mesin ini dibuat atas kerjasama antara mahasiswa Teknik Universitas
Sebelas Maret dengan bengkel mesin Universitas Sebelas Maret Untuk
menyelesaikannya dibutuhkan waktu 3 bulan dan untuk pengetesan mesin
membutuhkan waktu 1 minggu
411 BahanYang Digunakan
a Dua buah rol dengan diameter 200 mm dan sebuah rol dengan diameter
250 mm sebagai penggilas
b Besi plat dengan tebal 10mm sebagai tempat penghantar nira dan
sorghum
c Besi profil U ukuran 150 x 38 x 38 mm sebagai rangka dan landasan
d Kayu jati ukuran 150 mm x 200 mm sebagai landasan mesin
e Kuningan plat sebagai bantalan geser metal
f Bearing
g Baut M 14 dan M 12 sebagai pengunci bantalan
h Besi diameter 60 mm dan 50 mm sebagai poros
412 Alat Yang Dibutuhkan
a Gergaji
b Mesin bubut
c Mesin bor
d Mesin gerinda
e Mesin las
f Meteran
g Siku mistar baja
h Amplas
i Catthinner
j Kapur
k kuas
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
49
413 Peta Operasi Kerja
Peta operasi kerja adalah Peta Kerja yang menggunakan urutan kerja
dengan jalan membagi pekerjaan tersebut kedalam elemen-elemen operasi
secara detail
Peta Operasi Kerja Pembuatan Roda Gigi dan Roll
Poros Roda Gigi 1 amp 2 Poros Rol 3 4 amp 5 Roda gigi
0-1 0-1 0-1
0-2 0-2 0-2
1-1
1-2
1-3
1-2
1-1
1-1
Di ukur dengan sket match
Operasi Bubut
Pemeriksaan ukuran
0-3
0-4
0-3
0-4
0-3
0-5
Di ukur dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan ukuran
Pembuatan cetakan
Pemeriksaan ukuran
Operasi pengecoran
Di ukur dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan ukuran
Pemeriksaan ukuran
Pemeriksaan ukuran
Operasi mesin bor
Pemeriksaan ukuran
0-4
Operasi mesin gerinda
Pemeriksaan ukuran
1-2
Dirakit
0-5
Proses Perlakuan panas
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
50
Resume
Langkah Kerja Pembuatan Poros Roda Gigi 1 amp 2
- Operasi 1 Proses pengukuran dengan sket match poros yang akan
Dibubut menandainya sesuai dengan ukuran masing-
masing poros
- Operasi 2 Proses pembubutan pada ujung kanan sepanjang 300 mm
dari diameter 70 mm menjadi diameter 65 mm
- Pemeriksaan 1 Diperiksa ukurannya
- Operasi 3 Mengukur dengan menggunakan sket match
- Operasi 4 Dilakukan proses pembubutan pada ujung kiri sepanjang
250 mm dari diameter 70 mm menjadi diameter 65 mm
- Pemeriksaan 2 Diperiksa ukurannya
- Operasi 5 Proses pengefraisan sepanjang 50 mm dengan kedalaman
7mm
- Pemeriksaan 3 Diperiksa ukurannya
Poses pengerjaan
Bahan cast iron grade 15 Oslash70 panjang 555 mm
1 Mengambil bahan dan perlengkapan mesin bubut
2 Mengecek ukuran bahan dan alat bantu yang diperlukan
3 Mempersiapkan mesin bubut dan perlengkapan yang lainya
4 Menyeting pahat dan putaran mesin bubut
5 Menyekam benda kerja sepanjang 180 mm
6 Membubut rata permukaan ujung benda kerja
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
51
7 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadiOslash 65 mm
sepanjang 500 mm
8 Membalik benda kerja
9 Menyekam benda kerja sepanjang 220 mm
10 Memfacing benda kerja sampai benda kerja berukuran panjang 550 mm
11 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadiOslash65 mm
sepanjang250 mm
12 Menganti pahat rata dengan pahat alur
13 Membubut alur benda kerja dengan posisi pahat alur 50 mm dari ujung
benda kerja sedalam 95 mm
14 Mengganti pahat alur dengan pahat rata
15 Melepas benda kerja
Poses pengerjaan
Bahan cast iron grade 15 Oslash 70 panjang 310 mm
1 Mengambil bahan dan perlengkapan mesin bubut
2 Mengecek ukuran bahan dan alat bantu yang diperlukan
3 Mempersiapkan mesin bubut dan perlengkapan yang lainya
4 Menyeting pahat dan putaran mesin bubut
5 Menyekam benda kerja sepanjang 100 mm
6 Membubut rata permukaan ujung benda kerja
7 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadi Oslash 65 mm
sepanjang 150 mm
8 Membalik benda kerja
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
52
9 Menyekam benda kerja sepanjang100 mm
10 Memfacing benda kerja sampai benda kerja berukuran panjang 300 mm
11 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadi Oslash65 mm
sepanjang 160 mm
12 Mengganti pahat rata dengan pahat alur
13 Membubut alur benda kerja dengan posisi pahat alur 50 mm dari ujung
benda kerja sepanjang 78 mm sedalam 95 mm
14 Mengganti pahat alur dengan pahat rata
15 Melepas benda kerja
Langkah Kerja Pembuatan Roda Gigi
- Operasi 1 Proses pengukuran dengan sket match dan meteran untuk
roda gigi yang akan dibuat
- Operasi 2 Proses pembuatan cetakan negative sesuai dengan ukuran
masing-masing roda gigi yang akan dibuat
- Pemeriksaan 1 Diperiksa ukurannya
- Operasi 3 Proses pengecoran dan pembentukan roda gigi
- Operasi 4 Proses penghalusan setelah proses pengecoran
- Operasi 5 Proses perlakuan panas dengan penambahan kadar carbon
untuk meningkatkan tingkat kekerasannya
- Pemeriksaan 2 Diperiksa ukurannya
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
53
Proses pengecoran untuk pembuatan Puli dan Roda Gigi
Gambar 41 Roda gigi lurus
a) Proses awal pembuatan cetakan ini dilakukan dengan terlebih dahulu
membuat model atau Pola dengan posisi model berada pada kedua
bagian cetakan yakni drag dan cope maka model dibuat dari dua keping
kayu (papan) yang digabungkandengan model yang berbentuk bundar
b) Pengerjaan berikutnya ialah pembuatan inti dimana inti (teras) ini dibuat
dari pasir cetak dari jenis Pasir minyak atau pasir kwarsa dengan
campuran minyak nabati
d) Urutan pekerjaan yang harus dilakukan dan dipersiapkan sebelum
pengisian pasir kedalam rangka cetak antara lain
- Menyiapkan plat (papan) landasan
- Tempatkan rangka cetak diatas papan untuk cetakan bawah (drag)
dengan pola inti (kayu) untuk kedudukan inti (teras) pasir
e) Pengisian pasir kedalam rangka cetak
f) Pembuatan saluran dengan cara memasangkan saluran secara tegak lurus
g) Pekerjaan berikutnya ialah menempatkan kembali rangka cetak yakni
menggabungkan kedua cetakan (drag dan cope) pada benda bulat
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
54
simetris ini sebenarnya tidak terlalu sulit dimana yang paling penting
adalah penempatan posisi kedudukan Intinya telah ditempatkan ditengah-
tengah rangka cetak dengan memposisikan lubang cope pada inti serta
posisi pen pengarah dari rangka cetak dalam keadaan sejajar maka posisi
rongga sudah sejajar
h) Proses penuangan merupakan proses yang menentukan keberhasilan
dalam pembentukan benda kerja oleh karena itu didalam pelaksanaannya
harus dilakukan secara hati-hati terutama dalam memperlakukan cetakan
ini Dan yang paling penting lagi dalam proses penuangan ini ialah faktor
keselamatan kerja alat-alat keselamatan kerja seperti sarung tangan
sepatu kaca mata dan lain-lain hendaknya sangat diperhatikan
Gambar 42 Proses penuangan ( Hardi Sujana 2008 )
Langkah Kerja Pembuatan Rumah Bantalan
- Operasi 1 Pengukuran benda kerja untuk rumah bantalan dengan
ukuran 100 mm x 100 mm
- Operasi 2 Proses pemotongan dengan menggunakan mesin las sesuai
dengan yangdirencanakan
- Operasi 3 Pengerjaan penghalusan bekas potongan las dengan
gerinda tangan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
55
- Pemeriksaan 1 Dilakukan pemeriksaan ukuran rumah bantalan
- Operasi 4 Pada bagian rangka yang sudah dilasdiberi tanda titik dan
dibor dengan menggunakan bor tangan untuk menjadi
diameter 80 mm
- Operasi 6 Pemeriksaan ukuran lubang yang telah di bor
Proses Perakitan Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum
Perakitan merupakan tahap terakhir dalam proses perancangan dan
pembuatan suatu mesin atau alat dimana suatu cara atau tindakan untuk
menempatkan dan memasang bagian-bagian dari suatu mesin yang digabung dari
satu kesatuan menurut pasangannya sehingga akan menjadi perakitan mesin yang
siap digunakan sesuai dengan fungsi yang direncanakan
Sebelum melakukan perakitan hendaknya memperhatikan beberapa hal sebagai
berikut
1 Komponen-komponen yang akan dirakit telah selesai dikerjakan dan telah
siap ukuran sesuai perencanaan
2 Komponen-komponen standar siap pakai ataupun dipasangkan
3 Mengetahui jumlah yang akan dirakit dan mengetahui cara pemasangannya
4 Mengetahui tempat dan urutan pemasangan dari masing-masing komponen
yang tersedia
5 Menyiapkan semua alat-alat bantu untuk proses perakitan
Langkah kerja
1 Memasang rol ke- 1 ke- 2 dan ke- 3 pada rangka yang pada kedua
ujungnya terlebih dahulu dipasang bantalan
2 Memasang roda gigi pada poros rol 1 2 dan 3 kemudian dipasak
3 Memasang roda gigi pada sisi luar poros rol kemudian dipasak
4 Memasang poros transmisi pada rangka yang kedua ujungnya dipasangi
bantalan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
56
5 Memasang puli roda gigi pinion dan roda gigi pada poros transmisi
kemudian dipasak
6 Mengecek semua kondisi sambungan dan pergerakan dari roda-roda gigi
42 Perawatan Alat
Perawatan adalah suatu kegiatan atau pekerjaan yang bertujuan untuk
memperpanjang umur mesin Dengan adanya perawatan diharapkan mesin dapat
selalu dalam kondisi siap pakai dan bekerja dengan baik Jenis perawatan tersebut
adalah mengupayakan pencegahan kerusakan sedini mungkin dengan cara
perawatan secara rutin maupun secara berkala
Adapun alasan-alasan yang mendasari diperlukannya perawatan adalah
a Mesin lebih tahan lama dan berfungsi dengan baik
b Menghindari kerusakan sedini mungkin
c Mengurangi penggantian komponen yang rusak dikarenakan sering
dalam pemakaian
Pemeliharaan alat ini mencakup seluruh rangkaian dan komponen mesin pemeras
sorghum yang meliputi
1 Poros dan Rol
Hal-hal yang perlu dilakukan dalam pemeliharaan poros dan rol adalah
a Rol setelah selesai digunakan dibersihkan dari sisa-sisa kotoran dan cairan
yang masih menempel
b Antara poros dan bearing diberi pelumas agar dapat berputar dengan lancar
2 Roda gigi
Hal-hal yang dilakukan untuk perawatan roda gigi
a Melumasi roda gigi tersebut supaya gesekannya dapat lebih halus dan
tidak cepat aus
b Setiap selesai digunakan roda gigi harus dibersihkan dan dicek untuk
mengetahui keadaan gigi-giginya
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
57
3 Rangka
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan rangka adalah
a Mengecat rangka untuk menghindari karat dan keropos
b Membersihkan rangka setelah digunakan untuk menggilas tebu
c Memeriksa sambungan las pada rangka secara berkala
4 Bantalan
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan bantalan
a Melumasi bantalan dengan grease
b Dalam penggunaan apabila perputaran poros dan rol terasa berat dan
suaranya agak kasar maka harus dicek keadaan bantalannya masih dalam
keadaan baik atau tidak
5 Puli dan sabuk
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan puli dan sabuk
a Memeriksa sabuk sebelum digunakan untuk memeras batang sorghum
b Setelah selesai digunakan membersihkan puli dan sabuk dari kotoran dan
debu
6 Diesel
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan diesel
a Mengecek selalu kondisi air pendingin pada mesin diesel
b Mengecek putaran mesin diesel apakah stabil atau tidaknya bila tidak
segera melakukan pengecekan mesin diesel secara menyeluruh
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
58
43 Analisa Biaya Komponen Mesin
Tabel 41 a Biaya Komponen Mesin
No Jenis Komponen Jumlah Harga satuan (Rp)
Harga (Rp)
1 Gear Oslash 20 l = 15 cm 3 30 kg 20000 kg 1800000 2 Gear Oslash 10 l = 10 cm 2 40 kg 20000 kg 1600000 3 Pulley Oslash 100 l = 15 cm 1 100 kg 20000 kg 2000000 4 Gear Oslash 80 l = 15 cm 1 120 kg 20000 kg 2400000 5 Gear Oslash 60 l = 15 cm 1 80 kg 20000 kg 1600000 6 Roller Oslash 20 p = 35 cm 2 60 kg 20000 kg 2400000 7 Roller Oslash 22 l = 15 cm 1 80 kg 20000 kg 1600000 8 Poros penggerak roda gigi 2 20 kg 20000 kg 800000 9 Poros roller 3 15 kg 20000 kg 900000 10 Pasak p=15x1x1 cm 1022000 220000
11 Baut Oslash 26 mm Baut besar untuk dudukan
8 10000 80000
12 Baut Oslash 26 mm Baut pengunci roller
4 15000 60000
13 Plat U p= 10x6x1cm 10m 70000 700000
14 Baut Oslash 22 mm Baut pengunci roda gigi
8 10000 80000
15 Baut Oslash 24 mm Baut penyetel horisontal
2 15000 30000
16 Bearing roller Oslash 40 mm 680000 480000 17 Bearing gear Oslash 50 mm 2 110000 220000 18 Bantalan jati 1000000
19 Beaya Transport mesin dari kudus
750000
20 Beaya lain-lain 250000 Total dana 18980000
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
59
b Honor Teknisi
No Nama Anggaran Waktu Biaya (Rp)
Total (Rp)
1 Honor Teknisi pembuatan 3 buah roller (1 orang )
1 bulan 600000 600000
2 Honor Teknisi pembuatan 5 buah roda gigi pinion (1orang )
2 minggu
600000 600000
3 Honor Teknisi pembuatan 2 buah roda gigi besar (1 orang )
2 minggu
500000 500000
4 Honor Teknisi pembuatan 1 buah pulley (1 orang )
2 minggu
300000 300000
5 Honor Teknisi pembuatan 3 buah mantel roller (1 orang )
3 minggu
1200000 1200000
Total 3200000
Biaya total pembuatan mesin pemeras batang sorghum
Biaya teknisi Rp 320000000
Biaya komponen mesin Rp 1898000000 +
Rp 2218000000
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
60
BAB V
PENUTUP
51 Kesimpulan
Dari hasil Re-Kalkulasi Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum ini
dapat disimpulkan
1 Mesin pemeras batang sorghum ini bekerja dengan menggunakan
penggerak diesel dengan daya 24 hP dan putaran 1420 Rpm
2 Mesin Pemeras Batang Sorghum ini memiliki kapasitas 4000 kgjam
3 Total biaya untuk membuat Mesin Pemeras Batang Sorghum sebesar
Rp22180000-
4 Mesin Pemeras Batang Sorghum ini memiliki tiga buah roller dengan
putaran 40 Rpm dan tiga tingkatan sistem transmisi dengan tiga buah
poros penyangga
52 Saran
Terkait dengan referensi dan data yang didapat masih kurang maka
perhitungan dilakukan dengan asumsi data sehingga bila dilakukan perhitungan
ulang jawaban yangdiasumsikan masih kurang akurat dan kurang tepat
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
61
DAFTAR PUSTAKA
J E Shigley dan Larry D M 1995 ldquoPerancanaan Teknik Mesinrdquo jilid II Edisi
keempat ErlanggaJakarta
Jutz H dan Scharkus E 1996 ldquo Westerman Table for The Metal Traderdquo New
Delhi Weley Eastern Limited
Khurmi RS amp Gupta JK 2002 Machine DesignSCHadamp Company LTD
Ram Nagar-New Delhi
Popov EP 1996 Mekanika Teknik (Machine of Material) Erlangga Jakarta
Sato T dan N Sugiarto H 1994 ldquoMenggambar Mesin Menurut Standart Isordquo PT
Pradya Paramita jakarta
Sularso dan Suga K 1987 Dasar dan PemilihanElemenMesin Cetakankeenam
PradnyaParamitha Jakarta
KenyonWdanGinting D 1985 Dasar-dasarPengelasanErlangga Jakarta
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
xiii
DAFTAR NOTASI
D1 = Diameter puli penggerak (mm)
D2 = Diameter puli pengikut (mm)
N1 = Kecepatan puli penggerak (Rpm)
N2 = Kecepatan puli pengikut (Rpm)
d = Diameter puli pengikut (mm)
N = Putaran puli pengikut (Rpm)
L = Panjang total sabuk (mm)
x = Jarak titik pusat puli penggerak dengan puli pengikut (mm)
r1 = Jari-jari puli kecil (mm)
r2 = Jari-jari puli besar (mm)
T1 = Tegangan tight side sabuk (N)
T2 = Tegangan slack side sabuk (N)
micro = Koefisien gesek
θ = Sudut kontak (rad)
β = Sudut alur puli (o)
v = Kecepatan sabuk (ms)
P = Daya yang dipindahkan oleh sabuk (W)
M = Momen (Nmm)
s = Jarak (mm)
t = Tegangangeser (Nmm2)
F = Gaya (N)
A = Luaspenampang (mm2)
Y = Jarak sumbu netral ke titik tempat tegangan yang ditinjau
Tm = Waktu permesinan memanjang (menit)
L = Panjang pemakanan (mm)
S = Pemakanan (mmput)
n = Putaran mesin (rpm)
v = Kecepatan pemakanan (mmnt)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
xiv
r = Jari-jari bahan (mm)
d = Diameter pelubangan (mm)
tmax = Tegangan geser maksimum (Nmm2)
F = Beban yang diterima (N)
dc = Diameter baut (mm)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
1
BAB I
PENDAHULUAN
11 Latar Belakang
Sorghum (Sorghum bicolor L) merupakan salah satu jenis tanaman serelia
yang mempunyai potensi besar untuk dikembangkan di Indonesia karena
mempunyai daerah adaptasi yang luas Tanaman sorghum toleran terhadap
kekeringan dan genangan air serta relatif tahan terhadap gangguan hama atau
penyakit Batang sorghum apabila diperas akan menghasilkan nira yang rasanya
manis Kadar air dalam batang sorghum kurang lebih 70 persen yang artinya
kandungan niranya kurang lebih sebesar itu Nira inilah yang akan dimanfaatkan
sebagai bio etanol dengan proses fermentasi Pada saat ini sudah banyak mesin
yang telah dibuat sebagai pemeras sorghum namun masih sangat sederhana dan
kurang menghasilkan pemerasan yang bagus Untuk meningkatkan efektivitas dan
produktivitasnya maka sistem transmisi roda gigi dikombinasikan dengan sistem
lain seperti sistem roller sebanyak tiga buah sehingga akan didapat unjuk kerja
dari mesin pemeras batang sorghum yang lebih optimal Alasan pemilihan roda
gigi lurus karena mampu mentransmisikan daya yang sangat besar dan optimal
sedangkan menggunakan tiga buah roller karena pada saat pemerasan pertama
masih ada sisa nira yang cukup banyak pada ampas dan perlu diperas kembali
Penggunaan kombinasi roda gigi lurus dengan tiga buah roller ini akan
menghasilkan kinerja mesin pemeras batang sorghum yang optimal
Cara kerja mesin ini adalah tenaga dari motor diesel akan dipindahkan
melalui belt menuju puli besar setelah itu putaran ditransmisikan melalui roda gigi
transportir pertama ke roda gigi sedang kemudian putaran itu ditransmisikan lagi
oleh roda gigi transportir kedua ke roda gigi besar Putaran roda gigi besar ini
dihubungkan dengan roda gigi pada rol depan sehingga poros rol berputar
Selanjutnya putaran poros rol depan ini ditransmisikan ke poros rol atas dan
belakang melalui tiga buah roda gigi sehingga poros rol atas dan belakang dapat
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
2
berputar Putaran ketiga buah rol dibuat searah agar saat sorghum dimasukkan
sorghum dapat terbawa rol
Secara garis besar proses mesin pemeras sorghum adalah mula-mula
sorghum dimasukkan antara rol atas dan rol depan kemudian rol menggilas
sorghum Penggilasan rol pertama masih tersisa nira dalam ampas yang kemudian
digilas kembali oleh rol belakang sehingga tidak ada lagi nira yang tersisa dalam
ampas Nira tersebut akan jatuh ke penadah yang telah disediakan Nira yang telah
terkumpul dalam penadah tersebut dapat langsung digunakan untuk proses
pembuatan bio etanol selanjutnya
Tugas Akhir ini dimaksudkan untuk memberikan suatu fasilitas penunjang
yang dapat dimanfaatkan oleh mahasiswa dalam mempraktekkan dan mengamati
secara langsung tentang pemerasan Mesin Pemeras Batang Sorghum Dalam
sistem transmisi harus dapat diketahui bagaimana mekanisme kerja suatu alat
Pada Tugas Akhir ini penulis tertarik untuk mengamati cara kerja transmisi pada
Mesin Pemeras Batang Sorghum
Gambar 11 Mesin Pemeras Batang Sorghum
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
3
Pengumpulan informasi dan data
(Gathering Information)
Lihat alternatif solusi
(Concept Genrt)
Pilih solusi yang diinginkan
(Concept Evaluation)
Sintesis dan analisis rancangan meliputi
geometri kinematika dinamika kekuatan material proses produksi
estimasi biaya dll
Rancangan memuaskan
Detail rancangan
Produksi pengujian dan
pembuatan Prototipe
Modifikasi untuk produksi
hasil rancangan
Conceptual Design
Embodiment Design
Detail Design
Design problems (Define Problem)
Ya
Tidak
Flow chat Rancang Bangun Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
4
12 Perumusan Masalah
Perumusan masalah dalam proyek akhir ini adalah bagaimana merancang
membuat dan menguji sistem transmisi mesin pemeras batang sorghum yang
sederhana dan efektif Masalah yang akan diteliti meliputi
1 Cara kerja mesin
2 Analisis perhitungan mesin
3 Perkiraan perhitungan biaya
4 Pembuatan mesin
13 Batasan Masalah
Berdasarkan rumusan masalah di atas maka batasan-batasan masalah
pada proyek akhir ini adalah
1 Perhitungan dibatasi hanya pada komponen mesin yang meliputi putaran
roda gigi dan kekuatan poros
2 Cara kerja sistem transmisi pada mesin pemeras sorghum beserta kapasitas
pemerasan mesin pemeras batang sorghum
14 Tujuan Proyek Akhir
Tujuan dalam penulisan Tugas Akhir ini sebagai berikut
1 Melakukan perhitungan dan menganalisa dimensi dalam perancangan
transmisi mesin pemeras batang sorghum
15 Manfaat Proyek Akhir
Manfaat yang diperoleh dari penyusunan laporan Tugas Akhir ini sebagai
berikut
1 Memberikan informasi tentang bagaimana cara kerja sistem transmisi pada
mesin pemeras batang sorghum
2 Menerapkan ilmu perkuliahan elemen mesin dan mata kuliah lainnya yang
berhubungan dengan sistem transmisi mesin pemeras batang sorghum
yang diperoleh dari bangku perkuliahan
16 Metode Pemecahan Masalah
Dalam penyusunan laporan ini penulis mengunakan beberapa metode
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
5
antara lain
1 Observasi
Penulis melakukan pengamatan langsung terhadap kegiatan-kegiatan
khususnya pada obyek-obyek yang berkaitan langsung dengan penggunaan
mesin pemeras batang sorghum
2 Interview
Penulis melakukan tanya jawab dengan operator serta para tenaga ahli
3 Konsultasi
Penulis melakukan konsultasi untuk memperoleh bimbingan serta
petunjuk dari pembimbing lapangan dan sumber-sumber
4 Literatur
Literatur berupa petunjuk kerja operator kuliah internet serta buku-buku
referensi dari perpustakaan Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta
17 Sistematika Penulisan
Dalam penyusunan laporan ini penulisan melakukan pengumpulan data
dengan berbagai cara antara lain
1 Studi Lapangan (Observasi)
Data yang penulis peroleh dari studi lapangan berasal dari
a) Pengamatan selama berada di Kudus
b) Bimbingan dari pemilik bengkel
2 Studi Pustaka (Library Research)
Studi pustaka yang dilakukan untuk memperoleh data-data pendukung
diperoleh dari
a) Manual book yang terdapat di perpustakaan Universitas Sebelas
Maret Surakarta
b) Internet
3 Bertanya langsung kepada karyawan dan pemilik Bengkel Bubut amp Las
ldquoAgung Barokahrdquo Dawe-Kudus
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
6
BAB II
DASAR TEORI
21 Pengertian Tanaman Sorghum
Sorghum termasuk dalam genus Poaceae yang merupakan kelompok
tanaman berbunga seperti gandum beras jagung dan tebu tanaman ini biasanya
memiliki batang berongga dengan daun yang tumbuh pada batang secara
menyirip Sorghum (Sorghum bicolor L) adalah tanaman serealia yang potensial
untuk dibudidayakan dan dikembangkan khususnya pada daerah-daerah marginal
dan kering di Indonesia Keuntungan tanaman sorgum terletak pada daya adaptasi
agroekologi yang luas tahan terhadap kekeringan produksi tinggi perlu input
lebih sedikit serta lebih tahan terhadap hama dan penyakit dibading tanaman
pangan lain Selain itu tanaman sorghum memiliki kandungan nutrisi yang tinggi
sehingga sangat baik digunakan sebagai sumber bahan pangan maupun pakan
ternak alternatif Tanaman sorghum telah lama dan banyak dikenal oleh petani
Indonesia khususnya di daerah Jawa NTB dan NTT Di Jawa sorghum dikenal
dengan nama Cantel dan biasanya petani menanamnya secara tumpang sari
dengan tanaman pangan lainnya Produksi sorghum Indonesia masih sangat
rendah bahkan secara umum produk sorghum belum tersedia di pasar-pasar
Beberapa keuntungan tanaman sorghum dibanding tebu sebagai berikut
1 Adaptasi tanaman sorghum jauh lebih luas dibanding tebu sehingga
sorghum dapat ditanam di hampir semua jenis lahan baik lahan subur
maupun lahan kering
2 Tanaman sorghum memerlukan pupuk relatif lebih sedikit dan
pemeliharaannya lebih mudah daripada tanaman tebu
3 Laju fotosintesis dan pertumbuhan tanaman sorghum jauh lebih tinggi dan
lebih cepat dibanding tanaman tebu
4 Umur panen tanaman sorghum lebih cepat hanya 3-4 bulan dibandingkan
pada tebu yang sampai 7 bulan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
7
22 Sistem Transmisi
Sistem Transmisi adalah sistem yang berfungsi untuk konversi torsi dan
kecepatan (putaran) dari mesin menjadi torsi dan kecepatan yang berbeda-beda
untuk diteruskan ke penggerak akhir Konversi ini mengubah kecepatan putar
yang tinggi menjadi lebih rendah tetapi lebih bertenaga atau sebaliknya
Transmisi daya dengan roda gigi mempunya keuntungan diantaranya
tidak terjadi slip yang menyebabkan speed ratio tetap tetapi sering adanya slip
juga menguntungkan misalnya pada ban mesin (belt) karena slip merupakan
pengaman agar motor penggerak tidak rusak Apabila putaran keluaran (output)
lebih rendah dari masukan (input) maka transmisi disebut reduksi (reduction
gear) tetapi apabila keluaran lebih cepat dari pada masukan maka disebut inkrisi
(increaser gear)
Transmisi daya (Power transmission) adalah upaya untuk menyalurkan
memindahkan daya dari sumber daya (motor diesel bensin turbin gas motor
listrik dll) ke mesin yang membutuhkan daya (mesin bubut pompa kompresor
mesin produksi dll)
23 Teori Roda Gigi
Roda gigi digunakan untuk mentransmisikan daya besar dan putaran yang
tepat Roda gigi memiliki gigi di sekelilingnya sehingga penerusan daya
dilakukan oleh gigi-gigi kedua roda yang saling berkaitan Roda gigi sering
digunakan karena dapat meneruskan putaran dan daya yang lebih bervariasi dan
lebih kompak selain itu roda gigi juga memiliki beberapa kelebihan jika
dibandingkan dengan alat transmisi lainnya yaitu
Oslash Sistem transmisinya lebih ringkas putaran lebih tinggi dan daya yang
besar
Oslash Sistem yang kompak sehingga konstruksinya sederhana
Oslash Kemampuan menerima beban lebih tinggi
Oslash Efisiensi pemindahan dayanya tinggi karena faktor terjadinya slip sangat
kecil
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
8
Oslash Kecepatan transmisi roda gigi dapat ditentukan sehingga dapat digunakan
dengan pengukuran yang kecil dan daya yang besar
Roda gigi harus mempunyai perbandingan kecepatan sudut tetap antara
dua poros Di samping itu terdapat pula roda gigi yang perbandingan kecepatan
sudutnya dapat bervariasi
231 Roda gigi Lurus
Roda gigi lurus digunakan untuk poros yang sejajar atau paralel
Dibandingkan dengan jenis roda gigi yang lain roda gigi lurus ini paling mudah
dalam proses pengerjaannya (machining) sehingga harganya lebih murah
Ciri-ciri roda gigi lurus adalah
1 Daya yang ditransmisikan lt 25000 Hp
2 Putaran yang ditransmisikan lt 100000 Rpm
Jenis-jenis roda gigi lurus antara lain
1 Roda gigi lurus (External Gearing)
Roda gigi lurus (External Gearing) pasangan roda gigi lurus ini digunakan
untuk menaikkan atau menurunkan putaran dalam arah yang berlawanan
Gambar 21 Roda Gigi Lurus Luar
( Yefri Chan ST MT 2011)
232 Nama-nama Bagian Roda gigi
Berikut beberapa buah istilah yang perlu diketahui dalam perancangan
roda gigi yang perlu diketahui yaitu
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
9
1 Lingkaran pitch (pitch circle)
Lingkaran khayal yang menggelinding tanpa terjadinya slip Lingkaran ini
merupakan dasar untuk memberikan ukuran-ukuran gigi seperti tebal gigi jarak
antara gigi dan lain-lain
2 Pinion
Roda gigi yang lebih kecil dalam suatu pasangan roda gigi
3 Diameter lingkaran pitch (pitch circle diameter)
Merupakan diameter dari lingkaran pitch
4 Diametral Pitch
Jumlah gigi persatuan pitch diameter
5 Jarak bagi lingkar (circular pitch)
Jarak sepanjang lingkaran pitch antara profil dua gigi yang berdekatan
atau keliling lingkaran pitch dibagi dengan jumlah gigi secara formula dapat
ditulis
zd
t b1p=
6 Modul (module)
Modul adalah perbandingan antara diameter lingkaran pitch dengan jumlah
gigi
z
dm b1=
7 Adendum (addendum)
Jarak antara lingkaran kepala dengan lingkaran pitch dengan lingkaran
pitch diukur dalam arah radial
8 Dedendum (dedendum)
Jarak antara lingkaran pitch dengan lingkaran kaki yang diukur dalam arah
radial
9 Working Depth
Jumlah jari-jari lingkaran kepala dari sepasang rodagigi yang berkontak
dikurangi dengan jarak poros
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
10
10 Clearance Circle
Lingkaran yang bersinggungan dengan lingkaran addendum dari gigi yang
berpasangan
11 Pitch point
Titik singgung dari lingkaran pitch dari sepasang roda gigi yang
berkontak yang juga merupakan titik potong antara garis kerja dan garis pusat
12 Operating pitch circle
lingkaran-lingkaran singgung dari sepasang roda gigi yang berkontak dan
jarak porosnya menyimpang dari jarak poros yang secara teoritis benar
13 Addendum circle
Lingkaran kepala gigi yaitu lingkaran yang membatasi gigi
14 Dedendum circle
Lingkaran kaki gigi yaitu lingkaran yang membatasi kaki gigi
15 Width of space
Tebal ruang antara rodagigi diukur sepanjang lingkaran pitch
16 Sudut tekan (pressure angle)
Sudut yang dibentuk dari garis normal dengan kemiringan dari sisi kepala
gigi
17 Kedalaman total (total depth)
Jumlah dari adendum dan dedendum
18 Tebal gigi (tooth thickness)
Lebar gigi diukur sepanjang lingkaran pitch
19 Lebar ruang (tooth space)
Ukuran ruang antara dua gigi sepanjang lingkaran pitch
20 Backlash
Selisih antara tebal gigi dengan lebar ruang
21 Sisi kepala (face of tooth)
Permukaan gigi diatas lingkaran pitch
22 Sisi kaki (flank of tooth)
Permukaan gigi dibawah lingkaran pitch
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
11
23 Puncak kepala (top land)
Permukaan di puncak gigi
24 Lebar gigi (face width)
Kedalaman gigi diukur sejajar sumbunya
Gambar 22 Bagian-bagian dari Roda Gigi Lurus
( Khurmi dan Gupta 2002)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
12
24 Komponen-Komponen Mesin Pemeras Batang Sorghum
241 Gear
Gear merupakan sebuah alat yang yang digunakan untuk meneruskan daya
dari poros ke poros lain (Kurmi 2002)
Rumus- rumus perhitungan roda gigi
- Modul (m)
- Jumlah gigi (Z)
- Kelonggaran ( clearance = C )
a Menghitung pitch (P)
P = π x m
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
f Adendum 1 m
g Dedendum 125 m
h Working depth 2 m
i Total depth 225 m
j Filled radius at root 04 m
242 Poros
Dalam pembuatan mesin pemeras batang sorghum rol diperlukan untuk
memeras batang sorghum Poros sendiri adalah batang logam berpenampang
lingkaran yang berfungsi untuk memindahkan putaran atau mendukung suatu
beban
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
13
Jika poros meneruskan daya maka poros mengalami momen puntir akibat
daya yang diteruskan sehingga pada penampang normal sepanjang poros terjadi
tegangan puntir Poros transmisi berfungsi meneruskan daya pada poros terjadi
gaya puntir dan pada penampang poros terjadi tegangan puntir
Bahan poros yang digunakan harus sesuai dengan fungsi poros tersebut
Untuk mendapatkan dimensi poros yang sesuai dibutuhkan gaya-gaya yang
bekerja pada poros tersebut Dengan gaya tersebut dapat ditentukan momen yang
bekerja Dengan mengetahui kekuatan material poros dan momen yang terjadi
maka didapatkan diameter poros yang diperlukan
Bahan dan diameter yang digunakan pada poros rol adalah sama Untuk
mengetahui beban reaksi yang terjadi pada poros dirumuskan sebagai berikut
1 Tinjauan terhadap momen puntir ekuivalen (Kurmi 2002462)
Te = radicAgrave挠十馆挠helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(21)
atau dengan persamaan
Te = 錰좨 τs D
3 ( Poros padat )
Te = 錰좨 C Do3 (1 - K4) ( Poros berongga )
2 Tinjauan terhadap momen lengkung ekuivalen (Kurmi 2002463)
Me = 좨挠 ( M + radicAgrave挠十馆挠) helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(22)
atau
Me = 錰脑挠徽评D3 ( Poros padat )
Me = 錰脑挠徽评Do3(1 - K4) ( Poros berongga )
Dimana Te = momen puntir ekuivalen ( Kgm)
Me = momen bending ekuivalen ( Kgmm )
Do = diameter luar poros ( mm )
K = Di Do ( ditentukan = 04 )
τs =tegangan geser ( Kgmm2 )
σt = tegangan tarik ( Kgmm2 )
M = momen lentur yang terjadi ( Kgmm )
T = torsi yang terjadi (Kgmm)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
14
243 Rol
Sebuah rol pemeras terdiri dari mantel (selubung) yang biasanya terbuat
dari besi cor dan di pasang dengan cara disusutkan pada sebuah poros yang
terbuat dari baja tempa Berikut ini adalah gambar dari seperangkat rol pemeras
batang sorghum
( Yefri Chan ST MT 2011)
Gambar 23 Sebuah Rol Pemeras Batang Sorghum
Biasanya menurut standar dari Amerika ukuran diameter leher poros
seperti gambar diatas adalah separuh dari diameter rol gilingan
Mantel rol sendiri terbuat dari besi cor dengan campuran dari beberapa
logam lain seperti karbon mangan silisium fosfor dan belerang dengan
maksud untuk memperoleh hasil pengecoran yang baik sebagai rol pemeras
yaitu permukaannya keras dan berbutir kasar
244 Puli
Puli merupakan salah satu elemen dalam mesin yang berfungsi sebagai
alat yang meneruskan daya dari satu poros ke poros yang lain dengan
menggunakan sabuk Puli besi cor (Cast Iron Pulley) Puli secara umum terbuat
dari cast iron karena harganya yang lebih murah Puli yang digunakan pada
motor dan kompresor ini adalah terbuat dari cast iron
245 Sabuk
Sabuk berfungsi sebagai alat yang meneruskan daya dari satu poros ke
poros yang lain melalui dua puli dengan kecepatan rotasi sama maupun berbeda
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
15
2451 Perencanaan Puli dan Sabuk
1 Perbandingan kecepatan
Perbandingan antara kecepatan puli penggerak dengan puli pengikut
ditulis dengan persamaan sebagai berikut 潜前实融前融潜 (23)
Dimana
D1 = Diameter puli penggerak (mm)
D2 = Diameter puli pengikut (mm)
N1 = Kecepatan puli penggerak (Rpm)
N2 = Kecepatan puli pengikut (Rpm)
2 Kecepatan linier sabuk
Kecepatan linier sabuk dapat ditulis dengan matematis sebagai berikut
v = 60
Ndp (24)
Dimana
v = Kecepatan linier sabuk (ms)
d = Diameter puli pengikut (mm)
N = Putaran puli pengikut (Rpm)
3 Panjang Sabuk
Panjang sabuk adalah panjang total dari sabuk yang digunakan untuk
menghubungkan puli penggerak dengan puli pengikut Dalam perancangan
ini digunakan sabuk terbuka
(Khurmi RS 2002)
Gambar 24 Panjang Sabuk dan Sudut Kontak Pada Sabuk Terbuka
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
16
Persamaan panjang total sabuk terbuka dapat ditulis sebagai berikut
(Khurmi RS 2002)
dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig -+++=
xrr
xrrL2
2121
)(2)(p (25)
Dimana
L = Panjang total sabuk (mm)
x = Jarak titik pusat puli penggerak dengan puli pengikut (mm)
r1 = Jari-jari puli kecil (mm)
r2 = Jari-jari puli besar (mm)
4 Perbandingan tegangan pada sisi kencang dan sisi kendor
Persamaan perbandingan tegangan antara sisi kencang dengan sisi kendor
dapat ditulis sebagai berikut (Khurmi RS 2002)
bqm coseclog322
1 =T
T (26)
Dimana
T1 = Tegangan tight side sabuk (N)
T2 = Tegangan slack side sabuk (N)
micro = Koefisien gesek
θ = Sudut kontak (rad)
β = Sudut alur puli (o)
5 Sudut kerja puli (α)
Persamaan sudut kerja puli dapat ditulis dengan persamaan sebagai berikut
(Khurmi RS 2002)
Sin α = X
rr112 -
(untuk sabuk terbuka) (27)
Sudut kontak puli
θ = (180 ndash 2 α) 180p
rad (untuk sabuk tertutup) (28)
6 Kecepatan sabuk (v)
Besarnya kecepatan sabuk dapat dihitung dengan persamaan sebagai
berikut (Khurmi RS 2002)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
17
v = 60
Ndp (29)
Dimana
v = Kecepatan sabuk (ms)
d = Diameter sabuk (mm)
N = Putaran sabuk (rpm)
7 Daya yang ditransmisikan oleh sabuk
Persamaan daya yang dipindahkan oleh sabuk dapat ditulis dengan
persamaan sebagai berikut (Khurmi RS 2002)
P = (T1 - T2) v n (210)
Dimana
P = Daya yang dipindahkan oleh sabuk (W)
T1 = Tegangan tight side sabuk (N)
T2 = Tegangan slack side sabuk (N)
v = Kecepatan sabuk (ms)
n = Banyak sabuk
25 Pasak
Pasak adalah salah satu penahan beban dimana beban yang timbul atau
beban yang terjadi adalah beban geser dan beban bending Pada perancangan
pasak dalam memilih besar pasak tergantung dari besar perhitungan antara
perhitungan menurut tegangan geser dan tegangan bending
1 Tegangan geser
Tegangan geser adalah tegangan yang disebabkan oleh gaya yang bekerja
sepanjangsejajar dengan luas penampang gaya
Persamaan yang digunakan adalah
AF
=t (211)
Dimana
t = Tegangan geser (Nmm2)
F = Gaya (N)
A = Luas penampang (mm2) (Khurmi dan Gupta 2002)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
18
2 Tegangan bending
Dimana rumus yang digunakan
ws =oIYM
(212)
Y
IZ o= (213)
ws =ZM
(214)
Dimana
M = Momen lentur
Y = Jarak sumbu netral ke titik tempat tegangan yang ditinjau
ws = Tegangan lentur
oI
= Momen inersia
Z = Section modulus
26 Statika
Statika adalah ilmu yang mempelajari tentang statika dari suatu beban
terhadap gaya-gaya dan juga beban yang mungkin ada pada bahan tersebut
Dalam ilmu statika keberadaan gaya-gaya yang mempengaruhi sistem menjadi
suatu obyek tinjauan utama Sedangkan dalam perhitungan kekuatan rangka
gaya-gaya yang diperhitungkan adalah gaya luar dan gaya dalam
261 Gaya Luar
Beban
Reaksi Reaksi
Beban puli
Gambar 25 Sketsa Prinsip Statika Kesetimbangan
( Popov EP 1996 )
Beban roda gigi
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
19
Adalah gaya yang diakibatkan oleh beban yang berasal dari luar sistem
yang pada umumnya menciptakan kestabilan konstruksi Gaya luar dapat berupa
gaya vertikal horisontal dan momen puntir Pada persamaan statis tertentu untuk
menghitung besarnya gaya yang bekerja harus memenuhi syarat dari
kesetimbangan
ΣFx = 0 (215)
ΣFy = 0 (216)
ΣM = 0 (217)
262 Gaya Dalam
Gaya dalam dapat dibedakan menjadi
1 Gaya normal (normal force) adalah gaya yang bekerja sejajar sumbu
batang
2 Gaya lintang geser (shearing force) adalah gaya yeng bekerja tegak lurus
sumbu batang
3 Momen lentur (bending momen)
Persamaan kesetimbangannya adalah (Popov EP 1996)
sect Σ F = 0 atau Σ Fx = 0
Σ Fy = 0 (tidak ada gaya resultan yang bekerja pada suatu benda)
sect Σ M = 0 atau Σ Mx = 0
Σ My = 0 (tidak ada resultan momen yang bekerja pada suatu benda)
263 Tumpuan
Dalam ilmu statika tumpuan dibagi atas
1 Tumpuan rolpenghubung
Tumpuan ini dapat menahan gaya pada arah tegak lurus penumpu
biasanya penumpu ini disimbolkan dengan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
20
Gambar 26 Sketsa Reaksi Tumpuan Rol
2 Tumpuan sendi
Tumpuan ini dapat menahan gaya dalam segala arah
Gambar 27 Sketsa Reaksi Tumpuan Sendi
264 Diagram Gaya Dalam
Diagram gaya dalam adalah diagram yang menggambarkan besarnya
gaya dalam yang terjadi pada suatu konstruksi Sedang macam-macam diagram
gaya dalam itu sendiri sebagai berikut
1 Diagram gaya normal (NFD)
Yaitu diagram yang menggambarkan besarnya gaya normal yang terjadi
pada suatu konstruksi
2 Diagram gaya geser (SFD)
Yaitu diagram yang menggambarkan besarnya gaya geser yang terjadi
pada suatu konstruksi
3 Diagram moment (BMD)
Yaitu diagram yang menggambarkan besarnya momen lentur yang terjadi
pada suatu konstruksi
27 Mesin Bubut
Proses permesinan adalah waktu yang dibutuhkan untuk mengerjakan
elemen-elemen mesin yang meliputi proses kerja mesin dan waktu pemasangan
Reaksi
Reaksi
Reaksi
( Popov EP 1996 )
( Popov EP 1996 )
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
21
Pada umumnya mesin-mesin perkakas mempunyai bagian utama yaitu
a Motor penggerak (sumber tenaga)
b Kotak transmisi (roda-roda gigi pengatur putaran)
c Pemegang benda kerja
d Pemegang pahatalat potong
Prinsip kerja mesin mesin bubut adalah benda kerja yang berputar dan
pahat yang menyayat baik memanjang maupun melintang Sedangkan macam-
macam pekerjaan yang dapat dikerjakan dengan mesin ini adalah antara lain
- Pembubutan memanjang dan melintang
- Pengeboran
- Pembubutan dalam atau memperbesar lubang
- Membubut ulir luar dan dalam
Perhitungan waktu kerja mesin bubut adalah
1 Kecepatan pemotongan (v)
V = πD (218)
Dimana
D = diameter banda kerja (mm)
N = kecepatan putaran (rpm)
2 Pemakanan memanjang
Waktu permesinan pada pemakanan memanjang adalah
n = d
v
1000p
(219)
Tm = nS
L
r (220)
Dimana
Tm = waktu permesinan memanjang (menit)
L = panjang pemakanan (mm)
S = pemakanan (mmput)
n = putaran mesin (Rpm)
d = diameter benda kerja (mm)
v = kecepatan pemakanan (mmnt)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
22
3 Pada pembubutan melintang
Waktu permesinan yang dibutuhkan pada waktu pembubutan melitang
adalah
Tm = nS
r
r (221)
Dimana
r = jari-jari bahan (mm)
28 Pengecoran atau penuangan (casting)
Pengecoran atau penuangan (casting) merupakan salah satu proses
pembentukan bahan bakubahan benda kerja yang relatif mahal dimana
pengendalian kualitas benda kerja dimulai sejak bahan masih dalam keadaan
mentah Komposisi unsur serta kadarnya dianalisis agar diperoleh suatu sifat
bahan sesuai dengan kebutuhan sifat produk yang direncanakan namun dengan
komposisi yang homogen serta larut dalam keadaan padat
Proses penuangan juga merupakan seni pengolahan logam menjadi bentuk
benda kerja yang paling tua dan mungkin sebelum pembentukan dengan
panyayatan (chipping) dilakukan Sebagai mana ditemukan dalam artifacts kuno
menunjukkan bukti keterampilan yang luar biasa dalam pembentukan benda dari
bahan logam dengan menuangkan logam yang telah dicairkan (molten metals)
kedalam cetakan pasir khusus menjadi bentuk tertentu Pengecoran dengan
menggunakan cetakan pasir juga merupakan teknologi yang menuangkan larutan
cair dari logam secara hati-hati kedalam cetakan pasir yang sudah dipersiapkan
dengan hasil yang mendekati sempurna Oleh karena itulah proses pembentukan
melalui teknik penuangan ini juga digunakan pada level kebangsawanan seperti
pembuatan benda-benda seni seperti ornament alam dan alat memasak dan lain-
lain
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
23
BAB III
PERENCANAAN DAN PERHITUNGAN
31 Cara KerjaSistemTransmisiPadaMesinPemerasBatangSorghum
Cara kerja mesin ini adalah tenaga dari motor diesel akan dipindahkan
melalui belt menuju puli besar setelah itu putaran ditransmisikan melalui roda gigi
transportir pertama ke roda gigi sedang kemudian putaran itu ditransmisikan lagi
oleh roda gigi transportir kedua ke roda gigi besar Putaran roda gigi besar ini
dihubungkan dengan roda gigi pada rol depan sehingga poros rol berputar
Selanjutnya putaran poros rol depan ini ditransmisikan ke poros rol atas dan
belakang melalui tiga buah roda gigi sehingga poros rol atas dan belakang dapat
berputar Putaran ketiga buah rol dibuat searah agar saat batangsorghum
dimasukkan batangsorghum dapat terbawa oleh rol
Secara garis besar proses mesin pemeras batangsorghum adalah mula-
mula batangsorghum dimasukkan antara rol atas dan rol depan kemudian rol
menggilas batangsorghum Penggilasan rol pertama masih tersisa nira dalam
ampas yang kemudian digilas kembali oleh rol belakang sehingga tidak ada lagi
nira yang tersisa dalam ampas Nira tersebut akan jatuh ke penadah yang telah
disediakan Nira yang telah terkumpul dalam penadah tersebut dapat langsung
digunakan untuk proses pembuatan bio etanol selanjutnya
32 PerencanaanPulidanSabuk
Diketahuispesifikasitransmisipadamesinpemerasbatangsorghumdandiesel
sebagaiberikut
1 Putarandiesel ( 1N ) = 1420 Rpm
2 Diameter puli yang digerakan ( 2D ) = 795 mm
3 Panjangsumbupuli dieseldanpuli yang digerakkan( x ) = 4m
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
24
Analisa perhitungan
1 Kecepatan sabuk
V = p 1d 抈學恘迷
= 米學 酵迷 學酵學 d迷恘迷
= 2972 ms
2 Panjang sabuk yang digunakan
dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig -+++=
x
ddxddL
4
)(2)(
2
221
21
p
= 157Ῠ04十0795邹十24十族ῨĖi能Ė行k闹邹潜ii 祖
=157(1195)+8+Ῠ能ĖƼk闹邹潜嫠o
=1876+8+001
=9886 m
3 Sudut kontak (q ) yang terjadi pada sabuk antara puli diesel dan pulimesin
pemeras batang sorghum
Gambar31Sabukdanpuli
x = 4 m
B Puli diesel
Puli yang digerakkan
A
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
25
Untuksabukterbuka sudutsinggung yang terjadiantarasabukdanpuli
Sin x
dd
x
rr
21212 -
=-
=a
= Ė行k闹能Ėi㷠i
a = 滚轨柜能嫠00495
= 283deg
Sudut kontak puli pada motor
θ = (180deg ndash 2 α) 180p
= (180deg ndash 2 283deg) 180
143
= (17434deg) 01744
= 304rad
Sudut kontak puli pada roda gigi
θ = (180deg+ 2 α) 180p
= (180deg + 2 283deg) 180
143
= (18566deg) 01744= 304 rad
4 Koefisien gesekan
micro = 054 ndash d恘學ad恘嫩剿
= 054 ndash d恘學ad恘嫩d幂蜜d
= 054 ndash d恘學密d米d
= 054 - 0233= 03
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
26
MenghitungBesarnyaKapasitasMesinPemerasBatangSorghum
Luassatubatangsorghum故实挥辊㷠
= 314 (12)2
= 452 16 mm2
Luassepuluhbatangsorghum = 452 16 mm2 x 10 batang
= 4521 6 mm2
Gaya pemerasanadalah
(Ft) = 鸟拟
= 嫠㷠iĖƼi念鸟狞i闹㷠嫠o弄弄潜
= 274kN
Gaya perasdengansudut 70
Ft = 2740 N cos 70
= 8375 N
Kemudianuntukmenentukandaya yang
diperlukanpadamesinpemerastebuiniadalahsebagaiberikut
Torsi padarolatas
T = Gaya x frac12 diameter
= 8375N x 0105 m
= 8775Nm
Dayauntukmemutarrol
P =m行行闹娘弄诺㷠π诺iĖoĖ
= 36738 watt
= Ƽo行Ƽm糯狞疟疟行io
= 492 HP
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
27
Perbandingantranmisi
1 Motor Puli A ΰ嫠ΰ㷠 = 劈㷠劈嫠
N2 = 嫠i㷠Ė铺i嫠行k闹
= 73232 Rpm
2 Puli B - Pinion C
Satuporos maka NA = NC
NA = 73232 Rpm
3 Pinion C ndash Roda Gigi D
ND = 劈品ΰ品劈劈
=嫠㷠i行Ƽ㷠Ƽ㷠破颇屏oĖi
= 15035Rpm
4 Roda Gigi D ndash Pinion E
Satuporosmaka ND=NE
ND = 15035Rpm
5 Pinion E ndash Roda Gigi F
NF = 劈琵ΰ琵劈毗
= 嫠闹ĖƼ闹㷠嫠闹m嫠㷠
= 398 Rpm 40 ࡨ Rpm
Torsi padarodagigiOslash 875 mm
T =鸟诺oĖ㷠胚诺iĖ
= Ƽo行Ƽm诺oĖ㷠气铺iĖ
= 8775Nm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
28
DayauntukmemutarporosrodagigiOslash 875 mm
P = 孽诺㷠π诺娘oĖ
= m行行闹诺㷠π诺嫠闹ĖoĖ
= 16734 watt
Torsipadaporospuli
T = 鸟诺oĖ㷠胚诺娘
= 嫠o行Ƽi诺oĖ㷠胚诺行ƼĖ
= 234Nm
Dayauntukmemutarporospuli
P = 孽诺㷠π诺娘oĖ
= 㷠Ƽi诺㷠π诺行ƼĖoĖ
= 17904 watt
= 嫠行kĖi糯狞疟疟行io
asymp 24 HP
Olehkarenaitu kitamengambil diesel dengandaya 24 HP
Daya yang ditransmisikan P = 24 HP
17904 W = Ῠ馆嫠石馆㷠) v = Ῠ馆嫠石馆㷠) 2972 馆嫠 石馆㷠 = 嫠行kĖi㷠k行㷠
馆嫠 石馆㷠 = 60242棺 (i)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
29
딸轨v硅棍逛闺锅轨 23 log 足飘前飘潜卒 = 幌嫠凰嫠 实0h果h04 实0912
log dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig
2
1
T
T = Ėk嫠㷠㷠Ƽ
log dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig
2
1
T
T = 0397
dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig
2
1
T
T = 249 (ii)
Dari persamaan (i) dan (ii) 60242十馆㷠馆㷠 实249
60242 + 馆㷠 = 249馆㷠
60242 = 149 馆㷠 馆㷠 = 40438 N 馆嫠 石404h棺实60242棺 馆嫠 = 100672 N
5 Massa per meter panjang sabuk (m)
m = Area x Panjang x Densitas
= A x 9886m x 1140kgm3= 9886 A kgm2
6 Gaya tarik sentrifugal (Tc)
Tc = m x V2
= 9886 A kgm2x (2972ms)2
= 9886 A x 8832784 N
= 873210o A N
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
30
7 Gaya tarik total
T = T1+ Tc
= 100672N+873210o A N (iii)
8 Gaya tarik maksimum pada sabuk (T)
T = As
= 410o A N (iv)
Dari persamaan (iii) dan (iv)
100672N+873210o A N = 410o A N
4732 10o A N = 100672 N
A = 212747 10能o桂㷠
A = 212747桂桂㷠
9 Daya yang ditransmisikan sabuk pada kecepatan v = 2935ms
P = )( 21 TT - v
= (100672 Nndash 40438N)2935 ms
= 17678679watt
= 2370 hP
v Daya yang ditransmisikan hanya 2370 hP hal ini dikarenakan pada
saat sabuk berputar terjadi selip antara sabuk dengan puli oleh karena itu daya
yang ditransmisikan tidak 24 hP
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
31
33 PerhitunganRoda Gigi
1 Dalam menghitung roda gigi AElig 124 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 8 mm
- Jumlah gigi (Z) 11
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 8 mm
= 2512 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 8 + 025 x 8 mm
= 18 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 8 mm x 11
= 88 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 88 mm ndash 2 (8mm + 025 x 8mm)
= 60 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 88 mm + 36 mm= 124 mm
f Adendum 1 m 8 mm
g Dedendum 125 m 10 mm
h Working depth 2 m 16 mm
i Total depth 225 m 18 mm
j Filled radius at root 04 m 32 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
32
2 Dalam menghitung roda gigi AElig875 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 14 mm
- Jumlah gigi (Z) 58
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 14 mm
= 4396 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 14 + 025 x 14 mm
= 315 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 14 mm x 58
= 812 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 812 mm ndash 2 (14 mm + 025 x 14 mm)
= 777 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 812 mm + 63 mm
= 875 mm
f Adendum 1 m 14 mm
g Dedendum 125 m 17 mm
h Working depth 2 m 28 mm
i Total depth 225 m 315 mm
j Filled radius at root 04 m 56 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
33
3 Dalam menghitung roda gigi AElig215 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 10 mm
- Jumlah gigi (Z) 17
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 10 mm
= 314 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 10 + 025 x 10 mm
= 225 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 10 mm x 17
= 170 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 170 mm ndash 2 (10 mm + 025 x 10 mm)
= 145 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 170 mm + 45 mm)
= 215 mm
f Adendum 1 m 10 mm
g Dedendum 125 m 125 mm
h Working depth 2 m 20 mm
i Total depth 225 m 225 mm
j Filled radius at root 04 m 4 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
34
4 Dalam menghitung roda gigi AElig604 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 8 mm
- Jumlah gigi (Z) 71
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 8 mm
= 2512 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 8 + 025 x 8 mm
= 18 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 8 mm x 71
= 568 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 568 mm ndash 2 (8 mm + 025 x 8 mm)
= 548 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 568 mm + 36 mm)
= 604 mm
f Adendum 1 m 8 mm
g Dedendum 125 m 10 mm
h Working depth 2 m 16 mm
i Total depth 225 m 18 mm
j Filled radius at root 04 m 32 mm
331 Menghitung Kekuatan Roda Gigi
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
35
1 kekuatan roda gigi AElig124 yang berfungsi sebagai pinion
a menghitung kecepatan pinion
Dalam menghitung kecepatan dari pinion dibutuhkan data-data
sebagai berikut
- Modul (m) 8 mm
- Jumlah gigi dari pinion (Tp) 11
- Jumlah putaran dari roda gigi pinion (柜颇) 124 rpm
- Jumlah gigi dari roda gigi (馆啤) 71
- Allowable Static Stress (fo) lampiran 4 105 kg桂桂㷠
- Lebar muka gigi (b) 15708 mm
- Faktor keamanan (Cs) lampiran 5 125
Kecepatan dari pinion adalah 惯 实挥果딸贵果柜贵100
实挥果桂果馆贵果柜贵100
实挥果8果11果124100
= 34264 mmenit
= 57 m detik
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
36
34 Desain Poros Roda Gigi
DesainPorosPulidanRodaGigi Pinion Dengan Gear
Diketahui P = 24 PK = 17904 watt T1 = 100672 N
N = 730 Rpm T2 = 40438 N
T1 T2 实25世
WGear = 3924 N
WPuli = 106635 N
σ = 40 Mpa = 40 N mm世 2
Km = 2
Kt = 2
DGear = 124 mm =RGear = 63 mm
DPuli = 795 mm = RPully = 3975 mm
Maka torsi yang di transmisikanoleh shaft
T = 鸟时oĖ㷠胚娘 实 嫠行kĖi时oĖ㷠胚时行ƼĖ = 234 Nm =234000Nmm
Bebankebawah vertical porospadapuli
= T1 + T2 + Wpuli =(100672 +40438 + 106635) N
= 247745 N
Torsi pada gear samapadaporos makabeban vertical keatasporospada gear
Ft = 孽捏扭泞狞暖实 㷠Ƽi时嫠Ė遣o㷠
= 39 x 103 N
Total bebanvertikalkeataspadaporos
Ft ndash Wgear = 3900 ndash 3924 = 386076 N
RC
386076 N
247745 N
RD
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
37
Dari momen di D
RC x 270 = 386076 x 380 + 247745 x 110
RC = 嫠io行Ėmmm嫩㷠行㷠闹嫠k闹㷠行Ė
RC = 6443 N
RD + 386076 = RC + 247745 N
RD = 6443 + 247745- 386076
RD = 110479 N
BM di gear danpuli = 0
BM di A = 386076 110 = 4246836 Nmm
BM di B = 247745 110 = 2715195 Nmm
BM maksimum di A maka M = MA = 4247 10Ƽ Nmm
Moment punter equvivalen
Te = 税ῨKm 时M邹㷠十ῨKt 时T邹㷠
= 税Ῠ2时4247 时10Ƽ邹㷠 十Ῠ2时24h时10Ƽ邹㷠
= 税721480h6 时10o 十2h6196 时10o
= 税957676h6 时10o
= 9786 10Ƽ Nmm
Te = 胚嫠o τ时dƼ
9786 10Ƽ = 气嫠o 时40딸h
dƼ = 12466242
d = 4995mm atau 50 mm
Diameter yang digunakan 50 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa poros pada mesin
dengan diameter 60 mm aman karena melebihi diameter yang diperlukan
yaitu 50 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
38
Gambar 32DesainPorosPulidanRoda Gigi Pinion
B C D
110 270
A C
BD
A
A
A
C D
B
B
D C
B
CD
(a) Space Diagram
(e) BM Diagram
(d) NFD
(c) SFD
(b) Torsi Diagram 234x103 Nmm
1241845Nmm
3048155Nmm
3924 N 106635 N
112895 N 277105 N
A B
110
Pinion Puli
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
39
DesainPorosRoda Gigi Pinion Dengan Gear
Diketahui T = 234x103Nmm
N = 150 Rpm
AC = 85 mm
BD = 85 mm
Dc = 215 mm = Rc = 175 mm
Dd = 604 mm = Rd = 302 mm
AB =290 mm
σ = 84 Nmm2
τ = 40 Mpa = 40 Nmm2
Θc = 80o
Wd = 810 N
Θc = 72o
Wc = 108 N
Km = 2
Kt = 2
Daya yang ditransmisikan
P x 60 = T2πN
P = 㷠Ƽi诺嫠Ėsup3㷠胚嫠闹ĖoĖ
= 36738 Kw
Karena Torsi kebawah di C dan di D sama Maka gayatangensialdigearC
FtC = 孽捏宁 =
㷠Ƽi诺嫠Ėsup3嫠行闹
= 1337 N
Ftcrsquo = 嫠ƼƼ行虐纽c嫠m
=4327 N
Gaya total kebawah di C = Ftc + Wc=4327 N + 108 N = 4435 N
Gaya tangensial gear D
FtD = 孽捏拧 =
㷠Ƽi诺嫠Ėsup3ƼĖ㷠 = 7748 N
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
40
Ftdrsquo = 行行im虐纽c嫠Ė
= 行行imĖ嫠om = 4612 N
Gaya total kebawah di C = FtD + WD=4612 N + 810 N = 5422 N
Maka RAdan RB = Reaksipada A dan B
RA + RB = 5422 N + 4435 N
= 9857 N
Momen di A
RB x 290 = 5422 x 205 + 4435 x 85
RB = 嫠嫠嫠嫠闹嫠Ė嫩Ƽ行ok行闹㷠kĖ
RB = 5133 N
RA = 9857 ndash 5133 = 4724 N
BM di C
MC = RA x 85
= 4724 x 85
= 401540Nmm
BM di D
MD = RB x 85
= 5133 x 85
= 436305Nmm
Maximum bending momen
M = MD = 436305Nmm
A
C D
B120
290
RB RA
5422 N 4435 N
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
41
MomenPuntirEquivalent
Te = 税ῨKmxM邹sup2十ῨKtxT邹sup2 = 税Ῠ2x4h6h05邹㷠 十Ῠ2x2h4≯10Ƽ邹sup2 = 税76x10嫠嫠 十219x10嫠嫠
= 税979x10嫠Ė
= 989 x 10闹 Nmm
989 x 10闹 Nmm = 气嫠o xτxdsup3
dsup3 = 1129275
d asymp 50 mm
untuk Equivalent bending momen ( Me)
Me = 嫠㷠 揍KmxM 十税ῨKwxM邹㷠十ῨKtxT邹] = 嫠㷠 揍Ῠ2x4h6h05邹十9890000] = 嫠㷠 1861610
= 930805Nmm
930805 Nmm= 气Ƽ㷠 xσbxdsup3
dsup3 = 1129275
d = 48 mm
darikedua diameter tersebutdiambil yang paling besar
d = 50 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa poros pada mesin
dengan diameter 65 mm aman karena melebihi diameter yang diperlukan
yaitu 50 mm Namun sebaiknya diameter poros yang digunakan adalah 60
mm tidak terlalu besar melebihi 50 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
42
3
A B
C D
120
290
A C
BD
A
A
A C D
B
B
D CB
C D
(a) Space Diagram
(e) BM Diagram
(d) NFD
(c) SFD
(b) Torsi Diagram 234x103 Nmm
436305 Nmm 401540 Nmm
4435N 5422N
5113 N 4724 N
Gambar 33DesainPorosRoda Gigi Pinion Dengan Gear
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
43
35 Menentukan Dimensi pasak
Pasakdigunakanuntukmenahangaya geser antara poros dengan rol
maupun poros dengan gear Bahanpasakterbuatdari ST 42
kekuatanbahandiketahuikekuatangesersebesar τ=40
Nmm2dankekuatantariksebesar
σ= 70 Nmm2
1 Kekuatanijin pasak
- Tegangantarikmaksimumpasak
σu = 70 Nmm2
σmax =σy
= 40 Nmm2
- Tegangangesermaksimumpasak
τ max = 嫠㷠σ max
= 嫠㷠40 Nmm㷠
= 20 Nmm㷠
2 Diameter poros diketahui 50 mm dari tabel didapat
w = 16 mm
t = 10mm
dan bila diketahui T = l x w x τ x 焦d = l x 16 x 42 x
a迷d = 16800 l N mm(i)
dan juga T = 靳學恘 x τ x 焦米 =
靳學恘 x 42 x a迷米 = 103 x 學迷恘N铰铰d (ii)
maka dari persamaan (i) dan (ii) didapat
l = 學迷米學迷恘梗铰铰d學恘密迷迷抈铰铰 = 61 31 mm
dan bila diketahui T = l x 缴d x σ x
焦d = l x 學迷d x 70 x
a迷d = 87510 l N mm(iii)
maka dari persamaan (ii) dan (iii) didapat
l = 學迷米學迷恘梗铰铰d密蜜a學迷抈铰铰 = 1177 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
44
maka dimensi pasak adalah w = 16 mm t = 10 mm l = 1177 mm
351 Lubangpasak
Proses penggefrasisan untuk lubangpasakw = 16 mm t = 10 mm l =
1177 mm dengan menggunakan 2 mata frais diameter 5 mm dan 16 mm dua
tahap Bahan poros baja ST 34 Sebelum proses pengefraisan terlebih dahulu
pastikan matafrais tidak dalam keadaan rusak
1 Waktu pengerjaan dengan mata frais 5 mm
Putaran (n) = 150 rpm
Sr = 018
Kedalaman (l) = 10 mm
Waktu untuk sekali pengefraisan
Tm =nSr
ld
30 +
=ĖƼ闹嫩ƼĖ嫠m嫠闹Ė
= 0167 menit
Pengefraisan dilakukan di 4 titik sehingga waktu pengefraisan
= 4 x 0167
= 0668 menit
Waktu setting = 5 menit
Waktu pengefraisan untuk mata frais 5 mm adalah 0668 + 5 = 5668menit
2 Waktu pengefraisan 16 mm dengan mata frais28 mm
Putaran (n) = 150 rpm
Sr = 018
Kedalaman(l) = 10 mm
Waktu untuk sekali pengefraisan
Tm =nSr
ld
30 +
=ĖƼ㷠闹嫩ƼĖ嫠m嫠闹Ė= 038 menit
Pengefraisan dilakukan di 4 titik sehingga waktu pengefraisan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
45
= 4 x 038
= 152 menit
Waktu setting = 5 menit
Waktu pengerjaan untuk mata frais 5 mm adalah 152 + 5 = 652 menit
Waktu total pengerjaan untuk pengefraisan lubang pasak= 12188 menit
atau 13 menit
36 Desain untuk rumah bearing
Untuk diameter bearing 40 mm diameter bor 17 mm lebar bearing 12
mm Dengan no bearing 203 hasil ini didapat dari tabel bearing maka tebal rumah
bearing adalah
Diketahui 逛 = 60 mm ( jarak antar baut)
w = 9465 N
σ ( tegangan bending cast iron) = 15 N桂桂㷠
棍实顺h灌逛2 σ l
棍实顺h94656021512
棍实radic47h25
t = 2175 mm
Untuk diameter bearing 50 mm diameter bor 20 mm lebar bearing 15
mm Dengan nomor bearing 304 hasil ini didapat dari tabel bearing maka tebal
rumah bearing adalah
Diketahui
a =70 mm ( jarak antar baut)
w = 1134 N
σ ( tegangan bending cast iron) = 15 N桂桂㷠
棍实顺h灌逛2 σ l
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
46
棍实顺h11h47021515
棍实税5292
t = 23 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa rumah bearing yang ada pada mesin adalah aman dengan tebal 25 mm
37 Perhitungan Las
Pengelasan yang ada pada kontruksi alat ini terbagi menjadi 2 jenis
untuk bagian rangka adalah las sudut dan las V menggunakan las listrik
Perhitungan kekuatan las pada sambungan tepi padarangka dengan tebal plat 10
mm panjang pengelasan 500 mm sehingga untuk memperhitungkan kekuatan las
ditentukan A dengan
A = 10mm sin 45 500 mm
= 10mm 0707 500 mm
= 3535 mm2
Elektroda yang digunakan E 6013
E 60 = Kekuatan tarik terendah setelah dilaskan adalah 60000 psi atau 420
Nmm2
1 = Posisi pengelasan mendatar vertical atas kepala dan horizontal
3 = Jenis listrik adalah DC poloaritas bolik (DC+) diameter elektroda 5 mm
arus 230 ndash 270 A tegangan 27-29 V
Tegangan yang terjadi pada sambungan adalah
Fmax = ƼĖĖ铺km嫠㷠
= 14715 N
AF max
=s
353551471 N
=s
= 0416 Nmm2
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
47
Tegangan tarik ijin las (st)
st = 05 s ijin
= 05 420 Nmm2
= 210 Nmm2
Karena s pengelasan lts ijin maka pengelasan aman
38 MenentukanKapasitasPenggilasanBatangSorghum
Kapsitaspenggilasan = keliling roll x jumlahputaran
= 2 π r x 40 Rpm
= 2 π 0105 x 40 Rpm
= 26376 mmenit
Kapasitas = kapasitaspenggilasan x beratsorghum x jumlahbatangsorghum
= 263 x 0125 kgm x 10
= 6594 Kgmenit x 60
= 3956 Kgjam
Atau 4000 Kgjam
Makakapasitasmesinpemerasbatangsorghuminiadalah 4000 Kgjam
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
48
BAB IV
PROSES PEMBUATAN ALAT 41 Pembuatan Mesin
Mesin ini dibuat atas kerjasama antara mahasiswa Teknik Universitas
Sebelas Maret dengan bengkel mesin Universitas Sebelas Maret Untuk
menyelesaikannya dibutuhkan waktu 3 bulan dan untuk pengetesan mesin
membutuhkan waktu 1 minggu
411 BahanYang Digunakan
a Dua buah rol dengan diameter 200 mm dan sebuah rol dengan diameter
250 mm sebagai penggilas
b Besi plat dengan tebal 10mm sebagai tempat penghantar nira dan
sorghum
c Besi profil U ukuran 150 x 38 x 38 mm sebagai rangka dan landasan
d Kayu jati ukuran 150 mm x 200 mm sebagai landasan mesin
e Kuningan plat sebagai bantalan geser metal
f Bearing
g Baut M 14 dan M 12 sebagai pengunci bantalan
h Besi diameter 60 mm dan 50 mm sebagai poros
412 Alat Yang Dibutuhkan
a Gergaji
b Mesin bubut
c Mesin bor
d Mesin gerinda
e Mesin las
f Meteran
g Siku mistar baja
h Amplas
i Catthinner
j Kapur
k kuas
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
49
413 Peta Operasi Kerja
Peta operasi kerja adalah Peta Kerja yang menggunakan urutan kerja
dengan jalan membagi pekerjaan tersebut kedalam elemen-elemen operasi
secara detail
Peta Operasi Kerja Pembuatan Roda Gigi dan Roll
Poros Roda Gigi 1 amp 2 Poros Rol 3 4 amp 5 Roda gigi
0-1 0-1 0-1
0-2 0-2 0-2
1-1
1-2
1-3
1-2
1-1
1-1
Di ukur dengan sket match
Operasi Bubut
Pemeriksaan ukuran
0-3
0-4
0-3
0-4
0-3
0-5
Di ukur dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan ukuran
Pembuatan cetakan
Pemeriksaan ukuran
Operasi pengecoran
Di ukur dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan ukuran
Pemeriksaan ukuran
Pemeriksaan ukuran
Operasi mesin bor
Pemeriksaan ukuran
0-4
Operasi mesin gerinda
Pemeriksaan ukuran
1-2
Dirakit
0-5
Proses Perlakuan panas
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
50
Resume
Langkah Kerja Pembuatan Poros Roda Gigi 1 amp 2
- Operasi 1 Proses pengukuran dengan sket match poros yang akan
Dibubut menandainya sesuai dengan ukuran masing-
masing poros
- Operasi 2 Proses pembubutan pada ujung kanan sepanjang 300 mm
dari diameter 70 mm menjadi diameter 65 mm
- Pemeriksaan 1 Diperiksa ukurannya
- Operasi 3 Mengukur dengan menggunakan sket match
- Operasi 4 Dilakukan proses pembubutan pada ujung kiri sepanjang
250 mm dari diameter 70 mm menjadi diameter 65 mm
- Pemeriksaan 2 Diperiksa ukurannya
- Operasi 5 Proses pengefraisan sepanjang 50 mm dengan kedalaman
7mm
- Pemeriksaan 3 Diperiksa ukurannya
Poses pengerjaan
Bahan cast iron grade 15 Oslash70 panjang 555 mm
1 Mengambil bahan dan perlengkapan mesin bubut
2 Mengecek ukuran bahan dan alat bantu yang diperlukan
3 Mempersiapkan mesin bubut dan perlengkapan yang lainya
4 Menyeting pahat dan putaran mesin bubut
5 Menyekam benda kerja sepanjang 180 mm
6 Membubut rata permukaan ujung benda kerja
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
51
7 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadiOslash 65 mm
sepanjang 500 mm
8 Membalik benda kerja
9 Menyekam benda kerja sepanjang 220 mm
10 Memfacing benda kerja sampai benda kerja berukuran panjang 550 mm
11 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadiOslash65 mm
sepanjang250 mm
12 Menganti pahat rata dengan pahat alur
13 Membubut alur benda kerja dengan posisi pahat alur 50 mm dari ujung
benda kerja sedalam 95 mm
14 Mengganti pahat alur dengan pahat rata
15 Melepas benda kerja
Poses pengerjaan
Bahan cast iron grade 15 Oslash 70 panjang 310 mm
1 Mengambil bahan dan perlengkapan mesin bubut
2 Mengecek ukuran bahan dan alat bantu yang diperlukan
3 Mempersiapkan mesin bubut dan perlengkapan yang lainya
4 Menyeting pahat dan putaran mesin bubut
5 Menyekam benda kerja sepanjang 100 mm
6 Membubut rata permukaan ujung benda kerja
7 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadi Oslash 65 mm
sepanjang 150 mm
8 Membalik benda kerja
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
52
9 Menyekam benda kerja sepanjang100 mm
10 Memfacing benda kerja sampai benda kerja berukuran panjang 300 mm
11 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadi Oslash65 mm
sepanjang 160 mm
12 Mengganti pahat rata dengan pahat alur
13 Membubut alur benda kerja dengan posisi pahat alur 50 mm dari ujung
benda kerja sepanjang 78 mm sedalam 95 mm
14 Mengganti pahat alur dengan pahat rata
15 Melepas benda kerja
Langkah Kerja Pembuatan Roda Gigi
- Operasi 1 Proses pengukuran dengan sket match dan meteran untuk
roda gigi yang akan dibuat
- Operasi 2 Proses pembuatan cetakan negative sesuai dengan ukuran
masing-masing roda gigi yang akan dibuat
- Pemeriksaan 1 Diperiksa ukurannya
- Operasi 3 Proses pengecoran dan pembentukan roda gigi
- Operasi 4 Proses penghalusan setelah proses pengecoran
- Operasi 5 Proses perlakuan panas dengan penambahan kadar carbon
untuk meningkatkan tingkat kekerasannya
- Pemeriksaan 2 Diperiksa ukurannya
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
53
Proses pengecoran untuk pembuatan Puli dan Roda Gigi
Gambar 41 Roda gigi lurus
a) Proses awal pembuatan cetakan ini dilakukan dengan terlebih dahulu
membuat model atau Pola dengan posisi model berada pada kedua
bagian cetakan yakni drag dan cope maka model dibuat dari dua keping
kayu (papan) yang digabungkandengan model yang berbentuk bundar
b) Pengerjaan berikutnya ialah pembuatan inti dimana inti (teras) ini dibuat
dari pasir cetak dari jenis Pasir minyak atau pasir kwarsa dengan
campuran minyak nabati
d) Urutan pekerjaan yang harus dilakukan dan dipersiapkan sebelum
pengisian pasir kedalam rangka cetak antara lain
- Menyiapkan plat (papan) landasan
- Tempatkan rangka cetak diatas papan untuk cetakan bawah (drag)
dengan pola inti (kayu) untuk kedudukan inti (teras) pasir
e) Pengisian pasir kedalam rangka cetak
f) Pembuatan saluran dengan cara memasangkan saluran secara tegak lurus
g) Pekerjaan berikutnya ialah menempatkan kembali rangka cetak yakni
menggabungkan kedua cetakan (drag dan cope) pada benda bulat
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
54
simetris ini sebenarnya tidak terlalu sulit dimana yang paling penting
adalah penempatan posisi kedudukan Intinya telah ditempatkan ditengah-
tengah rangka cetak dengan memposisikan lubang cope pada inti serta
posisi pen pengarah dari rangka cetak dalam keadaan sejajar maka posisi
rongga sudah sejajar
h) Proses penuangan merupakan proses yang menentukan keberhasilan
dalam pembentukan benda kerja oleh karena itu didalam pelaksanaannya
harus dilakukan secara hati-hati terutama dalam memperlakukan cetakan
ini Dan yang paling penting lagi dalam proses penuangan ini ialah faktor
keselamatan kerja alat-alat keselamatan kerja seperti sarung tangan
sepatu kaca mata dan lain-lain hendaknya sangat diperhatikan
Gambar 42 Proses penuangan ( Hardi Sujana 2008 )
Langkah Kerja Pembuatan Rumah Bantalan
- Operasi 1 Pengukuran benda kerja untuk rumah bantalan dengan
ukuran 100 mm x 100 mm
- Operasi 2 Proses pemotongan dengan menggunakan mesin las sesuai
dengan yangdirencanakan
- Operasi 3 Pengerjaan penghalusan bekas potongan las dengan
gerinda tangan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
55
- Pemeriksaan 1 Dilakukan pemeriksaan ukuran rumah bantalan
- Operasi 4 Pada bagian rangka yang sudah dilasdiberi tanda titik dan
dibor dengan menggunakan bor tangan untuk menjadi
diameter 80 mm
- Operasi 6 Pemeriksaan ukuran lubang yang telah di bor
Proses Perakitan Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum
Perakitan merupakan tahap terakhir dalam proses perancangan dan
pembuatan suatu mesin atau alat dimana suatu cara atau tindakan untuk
menempatkan dan memasang bagian-bagian dari suatu mesin yang digabung dari
satu kesatuan menurut pasangannya sehingga akan menjadi perakitan mesin yang
siap digunakan sesuai dengan fungsi yang direncanakan
Sebelum melakukan perakitan hendaknya memperhatikan beberapa hal sebagai
berikut
1 Komponen-komponen yang akan dirakit telah selesai dikerjakan dan telah
siap ukuran sesuai perencanaan
2 Komponen-komponen standar siap pakai ataupun dipasangkan
3 Mengetahui jumlah yang akan dirakit dan mengetahui cara pemasangannya
4 Mengetahui tempat dan urutan pemasangan dari masing-masing komponen
yang tersedia
5 Menyiapkan semua alat-alat bantu untuk proses perakitan
Langkah kerja
1 Memasang rol ke- 1 ke- 2 dan ke- 3 pada rangka yang pada kedua
ujungnya terlebih dahulu dipasang bantalan
2 Memasang roda gigi pada poros rol 1 2 dan 3 kemudian dipasak
3 Memasang roda gigi pada sisi luar poros rol kemudian dipasak
4 Memasang poros transmisi pada rangka yang kedua ujungnya dipasangi
bantalan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
56
5 Memasang puli roda gigi pinion dan roda gigi pada poros transmisi
kemudian dipasak
6 Mengecek semua kondisi sambungan dan pergerakan dari roda-roda gigi
42 Perawatan Alat
Perawatan adalah suatu kegiatan atau pekerjaan yang bertujuan untuk
memperpanjang umur mesin Dengan adanya perawatan diharapkan mesin dapat
selalu dalam kondisi siap pakai dan bekerja dengan baik Jenis perawatan tersebut
adalah mengupayakan pencegahan kerusakan sedini mungkin dengan cara
perawatan secara rutin maupun secara berkala
Adapun alasan-alasan yang mendasari diperlukannya perawatan adalah
a Mesin lebih tahan lama dan berfungsi dengan baik
b Menghindari kerusakan sedini mungkin
c Mengurangi penggantian komponen yang rusak dikarenakan sering
dalam pemakaian
Pemeliharaan alat ini mencakup seluruh rangkaian dan komponen mesin pemeras
sorghum yang meliputi
1 Poros dan Rol
Hal-hal yang perlu dilakukan dalam pemeliharaan poros dan rol adalah
a Rol setelah selesai digunakan dibersihkan dari sisa-sisa kotoran dan cairan
yang masih menempel
b Antara poros dan bearing diberi pelumas agar dapat berputar dengan lancar
2 Roda gigi
Hal-hal yang dilakukan untuk perawatan roda gigi
a Melumasi roda gigi tersebut supaya gesekannya dapat lebih halus dan
tidak cepat aus
b Setiap selesai digunakan roda gigi harus dibersihkan dan dicek untuk
mengetahui keadaan gigi-giginya
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
57
3 Rangka
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan rangka adalah
a Mengecat rangka untuk menghindari karat dan keropos
b Membersihkan rangka setelah digunakan untuk menggilas tebu
c Memeriksa sambungan las pada rangka secara berkala
4 Bantalan
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan bantalan
a Melumasi bantalan dengan grease
b Dalam penggunaan apabila perputaran poros dan rol terasa berat dan
suaranya agak kasar maka harus dicek keadaan bantalannya masih dalam
keadaan baik atau tidak
5 Puli dan sabuk
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan puli dan sabuk
a Memeriksa sabuk sebelum digunakan untuk memeras batang sorghum
b Setelah selesai digunakan membersihkan puli dan sabuk dari kotoran dan
debu
6 Diesel
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan diesel
a Mengecek selalu kondisi air pendingin pada mesin diesel
b Mengecek putaran mesin diesel apakah stabil atau tidaknya bila tidak
segera melakukan pengecekan mesin diesel secara menyeluruh
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
58
43 Analisa Biaya Komponen Mesin
Tabel 41 a Biaya Komponen Mesin
No Jenis Komponen Jumlah Harga satuan (Rp)
Harga (Rp)
1 Gear Oslash 20 l = 15 cm 3 30 kg 20000 kg 1800000 2 Gear Oslash 10 l = 10 cm 2 40 kg 20000 kg 1600000 3 Pulley Oslash 100 l = 15 cm 1 100 kg 20000 kg 2000000 4 Gear Oslash 80 l = 15 cm 1 120 kg 20000 kg 2400000 5 Gear Oslash 60 l = 15 cm 1 80 kg 20000 kg 1600000 6 Roller Oslash 20 p = 35 cm 2 60 kg 20000 kg 2400000 7 Roller Oslash 22 l = 15 cm 1 80 kg 20000 kg 1600000 8 Poros penggerak roda gigi 2 20 kg 20000 kg 800000 9 Poros roller 3 15 kg 20000 kg 900000 10 Pasak p=15x1x1 cm 1022000 220000
11 Baut Oslash 26 mm Baut besar untuk dudukan
8 10000 80000
12 Baut Oslash 26 mm Baut pengunci roller
4 15000 60000
13 Plat U p= 10x6x1cm 10m 70000 700000
14 Baut Oslash 22 mm Baut pengunci roda gigi
8 10000 80000
15 Baut Oslash 24 mm Baut penyetel horisontal
2 15000 30000
16 Bearing roller Oslash 40 mm 680000 480000 17 Bearing gear Oslash 50 mm 2 110000 220000 18 Bantalan jati 1000000
19 Beaya Transport mesin dari kudus
750000
20 Beaya lain-lain 250000 Total dana 18980000
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
59
b Honor Teknisi
No Nama Anggaran Waktu Biaya (Rp)
Total (Rp)
1 Honor Teknisi pembuatan 3 buah roller (1 orang )
1 bulan 600000 600000
2 Honor Teknisi pembuatan 5 buah roda gigi pinion (1orang )
2 minggu
600000 600000
3 Honor Teknisi pembuatan 2 buah roda gigi besar (1 orang )
2 minggu
500000 500000
4 Honor Teknisi pembuatan 1 buah pulley (1 orang )
2 minggu
300000 300000
5 Honor Teknisi pembuatan 3 buah mantel roller (1 orang )
3 minggu
1200000 1200000
Total 3200000
Biaya total pembuatan mesin pemeras batang sorghum
Biaya teknisi Rp 320000000
Biaya komponen mesin Rp 1898000000 +
Rp 2218000000
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
60
BAB V
PENUTUP
51 Kesimpulan
Dari hasil Re-Kalkulasi Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum ini
dapat disimpulkan
1 Mesin pemeras batang sorghum ini bekerja dengan menggunakan
penggerak diesel dengan daya 24 hP dan putaran 1420 Rpm
2 Mesin Pemeras Batang Sorghum ini memiliki kapasitas 4000 kgjam
3 Total biaya untuk membuat Mesin Pemeras Batang Sorghum sebesar
Rp22180000-
4 Mesin Pemeras Batang Sorghum ini memiliki tiga buah roller dengan
putaran 40 Rpm dan tiga tingkatan sistem transmisi dengan tiga buah
poros penyangga
52 Saran
Terkait dengan referensi dan data yang didapat masih kurang maka
perhitungan dilakukan dengan asumsi data sehingga bila dilakukan perhitungan
ulang jawaban yangdiasumsikan masih kurang akurat dan kurang tepat
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
61
DAFTAR PUSTAKA
J E Shigley dan Larry D M 1995 ldquoPerancanaan Teknik Mesinrdquo jilid II Edisi
keempat ErlanggaJakarta
Jutz H dan Scharkus E 1996 ldquo Westerman Table for The Metal Traderdquo New
Delhi Weley Eastern Limited
Khurmi RS amp Gupta JK 2002 Machine DesignSCHadamp Company LTD
Ram Nagar-New Delhi
Popov EP 1996 Mekanika Teknik (Machine of Material) Erlangga Jakarta
Sato T dan N Sugiarto H 1994 ldquoMenggambar Mesin Menurut Standart Isordquo PT
Pradya Paramita jakarta
Sularso dan Suga K 1987 Dasar dan PemilihanElemenMesin Cetakankeenam
PradnyaParamitha Jakarta
KenyonWdanGinting D 1985 Dasar-dasarPengelasanErlangga Jakarta
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
xiv
r = Jari-jari bahan (mm)
d = Diameter pelubangan (mm)
tmax = Tegangan geser maksimum (Nmm2)
F = Beban yang diterima (N)
dc = Diameter baut (mm)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
1
BAB I
PENDAHULUAN
11 Latar Belakang
Sorghum (Sorghum bicolor L) merupakan salah satu jenis tanaman serelia
yang mempunyai potensi besar untuk dikembangkan di Indonesia karena
mempunyai daerah adaptasi yang luas Tanaman sorghum toleran terhadap
kekeringan dan genangan air serta relatif tahan terhadap gangguan hama atau
penyakit Batang sorghum apabila diperas akan menghasilkan nira yang rasanya
manis Kadar air dalam batang sorghum kurang lebih 70 persen yang artinya
kandungan niranya kurang lebih sebesar itu Nira inilah yang akan dimanfaatkan
sebagai bio etanol dengan proses fermentasi Pada saat ini sudah banyak mesin
yang telah dibuat sebagai pemeras sorghum namun masih sangat sederhana dan
kurang menghasilkan pemerasan yang bagus Untuk meningkatkan efektivitas dan
produktivitasnya maka sistem transmisi roda gigi dikombinasikan dengan sistem
lain seperti sistem roller sebanyak tiga buah sehingga akan didapat unjuk kerja
dari mesin pemeras batang sorghum yang lebih optimal Alasan pemilihan roda
gigi lurus karena mampu mentransmisikan daya yang sangat besar dan optimal
sedangkan menggunakan tiga buah roller karena pada saat pemerasan pertama
masih ada sisa nira yang cukup banyak pada ampas dan perlu diperas kembali
Penggunaan kombinasi roda gigi lurus dengan tiga buah roller ini akan
menghasilkan kinerja mesin pemeras batang sorghum yang optimal
Cara kerja mesin ini adalah tenaga dari motor diesel akan dipindahkan
melalui belt menuju puli besar setelah itu putaran ditransmisikan melalui roda gigi
transportir pertama ke roda gigi sedang kemudian putaran itu ditransmisikan lagi
oleh roda gigi transportir kedua ke roda gigi besar Putaran roda gigi besar ini
dihubungkan dengan roda gigi pada rol depan sehingga poros rol berputar
Selanjutnya putaran poros rol depan ini ditransmisikan ke poros rol atas dan
belakang melalui tiga buah roda gigi sehingga poros rol atas dan belakang dapat
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
2
berputar Putaran ketiga buah rol dibuat searah agar saat sorghum dimasukkan
sorghum dapat terbawa rol
Secara garis besar proses mesin pemeras sorghum adalah mula-mula
sorghum dimasukkan antara rol atas dan rol depan kemudian rol menggilas
sorghum Penggilasan rol pertama masih tersisa nira dalam ampas yang kemudian
digilas kembali oleh rol belakang sehingga tidak ada lagi nira yang tersisa dalam
ampas Nira tersebut akan jatuh ke penadah yang telah disediakan Nira yang telah
terkumpul dalam penadah tersebut dapat langsung digunakan untuk proses
pembuatan bio etanol selanjutnya
Tugas Akhir ini dimaksudkan untuk memberikan suatu fasilitas penunjang
yang dapat dimanfaatkan oleh mahasiswa dalam mempraktekkan dan mengamati
secara langsung tentang pemerasan Mesin Pemeras Batang Sorghum Dalam
sistem transmisi harus dapat diketahui bagaimana mekanisme kerja suatu alat
Pada Tugas Akhir ini penulis tertarik untuk mengamati cara kerja transmisi pada
Mesin Pemeras Batang Sorghum
Gambar 11 Mesin Pemeras Batang Sorghum
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
3
Pengumpulan informasi dan data
(Gathering Information)
Lihat alternatif solusi
(Concept Genrt)
Pilih solusi yang diinginkan
(Concept Evaluation)
Sintesis dan analisis rancangan meliputi
geometri kinematika dinamika kekuatan material proses produksi
estimasi biaya dll
Rancangan memuaskan
Detail rancangan
Produksi pengujian dan
pembuatan Prototipe
Modifikasi untuk produksi
hasil rancangan
Conceptual Design
Embodiment Design
Detail Design
Design problems (Define Problem)
Ya
Tidak
Flow chat Rancang Bangun Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
4
12 Perumusan Masalah
Perumusan masalah dalam proyek akhir ini adalah bagaimana merancang
membuat dan menguji sistem transmisi mesin pemeras batang sorghum yang
sederhana dan efektif Masalah yang akan diteliti meliputi
1 Cara kerja mesin
2 Analisis perhitungan mesin
3 Perkiraan perhitungan biaya
4 Pembuatan mesin
13 Batasan Masalah
Berdasarkan rumusan masalah di atas maka batasan-batasan masalah
pada proyek akhir ini adalah
1 Perhitungan dibatasi hanya pada komponen mesin yang meliputi putaran
roda gigi dan kekuatan poros
2 Cara kerja sistem transmisi pada mesin pemeras sorghum beserta kapasitas
pemerasan mesin pemeras batang sorghum
14 Tujuan Proyek Akhir
Tujuan dalam penulisan Tugas Akhir ini sebagai berikut
1 Melakukan perhitungan dan menganalisa dimensi dalam perancangan
transmisi mesin pemeras batang sorghum
15 Manfaat Proyek Akhir
Manfaat yang diperoleh dari penyusunan laporan Tugas Akhir ini sebagai
berikut
1 Memberikan informasi tentang bagaimana cara kerja sistem transmisi pada
mesin pemeras batang sorghum
2 Menerapkan ilmu perkuliahan elemen mesin dan mata kuliah lainnya yang
berhubungan dengan sistem transmisi mesin pemeras batang sorghum
yang diperoleh dari bangku perkuliahan
16 Metode Pemecahan Masalah
Dalam penyusunan laporan ini penulis mengunakan beberapa metode
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
5
antara lain
1 Observasi
Penulis melakukan pengamatan langsung terhadap kegiatan-kegiatan
khususnya pada obyek-obyek yang berkaitan langsung dengan penggunaan
mesin pemeras batang sorghum
2 Interview
Penulis melakukan tanya jawab dengan operator serta para tenaga ahli
3 Konsultasi
Penulis melakukan konsultasi untuk memperoleh bimbingan serta
petunjuk dari pembimbing lapangan dan sumber-sumber
4 Literatur
Literatur berupa petunjuk kerja operator kuliah internet serta buku-buku
referensi dari perpustakaan Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta
17 Sistematika Penulisan
Dalam penyusunan laporan ini penulisan melakukan pengumpulan data
dengan berbagai cara antara lain
1 Studi Lapangan (Observasi)
Data yang penulis peroleh dari studi lapangan berasal dari
a) Pengamatan selama berada di Kudus
b) Bimbingan dari pemilik bengkel
2 Studi Pustaka (Library Research)
Studi pustaka yang dilakukan untuk memperoleh data-data pendukung
diperoleh dari
a) Manual book yang terdapat di perpustakaan Universitas Sebelas
Maret Surakarta
b) Internet
3 Bertanya langsung kepada karyawan dan pemilik Bengkel Bubut amp Las
ldquoAgung Barokahrdquo Dawe-Kudus
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
6
BAB II
DASAR TEORI
21 Pengertian Tanaman Sorghum
Sorghum termasuk dalam genus Poaceae yang merupakan kelompok
tanaman berbunga seperti gandum beras jagung dan tebu tanaman ini biasanya
memiliki batang berongga dengan daun yang tumbuh pada batang secara
menyirip Sorghum (Sorghum bicolor L) adalah tanaman serealia yang potensial
untuk dibudidayakan dan dikembangkan khususnya pada daerah-daerah marginal
dan kering di Indonesia Keuntungan tanaman sorgum terletak pada daya adaptasi
agroekologi yang luas tahan terhadap kekeringan produksi tinggi perlu input
lebih sedikit serta lebih tahan terhadap hama dan penyakit dibading tanaman
pangan lain Selain itu tanaman sorghum memiliki kandungan nutrisi yang tinggi
sehingga sangat baik digunakan sebagai sumber bahan pangan maupun pakan
ternak alternatif Tanaman sorghum telah lama dan banyak dikenal oleh petani
Indonesia khususnya di daerah Jawa NTB dan NTT Di Jawa sorghum dikenal
dengan nama Cantel dan biasanya petani menanamnya secara tumpang sari
dengan tanaman pangan lainnya Produksi sorghum Indonesia masih sangat
rendah bahkan secara umum produk sorghum belum tersedia di pasar-pasar
Beberapa keuntungan tanaman sorghum dibanding tebu sebagai berikut
1 Adaptasi tanaman sorghum jauh lebih luas dibanding tebu sehingga
sorghum dapat ditanam di hampir semua jenis lahan baik lahan subur
maupun lahan kering
2 Tanaman sorghum memerlukan pupuk relatif lebih sedikit dan
pemeliharaannya lebih mudah daripada tanaman tebu
3 Laju fotosintesis dan pertumbuhan tanaman sorghum jauh lebih tinggi dan
lebih cepat dibanding tanaman tebu
4 Umur panen tanaman sorghum lebih cepat hanya 3-4 bulan dibandingkan
pada tebu yang sampai 7 bulan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
7
22 Sistem Transmisi
Sistem Transmisi adalah sistem yang berfungsi untuk konversi torsi dan
kecepatan (putaran) dari mesin menjadi torsi dan kecepatan yang berbeda-beda
untuk diteruskan ke penggerak akhir Konversi ini mengubah kecepatan putar
yang tinggi menjadi lebih rendah tetapi lebih bertenaga atau sebaliknya
Transmisi daya dengan roda gigi mempunya keuntungan diantaranya
tidak terjadi slip yang menyebabkan speed ratio tetap tetapi sering adanya slip
juga menguntungkan misalnya pada ban mesin (belt) karena slip merupakan
pengaman agar motor penggerak tidak rusak Apabila putaran keluaran (output)
lebih rendah dari masukan (input) maka transmisi disebut reduksi (reduction
gear) tetapi apabila keluaran lebih cepat dari pada masukan maka disebut inkrisi
(increaser gear)
Transmisi daya (Power transmission) adalah upaya untuk menyalurkan
memindahkan daya dari sumber daya (motor diesel bensin turbin gas motor
listrik dll) ke mesin yang membutuhkan daya (mesin bubut pompa kompresor
mesin produksi dll)
23 Teori Roda Gigi
Roda gigi digunakan untuk mentransmisikan daya besar dan putaran yang
tepat Roda gigi memiliki gigi di sekelilingnya sehingga penerusan daya
dilakukan oleh gigi-gigi kedua roda yang saling berkaitan Roda gigi sering
digunakan karena dapat meneruskan putaran dan daya yang lebih bervariasi dan
lebih kompak selain itu roda gigi juga memiliki beberapa kelebihan jika
dibandingkan dengan alat transmisi lainnya yaitu
Oslash Sistem transmisinya lebih ringkas putaran lebih tinggi dan daya yang
besar
Oslash Sistem yang kompak sehingga konstruksinya sederhana
Oslash Kemampuan menerima beban lebih tinggi
Oslash Efisiensi pemindahan dayanya tinggi karena faktor terjadinya slip sangat
kecil
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
8
Oslash Kecepatan transmisi roda gigi dapat ditentukan sehingga dapat digunakan
dengan pengukuran yang kecil dan daya yang besar
Roda gigi harus mempunyai perbandingan kecepatan sudut tetap antara
dua poros Di samping itu terdapat pula roda gigi yang perbandingan kecepatan
sudutnya dapat bervariasi
231 Roda gigi Lurus
Roda gigi lurus digunakan untuk poros yang sejajar atau paralel
Dibandingkan dengan jenis roda gigi yang lain roda gigi lurus ini paling mudah
dalam proses pengerjaannya (machining) sehingga harganya lebih murah
Ciri-ciri roda gigi lurus adalah
1 Daya yang ditransmisikan lt 25000 Hp
2 Putaran yang ditransmisikan lt 100000 Rpm
Jenis-jenis roda gigi lurus antara lain
1 Roda gigi lurus (External Gearing)
Roda gigi lurus (External Gearing) pasangan roda gigi lurus ini digunakan
untuk menaikkan atau menurunkan putaran dalam arah yang berlawanan
Gambar 21 Roda Gigi Lurus Luar
( Yefri Chan ST MT 2011)
232 Nama-nama Bagian Roda gigi
Berikut beberapa buah istilah yang perlu diketahui dalam perancangan
roda gigi yang perlu diketahui yaitu
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
9
1 Lingkaran pitch (pitch circle)
Lingkaran khayal yang menggelinding tanpa terjadinya slip Lingkaran ini
merupakan dasar untuk memberikan ukuran-ukuran gigi seperti tebal gigi jarak
antara gigi dan lain-lain
2 Pinion
Roda gigi yang lebih kecil dalam suatu pasangan roda gigi
3 Diameter lingkaran pitch (pitch circle diameter)
Merupakan diameter dari lingkaran pitch
4 Diametral Pitch
Jumlah gigi persatuan pitch diameter
5 Jarak bagi lingkar (circular pitch)
Jarak sepanjang lingkaran pitch antara profil dua gigi yang berdekatan
atau keliling lingkaran pitch dibagi dengan jumlah gigi secara formula dapat
ditulis
zd
t b1p=
6 Modul (module)
Modul adalah perbandingan antara diameter lingkaran pitch dengan jumlah
gigi
z
dm b1=
7 Adendum (addendum)
Jarak antara lingkaran kepala dengan lingkaran pitch dengan lingkaran
pitch diukur dalam arah radial
8 Dedendum (dedendum)
Jarak antara lingkaran pitch dengan lingkaran kaki yang diukur dalam arah
radial
9 Working Depth
Jumlah jari-jari lingkaran kepala dari sepasang rodagigi yang berkontak
dikurangi dengan jarak poros
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
10
10 Clearance Circle
Lingkaran yang bersinggungan dengan lingkaran addendum dari gigi yang
berpasangan
11 Pitch point
Titik singgung dari lingkaran pitch dari sepasang roda gigi yang
berkontak yang juga merupakan titik potong antara garis kerja dan garis pusat
12 Operating pitch circle
lingkaran-lingkaran singgung dari sepasang roda gigi yang berkontak dan
jarak porosnya menyimpang dari jarak poros yang secara teoritis benar
13 Addendum circle
Lingkaran kepala gigi yaitu lingkaran yang membatasi gigi
14 Dedendum circle
Lingkaran kaki gigi yaitu lingkaran yang membatasi kaki gigi
15 Width of space
Tebal ruang antara rodagigi diukur sepanjang lingkaran pitch
16 Sudut tekan (pressure angle)
Sudut yang dibentuk dari garis normal dengan kemiringan dari sisi kepala
gigi
17 Kedalaman total (total depth)
Jumlah dari adendum dan dedendum
18 Tebal gigi (tooth thickness)
Lebar gigi diukur sepanjang lingkaran pitch
19 Lebar ruang (tooth space)
Ukuran ruang antara dua gigi sepanjang lingkaran pitch
20 Backlash
Selisih antara tebal gigi dengan lebar ruang
21 Sisi kepala (face of tooth)
Permukaan gigi diatas lingkaran pitch
22 Sisi kaki (flank of tooth)
Permukaan gigi dibawah lingkaran pitch
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
11
23 Puncak kepala (top land)
Permukaan di puncak gigi
24 Lebar gigi (face width)
Kedalaman gigi diukur sejajar sumbunya
Gambar 22 Bagian-bagian dari Roda Gigi Lurus
( Khurmi dan Gupta 2002)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
12
24 Komponen-Komponen Mesin Pemeras Batang Sorghum
241 Gear
Gear merupakan sebuah alat yang yang digunakan untuk meneruskan daya
dari poros ke poros lain (Kurmi 2002)
Rumus- rumus perhitungan roda gigi
- Modul (m)
- Jumlah gigi (Z)
- Kelonggaran ( clearance = C )
a Menghitung pitch (P)
P = π x m
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
f Adendum 1 m
g Dedendum 125 m
h Working depth 2 m
i Total depth 225 m
j Filled radius at root 04 m
242 Poros
Dalam pembuatan mesin pemeras batang sorghum rol diperlukan untuk
memeras batang sorghum Poros sendiri adalah batang logam berpenampang
lingkaran yang berfungsi untuk memindahkan putaran atau mendukung suatu
beban
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
13
Jika poros meneruskan daya maka poros mengalami momen puntir akibat
daya yang diteruskan sehingga pada penampang normal sepanjang poros terjadi
tegangan puntir Poros transmisi berfungsi meneruskan daya pada poros terjadi
gaya puntir dan pada penampang poros terjadi tegangan puntir
Bahan poros yang digunakan harus sesuai dengan fungsi poros tersebut
Untuk mendapatkan dimensi poros yang sesuai dibutuhkan gaya-gaya yang
bekerja pada poros tersebut Dengan gaya tersebut dapat ditentukan momen yang
bekerja Dengan mengetahui kekuatan material poros dan momen yang terjadi
maka didapatkan diameter poros yang diperlukan
Bahan dan diameter yang digunakan pada poros rol adalah sama Untuk
mengetahui beban reaksi yang terjadi pada poros dirumuskan sebagai berikut
1 Tinjauan terhadap momen puntir ekuivalen (Kurmi 2002462)
Te = radicAgrave挠十馆挠helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(21)
atau dengan persamaan
Te = 錰좨 τs D
3 ( Poros padat )
Te = 錰좨 C Do3 (1 - K4) ( Poros berongga )
2 Tinjauan terhadap momen lengkung ekuivalen (Kurmi 2002463)
Me = 좨挠 ( M + radicAgrave挠十馆挠) helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(22)
atau
Me = 錰脑挠徽评D3 ( Poros padat )
Me = 錰脑挠徽评Do3(1 - K4) ( Poros berongga )
Dimana Te = momen puntir ekuivalen ( Kgm)
Me = momen bending ekuivalen ( Kgmm )
Do = diameter luar poros ( mm )
K = Di Do ( ditentukan = 04 )
τs =tegangan geser ( Kgmm2 )
σt = tegangan tarik ( Kgmm2 )
M = momen lentur yang terjadi ( Kgmm )
T = torsi yang terjadi (Kgmm)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
14
243 Rol
Sebuah rol pemeras terdiri dari mantel (selubung) yang biasanya terbuat
dari besi cor dan di pasang dengan cara disusutkan pada sebuah poros yang
terbuat dari baja tempa Berikut ini adalah gambar dari seperangkat rol pemeras
batang sorghum
( Yefri Chan ST MT 2011)
Gambar 23 Sebuah Rol Pemeras Batang Sorghum
Biasanya menurut standar dari Amerika ukuran diameter leher poros
seperti gambar diatas adalah separuh dari diameter rol gilingan
Mantel rol sendiri terbuat dari besi cor dengan campuran dari beberapa
logam lain seperti karbon mangan silisium fosfor dan belerang dengan
maksud untuk memperoleh hasil pengecoran yang baik sebagai rol pemeras
yaitu permukaannya keras dan berbutir kasar
244 Puli
Puli merupakan salah satu elemen dalam mesin yang berfungsi sebagai
alat yang meneruskan daya dari satu poros ke poros yang lain dengan
menggunakan sabuk Puli besi cor (Cast Iron Pulley) Puli secara umum terbuat
dari cast iron karena harganya yang lebih murah Puli yang digunakan pada
motor dan kompresor ini adalah terbuat dari cast iron
245 Sabuk
Sabuk berfungsi sebagai alat yang meneruskan daya dari satu poros ke
poros yang lain melalui dua puli dengan kecepatan rotasi sama maupun berbeda
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
15
2451 Perencanaan Puli dan Sabuk
1 Perbandingan kecepatan
Perbandingan antara kecepatan puli penggerak dengan puli pengikut
ditulis dengan persamaan sebagai berikut 潜前实融前融潜 (23)
Dimana
D1 = Diameter puli penggerak (mm)
D2 = Diameter puli pengikut (mm)
N1 = Kecepatan puli penggerak (Rpm)
N2 = Kecepatan puli pengikut (Rpm)
2 Kecepatan linier sabuk
Kecepatan linier sabuk dapat ditulis dengan matematis sebagai berikut
v = 60
Ndp (24)
Dimana
v = Kecepatan linier sabuk (ms)
d = Diameter puli pengikut (mm)
N = Putaran puli pengikut (Rpm)
3 Panjang Sabuk
Panjang sabuk adalah panjang total dari sabuk yang digunakan untuk
menghubungkan puli penggerak dengan puli pengikut Dalam perancangan
ini digunakan sabuk terbuka
(Khurmi RS 2002)
Gambar 24 Panjang Sabuk dan Sudut Kontak Pada Sabuk Terbuka
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
16
Persamaan panjang total sabuk terbuka dapat ditulis sebagai berikut
(Khurmi RS 2002)
dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig -+++=
xrr
xrrL2
2121
)(2)(p (25)
Dimana
L = Panjang total sabuk (mm)
x = Jarak titik pusat puli penggerak dengan puli pengikut (mm)
r1 = Jari-jari puli kecil (mm)
r2 = Jari-jari puli besar (mm)
4 Perbandingan tegangan pada sisi kencang dan sisi kendor
Persamaan perbandingan tegangan antara sisi kencang dengan sisi kendor
dapat ditulis sebagai berikut (Khurmi RS 2002)
bqm coseclog322
1 =T
T (26)
Dimana
T1 = Tegangan tight side sabuk (N)
T2 = Tegangan slack side sabuk (N)
micro = Koefisien gesek
θ = Sudut kontak (rad)
β = Sudut alur puli (o)
5 Sudut kerja puli (α)
Persamaan sudut kerja puli dapat ditulis dengan persamaan sebagai berikut
(Khurmi RS 2002)
Sin α = X
rr112 -
(untuk sabuk terbuka) (27)
Sudut kontak puli
θ = (180 ndash 2 α) 180p
rad (untuk sabuk tertutup) (28)
6 Kecepatan sabuk (v)
Besarnya kecepatan sabuk dapat dihitung dengan persamaan sebagai
berikut (Khurmi RS 2002)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
17
v = 60
Ndp (29)
Dimana
v = Kecepatan sabuk (ms)
d = Diameter sabuk (mm)
N = Putaran sabuk (rpm)
7 Daya yang ditransmisikan oleh sabuk
Persamaan daya yang dipindahkan oleh sabuk dapat ditulis dengan
persamaan sebagai berikut (Khurmi RS 2002)
P = (T1 - T2) v n (210)
Dimana
P = Daya yang dipindahkan oleh sabuk (W)
T1 = Tegangan tight side sabuk (N)
T2 = Tegangan slack side sabuk (N)
v = Kecepatan sabuk (ms)
n = Banyak sabuk
25 Pasak
Pasak adalah salah satu penahan beban dimana beban yang timbul atau
beban yang terjadi adalah beban geser dan beban bending Pada perancangan
pasak dalam memilih besar pasak tergantung dari besar perhitungan antara
perhitungan menurut tegangan geser dan tegangan bending
1 Tegangan geser
Tegangan geser adalah tegangan yang disebabkan oleh gaya yang bekerja
sepanjangsejajar dengan luas penampang gaya
Persamaan yang digunakan adalah
AF
=t (211)
Dimana
t = Tegangan geser (Nmm2)
F = Gaya (N)
A = Luas penampang (mm2) (Khurmi dan Gupta 2002)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
18
2 Tegangan bending
Dimana rumus yang digunakan
ws =oIYM
(212)
Y
IZ o= (213)
ws =ZM
(214)
Dimana
M = Momen lentur
Y = Jarak sumbu netral ke titik tempat tegangan yang ditinjau
ws = Tegangan lentur
oI
= Momen inersia
Z = Section modulus
26 Statika
Statika adalah ilmu yang mempelajari tentang statika dari suatu beban
terhadap gaya-gaya dan juga beban yang mungkin ada pada bahan tersebut
Dalam ilmu statika keberadaan gaya-gaya yang mempengaruhi sistem menjadi
suatu obyek tinjauan utama Sedangkan dalam perhitungan kekuatan rangka
gaya-gaya yang diperhitungkan adalah gaya luar dan gaya dalam
261 Gaya Luar
Beban
Reaksi Reaksi
Beban puli
Gambar 25 Sketsa Prinsip Statika Kesetimbangan
( Popov EP 1996 )
Beban roda gigi
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
19
Adalah gaya yang diakibatkan oleh beban yang berasal dari luar sistem
yang pada umumnya menciptakan kestabilan konstruksi Gaya luar dapat berupa
gaya vertikal horisontal dan momen puntir Pada persamaan statis tertentu untuk
menghitung besarnya gaya yang bekerja harus memenuhi syarat dari
kesetimbangan
ΣFx = 0 (215)
ΣFy = 0 (216)
ΣM = 0 (217)
262 Gaya Dalam
Gaya dalam dapat dibedakan menjadi
1 Gaya normal (normal force) adalah gaya yang bekerja sejajar sumbu
batang
2 Gaya lintang geser (shearing force) adalah gaya yeng bekerja tegak lurus
sumbu batang
3 Momen lentur (bending momen)
Persamaan kesetimbangannya adalah (Popov EP 1996)
sect Σ F = 0 atau Σ Fx = 0
Σ Fy = 0 (tidak ada gaya resultan yang bekerja pada suatu benda)
sect Σ M = 0 atau Σ Mx = 0
Σ My = 0 (tidak ada resultan momen yang bekerja pada suatu benda)
263 Tumpuan
Dalam ilmu statika tumpuan dibagi atas
1 Tumpuan rolpenghubung
Tumpuan ini dapat menahan gaya pada arah tegak lurus penumpu
biasanya penumpu ini disimbolkan dengan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
20
Gambar 26 Sketsa Reaksi Tumpuan Rol
2 Tumpuan sendi
Tumpuan ini dapat menahan gaya dalam segala arah
Gambar 27 Sketsa Reaksi Tumpuan Sendi
264 Diagram Gaya Dalam
Diagram gaya dalam adalah diagram yang menggambarkan besarnya
gaya dalam yang terjadi pada suatu konstruksi Sedang macam-macam diagram
gaya dalam itu sendiri sebagai berikut
1 Diagram gaya normal (NFD)
Yaitu diagram yang menggambarkan besarnya gaya normal yang terjadi
pada suatu konstruksi
2 Diagram gaya geser (SFD)
Yaitu diagram yang menggambarkan besarnya gaya geser yang terjadi
pada suatu konstruksi
3 Diagram moment (BMD)
Yaitu diagram yang menggambarkan besarnya momen lentur yang terjadi
pada suatu konstruksi
27 Mesin Bubut
Proses permesinan adalah waktu yang dibutuhkan untuk mengerjakan
elemen-elemen mesin yang meliputi proses kerja mesin dan waktu pemasangan
Reaksi
Reaksi
Reaksi
( Popov EP 1996 )
( Popov EP 1996 )
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
21
Pada umumnya mesin-mesin perkakas mempunyai bagian utama yaitu
a Motor penggerak (sumber tenaga)
b Kotak transmisi (roda-roda gigi pengatur putaran)
c Pemegang benda kerja
d Pemegang pahatalat potong
Prinsip kerja mesin mesin bubut adalah benda kerja yang berputar dan
pahat yang menyayat baik memanjang maupun melintang Sedangkan macam-
macam pekerjaan yang dapat dikerjakan dengan mesin ini adalah antara lain
- Pembubutan memanjang dan melintang
- Pengeboran
- Pembubutan dalam atau memperbesar lubang
- Membubut ulir luar dan dalam
Perhitungan waktu kerja mesin bubut adalah
1 Kecepatan pemotongan (v)
V = πD (218)
Dimana
D = diameter banda kerja (mm)
N = kecepatan putaran (rpm)
2 Pemakanan memanjang
Waktu permesinan pada pemakanan memanjang adalah
n = d
v
1000p
(219)
Tm = nS
L
r (220)
Dimana
Tm = waktu permesinan memanjang (menit)
L = panjang pemakanan (mm)
S = pemakanan (mmput)
n = putaran mesin (Rpm)
d = diameter benda kerja (mm)
v = kecepatan pemakanan (mmnt)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
22
3 Pada pembubutan melintang
Waktu permesinan yang dibutuhkan pada waktu pembubutan melitang
adalah
Tm = nS
r
r (221)
Dimana
r = jari-jari bahan (mm)
28 Pengecoran atau penuangan (casting)
Pengecoran atau penuangan (casting) merupakan salah satu proses
pembentukan bahan bakubahan benda kerja yang relatif mahal dimana
pengendalian kualitas benda kerja dimulai sejak bahan masih dalam keadaan
mentah Komposisi unsur serta kadarnya dianalisis agar diperoleh suatu sifat
bahan sesuai dengan kebutuhan sifat produk yang direncanakan namun dengan
komposisi yang homogen serta larut dalam keadaan padat
Proses penuangan juga merupakan seni pengolahan logam menjadi bentuk
benda kerja yang paling tua dan mungkin sebelum pembentukan dengan
panyayatan (chipping) dilakukan Sebagai mana ditemukan dalam artifacts kuno
menunjukkan bukti keterampilan yang luar biasa dalam pembentukan benda dari
bahan logam dengan menuangkan logam yang telah dicairkan (molten metals)
kedalam cetakan pasir khusus menjadi bentuk tertentu Pengecoran dengan
menggunakan cetakan pasir juga merupakan teknologi yang menuangkan larutan
cair dari logam secara hati-hati kedalam cetakan pasir yang sudah dipersiapkan
dengan hasil yang mendekati sempurna Oleh karena itulah proses pembentukan
melalui teknik penuangan ini juga digunakan pada level kebangsawanan seperti
pembuatan benda-benda seni seperti ornament alam dan alat memasak dan lain-
lain
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
23
BAB III
PERENCANAAN DAN PERHITUNGAN
31 Cara KerjaSistemTransmisiPadaMesinPemerasBatangSorghum
Cara kerja mesin ini adalah tenaga dari motor diesel akan dipindahkan
melalui belt menuju puli besar setelah itu putaran ditransmisikan melalui roda gigi
transportir pertama ke roda gigi sedang kemudian putaran itu ditransmisikan lagi
oleh roda gigi transportir kedua ke roda gigi besar Putaran roda gigi besar ini
dihubungkan dengan roda gigi pada rol depan sehingga poros rol berputar
Selanjutnya putaran poros rol depan ini ditransmisikan ke poros rol atas dan
belakang melalui tiga buah roda gigi sehingga poros rol atas dan belakang dapat
berputar Putaran ketiga buah rol dibuat searah agar saat batangsorghum
dimasukkan batangsorghum dapat terbawa oleh rol
Secara garis besar proses mesin pemeras batangsorghum adalah mula-
mula batangsorghum dimasukkan antara rol atas dan rol depan kemudian rol
menggilas batangsorghum Penggilasan rol pertama masih tersisa nira dalam
ampas yang kemudian digilas kembali oleh rol belakang sehingga tidak ada lagi
nira yang tersisa dalam ampas Nira tersebut akan jatuh ke penadah yang telah
disediakan Nira yang telah terkumpul dalam penadah tersebut dapat langsung
digunakan untuk proses pembuatan bio etanol selanjutnya
32 PerencanaanPulidanSabuk
Diketahuispesifikasitransmisipadamesinpemerasbatangsorghumdandiesel
sebagaiberikut
1 Putarandiesel ( 1N ) = 1420 Rpm
2 Diameter puli yang digerakan ( 2D ) = 795 mm
3 Panjangsumbupuli dieseldanpuli yang digerakkan( x ) = 4m
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
24
Analisa perhitungan
1 Kecepatan sabuk
V = p 1d 抈學恘迷
= 米學 酵迷 學酵學 d迷恘迷
= 2972 ms
2 Panjang sabuk yang digunakan
dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig -+++=
x
ddxddL
4
)(2)(
2
221
21
p
= 157Ῠ04十0795邹十24十族ῨĖi能Ė行k闹邹潜ii 祖
=157(1195)+8+Ῠ能ĖƼk闹邹潜嫠o
=1876+8+001
=9886 m
3 Sudut kontak (q ) yang terjadi pada sabuk antara puli diesel dan pulimesin
pemeras batang sorghum
Gambar31Sabukdanpuli
x = 4 m
B Puli diesel
Puli yang digerakkan
A
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
25
Untuksabukterbuka sudutsinggung yang terjadiantarasabukdanpuli
Sin x
dd
x
rr
21212 -
=-
=a
= Ė行k闹能Ėi㷠i
a = 滚轨柜能嫠00495
= 283deg
Sudut kontak puli pada motor
θ = (180deg ndash 2 α) 180p
= (180deg ndash 2 283deg) 180
143
= (17434deg) 01744
= 304rad
Sudut kontak puli pada roda gigi
θ = (180deg+ 2 α) 180p
= (180deg + 2 283deg) 180
143
= (18566deg) 01744= 304 rad
4 Koefisien gesekan
micro = 054 ndash d恘學ad恘嫩剿
= 054 ndash d恘學ad恘嫩d幂蜜d
= 054 ndash d恘學密d米d
= 054 - 0233= 03
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
26
MenghitungBesarnyaKapasitasMesinPemerasBatangSorghum
Luassatubatangsorghum故实挥辊㷠
= 314 (12)2
= 452 16 mm2
Luassepuluhbatangsorghum = 452 16 mm2 x 10 batang
= 4521 6 mm2
Gaya pemerasanadalah
(Ft) = 鸟拟
= 嫠㷠iĖƼi念鸟狞i闹㷠嫠o弄弄潜
= 274kN
Gaya perasdengansudut 70
Ft = 2740 N cos 70
= 8375 N
Kemudianuntukmenentukandaya yang
diperlukanpadamesinpemerastebuiniadalahsebagaiberikut
Torsi padarolatas
T = Gaya x frac12 diameter
= 8375N x 0105 m
= 8775Nm
Dayauntukmemutarrol
P =m行行闹娘弄诺㷠π诺iĖoĖ
= 36738 watt
= Ƽo行Ƽm糯狞疟疟行io
= 492 HP
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
27
Perbandingantranmisi
1 Motor Puli A ΰ嫠ΰ㷠 = 劈㷠劈嫠
N2 = 嫠i㷠Ė铺i嫠行k闹
= 73232 Rpm
2 Puli B - Pinion C
Satuporos maka NA = NC
NA = 73232 Rpm
3 Pinion C ndash Roda Gigi D
ND = 劈品ΰ品劈劈
=嫠㷠i行Ƽ㷠Ƽ㷠破颇屏oĖi
= 15035Rpm
4 Roda Gigi D ndash Pinion E
Satuporosmaka ND=NE
ND = 15035Rpm
5 Pinion E ndash Roda Gigi F
NF = 劈琵ΰ琵劈毗
= 嫠闹ĖƼ闹㷠嫠闹m嫠㷠
= 398 Rpm 40 ࡨ Rpm
Torsi padarodagigiOslash 875 mm
T =鸟诺oĖ㷠胚诺iĖ
= Ƽo行Ƽm诺oĖ㷠气铺iĖ
= 8775Nm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
28
DayauntukmemutarporosrodagigiOslash 875 mm
P = 孽诺㷠π诺娘oĖ
= m行行闹诺㷠π诺嫠闹ĖoĖ
= 16734 watt
Torsipadaporospuli
T = 鸟诺oĖ㷠胚诺娘
= 嫠o行Ƽi诺oĖ㷠胚诺行ƼĖ
= 234Nm
Dayauntukmemutarporospuli
P = 孽诺㷠π诺娘oĖ
= 㷠Ƽi诺㷠π诺行ƼĖoĖ
= 17904 watt
= 嫠行kĖi糯狞疟疟行io
asymp 24 HP
Olehkarenaitu kitamengambil diesel dengandaya 24 HP
Daya yang ditransmisikan P = 24 HP
17904 W = Ῠ馆嫠石馆㷠) v = Ῠ馆嫠石馆㷠) 2972 馆嫠 石馆㷠 = 嫠行kĖi㷠k行㷠
馆嫠 石馆㷠 = 60242棺 (i)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
29
딸轨v硅棍逛闺锅轨 23 log 足飘前飘潜卒 = 幌嫠凰嫠 实0h果h04 实0912
log dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig
2
1
T
T = Ėk嫠㷠㷠Ƽ
log dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig
2
1
T
T = 0397
dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig
2
1
T
T = 249 (ii)
Dari persamaan (i) dan (ii) 60242十馆㷠馆㷠 实249
60242 + 馆㷠 = 249馆㷠
60242 = 149 馆㷠 馆㷠 = 40438 N 馆嫠 石404h棺实60242棺 馆嫠 = 100672 N
5 Massa per meter panjang sabuk (m)
m = Area x Panjang x Densitas
= A x 9886m x 1140kgm3= 9886 A kgm2
6 Gaya tarik sentrifugal (Tc)
Tc = m x V2
= 9886 A kgm2x (2972ms)2
= 9886 A x 8832784 N
= 873210o A N
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
30
7 Gaya tarik total
T = T1+ Tc
= 100672N+873210o A N (iii)
8 Gaya tarik maksimum pada sabuk (T)
T = As
= 410o A N (iv)
Dari persamaan (iii) dan (iv)
100672N+873210o A N = 410o A N
4732 10o A N = 100672 N
A = 212747 10能o桂㷠
A = 212747桂桂㷠
9 Daya yang ditransmisikan sabuk pada kecepatan v = 2935ms
P = )( 21 TT - v
= (100672 Nndash 40438N)2935 ms
= 17678679watt
= 2370 hP
v Daya yang ditransmisikan hanya 2370 hP hal ini dikarenakan pada
saat sabuk berputar terjadi selip antara sabuk dengan puli oleh karena itu daya
yang ditransmisikan tidak 24 hP
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
31
33 PerhitunganRoda Gigi
1 Dalam menghitung roda gigi AElig 124 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 8 mm
- Jumlah gigi (Z) 11
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 8 mm
= 2512 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 8 + 025 x 8 mm
= 18 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 8 mm x 11
= 88 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 88 mm ndash 2 (8mm + 025 x 8mm)
= 60 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 88 mm + 36 mm= 124 mm
f Adendum 1 m 8 mm
g Dedendum 125 m 10 mm
h Working depth 2 m 16 mm
i Total depth 225 m 18 mm
j Filled radius at root 04 m 32 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
32
2 Dalam menghitung roda gigi AElig875 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 14 mm
- Jumlah gigi (Z) 58
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 14 mm
= 4396 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 14 + 025 x 14 mm
= 315 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 14 mm x 58
= 812 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 812 mm ndash 2 (14 mm + 025 x 14 mm)
= 777 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 812 mm + 63 mm
= 875 mm
f Adendum 1 m 14 mm
g Dedendum 125 m 17 mm
h Working depth 2 m 28 mm
i Total depth 225 m 315 mm
j Filled radius at root 04 m 56 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
33
3 Dalam menghitung roda gigi AElig215 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 10 mm
- Jumlah gigi (Z) 17
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 10 mm
= 314 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 10 + 025 x 10 mm
= 225 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 10 mm x 17
= 170 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 170 mm ndash 2 (10 mm + 025 x 10 mm)
= 145 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 170 mm + 45 mm)
= 215 mm
f Adendum 1 m 10 mm
g Dedendum 125 m 125 mm
h Working depth 2 m 20 mm
i Total depth 225 m 225 mm
j Filled radius at root 04 m 4 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
34
4 Dalam menghitung roda gigi AElig604 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 8 mm
- Jumlah gigi (Z) 71
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 8 mm
= 2512 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 8 + 025 x 8 mm
= 18 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 8 mm x 71
= 568 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 568 mm ndash 2 (8 mm + 025 x 8 mm)
= 548 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 568 mm + 36 mm)
= 604 mm
f Adendum 1 m 8 mm
g Dedendum 125 m 10 mm
h Working depth 2 m 16 mm
i Total depth 225 m 18 mm
j Filled radius at root 04 m 32 mm
331 Menghitung Kekuatan Roda Gigi
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
35
1 kekuatan roda gigi AElig124 yang berfungsi sebagai pinion
a menghitung kecepatan pinion
Dalam menghitung kecepatan dari pinion dibutuhkan data-data
sebagai berikut
- Modul (m) 8 mm
- Jumlah gigi dari pinion (Tp) 11
- Jumlah putaran dari roda gigi pinion (柜颇) 124 rpm
- Jumlah gigi dari roda gigi (馆啤) 71
- Allowable Static Stress (fo) lampiran 4 105 kg桂桂㷠
- Lebar muka gigi (b) 15708 mm
- Faktor keamanan (Cs) lampiran 5 125
Kecepatan dari pinion adalah 惯 实挥果딸贵果柜贵100
实挥果桂果馆贵果柜贵100
实挥果8果11果124100
= 34264 mmenit
= 57 m detik
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
36
34 Desain Poros Roda Gigi
DesainPorosPulidanRodaGigi Pinion Dengan Gear
Diketahui P = 24 PK = 17904 watt T1 = 100672 N
N = 730 Rpm T2 = 40438 N
T1 T2 实25世
WGear = 3924 N
WPuli = 106635 N
σ = 40 Mpa = 40 N mm世 2
Km = 2
Kt = 2
DGear = 124 mm =RGear = 63 mm
DPuli = 795 mm = RPully = 3975 mm
Maka torsi yang di transmisikanoleh shaft
T = 鸟时oĖ㷠胚娘 实 嫠行kĖi时oĖ㷠胚时行ƼĖ = 234 Nm =234000Nmm
Bebankebawah vertical porospadapuli
= T1 + T2 + Wpuli =(100672 +40438 + 106635) N
= 247745 N
Torsi pada gear samapadaporos makabeban vertical keatasporospada gear
Ft = 孽捏扭泞狞暖实 㷠Ƽi时嫠Ė遣o㷠
= 39 x 103 N
Total bebanvertikalkeataspadaporos
Ft ndash Wgear = 3900 ndash 3924 = 386076 N
RC
386076 N
247745 N
RD
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
37
Dari momen di D
RC x 270 = 386076 x 380 + 247745 x 110
RC = 嫠io行Ėmmm嫩㷠行㷠闹嫠k闹㷠行Ė
RC = 6443 N
RD + 386076 = RC + 247745 N
RD = 6443 + 247745- 386076
RD = 110479 N
BM di gear danpuli = 0
BM di A = 386076 110 = 4246836 Nmm
BM di B = 247745 110 = 2715195 Nmm
BM maksimum di A maka M = MA = 4247 10Ƽ Nmm
Moment punter equvivalen
Te = 税ῨKm 时M邹㷠十ῨKt 时T邹㷠
= 税Ῠ2时4247 时10Ƽ邹㷠 十Ῠ2时24h时10Ƽ邹㷠
= 税721480h6 时10o 十2h6196 时10o
= 税957676h6 时10o
= 9786 10Ƽ Nmm
Te = 胚嫠o τ时dƼ
9786 10Ƽ = 气嫠o 时40딸h
dƼ = 12466242
d = 4995mm atau 50 mm
Diameter yang digunakan 50 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa poros pada mesin
dengan diameter 60 mm aman karena melebihi diameter yang diperlukan
yaitu 50 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
38
Gambar 32DesainPorosPulidanRoda Gigi Pinion
B C D
110 270
A C
BD
A
A
A
C D
B
B
D C
B
CD
(a) Space Diagram
(e) BM Diagram
(d) NFD
(c) SFD
(b) Torsi Diagram 234x103 Nmm
1241845Nmm
3048155Nmm
3924 N 106635 N
112895 N 277105 N
A B
110
Pinion Puli
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
39
DesainPorosRoda Gigi Pinion Dengan Gear
Diketahui T = 234x103Nmm
N = 150 Rpm
AC = 85 mm
BD = 85 mm
Dc = 215 mm = Rc = 175 mm
Dd = 604 mm = Rd = 302 mm
AB =290 mm
σ = 84 Nmm2
τ = 40 Mpa = 40 Nmm2
Θc = 80o
Wd = 810 N
Θc = 72o
Wc = 108 N
Km = 2
Kt = 2
Daya yang ditransmisikan
P x 60 = T2πN
P = 㷠Ƽi诺嫠Ėsup3㷠胚嫠闹ĖoĖ
= 36738 Kw
Karena Torsi kebawah di C dan di D sama Maka gayatangensialdigearC
FtC = 孽捏宁 =
㷠Ƽi诺嫠Ėsup3嫠行闹
= 1337 N
Ftcrsquo = 嫠ƼƼ行虐纽c嫠m
=4327 N
Gaya total kebawah di C = Ftc + Wc=4327 N + 108 N = 4435 N
Gaya tangensial gear D
FtD = 孽捏拧 =
㷠Ƽi诺嫠Ėsup3ƼĖ㷠 = 7748 N
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
40
Ftdrsquo = 行行im虐纽c嫠Ė
= 行行imĖ嫠om = 4612 N
Gaya total kebawah di C = FtD + WD=4612 N + 810 N = 5422 N
Maka RAdan RB = Reaksipada A dan B
RA + RB = 5422 N + 4435 N
= 9857 N
Momen di A
RB x 290 = 5422 x 205 + 4435 x 85
RB = 嫠嫠嫠嫠闹嫠Ė嫩Ƽ行ok行闹㷠kĖ
RB = 5133 N
RA = 9857 ndash 5133 = 4724 N
BM di C
MC = RA x 85
= 4724 x 85
= 401540Nmm
BM di D
MD = RB x 85
= 5133 x 85
= 436305Nmm
Maximum bending momen
M = MD = 436305Nmm
A
C D
B120
290
RB RA
5422 N 4435 N
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
41
MomenPuntirEquivalent
Te = 税ῨKmxM邹sup2十ῨKtxT邹sup2 = 税Ῠ2x4h6h05邹㷠 十Ῠ2x2h4≯10Ƽ邹sup2 = 税76x10嫠嫠 十219x10嫠嫠
= 税979x10嫠Ė
= 989 x 10闹 Nmm
989 x 10闹 Nmm = 气嫠o xτxdsup3
dsup3 = 1129275
d asymp 50 mm
untuk Equivalent bending momen ( Me)
Me = 嫠㷠 揍KmxM 十税ῨKwxM邹㷠十ῨKtxT邹] = 嫠㷠 揍Ῠ2x4h6h05邹十9890000] = 嫠㷠 1861610
= 930805Nmm
930805 Nmm= 气Ƽ㷠 xσbxdsup3
dsup3 = 1129275
d = 48 mm
darikedua diameter tersebutdiambil yang paling besar
d = 50 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa poros pada mesin
dengan diameter 65 mm aman karena melebihi diameter yang diperlukan
yaitu 50 mm Namun sebaiknya diameter poros yang digunakan adalah 60
mm tidak terlalu besar melebihi 50 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
42
3
A B
C D
120
290
A C
BD
A
A
A C D
B
B
D CB
C D
(a) Space Diagram
(e) BM Diagram
(d) NFD
(c) SFD
(b) Torsi Diagram 234x103 Nmm
436305 Nmm 401540 Nmm
4435N 5422N
5113 N 4724 N
Gambar 33DesainPorosRoda Gigi Pinion Dengan Gear
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
43
35 Menentukan Dimensi pasak
Pasakdigunakanuntukmenahangaya geser antara poros dengan rol
maupun poros dengan gear Bahanpasakterbuatdari ST 42
kekuatanbahandiketahuikekuatangesersebesar τ=40
Nmm2dankekuatantariksebesar
σ= 70 Nmm2
1 Kekuatanijin pasak
- Tegangantarikmaksimumpasak
σu = 70 Nmm2
σmax =σy
= 40 Nmm2
- Tegangangesermaksimumpasak
τ max = 嫠㷠σ max
= 嫠㷠40 Nmm㷠
= 20 Nmm㷠
2 Diameter poros diketahui 50 mm dari tabel didapat
w = 16 mm
t = 10mm
dan bila diketahui T = l x w x τ x 焦d = l x 16 x 42 x
a迷d = 16800 l N mm(i)
dan juga T = 靳學恘 x τ x 焦米 =
靳學恘 x 42 x a迷米 = 103 x 學迷恘N铰铰d (ii)
maka dari persamaan (i) dan (ii) didapat
l = 學迷米學迷恘梗铰铰d學恘密迷迷抈铰铰 = 61 31 mm
dan bila diketahui T = l x 缴d x σ x
焦d = l x 學迷d x 70 x
a迷d = 87510 l N mm(iii)
maka dari persamaan (ii) dan (iii) didapat
l = 學迷米學迷恘梗铰铰d密蜜a學迷抈铰铰 = 1177 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
44
maka dimensi pasak adalah w = 16 mm t = 10 mm l = 1177 mm
351 Lubangpasak
Proses penggefrasisan untuk lubangpasakw = 16 mm t = 10 mm l =
1177 mm dengan menggunakan 2 mata frais diameter 5 mm dan 16 mm dua
tahap Bahan poros baja ST 34 Sebelum proses pengefraisan terlebih dahulu
pastikan matafrais tidak dalam keadaan rusak
1 Waktu pengerjaan dengan mata frais 5 mm
Putaran (n) = 150 rpm
Sr = 018
Kedalaman (l) = 10 mm
Waktu untuk sekali pengefraisan
Tm =nSr
ld
30 +
=ĖƼ闹嫩ƼĖ嫠m嫠闹Ė
= 0167 menit
Pengefraisan dilakukan di 4 titik sehingga waktu pengefraisan
= 4 x 0167
= 0668 menit
Waktu setting = 5 menit
Waktu pengefraisan untuk mata frais 5 mm adalah 0668 + 5 = 5668menit
2 Waktu pengefraisan 16 mm dengan mata frais28 mm
Putaran (n) = 150 rpm
Sr = 018
Kedalaman(l) = 10 mm
Waktu untuk sekali pengefraisan
Tm =nSr
ld
30 +
=ĖƼ㷠闹嫩ƼĖ嫠m嫠闹Ė= 038 menit
Pengefraisan dilakukan di 4 titik sehingga waktu pengefraisan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
45
= 4 x 038
= 152 menit
Waktu setting = 5 menit
Waktu pengerjaan untuk mata frais 5 mm adalah 152 + 5 = 652 menit
Waktu total pengerjaan untuk pengefraisan lubang pasak= 12188 menit
atau 13 menit
36 Desain untuk rumah bearing
Untuk diameter bearing 40 mm diameter bor 17 mm lebar bearing 12
mm Dengan no bearing 203 hasil ini didapat dari tabel bearing maka tebal rumah
bearing adalah
Diketahui 逛 = 60 mm ( jarak antar baut)
w = 9465 N
σ ( tegangan bending cast iron) = 15 N桂桂㷠
棍实顺h灌逛2 σ l
棍实顺h94656021512
棍实radic47h25
t = 2175 mm
Untuk diameter bearing 50 mm diameter bor 20 mm lebar bearing 15
mm Dengan nomor bearing 304 hasil ini didapat dari tabel bearing maka tebal
rumah bearing adalah
Diketahui
a =70 mm ( jarak antar baut)
w = 1134 N
σ ( tegangan bending cast iron) = 15 N桂桂㷠
棍实顺h灌逛2 σ l
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
46
棍实顺h11h47021515
棍实税5292
t = 23 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa rumah bearing yang ada pada mesin adalah aman dengan tebal 25 mm
37 Perhitungan Las
Pengelasan yang ada pada kontruksi alat ini terbagi menjadi 2 jenis
untuk bagian rangka adalah las sudut dan las V menggunakan las listrik
Perhitungan kekuatan las pada sambungan tepi padarangka dengan tebal plat 10
mm panjang pengelasan 500 mm sehingga untuk memperhitungkan kekuatan las
ditentukan A dengan
A = 10mm sin 45 500 mm
= 10mm 0707 500 mm
= 3535 mm2
Elektroda yang digunakan E 6013
E 60 = Kekuatan tarik terendah setelah dilaskan adalah 60000 psi atau 420
Nmm2
1 = Posisi pengelasan mendatar vertical atas kepala dan horizontal
3 = Jenis listrik adalah DC poloaritas bolik (DC+) diameter elektroda 5 mm
arus 230 ndash 270 A tegangan 27-29 V
Tegangan yang terjadi pada sambungan adalah
Fmax = ƼĖĖ铺km嫠㷠
= 14715 N
AF max
=s
353551471 N
=s
= 0416 Nmm2
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
47
Tegangan tarik ijin las (st)
st = 05 s ijin
= 05 420 Nmm2
= 210 Nmm2
Karena s pengelasan lts ijin maka pengelasan aman
38 MenentukanKapasitasPenggilasanBatangSorghum
Kapsitaspenggilasan = keliling roll x jumlahputaran
= 2 π r x 40 Rpm
= 2 π 0105 x 40 Rpm
= 26376 mmenit
Kapasitas = kapasitaspenggilasan x beratsorghum x jumlahbatangsorghum
= 263 x 0125 kgm x 10
= 6594 Kgmenit x 60
= 3956 Kgjam
Atau 4000 Kgjam
Makakapasitasmesinpemerasbatangsorghuminiadalah 4000 Kgjam
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
48
BAB IV
PROSES PEMBUATAN ALAT 41 Pembuatan Mesin
Mesin ini dibuat atas kerjasama antara mahasiswa Teknik Universitas
Sebelas Maret dengan bengkel mesin Universitas Sebelas Maret Untuk
menyelesaikannya dibutuhkan waktu 3 bulan dan untuk pengetesan mesin
membutuhkan waktu 1 minggu
411 BahanYang Digunakan
a Dua buah rol dengan diameter 200 mm dan sebuah rol dengan diameter
250 mm sebagai penggilas
b Besi plat dengan tebal 10mm sebagai tempat penghantar nira dan
sorghum
c Besi profil U ukuran 150 x 38 x 38 mm sebagai rangka dan landasan
d Kayu jati ukuran 150 mm x 200 mm sebagai landasan mesin
e Kuningan plat sebagai bantalan geser metal
f Bearing
g Baut M 14 dan M 12 sebagai pengunci bantalan
h Besi diameter 60 mm dan 50 mm sebagai poros
412 Alat Yang Dibutuhkan
a Gergaji
b Mesin bubut
c Mesin bor
d Mesin gerinda
e Mesin las
f Meteran
g Siku mistar baja
h Amplas
i Catthinner
j Kapur
k kuas
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
49
413 Peta Operasi Kerja
Peta operasi kerja adalah Peta Kerja yang menggunakan urutan kerja
dengan jalan membagi pekerjaan tersebut kedalam elemen-elemen operasi
secara detail
Peta Operasi Kerja Pembuatan Roda Gigi dan Roll
Poros Roda Gigi 1 amp 2 Poros Rol 3 4 amp 5 Roda gigi
0-1 0-1 0-1
0-2 0-2 0-2
1-1
1-2
1-3
1-2
1-1
1-1
Di ukur dengan sket match
Operasi Bubut
Pemeriksaan ukuran
0-3
0-4
0-3
0-4
0-3
0-5
Di ukur dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan ukuran
Pembuatan cetakan
Pemeriksaan ukuran
Operasi pengecoran
Di ukur dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan ukuran
Pemeriksaan ukuran
Pemeriksaan ukuran
Operasi mesin bor
Pemeriksaan ukuran
0-4
Operasi mesin gerinda
Pemeriksaan ukuran
1-2
Dirakit
0-5
Proses Perlakuan panas
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
50
Resume
Langkah Kerja Pembuatan Poros Roda Gigi 1 amp 2
- Operasi 1 Proses pengukuran dengan sket match poros yang akan
Dibubut menandainya sesuai dengan ukuran masing-
masing poros
- Operasi 2 Proses pembubutan pada ujung kanan sepanjang 300 mm
dari diameter 70 mm menjadi diameter 65 mm
- Pemeriksaan 1 Diperiksa ukurannya
- Operasi 3 Mengukur dengan menggunakan sket match
- Operasi 4 Dilakukan proses pembubutan pada ujung kiri sepanjang
250 mm dari diameter 70 mm menjadi diameter 65 mm
- Pemeriksaan 2 Diperiksa ukurannya
- Operasi 5 Proses pengefraisan sepanjang 50 mm dengan kedalaman
7mm
- Pemeriksaan 3 Diperiksa ukurannya
Poses pengerjaan
Bahan cast iron grade 15 Oslash70 panjang 555 mm
1 Mengambil bahan dan perlengkapan mesin bubut
2 Mengecek ukuran bahan dan alat bantu yang diperlukan
3 Mempersiapkan mesin bubut dan perlengkapan yang lainya
4 Menyeting pahat dan putaran mesin bubut
5 Menyekam benda kerja sepanjang 180 mm
6 Membubut rata permukaan ujung benda kerja
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
51
7 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadiOslash 65 mm
sepanjang 500 mm
8 Membalik benda kerja
9 Menyekam benda kerja sepanjang 220 mm
10 Memfacing benda kerja sampai benda kerja berukuran panjang 550 mm
11 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadiOslash65 mm
sepanjang250 mm
12 Menganti pahat rata dengan pahat alur
13 Membubut alur benda kerja dengan posisi pahat alur 50 mm dari ujung
benda kerja sedalam 95 mm
14 Mengganti pahat alur dengan pahat rata
15 Melepas benda kerja
Poses pengerjaan
Bahan cast iron grade 15 Oslash 70 panjang 310 mm
1 Mengambil bahan dan perlengkapan mesin bubut
2 Mengecek ukuran bahan dan alat bantu yang diperlukan
3 Mempersiapkan mesin bubut dan perlengkapan yang lainya
4 Menyeting pahat dan putaran mesin bubut
5 Menyekam benda kerja sepanjang 100 mm
6 Membubut rata permukaan ujung benda kerja
7 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadi Oslash 65 mm
sepanjang 150 mm
8 Membalik benda kerja
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
52
9 Menyekam benda kerja sepanjang100 mm
10 Memfacing benda kerja sampai benda kerja berukuran panjang 300 mm
11 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadi Oslash65 mm
sepanjang 160 mm
12 Mengganti pahat rata dengan pahat alur
13 Membubut alur benda kerja dengan posisi pahat alur 50 mm dari ujung
benda kerja sepanjang 78 mm sedalam 95 mm
14 Mengganti pahat alur dengan pahat rata
15 Melepas benda kerja
Langkah Kerja Pembuatan Roda Gigi
- Operasi 1 Proses pengukuran dengan sket match dan meteran untuk
roda gigi yang akan dibuat
- Operasi 2 Proses pembuatan cetakan negative sesuai dengan ukuran
masing-masing roda gigi yang akan dibuat
- Pemeriksaan 1 Diperiksa ukurannya
- Operasi 3 Proses pengecoran dan pembentukan roda gigi
- Operasi 4 Proses penghalusan setelah proses pengecoran
- Operasi 5 Proses perlakuan panas dengan penambahan kadar carbon
untuk meningkatkan tingkat kekerasannya
- Pemeriksaan 2 Diperiksa ukurannya
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
53
Proses pengecoran untuk pembuatan Puli dan Roda Gigi
Gambar 41 Roda gigi lurus
a) Proses awal pembuatan cetakan ini dilakukan dengan terlebih dahulu
membuat model atau Pola dengan posisi model berada pada kedua
bagian cetakan yakni drag dan cope maka model dibuat dari dua keping
kayu (papan) yang digabungkandengan model yang berbentuk bundar
b) Pengerjaan berikutnya ialah pembuatan inti dimana inti (teras) ini dibuat
dari pasir cetak dari jenis Pasir minyak atau pasir kwarsa dengan
campuran minyak nabati
d) Urutan pekerjaan yang harus dilakukan dan dipersiapkan sebelum
pengisian pasir kedalam rangka cetak antara lain
- Menyiapkan plat (papan) landasan
- Tempatkan rangka cetak diatas papan untuk cetakan bawah (drag)
dengan pola inti (kayu) untuk kedudukan inti (teras) pasir
e) Pengisian pasir kedalam rangka cetak
f) Pembuatan saluran dengan cara memasangkan saluran secara tegak lurus
g) Pekerjaan berikutnya ialah menempatkan kembali rangka cetak yakni
menggabungkan kedua cetakan (drag dan cope) pada benda bulat
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
54
simetris ini sebenarnya tidak terlalu sulit dimana yang paling penting
adalah penempatan posisi kedudukan Intinya telah ditempatkan ditengah-
tengah rangka cetak dengan memposisikan lubang cope pada inti serta
posisi pen pengarah dari rangka cetak dalam keadaan sejajar maka posisi
rongga sudah sejajar
h) Proses penuangan merupakan proses yang menentukan keberhasilan
dalam pembentukan benda kerja oleh karena itu didalam pelaksanaannya
harus dilakukan secara hati-hati terutama dalam memperlakukan cetakan
ini Dan yang paling penting lagi dalam proses penuangan ini ialah faktor
keselamatan kerja alat-alat keselamatan kerja seperti sarung tangan
sepatu kaca mata dan lain-lain hendaknya sangat diperhatikan
Gambar 42 Proses penuangan ( Hardi Sujana 2008 )
Langkah Kerja Pembuatan Rumah Bantalan
- Operasi 1 Pengukuran benda kerja untuk rumah bantalan dengan
ukuran 100 mm x 100 mm
- Operasi 2 Proses pemotongan dengan menggunakan mesin las sesuai
dengan yangdirencanakan
- Operasi 3 Pengerjaan penghalusan bekas potongan las dengan
gerinda tangan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
55
- Pemeriksaan 1 Dilakukan pemeriksaan ukuran rumah bantalan
- Operasi 4 Pada bagian rangka yang sudah dilasdiberi tanda titik dan
dibor dengan menggunakan bor tangan untuk menjadi
diameter 80 mm
- Operasi 6 Pemeriksaan ukuran lubang yang telah di bor
Proses Perakitan Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum
Perakitan merupakan tahap terakhir dalam proses perancangan dan
pembuatan suatu mesin atau alat dimana suatu cara atau tindakan untuk
menempatkan dan memasang bagian-bagian dari suatu mesin yang digabung dari
satu kesatuan menurut pasangannya sehingga akan menjadi perakitan mesin yang
siap digunakan sesuai dengan fungsi yang direncanakan
Sebelum melakukan perakitan hendaknya memperhatikan beberapa hal sebagai
berikut
1 Komponen-komponen yang akan dirakit telah selesai dikerjakan dan telah
siap ukuran sesuai perencanaan
2 Komponen-komponen standar siap pakai ataupun dipasangkan
3 Mengetahui jumlah yang akan dirakit dan mengetahui cara pemasangannya
4 Mengetahui tempat dan urutan pemasangan dari masing-masing komponen
yang tersedia
5 Menyiapkan semua alat-alat bantu untuk proses perakitan
Langkah kerja
1 Memasang rol ke- 1 ke- 2 dan ke- 3 pada rangka yang pada kedua
ujungnya terlebih dahulu dipasang bantalan
2 Memasang roda gigi pada poros rol 1 2 dan 3 kemudian dipasak
3 Memasang roda gigi pada sisi luar poros rol kemudian dipasak
4 Memasang poros transmisi pada rangka yang kedua ujungnya dipasangi
bantalan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
56
5 Memasang puli roda gigi pinion dan roda gigi pada poros transmisi
kemudian dipasak
6 Mengecek semua kondisi sambungan dan pergerakan dari roda-roda gigi
42 Perawatan Alat
Perawatan adalah suatu kegiatan atau pekerjaan yang bertujuan untuk
memperpanjang umur mesin Dengan adanya perawatan diharapkan mesin dapat
selalu dalam kondisi siap pakai dan bekerja dengan baik Jenis perawatan tersebut
adalah mengupayakan pencegahan kerusakan sedini mungkin dengan cara
perawatan secara rutin maupun secara berkala
Adapun alasan-alasan yang mendasari diperlukannya perawatan adalah
a Mesin lebih tahan lama dan berfungsi dengan baik
b Menghindari kerusakan sedini mungkin
c Mengurangi penggantian komponen yang rusak dikarenakan sering
dalam pemakaian
Pemeliharaan alat ini mencakup seluruh rangkaian dan komponen mesin pemeras
sorghum yang meliputi
1 Poros dan Rol
Hal-hal yang perlu dilakukan dalam pemeliharaan poros dan rol adalah
a Rol setelah selesai digunakan dibersihkan dari sisa-sisa kotoran dan cairan
yang masih menempel
b Antara poros dan bearing diberi pelumas agar dapat berputar dengan lancar
2 Roda gigi
Hal-hal yang dilakukan untuk perawatan roda gigi
a Melumasi roda gigi tersebut supaya gesekannya dapat lebih halus dan
tidak cepat aus
b Setiap selesai digunakan roda gigi harus dibersihkan dan dicek untuk
mengetahui keadaan gigi-giginya
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
57
3 Rangka
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan rangka adalah
a Mengecat rangka untuk menghindari karat dan keropos
b Membersihkan rangka setelah digunakan untuk menggilas tebu
c Memeriksa sambungan las pada rangka secara berkala
4 Bantalan
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan bantalan
a Melumasi bantalan dengan grease
b Dalam penggunaan apabila perputaran poros dan rol terasa berat dan
suaranya agak kasar maka harus dicek keadaan bantalannya masih dalam
keadaan baik atau tidak
5 Puli dan sabuk
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan puli dan sabuk
a Memeriksa sabuk sebelum digunakan untuk memeras batang sorghum
b Setelah selesai digunakan membersihkan puli dan sabuk dari kotoran dan
debu
6 Diesel
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan diesel
a Mengecek selalu kondisi air pendingin pada mesin diesel
b Mengecek putaran mesin diesel apakah stabil atau tidaknya bila tidak
segera melakukan pengecekan mesin diesel secara menyeluruh
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
58
43 Analisa Biaya Komponen Mesin
Tabel 41 a Biaya Komponen Mesin
No Jenis Komponen Jumlah Harga satuan (Rp)
Harga (Rp)
1 Gear Oslash 20 l = 15 cm 3 30 kg 20000 kg 1800000 2 Gear Oslash 10 l = 10 cm 2 40 kg 20000 kg 1600000 3 Pulley Oslash 100 l = 15 cm 1 100 kg 20000 kg 2000000 4 Gear Oslash 80 l = 15 cm 1 120 kg 20000 kg 2400000 5 Gear Oslash 60 l = 15 cm 1 80 kg 20000 kg 1600000 6 Roller Oslash 20 p = 35 cm 2 60 kg 20000 kg 2400000 7 Roller Oslash 22 l = 15 cm 1 80 kg 20000 kg 1600000 8 Poros penggerak roda gigi 2 20 kg 20000 kg 800000 9 Poros roller 3 15 kg 20000 kg 900000 10 Pasak p=15x1x1 cm 1022000 220000
11 Baut Oslash 26 mm Baut besar untuk dudukan
8 10000 80000
12 Baut Oslash 26 mm Baut pengunci roller
4 15000 60000
13 Plat U p= 10x6x1cm 10m 70000 700000
14 Baut Oslash 22 mm Baut pengunci roda gigi
8 10000 80000
15 Baut Oslash 24 mm Baut penyetel horisontal
2 15000 30000
16 Bearing roller Oslash 40 mm 680000 480000 17 Bearing gear Oslash 50 mm 2 110000 220000 18 Bantalan jati 1000000
19 Beaya Transport mesin dari kudus
750000
20 Beaya lain-lain 250000 Total dana 18980000
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
59
b Honor Teknisi
No Nama Anggaran Waktu Biaya (Rp)
Total (Rp)
1 Honor Teknisi pembuatan 3 buah roller (1 orang )
1 bulan 600000 600000
2 Honor Teknisi pembuatan 5 buah roda gigi pinion (1orang )
2 minggu
600000 600000
3 Honor Teknisi pembuatan 2 buah roda gigi besar (1 orang )
2 minggu
500000 500000
4 Honor Teknisi pembuatan 1 buah pulley (1 orang )
2 minggu
300000 300000
5 Honor Teknisi pembuatan 3 buah mantel roller (1 orang )
3 minggu
1200000 1200000
Total 3200000
Biaya total pembuatan mesin pemeras batang sorghum
Biaya teknisi Rp 320000000
Biaya komponen mesin Rp 1898000000 +
Rp 2218000000
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
60
BAB V
PENUTUP
51 Kesimpulan
Dari hasil Re-Kalkulasi Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum ini
dapat disimpulkan
1 Mesin pemeras batang sorghum ini bekerja dengan menggunakan
penggerak diesel dengan daya 24 hP dan putaran 1420 Rpm
2 Mesin Pemeras Batang Sorghum ini memiliki kapasitas 4000 kgjam
3 Total biaya untuk membuat Mesin Pemeras Batang Sorghum sebesar
Rp22180000-
4 Mesin Pemeras Batang Sorghum ini memiliki tiga buah roller dengan
putaran 40 Rpm dan tiga tingkatan sistem transmisi dengan tiga buah
poros penyangga
52 Saran
Terkait dengan referensi dan data yang didapat masih kurang maka
perhitungan dilakukan dengan asumsi data sehingga bila dilakukan perhitungan
ulang jawaban yangdiasumsikan masih kurang akurat dan kurang tepat
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
61
DAFTAR PUSTAKA
J E Shigley dan Larry D M 1995 ldquoPerancanaan Teknik Mesinrdquo jilid II Edisi
keempat ErlanggaJakarta
Jutz H dan Scharkus E 1996 ldquo Westerman Table for The Metal Traderdquo New
Delhi Weley Eastern Limited
Khurmi RS amp Gupta JK 2002 Machine DesignSCHadamp Company LTD
Ram Nagar-New Delhi
Popov EP 1996 Mekanika Teknik (Machine of Material) Erlangga Jakarta
Sato T dan N Sugiarto H 1994 ldquoMenggambar Mesin Menurut Standart Isordquo PT
Pradya Paramita jakarta
Sularso dan Suga K 1987 Dasar dan PemilihanElemenMesin Cetakankeenam
PradnyaParamitha Jakarta
KenyonWdanGinting D 1985 Dasar-dasarPengelasanErlangga Jakarta
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
1
BAB I
PENDAHULUAN
11 Latar Belakang
Sorghum (Sorghum bicolor L) merupakan salah satu jenis tanaman serelia
yang mempunyai potensi besar untuk dikembangkan di Indonesia karena
mempunyai daerah adaptasi yang luas Tanaman sorghum toleran terhadap
kekeringan dan genangan air serta relatif tahan terhadap gangguan hama atau
penyakit Batang sorghum apabila diperas akan menghasilkan nira yang rasanya
manis Kadar air dalam batang sorghum kurang lebih 70 persen yang artinya
kandungan niranya kurang lebih sebesar itu Nira inilah yang akan dimanfaatkan
sebagai bio etanol dengan proses fermentasi Pada saat ini sudah banyak mesin
yang telah dibuat sebagai pemeras sorghum namun masih sangat sederhana dan
kurang menghasilkan pemerasan yang bagus Untuk meningkatkan efektivitas dan
produktivitasnya maka sistem transmisi roda gigi dikombinasikan dengan sistem
lain seperti sistem roller sebanyak tiga buah sehingga akan didapat unjuk kerja
dari mesin pemeras batang sorghum yang lebih optimal Alasan pemilihan roda
gigi lurus karena mampu mentransmisikan daya yang sangat besar dan optimal
sedangkan menggunakan tiga buah roller karena pada saat pemerasan pertama
masih ada sisa nira yang cukup banyak pada ampas dan perlu diperas kembali
Penggunaan kombinasi roda gigi lurus dengan tiga buah roller ini akan
menghasilkan kinerja mesin pemeras batang sorghum yang optimal
Cara kerja mesin ini adalah tenaga dari motor diesel akan dipindahkan
melalui belt menuju puli besar setelah itu putaran ditransmisikan melalui roda gigi
transportir pertama ke roda gigi sedang kemudian putaran itu ditransmisikan lagi
oleh roda gigi transportir kedua ke roda gigi besar Putaran roda gigi besar ini
dihubungkan dengan roda gigi pada rol depan sehingga poros rol berputar
Selanjutnya putaran poros rol depan ini ditransmisikan ke poros rol atas dan
belakang melalui tiga buah roda gigi sehingga poros rol atas dan belakang dapat
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
2
berputar Putaran ketiga buah rol dibuat searah agar saat sorghum dimasukkan
sorghum dapat terbawa rol
Secara garis besar proses mesin pemeras sorghum adalah mula-mula
sorghum dimasukkan antara rol atas dan rol depan kemudian rol menggilas
sorghum Penggilasan rol pertama masih tersisa nira dalam ampas yang kemudian
digilas kembali oleh rol belakang sehingga tidak ada lagi nira yang tersisa dalam
ampas Nira tersebut akan jatuh ke penadah yang telah disediakan Nira yang telah
terkumpul dalam penadah tersebut dapat langsung digunakan untuk proses
pembuatan bio etanol selanjutnya
Tugas Akhir ini dimaksudkan untuk memberikan suatu fasilitas penunjang
yang dapat dimanfaatkan oleh mahasiswa dalam mempraktekkan dan mengamati
secara langsung tentang pemerasan Mesin Pemeras Batang Sorghum Dalam
sistem transmisi harus dapat diketahui bagaimana mekanisme kerja suatu alat
Pada Tugas Akhir ini penulis tertarik untuk mengamati cara kerja transmisi pada
Mesin Pemeras Batang Sorghum
Gambar 11 Mesin Pemeras Batang Sorghum
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
3
Pengumpulan informasi dan data
(Gathering Information)
Lihat alternatif solusi
(Concept Genrt)
Pilih solusi yang diinginkan
(Concept Evaluation)
Sintesis dan analisis rancangan meliputi
geometri kinematika dinamika kekuatan material proses produksi
estimasi biaya dll
Rancangan memuaskan
Detail rancangan
Produksi pengujian dan
pembuatan Prototipe
Modifikasi untuk produksi
hasil rancangan
Conceptual Design
Embodiment Design
Detail Design
Design problems (Define Problem)
Ya
Tidak
Flow chat Rancang Bangun Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
4
12 Perumusan Masalah
Perumusan masalah dalam proyek akhir ini adalah bagaimana merancang
membuat dan menguji sistem transmisi mesin pemeras batang sorghum yang
sederhana dan efektif Masalah yang akan diteliti meliputi
1 Cara kerja mesin
2 Analisis perhitungan mesin
3 Perkiraan perhitungan biaya
4 Pembuatan mesin
13 Batasan Masalah
Berdasarkan rumusan masalah di atas maka batasan-batasan masalah
pada proyek akhir ini adalah
1 Perhitungan dibatasi hanya pada komponen mesin yang meliputi putaran
roda gigi dan kekuatan poros
2 Cara kerja sistem transmisi pada mesin pemeras sorghum beserta kapasitas
pemerasan mesin pemeras batang sorghum
14 Tujuan Proyek Akhir
Tujuan dalam penulisan Tugas Akhir ini sebagai berikut
1 Melakukan perhitungan dan menganalisa dimensi dalam perancangan
transmisi mesin pemeras batang sorghum
15 Manfaat Proyek Akhir
Manfaat yang diperoleh dari penyusunan laporan Tugas Akhir ini sebagai
berikut
1 Memberikan informasi tentang bagaimana cara kerja sistem transmisi pada
mesin pemeras batang sorghum
2 Menerapkan ilmu perkuliahan elemen mesin dan mata kuliah lainnya yang
berhubungan dengan sistem transmisi mesin pemeras batang sorghum
yang diperoleh dari bangku perkuliahan
16 Metode Pemecahan Masalah
Dalam penyusunan laporan ini penulis mengunakan beberapa metode
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
5
antara lain
1 Observasi
Penulis melakukan pengamatan langsung terhadap kegiatan-kegiatan
khususnya pada obyek-obyek yang berkaitan langsung dengan penggunaan
mesin pemeras batang sorghum
2 Interview
Penulis melakukan tanya jawab dengan operator serta para tenaga ahli
3 Konsultasi
Penulis melakukan konsultasi untuk memperoleh bimbingan serta
petunjuk dari pembimbing lapangan dan sumber-sumber
4 Literatur
Literatur berupa petunjuk kerja operator kuliah internet serta buku-buku
referensi dari perpustakaan Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta
17 Sistematika Penulisan
Dalam penyusunan laporan ini penulisan melakukan pengumpulan data
dengan berbagai cara antara lain
1 Studi Lapangan (Observasi)
Data yang penulis peroleh dari studi lapangan berasal dari
a) Pengamatan selama berada di Kudus
b) Bimbingan dari pemilik bengkel
2 Studi Pustaka (Library Research)
Studi pustaka yang dilakukan untuk memperoleh data-data pendukung
diperoleh dari
a) Manual book yang terdapat di perpustakaan Universitas Sebelas
Maret Surakarta
b) Internet
3 Bertanya langsung kepada karyawan dan pemilik Bengkel Bubut amp Las
ldquoAgung Barokahrdquo Dawe-Kudus
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
6
BAB II
DASAR TEORI
21 Pengertian Tanaman Sorghum
Sorghum termasuk dalam genus Poaceae yang merupakan kelompok
tanaman berbunga seperti gandum beras jagung dan tebu tanaman ini biasanya
memiliki batang berongga dengan daun yang tumbuh pada batang secara
menyirip Sorghum (Sorghum bicolor L) adalah tanaman serealia yang potensial
untuk dibudidayakan dan dikembangkan khususnya pada daerah-daerah marginal
dan kering di Indonesia Keuntungan tanaman sorgum terletak pada daya adaptasi
agroekologi yang luas tahan terhadap kekeringan produksi tinggi perlu input
lebih sedikit serta lebih tahan terhadap hama dan penyakit dibading tanaman
pangan lain Selain itu tanaman sorghum memiliki kandungan nutrisi yang tinggi
sehingga sangat baik digunakan sebagai sumber bahan pangan maupun pakan
ternak alternatif Tanaman sorghum telah lama dan banyak dikenal oleh petani
Indonesia khususnya di daerah Jawa NTB dan NTT Di Jawa sorghum dikenal
dengan nama Cantel dan biasanya petani menanamnya secara tumpang sari
dengan tanaman pangan lainnya Produksi sorghum Indonesia masih sangat
rendah bahkan secara umum produk sorghum belum tersedia di pasar-pasar
Beberapa keuntungan tanaman sorghum dibanding tebu sebagai berikut
1 Adaptasi tanaman sorghum jauh lebih luas dibanding tebu sehingga
sorghum dapat ditanam di hampir semua jenis lahan baik lahan subur
maupun lahan kering
2 Tanaman sorghum memerlukan pupuk relatif lebih sedikit dan
pemeliharaannya lebih mudah daripada tanaman tebu
3 Laju fotosintesis dan pertumbuhan tanaman sorghum jauh lebih tinggi dan
lebih cepat dibanding tanaman tebu
4 Umur panen tanaman sorghum lebih cepat hanya 3-4 bulan dibandingkan
pada tebu yang sampai 7 bulan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
7
22 Sistem Transmisi
Sistem Transmisi adalah sistem yang berfungsi untuk konversi torsi dan
kecepatan (putaran) dari mesin menjadi torsi dan kecepatan yang berbeda-beda
untuk diteruskan ke penggerak akhir Konversi ini mengubah kecepatan putar
yang tinggi menjadi lebih rendah tetapi lebih bertenaga atau sebaliknya
Transmisi daya dengan roda gigi mempunya keuntungan diantaranya
tidak terjadi slip yang menyebabkan speed ratio tetap tetapi sering adanya slip
juga menguntungkan misalnya pada ban mesin (belt) karena slip merupakan
pengaman agar motor penggerak tidak rusak Apabila putaran keluaran (output)
lebih rendah dari masukan (input) maka transmisi disebut reduksi (reduction
gear) tetapi apabila keluaran lebih cepat dari pada masukan maka disebut inkrisi
(increaser gear)
Transmisi daya (Power transmission) adalah upaya untuk menyalurkan
memindahkan daya dari sumber daya (motor diesel bensin turbin gas motor
listrik dll) ke mesin yang membutuhkan daya (mesin bubut pompa kompresor
mesin produksi dll)
23 Teori Roda Gigi
Roda gigi digunakan untuk mentransmisikan daya besar dan putaran yang
tepat Roda gigi memiliki gigi di sekelilingnya sehingga penerusan daya
dilakukan oleh gigi-gigi kedua roda yang saling berkaitan Roda gigi sering
digunakan karena dapat meneruskan putaran dan daya yang lebih bervariasi dan
lebih kompak selain itu roda gigi juga memiliki beberapa kelebihan jika
dibandingkan dengan alat transmisi lainnya yaitu
Oslash Sistem transmisinya lebih ringkas putaran lebih tinggi dan daya yang
besar
Oslash Sistem yang kompak sehingga konstruksinya sederhana
Oslash Kemampuan menerima beban lebih tinggi
Oslash Efisiensi pemindahan dayanya tinggi karena faktor terjadinya slip sangat
kecil
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
8
Oslash Kecepatan transmisi roda gigi dapat ditentukan sehingga dapat digunakan
dengan pengukuran yang kecil dan daya yang besar
Roda gigi harus mempunyai perbandingan kecepatan sudut tetap antara
dua poros Di samping itu terdapat pula roda gigi yang perbandingan kecepatan
sudutnya dapat bervariasi
231 Roda gigi Lurus
Roda gigi lurus digunakan untuk poros yang sejajar atau paralel
Dibandingkan dengan jenis roda gigi yang lain roda gigi lurus ini paling mudah
dalam proses pengerjaannya (machining) sehingga harganya lebih murah
Ciri-ciri roda gigi lurus adalah
1 Daya yang ditransmisikan lt 25000 Hp
2 Putaran yang ditransmisikan lt 100000 Rpm
Jenis-jenis roda gigi lurus antara lain
1 Roda gigi lurus (External Gearing)
Roda gigi lurus (External Gearing) pasangan roda gigi lurus ini digunakan
untuk menaikkan atau menurunkan putaran dalam arah yang berlawanan
Gambar 21 Roda Gigi Lurus Luar
( Yefri Chan ST MT 2011)
232 Nama-nama Bagian Roda gigi
Berikut beberapa buah istilah yang perlu diketahui dalam perancangan
roda gigi yang perlu diketahui yaitu
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
9
1 Lingkaran pitch (pitch circle)
Lingkaran khayal yang menggelinding tanpa terjadinya slip Lingkaran ini
merupakan dasar untuk memberikan ukuran-ukuran gigi seperti tebal gigi jarak
antara gigi dan lain-lain
2 Pinion
Roda gigi yang lebih kecil dalam suatu pasangan roda gigi
3 Diameter lingkaran pitch (pitch circle diameter)
Merupakan diameter dari lingkaran pitch
4 Diametral Pitch
Jumlah gigi persatuan pitch diameter
5 Jarak bagi lingkar (circular pitch)
Jarak sepanjang lingkaran pitch antara profil dua gigi yang berdekatan
atau keliling lingkaran pitch dibagi dengan jumlah gigi secara formula dapat
ditulis
zd
t b1p=
6 Modul (module)
Modul adalah perbandingan antara diameter lingkaran pitch dengan jumlah
gigi
z
dm b1=
7 Adendum (addendum)
Jarak antara lingkaran kepala dengan lingkaran pitch dengan lingkaran
pitch diukur dalam arah radial
8 Dedendum (dedendum)
Jarak antara lingkaran pitch dengan lingkaran kaki yang diukur dalam arah
radial
9 Working Depth
Jumlah jari-jari lingkaran kepala dari sepasang rodagigi yang berkontak
dikurangi dengan jarak poros
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
10
10 Clearance Circle
Lingkaran yang bersinggungan dengan lingkaran addendum dari gigi yang
berpasangan
11 Pitch point
Titik singgung dari lingkaran pitch dari sepasang roda gigi yang
berkontak yang juga merupakan titik potong antara garis kerja dan garis pusat
12 Operating pitch circle
lingkaran-lingkaran singgung dari sepasang roda gigi yang berkontak dan
jarak porosnya menyimpang dari jarak poros yang secara teoritis benar
13 Addendum circle
Lingkaran kepala gigi yaitu lingkaran yang membatasi gigi
14 Dedendum circle
Lingkaran kaki gigi yaitu lingkaran yang membatasi kaki gigi
15 Width of space
Tebal ruang antara rodagigi diukur sepanjang lingkaran pitch
16 Sudut tekan (pressure angle)
Sudut yang dibentuk dari garis normal dengan kemiringan dari sisi kepala
gigi
17 Kedalaman total (total depth)
Jumlah dari adendum dan dedendum
18 Tebal gigi (tooth thickness)
Lebar gigi diukur sepanjang lingkaran pitch
19 Lebar ruang (tooth space)
Ukuran ruang antara dua gigi sepanjang lingkaran pitch
20 Backlash
Selisih antara tebal gigi dengan lebar ruang
21 Sisi kepala (face of tooth)
Permukaan gigi diatas lingkaran pitch
22 Sisi kaki (flank of tooth)
Permukaan gigi dibawah lingkaran pitch
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
11
23 Puncak kepala (top land)
Permukaan di puncak gigi
24 Lebar gigi (face width)
Kedalaman gigi diukur sejajar sumbunya
Gambar 22 Bagian-bagian dari Roda Gigi Lurus
( Khurmi dan Gupta 2002)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
12
24 Komponen-Komponen Mesin Pemeras Batang Sorghum
241 Gear
Gear merupakan sebuah alat yang yang digunakan untuk meneruskan daya
dari poros ke poros lain (Kurmi 2002)
Rumus- rumus perhitungan roda gigi
- Modul (m)
- Jumlah gigi (Z)
- Kelonggaran ( clearance = C )
a Menghitung pitch (P)
P = π x m
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
f Adendum 1 m
g Dedendum 125 m
h Working depth 2 m
i Total depth 225 m
j Filled radius at root 04 m
242 Poros
Dalam pembuatan mesin pemeras batang sorghum rol diperlukan untuk
memeras batang sorghum Poros sendiri adalah batang logam berpenampang
lingkaran yang berfungsi untuk memindahkan putaran atau mendukung suatu
beban
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
13
Jika poros meneruskan daya maka poros mengalami momen puntir akibat
daya yang diteruskan sehingga pada penampang normal sepanjang poros terjadi
tegangan puntir Poros transmisi berfungsi meneruskan daya pada poros terjadi
gaya puntir dan pada penampang poros terjadi tegangan puntir
Bahan poros yang digunakan harus sesuai dengan fungsi poros tersebut
Untuk mendapatkan dimensi poros yang sesuai dibutuhkan gaya-gaya yang
bekerja pada poros tersebut Dengan gaya tersebut dapat ditentukan momen yang
bekerja Dengan mengetahui kekuatan material poros dan momen yang terjadi
maka didapatkan diameter poros yang diperlukan
Bahan dan diameter yang digunakan pada poros rol adalah sama Untuk
mengetahui beban reaksi yang terjadi pada poros dirumuskan sebagai berikut
1 Tinjauan terhadap momen puntir ekuivalen (Kurmi 2002462)
Te = radicAgrave挠十馆挠helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(21)
atau dengan persamaan
Te = 錰좨 τs D
3 ( Poros padat )
Te = 錰좨 C Do3 (1 - K4) ( Poros berongga )
2 Tinjauan terhadap momen lengkung ekuivalen (Kurmi 2002463)
Me = 좨挠 ( M + radicAgrave挠十馆挠) helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(22)
atau
Me = 錰脑挠徽评D3 ( Poros padat )
Me = 錰脑挠徽评Do3(1 - K4) ( Poros berongga )
Dimana Te = momen puntir ekuivalen ( Kgm)
Me = momen bending ekuivalen ( Kgmm )
Do = diameter luar poros ( mm )
K = Di Do ( ditentukan = 04 )
τs =tegangan geser ( Kgmm2 )
σt = tegangan tarik ( Kgmm2 )
M = momen lentur yang terjadi ( Kgmm )
T = torsi yang terjadi (Kgmm)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
14
243 Rol
Sebuah rol pemeras terdiri dari mantel (selubung) yang biasanya terbuat
dari besi cor dan di pasang dengan cara disusutkan pada sebuah poros yang
terbuat dari baja tempa Berikut ini adalah gambar dari seperangkat rol pemeras
batang sorghum
( Yefri Chan ST MT 2011)
Gambar 23 Sebuah Rol Pemeras Batang Sorghum
Biasanya menurut standar dari Amerika ukuran diameter leher poros
seperti gambar diatas adalah separuh dari diameter rol gilingan
Mantel rol sendiri terbuat dari besi cor dengan campuran dari beberapa
logam lain seperti karbon mangan silisium fosfor dan belerang dengan
maksud untuk memperoleh hasil pengecoran yang baik sebagai rol pemeras
yaitu permukaannya keras dan berbutir kasar
244 Puli
Puli merupakan salah satu elemen dalam mesin yang berfungsi sebagai
alat yang meneruskan daya dari satu poros ke poros yang lain dengan
menggunakan sabuk Puli besi cor (Cast Iron Pulley) Puli secara umum terbuat
dari cast iron karena harganya yang lebih murah Puli yang digunakan pada
motor dan kompresor ini adalah terbuat dari cast iron
245 Sabuk
Sabuk berfungsi sebagai alat yang meneruskan daya dari satu poros ke
poros yang lain melalui dua puli dengan kecepatan rotasi sama maupun berbeda
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
15
2451 Perencanaan Puli dan Sabuk
1 Perbandingan kecepatan
Perbandingan antara kecepatan puli penggerak dengan puli pengikut
ditulis dengan persamaan sebagai berikut 潜前实融前融潜 (23)
Dimana
D1 = Diameter puli penggerak (mm)
D2 = Diameter puli pengikut (mm)
N1 = Kecepatan puli penggerak (Rpm)
N2 = Kecepatan puli pengikut (Rpm)
2 Kecepatan linier sabuk
Kecepatan linier sabuk dapat ditulis dengan matematis sebagai berikut
v = 60
Ndp (24)
Dimana
v = Kecepatan linier sabuk (ms)
d = Diameter puli pengikut (mm)
N = Putaran puli pengikut (Rpm)
3 Panjang Sabuk
Panjang sabuk adalah panjang total dari sabuk yang digunakan untuk
menghubungkan puli penggerak dengan puli pengikut Dalam perancangan
ini digunakan sabuk terbuka
(Khurmi RS 2002)
Gambar 24 Panjang Sabuk dan Sudut Kontak Pada Sabuk Terbuka
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
16
Persamaan panjang total sabuk terbuka dapat ditulis sebagai berikut
(Khurmi RS 2002)
dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig -+++=
xrr
xrrL2
2121
)(2)(p (25)
Dimana
L = Panjang total sabuk (mm)
x = Jarak titik pusat puli penggerak dengan puli pengikut (mm)
r1 = Jari-jari puli kecil (mm)
r2 = Jari-jari puli besar (mm)
4 Perbandingan tegangan pada sisi kencang dan sisi kendor
Persamaan perbandingan tegangan antara sisi kencang dengan sisi kendor
dapat ditulis sebagai berikut (Khurmi RS 2002)
bqm coseclog322
1 =T
T (26)
Dimana
T1 = Tegangan tight side sabuk (N)
T2 = Tegangan slack side sabuk (N)
micro = Koefisien gesek
θ = Sudut kontak (rad)
β = Sudut alur puli (o)
5 Sudut kerja puli (α)
Persamaan sudut kerja puli dapat ditulis dengan persamaan sebagai berikut
(Khurmi RS 2002)
Sin α = X
rr112 -
(untuk sabuk terbuka) (27)
Sudut kontak puli
θ = (180 ndash 2 α) 180p
rad (untuk sabuk tertutup) (28)
6 Kecepatan sabuk (v)
Besarnya kecepatan sabuk dapat dihitung dengan persamaan sebagai
berikut (Khurmi RS 2002)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
17
v = 60
Ndp (29)
Dimana
v = Kecepatan sabuk (ms)
d = Diameter sabuk (mm)
N = Putaran sabuk (rpm)
7 Daya yang ditransmisikan oleh sabuk
Persamaan daya yang dipindahkan oleh sabuk dapat ditulis dengan
persamaan sebagai berikut (Khurmi RS 2002)
P = (T1 - T2) v n (210)
Dimana
P = Daya yang dipindahkan oleh sabuk (W)
T1 = Tegangan tight side sabuk (N)
T2 = Tegangan slack side sabuk (N)
v = Kecepatan sabuk (ms)
n = Banyak sabuk
25 Pasak
Pasak adalah salah satu penahan beban dimana beban yang timbul atau
beban yang terjadi adalah beban geser dan beban bending Pada perancangan
pasak dalam memilih besar pasak tergantung dari besar perhitungan antara
perhitungan menurut tegangan geser dan tegangan bending
1 Tegangan geser
Tegangan geser adalah tegangan yang disebabkan oleh gaya yang bekerja
sepanjangsejajar dengan luas penampang gaya
Persamaan yang digunakan adalah
AF
=t (211)
Dimana
t = Tegangan geser (Nmm2)
F = Gaya (N)
A = Luas penampang (mm2) (Khurmi dan Gupta 2002)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
18
2 Tegangan bending
Dimana rumus yang digunakan
ws =oIYM
(212)
Y
IZ o= (213)
ws =ZM
(214)
Dimana
M = Momen lentur
Y = Jarak sumbu netral ke titik tempat tegangan yang ditinjau
ws = Tegangan lentur
oI
= Momen inersia
Z = Section modulus
26 Statika
Statika adalah ilmu yang mempelajari tentang statika dari suatu beban
terhadap gaya-gaya dan juga beban yang mungkin ada pada bahan tersebut
Dalam ilmu statika keberadaan gaya-gaya yang mempengaruhi sistem menjadi
suatu obyek tinjauan utama Sedangkan dalam perhitungan kekuatan rangka
gaya-gaya yang diperhitungkan adalah gaya luar dan gaya dalam
261 Gaya Luar
Beban
Reaksi Reaksi
Beban puli
Gambar 25 Sketsa Prinsip Statika Kesetimbangan
( Popov EP 1996 )
Beban roda gigi
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
19
Adalah gaya yang diakibatkan oleh beban yang berasal dari luar sistem
yang pada umumnya menciptakan kestabilan konstruksi Gaya luar dapat berupa
gaya vertikal horisontal dan momen puntir Pada persamaan statis tertentu untuk
menghitung besarnya gaya yang bekerja harus memenuhi syarat dari
kesetimbangan
ΣFx = 0 (215)
ΣFy = 0 (216)
ΣM = 0 (217)
262 Gaya Dalam
Gaya dalam dapat dibedakan menjadi
1 Gaya normal (normal force) adalah gaya yang bekerja sejajar sumbu
batang
2 Gaya lintang geser (shearing force) adalah gaya yeng bekerja tegak lurus
sumbu batang
3 Momen lentur (bending momen)
Persamaan kesetimbangannya adalah (Popov EP 1996)
sect Σ F = 0 atau Σ Fx = 0
Σ Fy = 0 (tidak ada gaya resultan yang bekerja pada suatu benda)
sect Σ M = 0 atau Σ Mx = 0
Σ My = 0 (tidak ada resultan momen yang bekerja pada suatu benda)
263 Tumpuan
Dalam ilmu statika tumpuan dibagi atas
1 Tumpuan rolpenghubung
Tumpuan ini dapat menahan gaya pada arah tegak lurus penumpu
biasanya penumpu ini disimbolkan dengan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
20
Gambar 26 Sketsa Reaksi Tumpuan Rol
2 Tumpuan sendi
Tumpuan ini dapat menahan gaya dalam segala arah
Gambar 27 Sketsa Reaksi Tumpuan Sendi
264 Diagram Gaya Dalam
Diagram gaya dalam adalah diagram yang menggambarkan besarnya
gaya dalam yang terjadi pada suatu konstruksi Sedang macam-macam diagram
gaya dalam itu sendiri sebagai berikut
1 Diagram gaya normal (NFD)
Yaitu diagram yang menggambarkan besarnya gaya normal yang terjadi
pada suatu konstruksi
2 Diagram gaya geser (SFD)
Yaitu diagram yang menggambarkan besarnya gaya geser yang terjadi
pada suatu konstruksi
3 Diagram moment (BMD)
Yaitu diagram yang menggambarkan besarnya momen lentur yang terjadi
pada suatu konstruksi
27 Mesin Bubut
Proses permesinan adalah waktu yang dibutuhkan untuk mengerjakan
elemen-elemen mesin yang meliputi proses kerja mesin dan waktu pemasangan
Reaksi
Reaksi
Reaksi
( Popov EP 1996 )
( Popov EP 1996 )
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
21
Pada umumnya mesin-mesin perkakas mempunyai bagian utama yaitu
a Motor penggerak (sumber tenaga)
b Kotak transmisi (roda-roda gigi pengatur putaran)
c Pemegang benda kerja
d Pemegang pahatalat potong
Prinsip kerja mesin mesin bubut adalah benda kerja yang berputar dan
pahat yang menyayat baik memanjang maupun melintang Sedangkan macam-
macam pekerjaan yang dapat dikerjakan dengan mesin ini adalah antara lain
- Pembubutan memanjang dan melintang
- Pengeboran
- Pembubutan dalam atau memperbesar lubang
- Membubut ulir luar dan dalam
Perhitungan waktu kerja mesin bubut adalah
1 Kecepatan pemotongan (v)
V = πD (218)
Dimana
D = diameter banda kerja (mm)
N = kecepatan putaran (rpm)
2 Pemakanan memanjang
Waktu permesinan pada pemakanan memanjang adalah
n = d
v
1000p
(219)
Tm = nS
L
r (220)
Dimana
Tm = waktu permesinan memanjang (menit)
L = panjang pemakanan (mm)
S = pemakanan (mmput)
n = putaran mesin (Rpm)
d = diameter benda kerja (mm)
v = kecepatan pemakanan (mmnt)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
22
3 Pada pembubutan melintang
Waktu permesinan yang dibutuhkan pada waktu pembubutan melitang
adalah
Tm = nS
r
r (221)
Dimana
r = jari-jari bahan (mm)
28 Pengecoran atau penuangan (casting)
Pengecoran atau penuangan (casting) merupakan salah satu proses
pembentukan bahan bakubahan benda kerja yang relatif mahal dimana
pengendalian kualitas benda kerja dimulai sejak bahan masih dalam keadaan
mentah Komposisi unsur serta kadarnya dianalisis agar diperoleh suatu sifat
bahan sesuai dengan kebutuhan sifat produk yang direncanakan namun dengan
komposisi yang homogen serta larut dalam keadaan padat
Proses penuangan juga merupakan seni pengolahan logam menjadi bentuk
benda kerja yang paling tua dan mungkin sebelum pembentukan dengan
panyayatan (chipping) dilakukan Sebagai mana ditemukan dalam artifacts kuno
menunjukkan bukti keterampilan yang luar biasa dalam pembentukan benda dari
bahan logam dengan menuangkan logam yang telah dicairkan (molten metals)
kedalam cetakan pasir khusus menjadi bentuk tertentu Pengecoran dengan
menggunakan cetakan pasir juga merupakan teknologi yang menuangkan larutan
cair dari logam secara hati-hati kedalam cetakan pasir yang sudah dipersiapkan
dengan hasil yang mendekati sempurna Oleh karena itulah proses pembentukan
melalui teknik penuangan ini juga digunakan pada level kebangsawanan seperti
pembuatan benda-benda seni seperti ornament alam dan alat memasak dan lain-
lain
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
23
BAB III
PERENCANAAN DAN PERHITUNGAN
31 Cara KerjaSistemTransmisiPadaMesinPemerasBatangSorghum
Cara kerja mesin ini adalah tenaga dari motor diesel akan dipindahkan
melalui belt menuju puli besar setelah itu putaran ditransmisikan melalui roda gigi
transportir pertama ke roda gigi sedang kemudian putaran itu ditransmisikan lagi
oleh roda gigi transportir kedua ke roda gigi besar Putaran roda gigi besar ini
dihubungkan dengan roda gigi pada rol depan sehingga poros rol berputar
Selanjutnya putaran poros rol depan ini ditransmisikan ke poros rol atas dan
belakang melalui tiga buah roda gigi sehingga poros rol atas dan belakang dapat
berputar Putaran ketiga buah rol dibuat searah agar saat batangsorghum
dimasukkan batangsorghum dapat terbawa oleh rol
Secara garis besar proses mesin pemeras batangsorghum adalah mula-
mula batangsorghum dimasukkan antara rol atas dan rol depan kemudian rol
menggilas batangsorghum Penggilasan rol pertama masih tersisa nira dalam
ampas yang kemudian digilas kembali oleh rol belakang sehingga tidak ada lagi
nira yang tersisa dalam ampas Nira tersebut akan jatuh ke penadah yang telah
disediakan Nira yang telah terkumpul dalam penadah tersebut dapat langsung
digunakan untuk proses pembuatan bio etanol selanjutnya
32 PerencanaanPulidanSabuk
Diketahuispesifikasitransmisipadamesinpemerasbatangsorghumdandiesel
sebagaiberikut
1 Putarandiesel ( 1N ) = 1420 Rpm
2 Diameter puli yang digerakan ( 2D ) = 795 mm
3 Panjangsumbupuli dieseldanpuli yang digerakkan( x ) = 4m
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
24
Analisa perhitungan
1 Kecepatan sabuk
V = p 1d 抈學恘迷
= 米學 酵迷 學酵學 d迷恘迷
= 2972 ms
2 Panjang sabuk yang digunakan
dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig -+++=
x
ddxddL
4
)(2)(
2
221
21
p
= 157Ῠ04十0795邹十24十族ῨĖi能Ė行k闹邹潜ii 祖
=157(1195)+8+Ῠ能ĖƼk闹邹潜嫠o
=1876+8+001
=9886 m
3 Sudut kontak (q ) yang terjadi pada sabuk antara puli diesel dan pulimesin
pemeras batang sorghum
Gambar31Sabukdanpuli
x = 4 m
B Puli diesel
Puli yang digerakkan
A
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
25
Untuksabukterbuka sudutsinggung yang terjadiantarasabukdanpuli
Sin x
dd
x
rr
21212 -
=-
=a
= Ė行k闹能Ėi㷠i
a = 滚轨柜能嫠00495
= 283deg
Sudut kontak puli pada motor
θ = (180deg ndash 2 α) 180p
= (180deg ndash 2 283deg) 180
143
= (17434deg) 01744
= 304rad
Sudut kontak puli pada roda gigi
θ = (180deg+ 2 α) 180p
= (180deg + 2 283deg) 180
143
= (18566deg) 01744= 304 rad
4 Koefisien gesekan
micro = 054 ndash d恘學ad恘嫩剿
= 054 ndash d恘學ad恘嫩d幂蜜d
= 054 ndash d恘學密d米d
= 054 - 0233= 03
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
26
MenghitungBesarnyaKapasitasMesinPemerasBatangSorghum
Luassatubatangsorghum故实挥辊㷠
= 314 (12)2
= 452 16 mm2
Luassepuluhbatangsorghum = 452 16 mm2 x 10 batang
= 4521 6 mm2
Gaya pemerasanadalah
(Ft) = 鸟拟
= 嫠㷠iĖƼi念鸟狞i闹㷠嫠o弄弄潜
= 274kN
Gaya perasdengansudut 70
Ft = 2740 N cos 70
= 8375 N
Kemudianuntukmenentukandaya yang
diperlukanpadamesinpemerastebuiniadalahsebagaiberikut
Torsi padarolatas
T = Gaya x frac12 diameter
= 8375N x 0105 m
= 8775Nm
Dayauntukmemutarrol
P =m行行闹娘弄诺㷠π诺iĖoĖ
= 36738 watt
= Ƽo行Ƽm糯狞疟疟行io
= 492 HP
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
27
Perbandingantranmisi
1 Motor Puli A ΰ嫠ΰ㷠 = 劈㷠劈嫠
N2 = 嫠i㷠Ė铺i嫠行k闹
= 73232 Rpm
2 Puli B - Pinion C
Satuporos maka NA = NC
NA = 73232 Rpm
3 Pinion C ndash Roda Gigi D
ND = 劈品ΰ品劈劈
=嫠㷠i行Ƽ㷠Ƽ㷠破颇屏oĖi
= 15035Rpm
4 Roda Gigi D ndash Pinion E
Satuporosmaka ND=NE
ND = 15035Rpm
5 Pinion E ndash Roda Gigi F
NF = 劈琵ΰ琵劈毗
= 嫠闹ĖƼ闹㷠嫠闹m嫠㷠
= 398 Rpm 40 ࡨ Rpm
Torsi padarodagigiOslash 875 mm
T =鸟诺oĖ㷠胚诺iĖ
= Ƽo行Ƽm诺oĖ㷠气铺iĖ
= 8775Nm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
28
DayauntukmemutarporosrodagigiOslash 875 mm
P = 孽诺㷠π诺娘oĖ
= m行行闹诺㷠π诺嫠闹ĖoĖ
= 16734 watt
Torsipadaporospuli
T = 鸟诺oĖ㷠胚诺娘
= 嫠o行Ƽi诺oĖ㷠胚诺行ƼĖ
= 234Nm
Dayauntukmemutarporospuli
P = 孽诺㷠π诺娘oĖ
= 㷠Ƽi诺㷠π诺行ƼĖoĖ
= 17904 watt
= 嫠行kĖi糯狞疟疟行io
asymp 24 HP
Olehkarenaitu kitamengambil diesel dengandaya 24 HP
Daya yang ditransmisikan P = 24 HP
17904 W = Ῠ馆嫠石馆㷠) v = Ῠ馆嫠石馆㷠) 2972 馆嫠 石馆㷠 = 嫠行kĖi㷠k行㷠
馆嫠 石馆㷠 = 60242棺 (i)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
29
딸轨v硅棍逛闺锅轨 23 log 足飘前飘潜卒 = 幌嫠凰嫠 实0h果h04 实0912
log dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig
2
1
T
T = Ėk嫠㷠㷠Ƽ
log dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig
2
1
T
T = 0397
dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig
2
1
T
T = 249 (ii)
Dari persamaan (i) dan (ii) 60242十馆㷠馆㷠 实249
60242 + 馆㷠 = 249馆㷠
60242 = 149 馆㷠 馆㷠 = 40438 N 馆嫠 石404h棺实60242棺 馆嫠 = 100672 N
5 Massa per meter panjang sabuk (m)
m = Area x Panjang x Densitas
= A x 9886m x 1140kgm3= 9886 A kgm2
6 Gaya tarik sentrifugal (Tc)
Tc = m x V2
= 9886 A kgm2x (2972ms)2
= 9886 A x 8832784 N
= 873210o A N
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
30
7 Gaya tarik total
T = T1+ Tc
= 100672N+873210o A N (iii)
8 Gaya tarik maksimum pada sabuk (T)
T = As
= 410o A N (iv)
Dari persamaan (iii) dan (iv)
100672N+873210o A N = 410o A N
4732 10o A N = 100672 N
A = 212747 10能o桂㷠
A = 212747桂桂㷠
9 Daya yang ditransmisikan sabuk pada kecepatan v = 2935ms
P = )( 21 TT - v
= (100672 Nndash 40438N)2935 ms
= 17678679watt
= 2370 hP
v Daya yang ditransmisikan hanya 2370 hP hal ini dikarenakan pada
saat sabuk berputar terjadi selip antara sabuk dengan puli oleh karena itu daya
yang ditransmisikan tidak 24 hP
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
31
33 PerhitunganRoda Gigi
1 Dalam menghitung roda gigi AElig 124 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 8 mm
- Jumlah gigi (Z) 11
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 8 mm
= 2512 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 8 + 025 x 8 mm
= 18 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 8 mm x 11
= 88 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 88 mm ndash 2 (8mm + 025 x 8mm)
= 60 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 88 mm + 36 mm= 124 mm
f Adendum 1 m 8 mm
g Dedendum 125 m 10 mm
h Working depth 2 m 16 mm
i Total depth 225 m 18 mm
j Filled radius at root 04 m 32 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
32
2 Dalam menghitung roda gigi AElig875 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 14 mm
- Jumlah gigi (Z) 58
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 14 mm
= 4396 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 14 + 025 x 14 mm
= 315 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 14 mm x 58
= 812 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 812 mm ndash 2 (14 mm + 025 x 14 mm)
= 777 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 812 mm + 63 mm
= 875 mm
f Adendum 1 m 14 mm
g Dedendum 125 m 17 mm
h Working depth 2 m 28 mm
i Total depth 225 m 315 mm
j Filled radius at root 04 m 56 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
33
3 Dalam menghitung roda gigi AElig215 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 10 mm
- Jumlah gigi (Z) 17
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 10 mm
= 314 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 10 + 025 x 10 mm
= 225 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 10 mm x 17
= 170 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 170 mm ndash 2 (10 mm + 025 x 10 mm)
= 145 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 170 mm + 45 mm)
= 215 mm
f Adendum 1 m 10 mm
g Dedendum 125 m 125 mm
h Working depth 2 m 20 mm
i Total depth 225 m 225 mm
j Filled radius at root 04 m 4 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
34
4 Dalam menghitung roda gigi AElig604 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 8 mm
- Jumlah gigi (Z) 71
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 8 mm
= 2512 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 8 + 025 x 8 mm
= 18 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 8 mm x 71
= 568 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 568 mm ndash 2 (8 mm + 025 x 8 mm)
= 548 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 568 mm + 36 mm)
= 604 mm
f Adendum 1 m 8 mm
g Dedendum 125 m 10 mm
h Working depth 2 m 16 mm
i Total depth 225 m 18 mm
j Filled radius at root 04 m 32 mm
331 Menghitung Kekuatan Roda Gigi
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
35
1 kekuatan roda gigi AElig124 yang berfungsi sebagai pinion
a menghitung kecepatan pinion
Dalam menghitung kecepatan dari pinion dibutuhkan data-data
sebagai berikut
- Modul (m) 8 mm
- Jumlah gigi dari pinion (Tp) 11
- Jumlah putaran dari roda gigi pinion (柜颇) 124 rpm
- Jumlah gigi dari roda gigi (馆啤) 71
- Allowable Static Stress (fo) lampiran 4 105 kg桂桂㷠
- Lebar muka gigi (b) 15708 mm
- Faktor keamanan (Cs) lampiran 5 125
Kecepatan dari pinion adalah 惯 实挥果딸贵果柜贵100
实挥果桂果馆贵果柜贵100
实挥果8果11果124100
= 34264 mmenit
= 57 m detik
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
36
34 Desain Poros Roda Gigi
DesainPorosPulidanRodaGigi Pinion Dengan Gear
Diketahui P = 24 PK = 17904 watt T1 = 100672 N
N = 730 Rpm T2 = 40438 N
T1 T2 实25世
WGear = 3924 N
WPuli = 106635 N
σ = 40 Mpa = 40 N mm世 2
Km = 2
Kt = 2
DGear = 124 mm =RGear = 63 mm
DPuli = 795 mm = RPully = 3975 mm
Maka torsi yang di transmisikanoleh shaft
T = 鸟时oĖ㷠胚娘 实 嫠行kĖi时oĖ㷠胚时行ƼĖ = 234 Nm =234000Nmm
Bebankebawah vertical porospadapuli
= T1 + T2 + Wpuli =(100672 +40438 + 106635) N
= 247745 N
Torsi pada gear samapadaporos makabeban vertical keatasporospada gear
Ft = 孽捏扭泞狞暖实 㷠Ƽi时嫠Ė遣o㷠
= 39 x 103 N
Total bebanvertikalkeataspadaporos
Ft ndash Wgear = 3900 ndash 3924 = 386076 N
RC
386076 N
247745 N
RD
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
37
Dari momen di D
RC x 270 = 386076 x 380 + 247745 x 110
RC = 嫠io行Ėmmm嫩㷠行㷠闹嫠k闹㷠行Ė
RC = 6443 N
RD + 386076 = RC + 247745 N
RD = 6443 + 247745- 386076
RD = 110479 N
BM di gear danpuli = 0
BM di A = 386076 110 = 4246836 Nmm
BM di B = 247745 110 = 2715195 Nmm
BM maksimum di A maka M = MA = 4247 10Ƽ Nmm
Moment punter equvivalen
Te = 税ῨKm 时M邹㷠十ῨKt 时T邹㷠
= 税Ῠ2时4247 时10Ƽ邹㷠 十Ῠ2时24h时10Ƽ邹㷠
= 税721480h6 时10o 十2h6196 时10o
= 税957676h6 时10o
= 9786 10Ƽ Nmm
Te = 胚嫠o τ时dƼ
9786 10Ƽ = 气嫠o 时40딸h
dƼ = 12466242
d = 4995mm atau 50 mm
Diameter yang digunakan 50 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa poros pada mesin
dengan diameter 60 mm aman karena melebihi diameter yang diperlukan
yaitu 50 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
38
Gambar 32DesainPorosPulidanRoda Gigi Pinion
B C D
110 270
A C
BD
A
A
A
C D
B
B
D C
B
CD
(a) Space Diagram
(e) BM Diagram
(d) NFD
(c) SFD
(b) Torsi Diagram 234x103 Nmm
1241845Nmm
3048155Nmm
3924 N 106635 N
112895 N 277105 N
A B
110
Pinion Puli
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
39
DesainPorosRoda Gigi Pinion Dengan Gear
Diketahui T = 234x103Nmm
N = 150 Rpm
AC = 85 mm
BD = 85 mm
Dc = 215 mm = Rc = 175 mm
Dd = 604 mm = Rd = 302 mm
AB =290 mm
σ = 84 Nmm2
τ = 40 Mpa = 40 Nmm2
Θc = 80o
Wd = 810 N
Θc = 72o
Wc = 108 N
Km = 2
Kt = 2
Daya yang ditransmisikan
P x 60 = T2πN
P = 㷠Ƽi诺嫠Ėsup3㷠胚嫠闹ĖoĖ
= 36738 Kw
Karena Torsi kebawah di C dan di D sama Maka gayatangensialdigearC
FtC = 孽捏宁 =
㷠Ƽi诺嫠Ėsup3嫠行闹
= 1337 N
Ftcrsquo = 嫠ƼƼ行虐纽c嫠m
=4327 N
Gaya total kebawah di C = Ftc + Wc=4327 N + 108 N = 4435 N
Gaya tangensial gear D
FtD = 孽捏拧 =
㷠Ƽi诺嫠Ėsup3ƼĖ㷠 = 7748 N
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
40
Ftdrsquo = 行行im虐纽c嫠Ė
= 行行imĖ嫠om = 4612 N
Gaya total kebawah di C = FtD + WD=4612 N + 810 N = 5422 N
Maka RAdan RB = Reaksipada A dan B
RA + RB = 5422 N + 4435 N
= 9857 N
Momen di A
RB x 290 = 5422 x 205 + 4435 x 85
RB = 嫠嫠嫠嫠闹嫠Ė嫩Ƽ行ok行闹㷠kĖ
RB = 5133 N
RA = 9857 ndash 5133 = 4724 N
BM di C
MC = RA x 85
= 4724 x 85
= 401540Nmm
BM di D
MD = RB x 85
= 5133 x 85
= 436305Nmm
Maximum bending momen
M = MD = 436305Nmm
A
C D
B120
290
RB RA
5422 N 4435 N
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
41
MomenPuntirEquivalent
Te = 税ῨKmxM邹sup2十ῨKtxT邹sup2 = 税Ῠ2x4h6h05邹㷠 十Ῠ2x2h4≯10Ƽ邹sup2 = 税76x10嫠嫠 十219x10嫠嫠
= 税979x10嫠Ė
= 989 x 10闹 Nmm
989 x 10闹 Nmm = 气嫠o xτxdsup3
dsup3 = 1129275
d asymp 50 mm
untuk Equivalent bending momen ( Me)
Me = 嫠㷠 揍KmxM 十税ῨKwxM邹㷠十ῨKtxT邹] = 嫠㷠 揍Ῠ2x4h6h05邹十9890000] = 嫠㷠 1861610
= 930805Nmm
930805 Nmm= 气Ƽ㷠 xσbxdsup3
dsup3 = 1129275
d = 48 mm
darikedua diameter tersebutdiambil yang paling besar
d = 50 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa poros pada mesin
dengan diameter 65 mm aman karena melebihi diameter yang diperlukan
yaitu 50 mm Namun sebaiknya diameter poros yang digunakan adalah 60
mm tidak terlalu besar melebihi 50 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
42
3
A B
C D
120
290
A C
BD
A
A
A C D
B
B
D CB
C D
(a) Space Diagram
(e) BM Diagram
(d) NFD
(c) SFD
(b) Torsi Diagram 234x103 Nmm
436305 Nmm 401540 Nmm
4435N 5422N
5113 N 4724 N
Gambar 33DesainPorosRoda Gigi Pinion Dengan Gear
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
43
35 Menentukan Dimensi pasak
Pasakdigunakanuntukmenahangaya geser antara poros dengan rol
maupun poros dengan gear Bahanpasakterbuatdari ST 42
kekuatanbahandiketahuikekuatangesersebesar τ=40
Nmm2dankekuatantariksebesar
σ= 70 Nmm2
1 Kekuatanijin pasak
- Tegangantarikmaksimumpasak
σu = 70 Nmm2
σmax =σy
= 40 Nmm2
- Tegangangesermaksimumpasak
τ max = 嫠㷠σ max
= 嫠㷠40 Nmm㷠
= 20 Nmm㷠
2 Diameter poros diketahui 50 mm dari tabel didapat
w = 16 mm
t = 10mm
dan bila diketahui T = l x w x τ x 焦d = l x 16 x 42 x
a迷d = 16800 l N mm(i)
dan juga T = 靳學恘 x τ x 焦米 =
靳學恘 x 42 x a迷米 = 103 x 學迷恘N铰铰d (ii)
maka dari persamaan (i) dan (ii) didapat
l = 學迷米學迷恘梗铰铰d學恘密迷迷抈铰铰 = 61 31 mm
dan bila diketahui T = l x 缴d x σ x
焦d = l x 學迷d x 70 x
a迷d = 87510 l N mm(iii)
maka dari persamaan (ii) dan (iii) didapat
l = 學迷米學迷恘梗铰铰d密蜜a學迷抈铰铰 = 1177 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
44
maka dimensi pasak adalah w = 16 mm t = 10 mm l = 1177 mm
351 Lubangpasak
Proses penggefrasisan untuk lubangpasakw = 16 mm t = 10 mm l =
1177 mm dengan menggunakan 2 mata frais diameter 5 mm dan 16 mm dua
tahap Bahan poros baja ST 34 Sebelum proses pengefraisan terlebih dahulu
pastikan matafrais tidak dalam keadaan rusak
1 Waktu pengerjaan dengan mata frais 5 mm
Putaran (n) = 150 rpm
Sr = 018
Kedalaman (l) = 10 mm
Waktu untuk sekali pengefraisan
Tm =nSr
ld
30 +
=ĖƼ闹嫩ƼĖ嫠m嫠闹Ė
= 0167 menit
Pengefraisan dilakukan di 4 titik sehingga waktu pengefraisan
= 4 x 0167
= 0668 menit
Waktu setting = 5 menit
Waktu pengefraisan untuk mata frais 5 mm adalah 0668 + 5 = 5668menit
2 Waktu pengefraisan 16 mm dengan mata frais28 mm
Putaran (n) = 150 rpm
Sr = 018
Kedalaman(l) = 10 mm
Waktu untuk sekali pengefraisan
Tm =nSr
ld
30 +
=ĖƼ㷠闹嫩ƼĖ嫠m嫠闹Ė= 038 menit
Pengefraisan dilakukan di 4 titik sehingga waktu pengefraisan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
45
= 4 x 038
= 152 menit
Waktu setting = 5 menit
Waktu pengerjaan untuk mata frais 5 mm adalah 152 + 5 = 652 menit
Waktu total pengerjaan untuk pengefraisan lubang pasak= 12188 menit
atau 13 menit
36 Desain untuk rumah bearing
Untuk diameter bearing 40 mm diameter bor 17 mm lebar bearing 12
mm Dengan no bearing 203 hasil ini didapat dari tabel bearing maka tebal rumah
bearing adalah
Diketahui 逛 = 60 mm ( jarak antar baut)
w = 9465 N
σ ( tegangan bending cast iron) = 15 N桂桂㷠
棍实顺h灌逛2 σ l
棍实顺h94656021512
棍实radic47h25
t = 2175 mm
Untuk diameter bearing 50 mm diameter bor 20 mm lebar bearing 15
mm Dengan nomor bearing 304 hasil ini didapat dari tabel bearing maka tebal
rumah bearing adalah
Diketahui
a =70 mm ( jarak antar baut)
w = 1134 N
σ ( tegangan bending cast iron) = 15 N桂桂㷠
棍实顺h灌逛2 σ l
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
46
棍实顺h11h47021515
棍实税5292
t = 23 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa rumah bearing yang ada pada mesin adalah aman dengan tebal 25 mm
37 Perhitungan Las
Pengelasan yang ada pada kontruksi alat ini terbagi menjadi 2 jenis
untuk bagian rangka adalah las sudut dan las V menggunakan las listrik
Perhitungan kekuatan las pada sambungan tepi padarangka dengan tebal plat 10
mm panjang pengelasan 500 mm sehingga untuk memperhitungkan kekuatan las
ditentukan A dengan
A = 10mm sin 45 500 mm
= 10mm 0707 500 mm
= 3535 mm2
Elektroda yang digunakan E 6013
E 60 = Kekuatan tarik terendah setelah dilaskan adalah 60000 psi atau 420
Nmm2
1 = Posisi pengelasan mendatar vertical atas kepala dan horizontal
3 = Jenis listrik adalah DC poloaritas bolik (DC+) diameter elektroda 5 mm
arus 230 ndash 270 A tegangan 27-29 V
Tegangan yang terjadi pada sambungan adalah
Fmax = ƼĖĖ铺km嫠㷠
= 14715 N
AF max
=s
353551471 N
=s
= 0416 Nmm2
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
47
Tegangan tarik ijin las (st)
st = 05 s ijin
= 05 420 Nmm2
= 210 Nmm2
Karena s pengelasan lts ijin maka pengelasan aman
38 MenentukanKapasitasPenggilasanBatangSorghum
Kapsitaspenggilasan = keliling roll x jumlahputaran
= 2 π r x 40 Rpm
= 2 π 0105 x 40 Rpm
= 26376 mmenit
Kapasitas = kapasitaspenggilasan x beratsorghum x jumlahbatangsorghum
= 263 x 0125 kgm x 10
= 6594 Kgmenit x 60
= 3956 Kgjam
Atau 4000 Kgjam
Makakapasitasmesinpemerasbatangsorghuminiadalah 4000 Kgjam
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
48
BAB IV
PROSES PEMBUATAN ALAT 41 Pembuatan Mesin
Mesin ini dibuat atas kerjasama antara mahasiswa Teknik Universitas
Sebelas Maret dengan bengkel mesin Universitas Sebelas Maret Untuk
menyelesaikannya dibutuhkan waktu 3 bulan dan untuk pengetesan mesin
membutuhkan waktu 1 minggu
411 BahanYang Digunakan
a Dua buah rol dengan diameter 200 mm dan sebuah rol dengan diameter
250 mm sebagai penggilas
b Besi plat dengan tebal 10mm sebagai tempat penghantar nira dan
sorghum
c Besi profil U ukuran 150 x 38 x 38 mm sebagai rangka dan landasan
d Kayu jati ukuran 150 mm x 200 mm sebagai landasan mesin
e Kuningan plat sebagai bantalan geser metal
f Bearing
g Baut M 14 dan M 12 sebagai pengunci bantalan
h Besi diameter 60 mm dan 50 mm sebagai poros
412 Alat Yang Dibutuhkan
a Gergaji
b Mesin bubut
c Mesin bor
d Mesin gerinda
e Mesin las
f Meteran
g Siku mistar baja
h Amplas
i Catthinner
j Kapur
k kuas
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
49
413 Peta Operasi Kerja
Peta operasi kerja adalah Peta Kerja yang menggunakan urutan kerja
dengan jalan membagi pekerjaan tersebut kedalam elemen-elemen operasi
secara detail
Peta Operasi Kerja Pembuatan Roda Gigi dan Roll
Poros Roda Gigi 1 amp 2 Poros Rol 3 4 amp 5 Roda gigi
0-1 0-1 0-1
0-2 0-2 0-2
1-1
1-2
1-3
1-2
1-1
1-1
Di ukur dengan sket match
Operasi Bubut
Pemeriksaan ukuran
0-3
0-4
0-3
0-4
0-3
0-5
Di ukur dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan ukuran
Pembuatan cetakan
Pemeriksaan ukuran
Operasi pengecoran
Di ukur dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan ukuran
Pemeriksaan ukuran
Pemeriksaan ukuran
Operasi mesin bor
Pemeriksaan ukuran
0-4
Operasi mesin gerinda
Pemeriksaan ukuran
1-2
Dirakit
0-5
Proses Perlakuan panas
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
50
Resume
Langkah Kerja Pembuatan Poros Roda Gigi 1 amp 2
- Operasi 1 Proses pengukuran dengan sket match poros yang akan
Dibubut menandainya sesuai dengan ukuran masing-
masing poros
- Operasi 2 Proses pembubutan pada ujung kanan sepanjang 300 mm
dari diameter 70 mm menjadi diameter 65 mm
- Pemeriksaan 1 Diperiksa ukurannya
- Operasi 3 Mengukur dengan menggunakan sket match
- Operasi 4 Dilakukan proses pembubutan pada ujung kiri sepanjang
250 mm dari diameter 70 mm menjadi diameter 65 mm
- Pemeriksaan 2 Diperiksa ukurannya
- Operasi 5 Proses pengefraisan sepanjang 50 mm dengan kedalaman
7mm
- Pemeriksaan 3 Diperiksa ukurannya
Poses pengerjaan
Bahan cast iron grade 15 Oslash70 panjang 555 mm
1 Mengambil bahan dan perlengkapan mesin bubut
2 Mengecek ukuran bahan dan alat bantu yang diperlukan
3 Mempersiapkan mesin bubut dan perlengkapan yang lainya
4 Menyeting pahat dan putaran mesin bubut
5 Menyekam benda kerja sepanjang 180 mm
6 Membubut rata permukaan ujung benda kerja
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
51
7 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadiOslash 65 mm
sepanjang 500 mm
8 Membalik benda kerja
9 Menyekam benda kerja sepanjang 220 mm
10 Memfacing benda kerja sampai benda kerja berukuran panjang 550 mm
11 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadiOslash65 mm
sepanjang250 mm
12 Menganti pahat rata dengan pahat alur
13 Membubut alur benda kerja dengan posisi pahat alur 50 mm dari ujung
benda kerja sedalam 95 mm
14 Mengganti pahat alur dengan pahat rata
15 Melepas benda kerja
Poses pengerjaan
Bahan cast iron grade 15 Oslash 70 panjang 310 mm
1 Mengambil bahan dan perlengkapan mesin bubut
2 Mengecek ukuran bahan dan alat bantu yang diperlukan
3 Mempersiapkan mesin bubut dan perlengkapan yang lainya
4 Menyeting pahat dan putaran mesin bubut
5 Menyekam benda kerja sepanjang 100 mm
6 Membubut rata permukaan ujung benda kerja
7 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadi Oslash 65 mm
sepanjang 150 mm
8 Membalik benda kerja
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
52
9 Menyekam benda kerja sepanjang100 mm
10 Memfacing benda kerja sampai benda kerja berukuran panjang 300 mm
11 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadi Oslash65 mm
sepanjang 160 mm
12 Mengganti pahat rata dengan pahat alur
13 Membubut alur benda kerja dengan posisi pahat alur 50 mm dari ujung
benda kerja sepanjang 78 mm sedalam 95 mm
14 Mengganti pahat alur dengan pahat rata
15 Melepas benda kerja
Langkah Kerja Pembuatan Roda Gigi
- Operasi 1 Proses pengukuran dengan sket match dan meteran untuk
roda gigi yang akan dibuat
- Operasi 2 Proses pembuatan cetakan negative sesuai dengan ukuran
masing-masing roda gigi yang akan dibuat
- Pemeriksaan 1 Diperiksa ukurannya
- Operasi 3 Proses pengecoran dan pembentukan roda gigi
- Operasi 4 Proses penghalusan setelah proses pengecoran
- Operasi 5 Proses perlakuan panas dengan penambahan kadar carbon
untuk meningkatkan tingkat kekerasannya
- Pemeriksaan 2 Diperiksa ukurannya
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
53
Proses pengecoran untuk pembuatan Puli dan Roda Gigi
Gambar 41 Roda gigi lurus
a) Proses awal pembuatan cetakan ini dilakukan dengan terlebih dahulu
membuat model atau Pola dengan posisi model berada pada kedua
bagian cetakan yakni drag dan cope maka model dibuat dari dua keping
kayu (papan) yang digabungkandengan model yang berbentuk bundar
b) Pengerjaan berikutnya ialah pembuatan inti dimana inti (teras) ini dibuat
dari pasir cetak dari jenis Pasir minyak atau pasir kwarsa dengan
campuran minyak nabati
d) Urutan pekerjaan yang harus dilakukan dan dipersiapkan sebelum
pengisian pasir kedalam rangka cetak antara lain
- Menyiapkan plat (papan) landasan
- Tempatkan rangka cetak diatas papan untuk cetakan bawah (drag)
dengan pola inti (kayu) untuk kedudukan inti (teras) pasir
e) Pengisian pasir kedalam rangka cetak
f) Pembuatan saluran dengan cara memasangkan saluran secara tegak lurus
g) Pekerjaan berikutnya ialah menempatkan kembali rangka cetak yakni
menggabungkan kedua cetakan (drag dan cope) pada benda bulat
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
54
simetris ini sebenarnya tidak terlalu sulit dimana yang paling penting
adalah penempatan posisi kedudukan Intinya telah ditempatkan ditengah-
tengah rangka cetak dengan memposisikan lubang cope pada inti serta
posisi pen pengarah dari rangka cetak dalam keadaan sejajar maka posisi
rongga sudah sejajar
h) Proses penuangan merupakan proses yang menentukan keberhasilan
dalam pembentukan benda kerja oleh karena itu didalam pelaksanaannya
harus dilakukan secara hati-hati terutama dalam memperlakukan cetakan
ini Dan yang paling penting lagi dalam proses penuangan ini ialah faktor
keselamatan kerja alat-alat keselamatan kerja seperti sarung tangan
sepatu kaca mata dan lain-lain hendaknya sangat diperhatikan
Gambar 42 Proses penuangan ( Hardi Sujana 2008 )
Langkah Kerja Pembuatan Rumah Bantalan
- Operasi 1 Pengukuran benda kerja untuk rumah bantalan dengan
ukuran 100 mm x 100 mm
- Operasi 2 Proses pemotongan dengan menggunakan mesin las sesuai
dengan yangdirencanakan
- Operasi 3 Pengerjaan penghalusan bekas potongan las dengan
gerinda tangan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
55
- Pemeriksaan 1 Dilakukan pemeriksaan ukuran rumah bantalan
- Operasi 4 Pada bagian rangka yang sudah dilasdiberi tanda titik dan
dibor dengan menggunakan bor tangan untuk menjadi
diameter 80 mm
- Operasi 6 Pemeriksaan ukuran lubang yang telah di bor
Proses Perakitan Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum
Perakitan merupakan tahap terakhir dalam proses perancangan dan
pembuatan suatu mesin atau alat dimana suatu cara atau tindakan untuk
menempatkan dan memasang bagian-bagian dari suatu mesin yang digabung dari
satu kesatuan menurut pasangannya sehingga akan menjadi perakitan mesin yang
siap digunakan sesuai dengan fungsi yang direncanakan
Sebelum melakukan perakitan hendaknya memperhatikan beberapa hal sebagai
berikut
1 Komponen-komponen yang akan dirakit telah selesai dikerjakan dan telah
siap ukuran sesuai perencanaan
2 Komponen-komponen standar siap pakai ataupun dipasangkan
3 Mengetahui jumlah yang akan dirakit dan mengetahui cara pemasangannya
4 Mengetahui tempat dan urutan pemasangan dari masing-masing komponen
yang tersedia
5 Menyiapkan semua alat-alat bantu untuk proses perakitan
Langkah kerja
1 Memasang rol ke- 1 ke- 2 dan ke- 3 pada rangka yang pada kedua
ujungnya terlebih dahulu dipasang bantalan
2 Memasang roda gigi pada poros rol 1 2 dan 3 kemudian dipasak
3 Memasang roda gigi pada sisi luar poros rol kemudian dipasak
4 Memasang poros transmisi pada rangka yang kedua ujungnya dipasangi
bantalan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
56
5 Memasang puli roda gigi pinion dan roda gigi pada poros transmisi
kemudian dipasak
6 Mengecek semua kondisi sambungan dan pergerakan dari roda-roda gigi
42 Perawatan Alat
Perawatan adalah suatu kegiatan atau pekerjaan yang bertujuan untuk
memperpanjang umur mesin Dengan adanya perawatan diharapkan mesin dapat
selalu dalam kondisi siap pakai dan bekerja dengan baik Jenis perawatan tersebut
adalah mengupayakan pencegahan kerusakan sedini mungkin dengan cara
perawatan secara rutin maupun secara berkala
Adapun alasan-alasan yang mendasari diperlukannya perawatan adalah
a Mesin lebih tahan lama dan berfungsi dengan baik
b Menghindari kerusakan sedini mungkin
c Mengurangi penggantian komponen yang rusak dikarenakan sering
dalam pemakaian
Pemeliharaan alat ini mencakup seluruh rangkaian dan komponen mesin pemeras
sorghum yang meliputi
1 Poros dan Rol
Hal-hal yang perlu dilakukan dalam pemeliharaan poros dan rol adalah
a Rol setelah selesai digunakan dibersihkan dari sisa-sisa kotoran dan cairan
yang masih menempel
b Antara poros dan bearing diberi pelumas agar dapat berputar dengan lancar
2 Roda gigi
Hal-hal yang dilakukan untuk perawatan roda gigi
a Melumasi roda gigi tersebut supaya gesekannya dapat lebih halus dan
tidak cepat aus
b Setiap selesai digunakan roda gigi harus dibersihkan dan dicek untuk
mengetahui keadaan gigi-giginya
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
57
3 Rangka
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan rangka adalah
a Mengecat rangka untuk menghindari karat dan keropos
b Membersihkan rangka setelah digunakan untuk menggilas tebu
c Memeriksa sambungan las pada rangka secara berkala
4 Bantalan
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan bantalan
a Melumasi bantalan dengan grease
b Dalam penggunaan apabila perputaran poros dan rol terasa berat dan
suaranya agak kasar maka harus dicek keadaan bantalannya masih dalam
keadaan baik atau tidak
5 Puli dan sabuk
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan puli dan sabuk
a Memeriksa sabuk sebelum digunakan untuk memeras batang sorghum
b Setelah selesai digunakan membersihkan puli dan sabuk dari kotoran dan
debu
6 Diesel
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan diesel
a Mengecek selalu kondisi air pendingin pada mesin diesel
b Mengecek putaran mesin diesel apakah stabil atau tidaknya bila tidak
segera melakukan pengecekan mesin diesel secara menyeluruh
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
58
43 Analisa Biaya Komponen Mesin
Tabel 41 a Biaya Komponen Mesin
No Jenis Komponen Jumlah Harga satuan (Rp)
Harga (Rp)
1 Gear Oslash 20 l = 15 cm 3 30 kg 20000 kg 1800000 2 Gear Oslash 10 l = 10 cm 2 40 kg 20000 kg 1600000 3 Pulley Oslash 100 l = 15 cm 1 100 kg 20000 kg 2000000 4 Gear Oslash 80 l = 15 cm 1 120 kg 20000 kg 2400000 5 Gear Oslash 60 l = 15 cm 1 80 kg 20000 kg 1600000 6 Roller Oslash 20 p = 35 cm 2 60 kg 20000 kg 2400000 7 Roller Oslash 22 l = 15 cm 1 80 kg 20000 kg 1600000 8 Poros penggerak roda gigi 2 20 kg 20000 kg 800000 9 Poros roller 3 15 kg 20000 kg 900000 10 Pasak p=15x1x1 cm 1022000 220000
11 Baut Oslash 26 mm Baut besar untuk dudukan
8 10000 80000
12 Baut Oslash 26 mm Baut pengunci roller
4 15000 60000
13 Plat U p= 10x6x1cm 10m 70000 700000
14 Baut Oslash 22 mm Baut pengunci roda gigi
8 10000 80000
15 Baut Oslash 24 mm Baut penyetel horisontal
2 15000 30000
16 Bearing roller Oslash 40 mm 680000 480000 17 Bearing gear Oslash 50 mm 2 110000 220000 18 Bantalan jati 1000000
19 Beaya Transport mesin dari kudus
750000
20 Beaya lain-lain 250000 Total dana 18980000
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
59
b Honor Teknisi
No Nama Anggaran Waktu Biaya (Rp)
Total (Rp)
1 Honor Teknisi pembuatan 3 buah roller (1 orang )
1 bulan 600000 600000
2 Honor Teknisi pembuatan 5 buah roda gigi pinion (1orang )
2 minggu
600000 600000
3 Honor Teknisi pembuatan 2 buah roda gigi besar (1 orang )
2 minggu
500000 500000
4 Honor Teknisi pembuatan 1 buah pulley (1 orang )
2 minggu
300000 300000
5 Honor Teknisi pembuatan 3 buah mantel roller (1 orang )
3 minggu
1200000 1200000
Total 3200000
Biaya total pembuatan mesin pemeras batang sorghum
Biaya teknisi Rp 320000000
Biaya komponen mesin Rp 1898000000 +
Rp 2218000000
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
60
BAB V
PENUTUP
51 Kesimpulan
Dari hasil Re-Kalkulasi Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum ini
dapat disimpulkan
1 Mesin pemeras batang sorghum ini bekerja dengan menggunakan
penggerak diesel dengan daya 24 hP dan putaran 1420 Rpm
2 Mesin Pemeras Batang Sorghum ini memiliki kapasitas 4000 kgjam
3 Total biaya untuk membuat Mesin Pemeras Batang Sorghum sebesar
Rp22180000-
4 Mesin Pemeras Batang Sorghum ini memiliki tiga buah roller dengan
putaran 40 Rpm dan tiga tingkatan sistem transmisi dengan tiga buah
poros penyangga
52 Saran
Terkait dengan referensi dan data yang didapat masih kurang maka
perhitungan dilakukan dengan asumsi data sehingga bila dilakukan perhitungan
ulang jawaban yangdiasumsikan masih kurang akurat dan kurang tepat
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
61
DAFTAR PUSTAKA
J E Shigley dan Larry D M 1995 ldquoPerancanaan Teknik Mesinrdquo jilid II Edisi
keempat ErlanggaJakarta
Jutz H dan Scharkus E 1996 ldquo Westerman Table for The Metal Traderdquo New
Delhi Weley Eastern Limited
Khurmi RS amp Gupta JK 2002 Machine DesignSCHadamp Company LTD
Ram Nagar-New Delhi
Popov EP 1996 Mekanika Teknik (Machine of Material) Erlangga Jakarta
Sato T dan N Sugiarto H 1994 ldquoMenggambar Mesin Menurut Standart Isordquo PT
Pradya Paramita jakarta
Sularso dan Suga K 1987 Dasar dan PemilihanElemenMesin Cetakankeenam
PradnyaParamitha Jakarta
KenyonWdanGinting D 1985 Dasar-dasarPengelasanErlangga Jakarta
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
2
berputar Putaran ketiga buah rol dibuat searah agar saat sorghum dimasukkan
sorghum dapat terbawa rol
Secara garis besar proses mesin pemeras sorghum adalah mula-mula
sorghum dimasukkan antara rol atas dan rol depan kemudian rol menggilas
sorghum Penggilasan rol pertama masih tersisa nira dalam ampas yang kemudian
digilas kembali oleh rol belakang sehingga tidak ada lagi nira yang tersisa dalam
ampas Nira tersebut akan jatuh ke penadah yang telah disediakan Nira yang telah
terkumpul dalam penadah tersebut dapat langsung digunakan untuk proses
pembuatan bio etanol selanjutnya
Tugas Akhir ini dimaksudkan untuk memberikan suatu fasilitas penunjang
yang dapat dimanfaatkan oleh mahasiswa dalam mempraktekkan dan mengamati
secara langsung tentang pemerasan Mesin Pemeras Batang Sorghum Dalam
sistem transmisi harus dapat diketahui bagaimana mekanisme kerja suatu alat
Pada Tugas Akhir ini penulis tertarik untuk mengamati cara kerja transmisi pada
Mesin Pemeras Batang Sorghum
Gambar 11 Mesin Pemeras Batang Sorghum
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
3
Pengumpulan informasi dan data
(Gathering Information)
Lihat alternatif solusi
(Concept Genrt)
Pilih solusi yang diinginkan
(Concept Evaluation)
Sintesis dan analisis rancangan meliputi
geometri kinematika dinamika kekuatan material proses produksi
estimasi biaya dll
Rancangan memuaskan
Detail rancangan
Produksi pengujian dan
pembuatan Prototipe
Modifikasi untuk produksi
hasil rancangan
Conceptual Design
Embodiment Design
Detail Design
Design problems (Define Problem)
Ya
Tidak
Flow chat Rancang Bangun Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
4
12 Perumusan Masalah
Perumusan masalah dalam proyek akhir ini adalah bagaimana merancang
membuat dan menguji sistem transmisi mesin pemeras batang sorghum yang
sederhana dan efektif Masalah yang akan diteliti meliputi
1 Cara kerja mesin
2 Analisis perhitungan mesin
3 Perkiraan perhitungan biaya
4 Pembuatan mesin
13 Batasan Masalah
Berdasarkan rumusan masalah di atas maka batasan-batasan masalah
pada proyek akhir ini adalah
1 Perhitungan dibatasi hanya pada komponen mesin yang meliputi putaran
roda gigi dan kekuatan poros
2 Cara kerja sistem transmisi pada mesin pemeras sorghum beserta kapasitas
pemerasan mesin pemeras batang sorghum
14 Tujuan Proyek Akhir
Tujuan dalam penulisan Tugas Akhir ini sebagai berikut
1 Melakukan perhitungan dan menganalisa dimensi dalam perancangan
transmisi mesin pemeras batang sorghum
15 Manfaat Proyek Akhir
Manfaat yang diperoleh dari penyusunan laporan Tugas Akhir ini sebagai
berikut
1 Memberikan informasi tentang bagaimana cara kerja sistem transmisi pada
mesin pemeras batang sorghum
2 Menerapkan ilmu perkuliahan elemen mesin dan mata kuliah lainnya yang
berhubungan dengan sistem transmisi mesin pemeras batang sorghum
yang diperoleh dari bangku perkuliahan
16 Metode Pemecahan Masalah
Dalam penyusunan laporan ini penulis mengunakan beberapa metode
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
5
antara lain
1 Observasi
Penulis melakukan pengamatan langsung terhadap kegiatan-kegiatan
khususnya pada obyek-obyek yang berkaitan langsung dengan penggunaan
mesin pemeras batang sorghum
2 Interview
Penulis melakukan tanya jawab dengan operator serta para tenaga ahli
3 Konsultasi
Penulis melakukan konsultasi untuk memperoleh bimbingan serta
petunjuk dari pembimbing lapangan dan sumber-sumber
4 Literatur
Literatur berupa petunjuk kerja operator kuliah internet serta buku-buku
referensi dari perpustakaan Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta
17 Sistematika Penulisan
Dalam penyusunan laporan ini penulisan melakukan pengumpulan data
dengan berbagai cara antara lain
1 Studi Lapangan (Observasi)
Data yang penulis peroleh dari studi lapangan berasal dari
a) Pengamatan selama berada di Kudus
b) Bimbingan dari pemilik bengkel
2 Studi Pustaka (Library Research)
Studi pustaka yang dilakukan untuk memperoleh data-data pendukung
diperoleh dari
a) Manual book yang terdapat di perpustakaan Universitas Sebelas
Maret Surakarta
b) Internet
3 Bertanya langsung kepada karyawan dan pemilik Bengkel Bubut amp Las
ldquoAgung Barokahrdquo Dawe-Kudus
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
6
BAB II
DASAR TEORI
21 Pengertian Tanaman Sorghum
Sorghum termasuk dalam genus Poaceae yang merupakan kelompok
tanaman berbunga seperti gandum beras jagung dan tebu tanaman ini biasanya
memiliki batang berongga dengan daun yang tumbuh pada batang secara
menyirip Sorghum (Sorghum bicolor L) adalah tanaman serealia yang potensial
untuk dibudidayakan dan dikembangkan khususnya pada daerah-daerah marginal
dan kering di Indonesia Keuntungan tanaman sorgum terletak pada daya adaptasi
agroekologi yang luas tahan terhadap kekeringan produksi tinggi perlu input
lebih sedikit serta lebih tahan terhadap hama dan penyakit dibading tanaman
pangan lain Selain itu tanaman sorghum memiliki kandungan nutrisi yang tinggi
sehingga sangat baik digunakan sebagai sumber bahan pangan maupun pakan
ternak alternatif Tanaman sorghum telah lama dan banyak dikenal oleh petani
Indonesia khususnya di daerah Jawa NTB dan NTT Di Jawa sorghum dikenal
dengan nama Cantel dan biasanya petani menanamnya secara tumpang sari
dengan tanaman pangan lainnya Produksi sorghum Indonesia masih sangat
rendah bahkan secara umum produk sorghum belum tersedia di pasar-pasar
Beberapa keuntungan tanaman sorghum dibanding tebu sebagai berikut
1 Adaptasi tanaman sorghum jauh lebih luas dibanding tebu sehingga
sorghum dapat ditanam di hampir semua jenis lahan baik lahan subur
maupun lahan kering
2 Tanaman sorghum memerlukan pupuk relatif lebih sedikit dan
pemeliharaannya lebih mudah daripada tanaman tebu
3 Laju fotosintesis dan pertumbuhan tanaman sorghum jauh lebih tinggi dan
lebih cepat dibanding tanaman tebu
4 Umur panen tanaman sorghum lebih cepat hanya 3-4 bulan dibandingkan
pada tebu yang sampai 7 bulan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
7
22 Sistem Transmisi
Sistem Transmisi adalah sistem yang berfungsi untuk konversi torsi dan
kecepatan (putaran) dari mesin menjadi torsi dan kecepatan yang berbeda-beda
untuk diteruskan ke penggerak akhir Konversi ini mengubah kecepatan putar
yang tinggi menjadi lebih rendah tetapi lebih bertenaga atau sebaliknya
Transmisi daya dengan roda gigi mempunya keuntungan diantaranya
tidak terjadi slip yang menyebabkan speed ratio tetap tetapi sering adanya slip
juga menguntungkan misalnya pada ban mesin (belt) karena slip merupakan
pengaman agar motor penggerak tidak rusak Apabila putaran keluaran (output)
lebih rendah dari masukan (input) maka transmisi disebut reduksi (reduction
gear) tetapi apabila keluaran lebih cepat dari pada masukan maka disebut inkrisi
(increaser gear)
Transmisi daya (Power transmission) adalah upaya untuk menyalurkan
memindahkan daya dari sumber daya (motor diesel bensin turbin gas motor
listrik dll) ke mesin yang membutuhkan daya (mesin bubut pompa kompresor
mesin produksi dll)
23 Teori Roda Gigi
Roda gigi digunakan untuk mentransmisikan daya besar dan putaran yang
tepat Roda gigi memiliki gigi di sekelilingnya sehingga penerusan daya
dilakukan oleh gigi-gigi kedua roda yang saling berkaitan Roda gigi sering
digunakan karena dapat meneruskan putaran dan daya yang lebih bervariasi dan
lebih kompak selain itu roda gigi juga memiliki beberapa kelebihan jika
dibandingkan dengan alat transmisi lainnya yaitu
Oslash Sistem transmisinya lebih ringkas putaran lebih tinggi dan daya yang
besar
Oslash Sistem yang kompak sehingga konstruksinya sederhana
Oslash Kemampuan menerima beban lebih tinggi
Oslash Efisiensi pemindahan dayanya tinggi karena faktor terjadinya slip sangat
kecil
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
8
Oslash Kecepatan transmisi roda gigi dapat ditentukan sehingga dapat digunakan
dengan pengukuran yang kecil dan daya yang besar
Roda gigi harus mempunyai perbandingan kecepatan sudut tetap antara
dua poros Di samping itu terdapat pula roda gigi yang perbandingan kecepatan
sudutnya dapat bervariasi
231 Roda gigi Lurus
Roda gigi lurus digunakan untuk poros yang sejajar atau paralel
Dibandingkan dengan jenis roda gigi yang lain roda gigi lurus ini paling mudah
dalam proses pengerjaannya (machining) sehingga harganya lebih murah
Ciri-ciri roda gigi lurus adalah
1 Daya yang ditransmisikan lt 25000 Hp
2 Putaran yang ditransmisikan lt 100000 Rpm
Jenis-jenis roda gigi lurus antara lain
1 Roda gigi lurus (External Gearing)
Roda gigi lurus (External Gearing) pasangan roda gigi lurus ini digunakan
untuk menaikkan atau menurunkan putaran dalam arah yang berlawanan
Gambar 21 Roda Gigi Lurus Luar
( Yefri Chan ST MT 2011)
232 Nama-nama Bagian Roda gigi
Berikut beberapa buah istilah yang perlu diketahui dalam perancangan
roda gigi yang perlu diketahui yaitu
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
9
1 Lingkaran pitch (pitch circle)
Lingkaran khayal yang menggelinding tanpa terjadinya slip Lingkaran ini
merupakan dasar untuk memberikan ukuran-ukuran gigi seperti tebal gigi jarak
antara gigi dan lain-lain
2 Pinion
Roda gigi yang lebih kecil dalam suatu pasangan roda gigi
3 Diameter lingkaran pitch (pitch circle diameter)
Merupakan diameter dari lingkaran pitch
4 Diametral Pitch
Jumlah gigi persatuan pitch diameter
5 Jarak bagi lingkar (circular pitch)
Jarak sepanjang lingkaran pitch antara profil dua gigi yang berdekatan
atau keliling lingkaran pitch dibagi dengan jumlah gigi secara formula dapat
ditulis
zd
t b1p=
6 Modul (module)
Modul adalah perbandingan antara diameter lingkaran pitch dengan jumlah
gigi
z
dm b1=
7 Adendum (addendum)
Jarak antara lingkaran kepala dengan lingkaran pitch dengan lingkaran
pitch diukur dalam arah radial
8 Dedendum (dedendum)
Jarak antara lingkaran pitch dengan lingkaran kaki yang diukur dalam arah
radial
9 Working Depth
Jumlah jari-jari lingkaran kepala dari sepasang rodagigi yang berkontak
dikurangi dengan jarak poros
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
10
10 Clearance Circle
Lingkaran yang bersinggungan dengan lingkaran addendum dari gigi yang
berpasangan
11 Pitch point
Titik singgung dari lingkaran pitch dari sepasang roda gigi yang
berkontak yang juga merupakan titik potong antara garis kerja dan garis pusat
12 Operating pitch circle
lingkaran-lingkaran singgung dari sepasang roda gigi yang berkontak dan
jarak porosnya menyimpang dari jarak poros yang secara teoritis benar
13 Addendum circle
Lingkaran kepala gigi yaitu lingkaran yang membatasi gigi
14 Dedendum circle
Lingkaran kaki gigi yaitu lingkaran yang membatasi kaki gigi
15 Width of space
Tebal ruang antara rodagigi diukur sepanjang lingkaran pitch
16 Sudut tekan (pressure angle)
Sudut yang dibentuk dari garis normal dengan kemiringan dari sisi kepala
gigi
17 Kedalaman total (total depth)
Jumlah dari adendum dan dedendum
18 Tebal gigi (tooth thickness)
Lebar gigi diukur sepanjang lingkaran pitch
19 Lebar ruang (tooth space)
Ukuran ruang antara dua gigi sepanjang lingkaran pitch
20 Backlash
Selisih antara tebal gigi dengan lebar ruang
21 Sisi kepala (face of tooth)
Permukaan gigi diatas lingkaran pitch
22 Sisi kaki (flank of tooth)
Permukaan gigi dibawah lingkaran pitch
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
11
23 Puncak kepala (top land)
Permukaan di puncak gigi
24 Lebar gigi (face width)
Kedalaman gigi diukur sejajar sumbunya
Gambar 22 Bagian-bagian dari Roda Gigi Lurus
( Khurmi dan Gupta 2002)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
12
24 Komponen-Komponen Mesin Pemeras Batang Sorghum
241 Gear
Gear merupakan sebuah alat yang yang digunakan untuk meneruskan daya
dari poros ke poros lain (Kurmi 2002)
Rumus- rumus perhitungan roda gigi
- Modul (m)
- Jumlah gigi (Z)
- Kelonggaran ( clearance = C )
a Menghitung pitch (P)
P = π x m
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
f Adendum 1 m
g Dedendum 125 m
h Working depth 2 m
i Total depth 225 m
j Filled radius at root 04 m
242 Poros
Dalam pembuatan mesin pemeras batang sorghum rol diperlukan untuk
memeras batang sorghum Poros sendiri adalah batang logam berpenampang
lingkaran yang berfungsi untuk memindahkan putaran atau mendukung suatu
beban
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
13
Jika poros meneruskan daya maka poros mengalami momen puntir akibat
daya yang diteruskan sehingga pada penampang normal sepanjang poros terjadi
tegangan puntir Poros transmisi berfungsi meneruskan daya pada poros terjadi
gaya puntir dan pada penampang poros terjadi tegangan puntir
Bahan poros yang digunakan harus sesuai dengan fungsi poros tersebut
Untuk mendapatkan dimensi poros yang sesuai dibutuhkan gaya-gaya yang
bekerja pada poros tersebut Dengan gaya tersebut dapat ditentukan momen yang
bekerja Dengan mengetahui kekuatan material poros dan momen yang terjadi
maka didapatkan diameter poros yang diperlukan
Bahan dan diameter yang digunakan pada poros rol adalah sama Untuk
mengetahui beban reaksi yang terjadi pada poros dirumuskan sebagai berikut
1 Tinjauan terhadap momen puntir ekuivalen (Kurmi 2002462)
Te = radicAgrave挠十馆挠helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(21)
atau dengan persamaan
Te = 錰좨 τs D
3 ( Poros padat )
Te = 錰좨 C Do3 (1 - K4) ( Poros berongga )
2 Tinjauan terhadap momen lengkung ekuivalen (Kurmi 2002463)
Me = 좨挠 ( M + radicAgrave挠十馆挠) helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(22)
atau
Me = 錰脑挠徽评D3 ( Poros padat )
Me = 錰脑挠徽评Do3(1 - K4) ( Poros berongga )
Dimana Te = momen puntir ekuivalen ( Kgm)
Me = momen bending ekuivalen ( Kgmm )
Do = diameter luar poros ( mm )
K = Di Do ( ditentukan = 04 )
τs =tegangan geser ( Kgmm2 )
σt = tegangan tarik ( Kgmm2 )
M = momen lentur yang terjadi ( Kgmm )
T = torsi yang terjadi (Kgmm)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
14
243 Rol
Sebuah rol pemeras terdiri dari mantel (selubung) yang biasanya terbuat
dari besi cor dan di pasang dengan cara disusutkan pada sebuah poros yang
terbuat dari baja tempa Berikut ini adalah gambar dari seperangkat rol pemeras
batang sorghum
( Yefri Chan ST MT 2011)
Gambar 23 Sebuah Rol Pemeras Batang Sorghum
Biasanya menurut standar dari Amerika ukuran diameter leher poros
seperti gambar diatas adalah separuh dari diameter rol gilingan
Mantel rol sendiri terbuat dari besi cor dengan campuran dari beberapa
logam lain seperti karbon mangan silisium fosfor dan belerang dengan
maksud untuk memperoleh hasil pengecoran yang baik sebagai rol pemeras
yaitu permukaannya keras dan berbutir kasar
244 Puli
Puli merupakan salah satu elemen dalam mesin yang berfungsi sebagai
alat yang meneruskan daya dari satu poros ke poros yang lain dengan
menggunakan sabuk Puli besi cor (Cast Iron Pulley) Puli secara umum terbuat
dari cast iron karena harganya yang lebih murah Puli yang digunakan pada
motor dan kompresor ini adalah terbuat dari cast iron
245 Sabuk
Sabuk berfungsi sebagai alat yang meneruskan daya dari satu poros ke
poros yang lain melalui dua puli dengan kecepatan rotasi sama maupun berbeda
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
15
2451 Perencanaan Puli dan Sabuk
1 Perbandingan kecepatan
Perbandingan antara kecepatan puli penggerak dengan puli pengikut
ditulis dengan persamaan sebagai berikut 潜前实融前融潜 (23)
Dimana
D1 = Diameter puli penggerak (mm)
D2 = Diameter puli pengikut (mm)
N1 = Kecepatan puli penggerak (Rpm)
N2 = Kecepatan puli pengikut (Rpm)
2 Kecepatan linier sabuk
Kecepatan linier sabuk dapat ditulis dengan matematis sebagai berikut
v = 60
Ndp (24)
Dimana
v = Kecepatan linier sabuk (ms)
d = Diameter puli pengikut (mm)
N = Putaran puli pengikut (Rpm)
3 Panjang Sabuk
Panjang sabuk adalah panjang total dari sabuk yang digunakan untuk
menghubungkan puli penggerak dengan puli pengikut Dalam perancangan
ini digunakan sabuk terbuka
(Khurmi RS 2002)
Gambar 24 Panjang Sabuk dan Sudut Kontak Pada Sabuk Terbuka
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
16
Persamaan panjang total sabuk terbuka dapat ditulis sebagai berikut
(Khurmi RS 2002)
dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig -+++=
xrr
xrrL2
2121
)(2)(p (25)
Dimana
L = Panjang total sabuk (mm)
x = Jarak titik pusat puli penggerak dengan puli pengikut (mm)
r1 = Jari-jari puli kecil (mm)
r2 = Jari-jari puli besar (mm)
4 Perbandingan tegangan pada sisi kencang dan sisi kendor
Persamaan perbandingan tegangan antara sisi kencang dengan sisi kendor
dapat ditulis sebagai berikut (Khurmi RS 2002)
bqm coseclog322
1 =T
T (26)
Dimana
T1 = Tegangan tight side sabuk (N)
T2 = Tegangan slack side sabuk (N)
micro = Koefisien gesek
θ = Sudut kontak (rad)
β = Sudut alur puli (o)
5 Sudut kerja puli (α)
Persamaan sudut kerja puli dapat ditulis dengan persamaan sebagai berikut
(Khurmi RS 2002)
Sin α = X
rr112 -
(untuk sabuk terbuka) (27)
Sudut kontak puli
θ = (180 ndash 2 α) 180p
rad (untuk sabuk tertutup) (28)
6 Kecepatan sabuk (v)
Besarnya kecepatan sabuk dapat dihitung dengan persamaan sebagai
berikut (Khurmi RS 2002)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
17
v = 60
Ndp (29)
Dimana
v = Kecepatan sabuk (ms)
d = Diameter sabuk (mm)
N = Putaran sabuk (rpm)
7 Daya yang ditransmisikan oleh sabuk
Persamaan daya yang dipindahkan oleh sabuk dapat ditulis dengan
persamaan sebagai berikut (Khurmi RS 2002)
P = (T1 - T2) v n (210)
Dimana
P = Daya yang dipindahkan oleh sabuk (W)
T1 = Tegangan tight side sabuk (N)
T2 = Tegangan slack side sabuk (N)
v = Kecepatan sabuk (ms)
n = Banyak sabuk
25 Pasak
Pasak adalah salah satu penahan beban dimana beban yang timbul atau
beban yang terjadi adalah beban geser dan beban bending Pada perancangan
pasak dalam memilih besar pasak tergantung dari besar perhitungan antara
perhitungan menurut tegangan geser dan tegangan bending
1 Tegangan geser
Tegangan geser adalah tegangan yang disebabkan oleh gaya yang bekerja
sepanjangsejajar dengan luas penampang gaya
Persamaan yang digunakan adalah
AF
=t (211)
Dimana
t = Tegangan geser (Nmm2)
F = Gaya (N)
A = Luas penampang (mm2) (Khurmi dan Gupta 2002)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
18
2 Tegangan bending
Dimana rumus yang digunakan
ws =oIYM
(212)
Y
IZ o= (213)
ws =ZM
(214)
Dimana
M = Momen lentur
Y = Jarak sumbu netral ke titik tempat tegangan yang ditinjau
ws = Tegangan lentur
oI
= Momen inersia
Z = Section modulus
26 Statika
Statika adalah ilmu yang mempelajari tentang statika dari suatu beban
terhadap gaya-gaya dan juga beban yang mungkin ada pada bahan tersebut
Dalam ilmu statika keberadaan gaya-gaya yang mempengaruhi sistem menjadi
suatu obyek tinjauan utama Sedangkan dalam perhitungan kekuatan rangka
gaya-gaya yang diperhitungkan adalah gaya luar dan gaya dalam
261 Gaya Luar
Beban
Reaksi Reaksi
Beban puli
Gambar 25 Sketsa Prinsip Statika Kesetimbangan
( Popov EP 1996 )
Beban roda gigi
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
19
Adalah gaya yang diakibatkan oleh beban yang berasal dari luar sistem
yang pada umumnya menciptakan kestabilan konstruksi Gaya luar dapat berupa
gaya vertikal horisontal dan momen puntir Pada persamaan statis tertentu untuk
menghitung besarnya gaya yang bekerja harus memenuhi syarat dari
kesetimbangan
ΣFx = 0 (215)
ΣFy = 0 (216)
ΣM = 0 (217)
262 Gaya Dalam
Gaya dalam dapat dibedakan menjadi
1 Gaya normal (normal force) adalah gaya yang bekerja sejajar sumbu
batang
2 Gaya lintang geser (shearing force) adalah gaya yeng bekerja tegak lurus
sumbu batang
3 Momen lentur (bending momen)
Persamaan kesetimbangannya adalah (Popov EP 1996)
sect Σ F = 0 atau Σ Fx = 0
Σ Fy = 0 (tidak ada gaya resultan yang bekerja pada suatu benda)
sect Σ M = 0 atau Σ Mx = 0
Σ My = 0 (tidak ada resultan momen yang bekerja pada suatu benda)
263 Tumpuan
Dalam ilmu statika tumpuan dibagi atas
1 Tumpuan rolpenghubung
Tumpuan ini dapat menahan gaya pada arah tegak lurus penumpu
biasanya penumpu ini disimbolkan dengan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
20
Gambar 26 Sketsa Reaksi Tumpuan Rol
2 Tumpuan sendi
Tumpuan ini dapat menahan gaya dalam segala arah
Gambar 27 Sketsa Reaksi Tumpuan Sendi
264 Diagram Gaya Dalam
Diagram gaya dalam adalah diagram yang menggambarkan besarnya
gaya dalam yang terjadi pada suatu konstruksi Sedang macam-macam diagram
gaya dalam itu sendiri sebagai berikut
1 Diagram gaya normal (NFD)
Yaitu diagram yang menggambarkan besarnya gaya normal yang terjadi
pada suatu konstruksi
2 Diagram gaya geser (SFD)
Yaitu diagram yang menggambarkan besarnya gaya geser yang terjadi
pada suatu konstruksi
3 Diagram moment (BMD)
Yaitu diagram yang menggambarkan besarnya momen lentur yang terjadi
pada suatu konstruksi
27 Mesin Bubut
Proses permesinan adalah waktu yang dibutuhkan untuk mengerjakan
elemen-elemen mesin yang meliputi proses kerja mesin dan waktu pemasangan
Reaksi
Reaksi
Reaksi
( Popov EP 1996 )
( Popov EP 1996 )
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
21
Pada umumnya mesin-mesin perkakas mempunyai bagian utama yaitu
a Motor penggerak (sumber tenaga)
b Kotak transmisi (roda-roda gigi pengatur putaran)
c Pemegang benda kerja
d Pemegang pahatalat potong
Prinsip kerja mesin mesin bubut adalah benda kerja yang berputar dan
pahat yang menyayat baik memanjang maupun melintang Sedangkan macam-
macam pekerjaan yang dapat dikerjakan dengan mesin ini adalah antara lain
- Pembubutan memanjang dan melintang
- Pengeboran
- Pembubutan dalam atau memperbesar lubang
- Membubut ulir luar dan dalam
Perhitungan waktu kerja mesin bubut adalah
1 Kecepatan pemotongan (v)
V = πD (218)
Dimana
D = diameter banda kerja (mm)
N = kecepatan putaran (rpm)
2 Pemakanan memanjang
Waktu permesinan pada pemakanan memanjang adalah
n = d
v
1000p
(219)
Tm = nS
L
r (220)
Dimana
Tm = waktu permesinan memanjang (menit)
L = panjang pemakanan (mm)
S = pemakanan (mmput)
n = putaran mesin (Rpm)
d = diameter benda kerja (mm)
v = kecepatan pemakanan (mmnt)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
22
3 Pada pembubutan melintang
Waktu permesinan yang dibutuhkan pada waktu pembubutan melitang
adalah
Tm = nS
r
r (221)
Dimana
r = jari-jari bahan (mm)
28 Pengecoran atau penuangan (casting)
Pengecoran atau penuangan (casting) merupakan salah satu proses
pembentukan bahan bakubahan benda kerja yang relatif mahal dimana
pengendalian kualitas benda kerja dimulai sejak bahan masih dalam keadaan
mentah Komposisi unsur serta kadarnya dianalisis agar diperoleh suatu sifat
bahan sesuai dengan kebutuhan sifat produk yang direncanakan namun dengan
komposisi yang homogen serta larut dalam keadaan padat
Proses penuangan juga merupakan seni pengolahan logam menjadi bentuk
benda kerja yang paling tua dan mungkin sebelum pembentukan dengan
panyayatan (chipping) dilakukan Sebagai mana ditemukan dalam artifacts kuno
menunjukkan bukti keterampilan yang luar biasa dalam pembentukan benda dari
bahan logam dengan menuangkan logam yang telah dicairkan (molten metals)
kedalam cetakan pasir khusus menjadi bentuk tertentu Pengecoran dengan
menggunakan cetakan pasir juga merupakan teknologi yang menuangkan larutan
cair dari logam secara hati-hati kedalam cetakan pasir yang sudah dipersiapkan
dengan hasil yang mendekati sempurna Oleh karena itulah proses pembentukan
melalui teknik penuangan ini juga digunakan pada level kebangsawanan seperti
pembuatan benda-benda seni seperti ornament alam dan alat memasak dan lain-
lain
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
23
BAB III
PERENCANAAN DAN PERHITUNGAN
31 Cara KerjaSistemTransmisiPadaMesinPemerasBatangSorghum
Cara kerja mesin ini adalah tenaga dari motor diesel akan dipindahkan
melalui belt menuju puli besar setelah itu putaran ditransmisikan melalui roda gigi
transportir pertama ke roda gigi sedang kemudian putaran itu ditransmisikan lagi
oleh roda gigi transportir kedua ke roda gigi besar Putaran roda gigi besar ini
dihubungkan dengan roda gigi pada rol depan sehingga poros rol berputar
Selanjutnya putaran poros rol depan ini ditransmisikan ke poros rol atas dan
belakang melalui tiga buah roda gigi sehingga poros rol atas dan belakang dapat
berputar Putaran ketiga buah rol dibuat searah agar saat batangsorghum
dimasukkan batangsorghum dapat terbawa oleh rol
Secara garis besar proses mesin pemeras batangsorghum adalah mula-
mula batangsorghum dimasukkan antara rol atas dan rol depan kemudian rol
menggilas batangsorghum Penggilasan rol pertama masih tersisa nira dalam
ampas yang kemudian digilas kembali oleh rol belakang sehingga tidak ada lagi
nira yang tersisa dalam ampas Nira tersebut akan jatuh ke penadah yang telah
disediakan Nira yang telah terkumpul dalam penadah tersebut dapat langsung
digunakan untuk proses pembuatan bio etanol selanjutnya
32 PerencanaanPulidanSabuk
Diketahuispesifikasitransmisipadamesinpemerasbatangsorghumdandiesel
sebagaiberikut
1 Putarandiesel ( 1N ) = 1420 Rpm
2 Diameter puli yang digerakan ( 2D ) = 795 mm
3 Panjangsumbupuli dieseldanpuli yang digerakkan( x ) = 4m
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
24
Analisa perhitungan
1 Kecepatan sabuk
V = p 1d 抈學恘迷
= 米學 酵迷 學酵學 d迷恘迷
= 2972 ms
2 Panjang sabuk yang digunakan
dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig -+++=
x
ddxddL
4
)(2)(
2
221
21
p
= 157Ῠ04十0795邹十24十族ῨĖi能Ė行k闹邹潜ii 祖
=157(1195)+8+Ῠ能ĖƼk闹邹潜嫠o
=1876+8+001
=9886 m
3 Sudut kontak (q ) yang terjadi pada sabuk antara puli diesel dan pulimesin
pemeras batang sorghum
Gambar31Sabukdanpuli
x = 4 m
B Puli diesel
Puli yang digerakkan
A
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
25
Untuksabukterbuka sudutsinggung yang terjadiantarasabukdanpuli
Sin x
dd
x
rr
21212 -
=-
=a
= Ė行k闹能Ėi㷠i
a = 滚轨柜能嫠00495
= 283deg
Sudut kontak puli pada motor
θ = (180deg ndash 2 α) 180p
= (180deg ndash 2 283deg) 180
143
= (17434deg) 01744
= 304rad
Sudut kontak puli pada roda gigi
θ = (180deg+ 2 α) 180p
= (180deg + 2 283deg) 180
143
= (18566deg) 01744= 304 rad
4 Koefisien gesekan
micro = 054 ndash d恘學ad恘嫩剿
= 054 ndash d恘學ad恘嫩d幂蜜d
= 054 ndash d恘學密d米d
= 054 - 0233= 03
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
26
MenghitungBesarnyaKapasitasMesinPemerasBatangSorghum
Luassatubatangsorghum故实挥辊㷠
= 314 (12)2
= 452 16 mm2
Luassepuluhbatangsorghum = 452 16 mm2 x 10 batang
= 4521 6 mm2
Gaya pemerasanadalah
(Ft) = 鸟拟
= 嫠㷠iĖƼi念鸟狞i闹㷠嫠o弄弄潜
= 274kN
Gaya perasdengansudut 70
Ft = 2740 N cos 70
= 8375 N
Kemudianuntukmenentukandaya yang
diperlukanpadamesinpemerastebuiniadalahsebagaiberikut
Torsi padarolatas
T = Gaya x frac12 diameter
= 8375N x 0105 m
= 8775Nm
Dayauntukmemutarrol
P =m行行闹娘弄诺㷠π诺iĖoĖ
= 36738 watt
= Ƽo行Ƽm糯狞疟疟行io
= 492 HP
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
27
Perbandingantranmisi
1 Motor Puli A ΰ嫠ΰ㷠 = 劈㷠劈嫠
N2 = 嫠i㷠Ė铺i嫠行k闹
= 73232 Rpm
2 Puli B - Pinion C
Satuporos maka NA = NC
NA = 73232 Rpm
3 Pinion C ndash Roda Gigi D
ND = 劈品ΰ品劈劈
=嫠㷠i行Ƽ㷠Ƽ㷠破颇屏oĖi
= 15035Rpm
4 Roda Gigi D ndash Pinion E
Satuporosmaka ND=NE
ND = 15035Rpm
5 Pinion E ndash Roda Gigi F
NF = 劈琵ΰ琵劈毗
= 嫠闹ĖƼ闹㷠嫠闹m嫠㷠
= 398 Rpm 40 ࡨ Rpm
Torsi padarodagigiOslash 875 mm
T =鸟诺oĖ㷠胚诺iĖ
= Ƽo行Ƽm诺oĖ㷠气铺iĖ
= 8775Nm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
28
DayauntukmemutarporosrodagigiOslash 875 mm
P = 孽诺㷠π诺娘oĖ
= m行行闹诺㷠π诺嫠闹ĖoĖ
= 16734 watt
Torsipadaporospuli
T = 鸟诺oĖ㷠胚诺娘
= 嫠o行Ƽi诺oĖ㷠胚诺行ƼĖ
= 234Nm
Dayauntukmemutarporospuli
P = 孽诺㷠π诺娘oĖ
= 㷠Ƽi诺㷠π诺行ƼĖoĖ
= 17904 watt
= 嫠行kĖi糯狞疟疟行io
asymp 24 HP
Olehkarenaitu kitamengambil diesel dengandaya 24 HP
Daya yang ditransmisikan P = 24 HP
17904 W = Ῠ馆嫠石馆㷠) v = Ῠ馆嫠石馆㷠) 2972 馆嫠 石馆㷠 = 嫠行kĖi㷠k行㷠
馆嫠 石馆㷠 = 60242棺 (i)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
29
딸轨v硅棍逛闺锅轨 23 log 足飘前飘潜卒 = 幌嫠凰嫠 实0h果h04 实0912
log dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig
2
1
T
T = Ėk嫠㷠㷠Ƽ
log dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig
2
1
T
T = 0397
dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig
2
1
T
T = 249 (ii)
Dari persamaan (i) dan (ii) 60242十馆㷠馆㷠 实249
60242 + 馆㷠 = 249馆㷠
60242 = 149 馆㷠 馆㷠 = 40438 N 馆嫠 石404h棺实60242棺 馆嫠 = 100672 N
5 Massa per meter panjang sabuk (m)
m = Area x Panjang x Densitas
= A x 9886m x 1140kgm3= 9886 A kgm2
6 Gaya tarik sentrifugal (Tc)
Tc = m x V2
= 9886 A kgm2x (2972ms)2
= 9886 A x 8832784 N
= 873210o A N
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
30
7 Gaya tarik total
T = T1+ Tc
= 100672N+873210o A N (iii)
8 Gaya tarik maksimum pada sabuk (T)
T = As
= 410o A N (iv)
Dari persamaan (iii) dan (iv)
100672N+873210o A N = 410o A N
4732 10o A N = 100672 N
A = 212747 10能o桂㷠
A = 212747桂桂㷠
9 Daya yang ditransmisikan sabuk pada kecepatan v = 2935ms
P = )( 21 TT - v
= (100672 Nndash 40438N)2935 ms
= 17678679watt
= 2370 hP
v Daya yang ditransmisikan hanya 2370 hP hal ini dikarenakan pada
saat sabuk berputar terjadi selip antara sabuk dengan puli oleh karena itu daya
yang ditransmisikan tidak 24 hP
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
31
33 PerhitunganRoda Gigi
1 Dalam menghitung roda gigi AElig 124 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 8 mm
- Jumlah gigi (Z) 11
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 8 mm
= 2512 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 8 + 025 x 8 mm
= 18 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 8 mm x 11
= 88 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 88 mm ndash 2 (8mm + 025 x 8mm)
= 60 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 88 mm + 36 mm= 124 mm
f Adendum 1 m 8 mm
g Dedendum 125 m 10 mm
h Working depth 2 m 16 mm
i Total depth 225 m 18 mm
j Filled radius at root 04 m 32 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
32
2 Dalam menghitung roda gigi AElig875 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 14 mm
- Jumlah gigi (Z) 58
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 14 mm
= 4396 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 14 + 025 x 14 mm
= 315 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 14 mm x 58
= 812 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 812 mm ndash 2 (14 mm + 025 x 14 mm)
= 777 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 812 mm + 63 mm
= 875 mm
f Adendum 1 m 14 mm
g Dedendum 125 m 17 mm
h Working depth 2 m 28 mm
i Total depth 225 m 315 mm
j Filled radius at root 04 m 56 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
33
3 Dalam menghitung roda gigi AElig215 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 10 mm
- Jumlah gigi (Z) 17
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 10 mm
= 314 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 10 + 025 x 10 mm
= 225 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 10 mm x 17
= 170 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 170 mm ndash 2 (10 mm + 025 x 10 mm)
= 145 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 170 mm + 45 mm)
= 215 mm
f Adendum 1 m 10 mm
g Dedendum 125 m 125 mm
h Working depth 2 m 20 mm
i Total depth 225 m 225 mm
j Filled radius at root 04 m 4 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
34
4 Dalam menghitung roda gigi AElig604 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 8 mm
- Jumlah gigi (Z) 71
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 8 mm
= 2512 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 8 + 025 x 8 mm
= 18 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 8 mm x 71
= 568 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 568 mm ndash 2 (8 mm + 025 x 8 mm)
= 548 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 568 mm + 36 mm)
= 604 mm
f Adendum 1 m 8 mm
g Dedendum 125 m 10 mm
h Working depth 2 m 16 mm
i Total depth 225 m 18 mm
j Filled radius at root 04 m 32 mm
331 Menghitung Kekuatan Roda Gigi
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
35
1 kekuatan roda gigi AElig124 yang berfungsi sebagai pinion
a menghitung kecepatan pinion
Dalam menghitung kecepatan dari pinion dibutuhkan data-data
sebagai berikut
- Modul (m) 8 mm
- Jumlah gigi dari pinion (Tp) 11
- Jumlah putaran dari roda gigi pinion (柜颇) 124 rpm
- Jumlah gigi dari roda gigi (馆啤) 71
- Allowable Static Stress (fo) lampiran 4 105 kg桂桂㷠
- Lebar muka gigi (b) 15708 mm
- Faktor keamanan (Cs) lampiran 5 125
Kecepatan dari pinion adalah 惯 实挥果딸贵果柜贵100
实挥果桂果馆贵果柜贵100
实挥果8果11果124100
= 34264 mmenit
= 57 m detik
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
36
34 Desain Poros Roda Gigi
DesainPorosPulidanRodaGigi Pinion Dengan Gear
Diketahui P = 24 PK = 17904 watt T1 = 100672 N
N = 730 Rpm T2 = 40438 N
T1 T2 实25世
WGear = 3924 N
WPuli = 106635 N
σ = 40 Mpa = 40 N mm世 2
Km = 2
Kt = 2
DGear = 124 mm =RGear = 63 mm
DPuli = 795 mm = RPully = 3975 mm
Maka torsi yang di transmisikanoleh shaft
T = 鸟时oĖ㷠胚娘 实 嫠行kĖi时oĖ㷠胚时行ƼĖ = 234 Nm =234000Nmm
Bebankebawah vertical porospadapuli
= T1 + T2 + Wpuli =(100672 +40438 + 106635) N
= 247745 N
Torsi pada gear samapadaporos makabeban vertical keatasporospada gear
Ft = 孽捏扭泞狞暖实 㷠Ƽi时嫠Ė遣o㷠
= 39 x 103 N
Total bebanvertikalkeataspadaporos
Ft ndash Wgear = 3900 ndash 3924 = 386076 N
RC
386076 N
247745 N
RD
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
37
Dari momen di D
RC x 270 = 386076 x 380 + 247745 x 110
RC = 嫠io行Ėmmm嫩㷠行㷠闹嫠k闹㷠行Ė
RC = 6443 N
RD + 386076 = RC + 247745 N
RD = 6443 + 247745- 386076
RD = 110479 N
BM di gear danpuli = 0
BM di A = 386076 110 = 4246836 Nmm
BM di B = 247745 110 = 2715195 Nmm
BM maksimum di A maka M = MA = 4247 10Ƽ Nmm
Moment punter equvivalen
Te = 税ῨKm 时M邹㷠十ῨKt 时T邹㷠
= 税Ῠ2时4247 时10Ƽ邹㷠 十Ῠ2时24h时10Ƽ邹㷠
= 税721480h6 时10o 十2h6196 时10o
= 税957676h6 时10o
= 9786 10Ƽ Nmm
Te = 胚嫠o τ时dƼ
9786 10Ƽ = 气嫠o 时40딸h
dƼ = 12466242
d = 4995mm atau 50 mm
Diameter yang digunakan 50 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa poros pada mesin
dengan diameter 60 mm aman karena melebihi diameter yang diperlukan
yaitu 50 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
38
Gambar 32DesainPorosPulidanRoda Gigi Pinion
B C D
110 270
A C
BD
A
A
A
C D
B
B
D C
B
CD
(a) Space Diagram
(e) BM Diagram
(d) NFD
(c) SFD
(b) Torsi Diagram 234x103 Nmm
1241845Nmm
3048155Nmm
3924 N 106635 N
112895 N 277105 N
A B
110
Pinion Puli
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
39
DesainPorosRoda Gigi Pinion Dengan Gear
Diketahui T = 234x103Nmm
N = 150 Rpm
AC = 85 mm
BD = 85 mm
Dc = 215 mm = Rc = 175 mm
Dd = 604 mm = Rd = 302 mm
AB =290 mm
σ = 84 Nmm2
τ = 40 Mpa = 40 Nmm2
Θc = 80o
Wd = 810 N
Θc = 72o
Wc = 108 N
Km = 2
Kt = 2
Daya yang ditransmisikan
P x 60 = T2πN
P = 㷠Ƽi诺嫠Ėsup3㷠胚嫠闹ĖoĖ
= 36738 Kw
Karena Torsi kebawah di C dan di D sama Maka gayatangensialdigearC
FtC = 孽捏宁 =
㷠Ƽi诺嫠Ėsup3嫠行闹
= 1337 N
Ftcrsquo = 嫠ƼƼ行虐纽c嫠m
=4327 N
Gaya total kebawah di C = Ftc + Wc=4327 N + 108 N = 4435 N
Gaya tangensial gear D
FtD = 孽捏拧 =
㷠Ƽi诺嫠Ėsup3ƼĖ㷠 = 7748 N
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
40
Ftdrsquo = 行行im虐纽c嫠Ė
= 行行imĖ嫠om = 4612 N
Gaya total kebawah di C = FtD + WD=4612 N + 810 N = 5422 N
Maka RAdan RB = Reaksipada A dan B
RA + RB = 5422 N + 4435 N
= 9857 N
Momen di A
RB x 290 = 5422 x 205 + 4435 x 85
RB = 嫠嫠嫠嫠闹嫠Ė嫩Ƽ行ok行闹㷠kĖ
RB = 5133 N
RA = 9857 ndash 5133 = 4724 N
BM di C
MC = RA x 85
= 4724 x 85
= 401540Nmm
BM di D
MD = RB x 85
= 5133 x 85
= 436305Nmm
Maximum bending momen
M = MD = 436305Nmm
A
C D
B120
290
RB RA
5422 N 4435 N
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
41
MomenPuntirEquivalent
Te = 税ῨKmxM邹sup2十ῨKtxT邹sup2 = 税Ῠ2x4h6h05邹㷠 十Ῠ2x2h4≯10Ƽ邹sup2 = 税76x10嫠嫠 十219x10嫠嫠
= 税979x10嫠Ė
= 989 x 10闹 Nmm
989 x 10闹 Nmm = 气嫠o xτxdsup3
dsup3 = 1129275
d asymp 50 mm
untuk Equivalent bending momen ( Me)
Me = 嫠㷠 揍KmxM 十税ῨKwxM邹㷠十ῨKtxT邹] = 嫠㷠 揍Ῠ2x4h6h05邹十9890000] = 嫠㷠 1861610
= 930805Nmm
930805 Nmm= 气Ƽ㷠 xσbxdsup3
dsup3 = 1129275
d = 48 mm
darikedua diameter tersebutdiambil yang paling besar
d = 50 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa poros pada mesin
dengan diameter 65 mm aman karena melebihi diameter yang diperlukan
yaitu 50 mm Namun sebaiknya diameter poros yang digunakan adalah 60
mm tidak terlalu besar melebihi 50 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
42
3
A B
C D
120
290
A C
BD
A
A
A C D
B
B
D CB
C D
(a) Space Diagram
(e) BM Diagram
(d) NFD
(c) SFD
(b) Torsi Diagram 234x103 Nmm
436305 Nmm 401540 Nmm
4435N 5422N
5113 N 4724 N
Gambar 33DesainPorosRoda Gigi Pinion Dengan Gear
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
43
35 Menentukan Dimensi pasak
Pasakdigunakanuntukmenahangaya geser antara poros dengan rol
maupun poros dengan gear Bahanpasakterbuatdari ST 42
kekuatanbahandiketahuikekuatangesersebesar τ=40
Nmm2dankekuatantariksebesar
σ= 70 Nmm2
1 Kekuatanijin pasak
- Tegangantarikmaksimumpasak
σu = 70 Nmm2
σmax =σy
= 40 Nmm2
- Tegangangesermaksimumpasak
τ max = 嫠㷠σ max
= 嫠㷠40 Nmm㷠
= 20 Nmm㷠
2 Diameter poros diketahui 50 mm dari tabel didapat
w = 16 mm
t = 10mm
dan bila diketahui T = l x w x τ x 焦d = l x 16 x 42 x
a迷d = 16800 l N mm(i)
dan juga T = 靳學恘 x τ x 焦米 =
靳學恘 x 42 x a迷米 = 103 x 學迷恘N铰铰d (ii)
maka dari persamaan (i) dan (ii) didapat
l = 學迷米學迷恘梗铰铰d學恘密迷迷抈铰铰 = 61 31 mm
dan bila diketahui T = l x 缴d x σ x
焦d = l x 學迷d x 70 x
a迷d = 87510 l N mm(iii)
maka dari persamaan (ii) dan (iii) didapat
l = 學迷米學迷恘梗铰铰d密蜜a學迷抈铰铰 = 1177 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
44
maka dimensi pasak adalah w = 16 mm t = 10 mm l = 1177 mm
351 Lubangpasak
Proses penggefrasisan untuk lubangpasakw = 16 mm t = 10 mm l =
1177 mm dengan menggunakan 2 mata frais diameter 5 mm dan 16 mm dua
tahap Bahan poros baja ST 34 Sebelum proses pengefraisan terlebih dahulu
pastikan matafrais tidak dalam keadaan rusak
1 Waktu pengerjaan dengan mata frais 5 mm
Putaran (n) = 150 rpm
Sr = 018
Kedalaman (l) = 10 mm
Waktu untuk sekali pengefraisan
Tm =nSr
ld
30 +
=ĖƼ闹嫩ƼĖ嫠m嫠闹Ė
= 0167 menit
Pengefraisan dilakukan di 4 titik sehingga waktu pengefraisan
= 4 x 0167
= 0668 menit
Waktu setting = 5 menit
Waktu pengefraisan untuk mata frais 5 mm adalah 0668 + 5 = 5668menit
2 Waktu pengefraisan 16 mm dengan mata frais28 mm
Putaran (n) = 150 rpm
Sr = 018
Kedalaman(l) = 10 mm
Waktu untuk sekali pengefraisan
Tm =nSr
ld
30 +
=ĖƼ㷠闹嫩ƼĖ嫠m嫠闹Ė= 038 menit
Pengefraisan dilakukan di 4 titik sehingga waktu pengefraisan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
45
= 4 x 038
= 152 menit
Waktu setting = 5 menit
Waktu pengerjaan untuk mata frais 5 mm adalah 152 + 5 = 652 menit
Waktu total pengerjaan untuk pengefraisan lubang pasak= 12188 menit
atau 13 menit
36 Desain untuk rumah bearing
Untuk diameter bearing 40 mm diameter bor 17 mm lebar bearing 12
mm Dengan no bearing 203 hasil ini didapat dari tabel bearing maka tebal rumah
bearing adalah
Diketahui 逛 = 60 mm ( jarak antar baut)
w = 9465 N
σ ( tegangan bending cast iron) = 15 N桂桂㷠
棍实顺h灌逛2 σ l
棍实顺h94656021512
棍实radic47h25
t = 2175 mm
Untuk diameter bearing 50 mm diameter bor 20 mm lebar bearing 15
mm Dengan nomor bearing 304 hasil ini didapat dari tabel bearing maka tebal
rumah bearing adalah
Diketahui
a =70 mm ( jarak antar baut)
w = 1134 N
σ ( tegangan bending cast iron) = 15 N桂桂㷠
棍实顺h灌逛2 σ l
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
46
棍实顺h11h47021515
棍实税5292
t = 23 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa rumah bearing yang ada pada mesin adalah aman dengan tebal 25 mm
37 Perhitungan Las
Pengelasan yang ada pada kontruksi alat ini terbagi menjadi 2 jenis
untuk bagian rangka adalah las sudut dan las V menggunakan las listrik
Perhitungan kekuatan las pada sambungan tepi padarangka dengan tebal plat 10
mm panjang pengelasan 500 mm sehingga untuk memperhitungkan kekuatan las
ditentukan A dengan
A = 10mm sin 45 500 mm
= 10mm 0707 500 mm
= 3535 mm2
Elektroda yang digunakan E 6013
E 60 = Kekuatan tarik terendah setelah dilaskan adalah 60000 psi atau 420
Nmm2
1 = Posisi pengelasan mendatar vertical atas kepala dan horizontal
3 = Jenis listrik adalah DC poloaritas bolik (DC+) diameter elektroda 5 mm
arus 230 ndash 270 A tegangan 27-29 V
Tegangan yang terjadi pada sambungan adalah
Fmax = ƼĖĖ铺km嫠㷠
= 14715 N
AF max
=s
353551471 N
=s
= 0416 Nmm2
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
47
Tegangan tarik ijin las (st)
st = 05 s ijin
= 05 420 Nmm2
= 210 Nmm2
Karena s pengelasan lts ijin maka pengelasan aman
38 MenentukanKapasitasPenggilasanBatangSorghum
Kapsitaspenggilasan = keliling roll x jumlahputaran
= 2 π r x 40 Rpm
= 2 π 0105 x 40 Rpm
= 26376 mmenit
Kapasitas = kapasitaspenggilasan x beratsorghum x jumlahbatangsorghum
= 263 x 0125 kgm x 10
= 6594 Kgmenit x 60
= 3956 Kgjam
Atau 4000 Kgjam
Makakapasitasmesinpemerasbatangsorghuminiadalah 4000 Kgjam
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
48
BAB IV
PROSES PEMBUATAN ALAT 41 Pembuatan Mesin
Mesin ini dibuat atas kerjasama antara mahasiswa Teknik Universitas
Sebelas Maret dengan bengkel mesin Universitas Sebelas Maret Untuk
menyelesaikannya dibutuhkan waktu 3 bulan dan untuk pengetesan mesin
membutuhkan waktu 1 minggu
411 BahanYang Digunakan
a Dua buah rol dengan diameter 200 mm dan sebuah rol dengan diameter
250 mm sebagai penggilas
b Besi plat dengan tebal 10mm sebagai tempat penghantar nira dan
sorghum
c Besi profil U ukuran 150 x 38 x 38 mm sebagai rangka dan landasan
d Kayu jati ukuran 150 mm x 200 mm sebagai landasan mesin
e Kuningan plat sebagai bantalan geser metal
f Bearing
g Baut M 14 dan M 12 sebagai pengunci bantalan
h Besi diameter 60 mm dan 50 mm sebagai poros
412 Alat Yang Dibutuhkan
a Gergaji
b Mesin bubut
c Mesin bor
d Mesin gerinda
e Mesin las
f Meteran
g Siku mistar baja
h Amplas
i Catthinner
j Kapur
k kuas
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
49
413 Peta Operasi Kerja
Peta operasi kerja adalah Peta Kerja yang menggunakan urutan kerja
dengan jalan membagi pekerjaan tersebut kedalam elemen-elemen operasi
secara detail
Peta Operasi Kerja Pembuatan Roda Gigi dan Roll
Poros Roda Gigi 1 amp 2 Poros Rol 3 4 amp 5 Roda gigi
0-1 0-1 0-1
0-2 0-2 0-2
1-1
1-2
1-3
1-2
1-1
1-1
Di ukur dengan sket match
Operasi Bubut
Pemeriksaan ukuran
0-3
0-4
0-3
0-4
0-3
0-5
Di ukur dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan ukuran
Pembuatan cetakan
Pemeriksaan ukuran
Operasi pengecoran
Di ukur dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan ukuran
Pemeriksaan ukuran
Pemeriksaan ukuran
Operasi mesin bor
Pemeriksaan ukuran
0-4
Operasi mesin gerinda
Pemeriksaan ukuran
1-2
Dirakit
0-5
Proses Perlakuan panas
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
50
Resume
Langkah Kerja Pembuatan Poros Roda Gigi 1 amp 2
- Operasi 1 Proses pengukuran dengan sket match poros yang akan
Dibubut menandainya sesuai dengan ukuran masing-
masing poros
- Operasi 2 Proses pembubutan pada ujung kanan sepanjang 300 mm
dari diameter 70 mm menjadi diameter 65 mm
- Pemeriksaan 1 Diperiksa ukurannya
- Operasi 3 Mengukur dengan menggunakan sket match
- Operasi 4 Dilakukan proses pembubutan pada ujung kiri sepanjang
250 mm dari diameter 70 mm menjadi diameter 65 mm
- Pemeriksaan 2 Diperiksa ukurannya
- Operasi 5 Proses pengefraisan sepanjang 50 mm dengan kedalaman
7mm
- Pemeriksaan 3 Diperiksa ukurannya
Poses pengerjaan
Bahan cast iron grade 15 Oslash70 panjang 555 mm
1 Mengambil bahan dan perlengkapan mesin bubut
2 Mengecek ukuran bahan dan alat bantu yang diperlukan
3 Mempersiapkan mesin bubut dan perlengkapan yang lainya
4 Menyeting pahat dan putaran mesin bubut
5 Menyekam benda kerja sepanjang 180 mm
6 Membubut rata permukaan ujung benda kerja
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
51
7 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadiOslash 65 mm
sepanjang 500 mm
8 Membalik benda kerja
9 Menyekam benda kerja sepanjang 220 mm
10 Memfacing benda kerja sampai benda kerja berukuran panjang 550 mm
11 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadiOslash65 mm
sepanjang250 mm
12 Menganti pahat rata dengan pahat alur
13 Membubut alur benda kerja dengan posisi pahat alur 50 mm dari ujung
benda kerja sedalam 95 mm
14 Mengganti pahat alur dengan pahat rata
15 Melepas benda kerja
Poses pengerjaan
Bahan cast iron grade 15 Oslash 70 panjang 310 mm
1 Mengambil bahan dan perlengkapan mesin bubut
2 Mengecek ukuran bahan dan alat bantu yang diperlukan
3 Mempersiapkan mesin bubut dan perlengkapan yang lainya
4 Menyeting pahat dan putaran mesin bubut
5 Menyekam benda kerja sepanjang 100 mm
6 Membubut rata permukaan ujung benda kerja
7 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadi Oslash 65 mm
sepanjang 150 mm
8 Membalik benda kerja
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
52
9 Menyekam benda kerja sepanjang100 mm
10 Memfacing benda kerja sampai benda kerja berukuran panjang 300 mm
11 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadi Oslash65 mm
sepanjang 160 mm
12 Mengganti pahat rata dengan pahat alur
13 Membubut alur benda kerja dengan posisi pahat alur 50 mm dari ujung
benda kerja sepanjang 78 mm sedalam 95 mm
14 Mengganti pahat alur dengan pahat rata
15 Melepas benda kerja
Langkah Kerja Pembuatan Roda Gigi
- Operasi 1 Proses pengukuran dengan sket match dan meteran untuk
roda gigi yang akan dibuat
- Operasi 2 Proses pembuatan cetakan negative sesuai dengan ukuran
masing-masing roda gigi yang akan dibuat
- Pemeriksaan 1 Diperiksa ukurannya
- Operasi 3 Proses pengecoran dan pembentukan roda gigi
- Operasi 4 Proses penghalusan setelah proses pengecoran
- Operasi 5 Proses perlakuan panas dengan penambahan kadar carbon
untuk meningkatkan tingkat kekerasannya
- Pemeriksaan 2 Diperiksa ukurannya
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
53
Proses pengecoran untuk pembuatan Puli dan Roda Gigi
Gambar 41 Roda gigi lurus
a) Proses awal pembuatan cetakan ini dilakukan dengan terlebih dahulu
membuat model atau Pola dengan posisi model berada pada kedua
bagian cetakan yakni drag dan cope maka model dibuat dari dua keping
kayu (papan) yang digabungkandengan model yang berbentuk bundar
b) Pengerjaan berikutnya ialah pembuatan inti dimana inti (teras) ini dibuat
dari pasir cetak dari jenis Pasir minyak atau pasir kwarsa dengan
campuran minyak nabati
d) Urutan pekerjaan yang harus dilakukan dan dipersiapkan sebelum
pengisian pasir kedalam rangka cetak antara lain
- Menyiapkan plat (papan) landasan
- Tempatkan rangka cetak diatas papan untuk cetakan bawah (drag)
dengan pola inti (kayu) untuk kedudukan inti (teras) pasir
e) Pengisian pasir kedalam rangka cetak
f) Pembuatan saluran dengan cara memasangkan saluran secara tegak lurus
g) Pekerjaan berikutnya ialah menempatkan kembali rangka cetak yakni
menggabungkan kedua cetakan (drag dan cope) pada benda bulat
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
54
simetris ini sebenarnya tidak terlalu sulit dimana yang paling penting
adalah penempatan posisi kedudukan Intinya telah ditempatkan ditengah-
tengah rangka cetak dengan memposisikan lubang cope pada inti serta
posisi pen pengarah dari rangka cetak dalam keadaan sejajar maka posisi
rongga sudah sejajar
h) Proses penuangan merupakan proses yang menentukan keberhasilan
dalam pembentukan benda kerja oleh karena itu didalam pelaksanaannya
harus dilakukan secara hati-hati terutama dalam memperlakukan cetakan
ini Dan yang paling penting lagi dalam proses penuangan ini ialah faktor
keselamatan kerja alat-alat keselamatan kerja seperti sarung tangan
sepatu kaca mata dan lain-lain hendaknya sangat diperhatikan
Gambar 42 Proses penuangan ( Hardi Sujana 2008 )
Langkah Kerja Pembuatan Rumah Bantalan
- Operasi 1 Pengukuran benda kerja untuk rumah bantalan dengan
ukuran 100 mm x 100 mm
- Operasi 2 Proses pemotongan dengan menggunakan mesin las sesuai
dengan yangdirencanakan
- Operasi 3 Pengerjaan penghalusan bekas potongan las dengan
gerinda tangan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
55
- Pemeriksaan 1 Dilakukan pemeriksaan ukuran rumah bantalan
- Operasi 4 Pada bagian rangka yang sudah dilasdiberi tanda titik dan
dibor dengan menggunakan bor tangan untuk menjadi
diameter 80 mm
- Operasi 6 Pemeriksaan ukuran lubang yang telah di bor
Proses Perakitan Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum
Perakitan merupakan tahap terakhir dalam proses perancangan dan
pembuatan suatu mesin atau alat dimana suatu cara atau tindakan untuk
menempatkan dan memasang bagian-bagian dari suatu mesin yang digabung dari
satu kesatuan menurut pasangannya sehingga akan menjadi perakitan mesin yang
siap digunakan sesuai dengan fungsi yang direncanakan
Sebelum melakukan perakitan hendaknya memperhatikan beberapa hal sebagai
berikut
1 Komponen-komponen yang akan dirakit telah selesai dikerjakan dan telah
siap ukuran sesuai perencanaan
2 Komponen-komponen standar siap pakai ataupun dipasangkan
3 Mengetahui jumlah yang akan dirakit dan mengetahui cara pemasangannya
4 Mengetahui tempat dan urutan pemasangan dari masing-masing komponen
yang tersedia
5 Menyiapkan semua alat-alat bantu untuk proses perakitan
Langkah kerja
1 Memasang rol ke- 1 ke- 2 dan ke- 3 pada rangka yang pada kedua
ujungnya terlebih dahulu dipasang bantalan
2 Memasang roda gigi pada poros rol 1 2 dan 3 kemudian dipasak
3 Memasang roda gigi pada sisi luar poros rol kemudian dipasak
4 Memasang poros transmisi pada rangka yang kedua ujungnya dipasangi
bantalan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
56
5 Memasang puli roda gigi pinion dan roda gigi pada poros transmisi
kemudian dipasak
6 Mengecek semua kondisi sambungan dan pergerakan dari roda-roda gigi
42 Perawatan Alat
Perawatan adalah suatu kegiatan atau pekerjaan yang bertujuan untuk
memperpanjang umur mesin Dengan adanya perawatan diharapkan mesin dapat
selalu dalam kondisi siap pakai dan bekerja dengan baik Jenis perawatan tersebut
adalah mengupayakan pencegahan kerusakan sedini mungkin dengan cara
perawatan secara rutin maupun secara berkala
Adapun alasan-alasan yang mendasari diperlukannya perawatan adalah
a Mesin lebih tahan lama dan berfungsi dengan baik
b Menghindari kerusakan sedini mungkin
c Mengurangi penggantian komponen yang rusak dikarenakan sering
dalam pemakaian
Pemeliharaan alat ini mencakup seluruh rangkaian dan komponen mesin pemeras
sorghum yang meliputi
1 Poros dan Rol
Hal-hal yang perlu dilakukan dalam pemeliharaan poros dan rol adalah
a Rol setelah selesai digunakan dibersihkan dari sisa-sisa kotoran dan cairan
yang masih menempel
b Antara poros dan bearing diberi pelumas agar dapat berputar dengan lancar
2 Roda gigi
Hal-hal yang dilakukan untuk perawatan roda gigi
a Melumasi roda gigi tersebut supaya gesekannya dapat lebih halus dan
tidak cepat aus
b Setiap selesai digunakan roda gigi harus dibersihkan dan dicek untuk
mengetahui keadaan gigi-giginya
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
57
3 Rangka
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan rangka adalah
a Mengecat rangka untuk menghindari karat dan keropos
b Membersihkan rangka setelah digunakan untuk menggilas tebu
c Memeriksa sambungan las pada rangka secara berkala
4 Bantalan
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan bantalan
a Melumasi bantalan dengan grease
b Dalam penggunaan apabila perputaran poros dan rol terasa berat dan
suaranya agak kasar maka harus dicek keadaan bantalannya masih dalam
keadaan baik atau tidak
5 Puli dan sabuk
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan puli dan sabuk
a Memeriksa sabuk sebelum digunakan untuk memeras batang sorghum
b Setelah selesai digunakan membersihkan puli dan sabuk dari kotoran dan
debu
6 Diesel
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan diesel
a Mengecek selalu kondisi air pendingin pada mesin diesel
b Mengecek putaran mesin diesel apakah stabil atau tidaknya bila tidak
segera melakukan pengecekan mesin diesel secara menyeluruh
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
58
43 Analisa Biaya Komponen Mesin
Tabel 41 a Biaya Komponen Mesin
No Jenis Komponen Jumlah Harga satuan (Rp)
Harga (Rp)
1 Gear Oslash 20 l = 15 cm 3 30 kg 20000 kg 1800000 2 Gear Oslash 10 l = 10 cm 2 40 kg 20000 kg 1600000 3 Pulley Oslash 100 l = 15 cm 1 100 kg 20000 kg 2000000 4 Gear Oslash 80 l = 15 cm 1 120 kg 20000 kg 2400000 5 Gear Oslash 60 l = 15 cm 1 80 kg 20000 kg 1600000 6 Roller Oslash 20 p = 35 cm 2 60 kg 20000 kg 2400000 7 Roller Oslash 22 l = 15 cm 1 80 kg 20000 kg 1600000 8 Poros penggerak roda gigi 2 20 kg 20000 kg 800000 9 Poros roller 3 15 kg 20000 kg 900000 10 Pasak p=15x1x1 cm 1022000 220000
11 Baut Oslash 26 mm Baut besar untuk dudukan
8 10000 80000
12 Baut Oslash 26 mm Baut pengunci roller
4 15000 60000
13 Plat U p= 10x6x1cm 10m 70000 700000
14 Baut Oslash 22 mm Baut pengunci roda gigi
8 10000 80000
15 Baut Oslash 24 mm Baut penyetel horisontal
2 15000 30000
16 Bearing roller Oslash 40 mm 680000 480000 17 Bearing gear Oslash 50 mm 2 110000 220000 18 Bantalan jati 1000000
19 Beaya Transport mesin dari kudus
750000
20 Beaya lain-lain 250000 Total dana 18980000
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
59
b Honor Teknisi
No Nama Anggaran Waktu Biaya (Rp)
Total (Rp)
1 Honor Teknisi pembuatan 3 buah roller (1 orang )
1 bulan 600000 600000
2 Honor Teknisi pembuatan 5 buah roda gigi pinion (1orang )
2 minggu
600000 600000
3 Honor Teknisi pembuatan 2 buah roda gigi besar (1 orang )
2 minggu
500000 500000
4 Honor Teknisi pembuatan 1 buah pulley (1 orang )
2 minggu
300000 300000
5 Honor Teknisi pembuatan 3 buah mantel roller (1 orang )
3 minggu
1200000 1200000
Total 3200000
Biaya total pembuatan mesin pemeras batang sorghum
Biaya teknisi Rp 320000000
Biaya komponen mesin Rp 1898000000 +
Rp 2218000000
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
60
BAB V
PENUTUP
51 Kesimpulan
Dari hasil Re-Kalkulasi Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum ini
dapat disimpulkan
1 Mesin pemeras batang sorghum ini bekerja dengan menggunakan
penggerak diesel dengan daya 24 hP dan putaran 1420 Rpm
2 Mesin Pemeras Batang Sorghum ini memiliki kapasitas 4000 kgjam
3 Total biaya untuk membuat Mesin Pemeras Batang Sorghum sebesar
Rp22180000-
4 Mesin Pemeras Batang Sorghum ini memiliki tiga buah roller dengan
putaran 40 Rpm dan tiga tingkatan sistem transmisi dengan tiga buah
poros penyangga
52 Saran
Terkait dengan referensi dan data yang didapat masih kurang maka
perhitungan dilakukan dengan asumsi data sehingga bila dilakukan perhitungan
ulang jawaban yangdiasumsikan masih kurang akurat dan kurang tepat
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
61
DAFTAR PUSTAKA
J E Shigley dan Larry D M 1995 ldquoPerancanaan Teknik Mesinrdquo jilid II Edisi
keempat ErlanggaJakarta
Jutz H dan Scharkus E 1996 ldquo Westerman Table for The Metal Traderdquo New
Delhi Weley Eastern Limited
Khurmi RS amp Gupta JK 2002 Machine DesignSCHadamp Company LTD
Ram Nagar-New Delhi
Popov EP 1996 Mekanika Teknik (Machine of Material) Erlangga Jakarta
Sato T dan N Sugiarto H 1994 ldquoMenggambar Mesin Menurut Standart Isordquo PT
Pradya Paramita jakarta
Sularso dan Suga K 1987 Dasar dan PemilihanElemenMesin Cetakankeenam
PradnyaParamitha Jakarta
KenyonWdanGinting D 1985 Dasar-dasarPengelasanErlangga Jakarta
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
3
Pengumpulan informasi dan data
(Gathering Information)
Lihat alternatif solusi
(Concept Genrt)
Pilih solusi yang diinginkan
(Concept Evaluation)
Sintesis dan analisis rancangan meliputi
geometri kinematika dinamika kekuatan material proses produksi
estimasi biaya dll
Rancangan memuaskan
Detail rancangan
Produksi pengujian dan
pembuatan Prototipe
Modifikasi untuk produksi
hasil rancangan
Conceptual Design
Embodiment Design
Detail Design
Design problems (Define Problem)
Ya
Tidak
Flow chat Rancang Bangun Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
4
12 Perumusan Masalah
Perumusan masalah dalam proyek akhir ini adalah bagaimana merancang
membuat dan menguji sistem transmisi mesin pemeras batang sorghum yang
sederhana dan efektif Masalah yang akan diteliti meliputi
1 Cara kerja mesin
2 Analisis perhitungan mesin
3 Perkiraan perhitungan biaya
4 Pembuatan mesin
13 Batasan Masalah
Berdasarkan rumusan masalah di atas maka batasan-batasan masalah
pada proyek akhir ini adalah
1 Perhitungan dibatasi hanya pada komponen mesin yang meliputi putaran
roda gigi dan kekuatan poros
2 Cara kerja sistem transmisi pada mesin pemeras sorghum beserta kapasitas
pemerasan mesin pemeras batang sorghum
14 Tujuan Proyek Akhir
Tujuan dalam penulisan Tugas Akhir ini sebagai berikut
1 Melakukan perhitungan dan menganalisa dimensi dalam perancangan
transmisi mesin pemeras batang sorghum
15 Manfaat Proyek Akhir
Manfaat yang diperoleh dari penyusunan laporan Tugas Akhir ini sebagai
berikut
1 Memberikan informasi tentang bagaimana cara kerja sistem transmisi pada
mesin pemeras batang sorghum
2 Menerapkan ilmu perkuliahan elemen mesin dan mata kuliah lainnya yang
berhubungan dengan sistem transmisi mesin pemeras batang sorghum
yang diperoleh dari bangku perkuliahan
16 Metode Pemecahan Masalah
Dalam penyusunan laporan ini penulis mengunakan beberapa metode
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
5
antara lain
1 Observasi
Penulis melakukan pengamatan langsung terhadap kegiatan-kegiatan
khususnya pada obyek-obyek yang berkaitan langsung dengan penggunaan
mesin pemeras batang sorghum
2 Interview
Penulis melakukan tanya jawab dengan operator serta para tenaga ahli
3 Konsultasi
Penulis melakukan konsultasi untuk memperoleh bimbingan serta
petunjuk dari pembimbing lapangan dan sumber-sumber
4 Literatur
Literatur berupa petunjuk kerja operator kuliah internet serta buku-buku
referensi dari perpustakaan Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta
17 Sistematika Penulisan
Dalam penyusunan laporan ini penulisan melakukan pengumpulan data
dengan berbagai cara antara lain
1 Studi Lapangan (Observasi)
Data yang penulis peroleh dari studi lapangan berasal dari
a) Pengamatan selama berada di Kudus
b) Bimbingan dari pemilik bengkel
2 Studi Pustaka (Library Research)
Studi pustaka yang dilakukan untuk memperoleh data-data pendukung
diperoleh dari
a) Manual book yang terdapat di perpustakaan Universitas Sebelas
Maret Surakarta
b) Internet
3 Bertanya langsung kepada karyawan dan pemilik Bengkel Bubut amp Las
ldquoAgung Barokahrdquo Dawe-Kudus
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
6
BAB II
DASAR TEORI
21 Pengertian Tanaman Sorghum
Sorghum termasuk dalam genus Poaceae yang merupakan kelompok
tanaman berbunga seperti gandum beras jagung dan tebu tanaman ini biasanya
memiliki batang berongga dengan daun yang tumbuh pada batang secara
menyirip Sorghum (Sorghum bicolor L) adalah tanaman serealia yang potensial
untuk dibudidayakan dan dikembangkan khususnya pada daerah-daerah marginal
dan kering di Indonesia Keuntungan tanaman sorgum terletak pada daya adaptasi
agroekologi yang luas tahan terhadap kekeringan produksi tinggi perlu input
lebih sedikit serta lebih tahan terhadap hama dan penyakit dibading tanaman
pangan lain Selain itu tanaman sorghum memiliki kandungan nutrisi yang tinggi
sehingga sangat baik digunakan sebagai sumber bahan pangan maupun pakan
ternak alternatif Tanaman sorghum telah lama dan banyak dikenal oleh petani
Indonesia khususnya di daerah Jawa NTB dan NTT Di Jawa sorghum dikenal
dengan nama Cantel dan biasanya petani menanamnya secara tumpang sari
dengan tanaman pangan lainnya Produksi sorghum Indonesia masih sangat
rendah bahkan secara umum produk sorghum belum tersedia di pasar-pasar
Beberapa keuntungan tanaman sorghum dibanding tebu sebagai berikut
1 Adaptasi tanaman sorghum jauh lebih luas dibanding tebu sehingga
sorghum dapat ditanam di hampir semua jenis lahan baik lahan subur
maupun lahan kering
2 Tanaman sorghum memerlukan pupuk relatif lebih sedikit dan
pemeliharaannya lebih mudah daripada tanaman tebu
3 Laju fotosintesis dan pertumbuhan tanaman sorghum jauh lebih tinggi dan
lebih cepat dibanding tanaman tebu
4 Umur panen tanaman sorghum lebih cepat hanya 3-4 bulan dibandingkan
pada tebu yang sampai 7 bulan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
7
22 Sistem Transmisi
Sistem Transmisi adalah sistem yang berfungsi untuk konversi torsi dan
kecepatan (putaran) dari mesin menjadi torsi dan kecepatan yang berbeda-beda
untuk diteruskan ke penggerak akhir Konversi ini mengubah kecepatan putar
yang tinggi menjadi lebih rendah tetapi lebih bertenaga atau sebaliknya
Transmisi daya dengan roda gigi mempunya keuntungan diantaranya
tidak terjadi slip yang menyebabkan speed ratio tetap tetapi sering adanya slip
juga menguntungkan misalnya pada ban mesin (belt) karena slip merupakan
pengaman agar motor penggerak tidak rusak Apabila putaran keluaran (output)
lebih rendah dari masukan (input) maka transmisi disebut reduksi (reduction
gear) tetapi apabila keluaran lebih cepat dari pada masukan maka disebut inkrisi
(increaser gear)
Transmisi daya (Power transmission) adalah upaya untuk menyalurkan
memindahkan daya dari sumber daya (motor diesel bensin turbin gas motor
listrik dll) ke mesin yang membutuhkan daya (mesin bubut pompa kompresor
mesin produksi dll)
23 Teori Roda Gigi
Roda gigi digunakan untuk mentransmisikan daya besar dan putaran yang
tepat Roda gigi memiliki gigi di sekelilingnya sehingga penerusan daya
dilakukan oleh gigi-gigi kedua roda yang saling berkaitan Roda gigi sering
digunakan karena dapat meneruskan putaran dan daya yang lebih bervariasi dan
lebih kompak selain itu roda gigi juga memiliki beberapa kelebihan jika
dibandingkan dengan alat transmisi lainnya yaitu
Oslash Sistem transmisinya lebih ringkas putaran lebih tinggi dan daya yang
besar
Oslash Sistem yang kompak sehingga konstruksinya sederhana
Oslash Kemampuan menerima beban lebih tinggi
Oslash Efisiensi pemindahan dayanya tinggi karena faktor terjadinya slip sangat
kecil
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
8
Oslash Kecepatan transmisi roda gigi dapat ditentukan sehingga dapat digunakan
dengan pengukuran yang kecil dan daya yang besar
Roda gigi harus mempunyai perbandingan kecepatan sudut tetap antara
dua poros Di samping itu terdapat pula roda gigi yang perbandingan kecepatan
sudutnya dapat bervariasi
231 Roda gigi Lurus
Roda gigi lurus digunakan untuk poros yang sejajar atau paralel
Dibandingkan dengan jenis roda gigi yang lain roda gigi lurus ini paling mudah
dalam proses pengerjaannya (machining) sehingga harganya lebih murah
Ciri-ciri roda gigi lurus adalah
1 Daya yang ditransmisikan lt 25000 Hp
2 Putaran yang ditransmisikan lt 100000 Rpm
Jenis-jenis roda gigi lurus antara lain
1 Roda gigi lurus (External Gearing)
Roda gigi lurus (External Gearing) pasangan roda gigi lurus ini digunakan
untuk menaikkan atau menurunkan putaran dalam arah yang berlawanan
Gambar 21 Roda Gigi Lurus Luar
( Yefri Chan ST MT 2011)
232 Nama-nama Bagian Roda gigi
Berikut beberapa buah istilah yang perlu diketahui dalam perancangan
roda gigi yang perlu diketahui yaitu
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
9
1 Lingkaran pitch (pitch circle)
Lingkaran khayal yang menggelinding tanpa terjadinya slip Lingkaran ini
merupakan dasar untuk memberikan ukuran-ukuran gigi seperti tebal gigi jarak
antara gigi dan lain-lain
2 Pinion
Roda gigi yang lebih kecil dalam suatu pasangan roda gigi
3 Diameter lingkaran pitch (pitch circle diameter)
Merupakan diameter dari lingkaran pitch
4 Diametral Pitch
Jumlah gigi persatuan pitch diameter
5 Jarak bagi lingkar (circular pitch)
Jarak sepanjang lingkaran pitch antara profil dua gigi yang berdekatan
atau keliling lingkaran pitch dibagi dengan jumlah gigi secara formula dapat
ditulis
zd
t b1p=
6 Modul (module)
Modul adalah perbandingan antara diameter lingkaran pitch dengan jumlah
gigi
z
dm b1=
7 Adendum (addendum)
Jarak antara lingkaran kepala dengan lingkaran pitch dengan lingkaran
pitch diukur dalam arah radial
8 Dedendum (dedendum)
Jarak antara lingkaran pitch dengan lingkaran kaki yang diukur dalam arah
radial
9 Working Depth
Jumlah jari-jari lingkaran kepala dari sepasang rodagigi yang berkontak
dikurangi dengan jarak poros
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
10
10 Clearance Circle
Lingkaran yang bersinggungan dengan lingkaran addendum dari gigi yang
berpasangan
11 Pitch point
Titik singgung dari lingkaran pitch dari sepasang roda gigi yang
berkontak yang juga merupakan titik potong antara garis kerja dan garis pusat
12 Operating pitch circle
lingkaran-lingkaran singgung dari sepasang roda gigi yang berkontak dan
jarak porosnya menyimpang dari jarak poros yang secara teoritis benar
13 Addendum circle
Lingkaran kepala gigi yaitu lingkaran yang membatasi gigi
14 Dedendum circle
Lingkaran kaki gigi yaitu lingkaran yang membatasi kaki gigi
15 Width of space
Tebal ruang antara rodagigi diukur sepanjang lingkaran pitch
16 Sudut tekan (pressure angle)
Sudut yang dibentuk dari garis normal dengan kemiringan dari sisi kepala
gigi
17 Kedalaman total (total depth)
Jumlah dari adendum dan dedendum
18 Tebal gigi (tooth thickness)
Lebar gigi diukur sepanjang lingkaran pitch
19 Lebar ruang (tooth space)
Ukuran ruang antara dua gigi sepanjang lingkaran pitch
20 Backlash
Selisih antara tebal gigi dengan lebar ruang
21 Sisi kepala (face of tooth)
Permukaan gigi diatas lingkaran pitch
22 Sisi kaki (flank of tooth)
Permukaan gigi dibawah lingkaran pitch
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
11
23 Puncak kepala (top land)
Permukaan di puncak gigi
24 Lebar gigi (face width)
Kedalaman gigi diukur sejajar sumbunya
Gambar 22 Bagian-bagian dari Roda Gigi Lurus
( Khurmi dan Gupta 2002)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
12
24 Komponen-Komponen Mesin Pemeras Batang Sorghum
241 Gear
Gear merupakan sebuah alat yang yang digunakan untuk meneruskan daya
dari poros ke poros lain (Kurmi 2002)
Rumus- rumus perhitungan roda gigi
- Modul (m)
- Jumlah gigi (Z)
- Kelonggaran ( clearance = C )
a Menghitung pitch (P)
P = π x m
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
f Adendum 1 m
g Dedendum 125 m
h Working depth 2 m
i Total depth 225 m
j Filled radius at root 04 m
242 Poros
Dalam pembuatan mesin pemeras batang sorghum rol diperlukan untuk
memeras batang sorghum Poros sendiri adalah batang logam berpenampang
lingkaran yang berfungsi untuk memindahkan putaran atau mendukung suatu
beban
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
13
Jika poros meneruskan daya maka poros mengalami momen puntir akibat
daya yang diteruskan sehingga pada penampang normal sepanjang poros terjadi
tegangan puntir Poros transmisi berfungsi meneruskan daya pada poros terjadi
gaya puntir dan pada penampang poros terjadi tegangan puntir
Bahan poros yang digunakan harus sesuai dengan fungsi poros tersebut
Untuk mendapatkan dimensi poros yang sesuai dibutuhkan gaya-gaya yang
bekerja pada poros tersebut Dengan gaya tersebut dapat ditentukan momen yang
bekerja Dengan mengetahui kekuatan material poros dan momen yang terjadi
maka didapatkan diameter poros yang diperlukan
Bahan dan diameter yang digunakan pada poros rol adalah sama Untuk
mengetahui beban reaksi yang terjadi pada poros dirumuskan sebagai berikut
1 Tinjauan terhadap momen puntir ekuivalen (Kurmi 2002462)
Te = radicAgrave挠十馆挠helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(21)
atau dengan persamaan
Te = 錰좨 τs D
3 ( Poros padat )
Te = 錰좨 C Do3 (1 - K4) ( Poros berongga )
2 Tinjauan terhadap momen lengkung ekuivalen (Kurmi 2002463)
Me = 좨挠 ( M + radicAgrave挠十馆挠) helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(22)
atau
Me = 錰脑挠徽评D3 ( Poros padat )
Me = 錰脑挠徽评Do3(1 - K4) ( Poros berongga )
Dimana Te = momen puntir ekuivalen ( Kgm)
Me = momen bending ekuivalen ( Kgmm )
Do = diameter luar poros ( mm )
K = Di Do ( ditentukan = 04 )
τs =tegangan geser ( Kgmm2 )
σt = tegangan tarik ( Kgmm2 )
M = momen lentur yang terjadi ( Kgmm )
T = torsi yang terjadi (Kgmm)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
14
243 Rol
Sebuah rol pemeras terdiri dari mantel (selubung) yang biasanya terbuat
dari besi cor dan di pasang dengan cara disusutkan pada sebuah poros yang
terbuat dari baja tempa Berikut ini adalah gambar dari seperangkat rol pemeras
batang sorghum
( Yefri Chan ST MT 2011)
Gambar 23 Sebuah Rol Pemeras Batang Sorghum
Biasanya menurut standar dari Amerika ukuran diameter leher poros
seperti gambar diatas adalah separuh dari diameter rol gilingan
Mantel rol sendiri terbuat dari besi cor dengan campuran dari beberapa
logam lain seperti karbon mangan silisium fosfor dan belerang dengan
maksud untuk memperoleh hasil pengecoran yang baik sebagai rol pemeras
yaitu permukaannya keras dan berbutir kasar
244 Puli
Puli merupakan salah satu elemen dalam mesin yang berfungsi sebagai
alat yang meneruskan daya dari satu poros ke poros yang lain dengan
menggunakan sabuk Puli besi cor (Cast Iron Pulley) Puli secara umum terbuat
dari cast iron karena harganya yang lebih murah Puli yang digunakan pada
motor dan kompresor ini adalah terbuat dari cast iron
245 Sabuk
Sabuk berfungsi sebagai alat yang meneruskan daya dari satu poros ke
poros yang lain melalui dua puli dengan kecepatan rotasi sama maupun berbeda
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
15
2451 Perencanaan Puli dan Sabuk
1 Perbandingan kecepatan
Perbandingan antara kecepatan puli penggerak dengan puli pengikut
ditulis dengan persamaan sebagai berikut 潜前实融前融潜 (23)
Dimana
D1 = Diameter puli penggerak (mm)
D2 = Diameter puli pengikut (mm)
N1 = Kecepatan puli penggerak (Rpm)
N2 = Kecepatan puli pengikut (Rpm)
2 Kecepatan linier sabuk
Kecepatan linier sabuk dapat ditulis dengan matematis sebagai berikut
v = 60
Ndp (24)
Dimana
v = Kecepatan linier sabuk (ms)
d = Diameter puli pengikut (mm)
N = Putaran puli pengikut (Rpm)
3 Panjang Sabuk
Panjang sabuk adalah panjang total dari sabuk yang digunakan untuk
menghubungkan puli penggerak dengan puli pengikut Dalam perancangan
ini digunakan sabuk terbuka
(Khurmi RS 2002)
Gambar 24 Panjang Sabuk dan Sudut Kontak Pada Sabuk Terbuka
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
16
Persamaan panjang total sabuk terbuka dapat ditulis sebagai berikut
(Khurmi RS 2002)
dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig -+++=
xrr
xrrL2
2121
)(2)(p (25)
Dimana
L = Panjang total sabuk (mm)
x = Jarak titik pusat puli penggerak dengan puli pengikut (mm)
r1 = Jari-jari puli kecil (mm)
r2 = Jari-jari puli besar (mm)
4 Perbandingan tegangan pada sisi kencang dan sisi kendor
Persamaan perbandingan tegangan antara sisi kencang dengan sisi kendor
dapat ditulis sebagai berikut (Khurmi RS 2002)
bqm coseclog322
1 =T
T (26)
Dimana
T1 = Tegangan tight side sabuk (N)
T2 = Tegangan slack side sabuk (N)
micro = Koefisien gesek
θ = Sudut kontak (rad)
β = Sudut alur puli (o)
5 Sudut kerja puli (α)
Persamaan sudut kerja puli dapat ditulis dengan persamaan sebagai berikut
(Khurmi RS 2002)
Sin α = X
rr112 -
(untuk sabuk terbuka) (27)
Sudut kontak puli
θ = (180 ndash 2 α) 180p
rad (untuk sabuk tertutup) (28)
6 Kecepatan sabuk (v)
Besarnya kecepatan sabuk dapat dihitung dengan persamaan sebagai
berikut (Khurmi RS 2002)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
17
v = 60
Ndp (29)
Dimana
v = Kecepatan sabuk (ms)
d = Diameter sabuk (mm)
N = Putaran sabuk (rpm)
7 Daya yang ditransmisikan oleh sabuk
Persamaan daya yang dipindahkan oleh sabuk dapat ditulis dengan
persamaan sebagai berikut (Khurmi RS 2002)
P = (T1 - T2) v n (210)
Dimana
P = Daya yang dipindahkan oleh sabuk (W)
T1 = Tegangan tight side sabuk (N)
T2 = Tegangan slack side sabuk (N)
v = Kecepatan sabuk (ms)
n = Banyak sabuk
25 Pasak
Pasak adalah salah satu penahan beban dimana beban yang timbul atau
beban yang terjadi adalah beban geser dan beban bending Pada perancangan
pasak dalam memilih besar pasak tergantung dari besar perhitungan antara
perhitungan menurut tegangan geser dan tegangan bending
1 Tegangan geser
Tegangan geser adalah tegangan yang disebabkan oleh gaya yang bekerja
sepanjangsejajar dengan luas penampang gaya
Persamaan yang digunakan adalah
AF
=t (211)
Dimana
t = Tegangan geser (Nmm2)
F = Gaya (N)
A = Luas penampang (mm2) (Khurmi dan Gupta 2002)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
18
2 Tegangan bending
Dimana rumus yang digunakan
ws =oIYM
(212)
Y
IZ o= (213)
ws =ZM
(214)
Dimana
M = Momen lentur
Y = Jarak sumbu netral ke titik tempat tegangan yang ditinjau
ws = Tegangan lentur
oI
= Momen inersia
Z = Section modulus
26 Statika
Statika adalah ilmu yang mempelajari tentang statika dari suatu beban
terhadap gaya-gaya dan juga beban yang mungkin ada pada bahan tersebut
Dalam ilmu statika keberadaan gaya-gaya yang mempengaruhi sistem menjadi
suatu obyek tinjauan utama Sedangkan dalam perhitungan kekuatan rangka
gaya-gaya yang diperhitungkan adalah gaya luar dan gaya dalam
261 Gaya Luar
Beban
Reaksi Reaksi
Beban puli
Gambar 25 Sketsa Prinsip Statika Kesetimbangan
( Popov EP 1996 )
Beban roda gigi
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
19
Adalah gaya yang diakibatkan oleh beban yang berasal dari luar sistem
yang pada umumnya menciptakan kestabilan konstruksi Gaya luar dapat berupa
gaya vertikal horisontal dan momen puntir Pada persamaan statis tertentu untuk
menghitung besarnya gaya yang bekerja harus memenuhi syarat dari
kesetimbangan
ΣFx = 0 (215)
ΣFy = 0 (216)
ΣM = 0 (217)
262 Gaya Dalam
Gaya dalam dapat dibedakan menjadi
1 Gaya normal (normal force) adalah gaya yang bekerja sejajar sumbu
batang
2 Gaya lintang geser (shearing force) adalah gaya yeng bekerja tegak lurus
sumbu batang
3 Momen lentur (bending momen)
Persamaan kesetimbangannya adalah (Popov EP 1996)
sect Σ F = 0 atau Σ Fx = 0
Σ Fy = 0 (tidak ada gaya resultan yang bekerja pada suatu benda)
sect Σ M = 0 atau Σ Mx = 0
Σ My = 0 (tidak ada resultan momen yang bekerja pada suatu benda)
263 Tumpuan
Dalam ilmu statika tumpuan dibagi atas
1 Tumpuan rolpenghubung
Tumpuan ini dapat menahan gaya pada arah tegak lurus penumpu
biasanya penumpu ini disimbolkan dengan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
20
Gambar 26 Sketsa Reaksi Tumpuan Rol
2 Tumpuan sendi
Tumpuan ini dapat menahan gaya dalam segala arah
Gambar 27 Sketsa Reaksi Tumpuan Sendi
264 Diagram Gaya Dalam
Diagram gaya dalam adalah diagram yang menggambarkan besarnya
gaya dalam yang terjadi pada suatu konstruksi Sedang macam-macam diagram
gaya dalam itu sendiri sebagai berikut
1 Diagram gaya normal (NFD)
Yaitu diagram yang menggambarkan besarnya gaya normal yang terjadi
pada suatu konstruksi
2 Diagram gaya geser (SFD)
Yaitu diagram yang menggambarkan besarnya gaya geser yang terjadi
pada suatu konstruksi
3 Diagram moment (BMD)
Yaitu diagram yang menggambarkan besarnya momen lentur yang terjadi
pada suatu konstruksi
27 Mesin Bubut
Proses permesinan adalah waktu yang dibutuhkan untuk mengerjakan
elemen-elemen mesin yang meliputi proses kerja mesin dan waktu pemasangan
Reaksi
Reaksi
Reaksi
( Popov EP 1996 )
( Popov EP 1996 )
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
21
Pada umumnya mesin-mesin perkakas mempunyai bagian utama yaitu
a Motor penggerak (sumber tenaga)
b Kotak transmisi (roda-roda gigi pengatur putaran)
c Pemegang benda kerja
d Pemegang pahatalat potong
Prinsip kerja mesin mesin bubut adalah benda kerja yang berputar dan
pahat yang menyayat baik memanjang maupun melintang Sedangkan macam-
macam pekerjaan yang dapat dikerjakan dengan mesin ini adalah antara lain
- Pembubutan memanjang dan melintang
- Pengeboran
- Pembubutan dalam atau memperbesar lubang
- Membubut ulir luar dan dalam
Perhitungan waktu kerja mesin bubut adalah
1 Kecepatan pemotongan (v)
V = πD (218)
Dimana
D = diameter banda kerja (mm)
N = kecepatan putaran (rpm)
2 Pemakanan memanjang
Waktu permesinan pada pemakanan memanjang adalah
n = d
v
1000p
(219)
Tm = nS
L
r (220)
Dimana
Tm = waktu permesinan memanjang (menit)
L = panjang pemakanan (mm)
S = pemakanan (mmput)
n = putaran mesin (Rpm)
d = diameter benda kerja (mm)
v = kecepatan pemakanan (mmnt)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
22
3 Pada pembubutan melintang
Waktu permesinan yang dibutuhkan pada waktu pembubutan melitang
adalah
Tm = nS
r
r (221)
Dimana
r = jari-jari bahan (mm)
28 Pengecoran atau penuangan (casting)
Pengecoran atau penuangan (casting) merupakan salah satu proses
pembentukan bahan bakubahan benda kerja yang relatif mahal dimana
pengendalian kualitas benda kerja dimulai sejak bahan masih dalam keadaan
mentah Komposisi unsur serta kadarnya dianalisis agar diperoleh suatu sifat
bahan sesuai dengan kebutuhan sifat produk yang direncanakan namun dengan
komposisi yang homogen serta larut dalam keadaan padat
Proses penuangan juga merupakan seni pengolahan logam menjadi bentuk
benda kerja yang paling tua dan mungkin sebelum pembentukan dengan
panyayatan (chipping) dilakukan Sebagai mana ditemukan dalam artifacts kuno
menunjukkan bukti keterampilan yang luar biasa dalam pembentukan benda dari
bahan logam dengan menuangkan logam yang telah dicairkan (molten metals)
kedalam cetakan pasir khusus menjadi bentuk tertentu Pengecoran dengan
menggunakan cetakan pasir juga merupakan teknologi yang menuangkan larutan
cair dari logam secara hati-hati kedalam cetakan pasir yang sudah dipersiapkan
dengan hasil yang mendekati sempurna Oleh karena itulah proses pembentukan
melalui teknik penuangan ini juga digunakan pada level kebangsawanan seperti
pembuatan benda-benda seni seperti ornament alam dan alat memasak dan lain-
lain
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
23
BAB III
PERENCANAAN DAN PERHITUNGAN
31 Cara KerjaSistemTransmisiPadaMesinPemerasBatangSorghum
Cara kerja mesin ini adalah tenaga dari motor diesel akan dipindahkan
melalui belt menuju puli besar setelah itu putaran ditransmisikan melalui roda gigi
transportir pertama ke roda gigi sedang kemudian putaran itu ditransmisikan lagi
oleh roda gigi transportir kedua ke roda gigi besar Putaran roda gigi besar ini
dihubungkan dengan roda gigi pada rol depan sehingga poros rol berputar
Selanjutnya putaran poros rol depan ini ditransmisikan ke poros rol atas dan
belakang melalui tiga buah roda gigi sehingga poros rol atas dan belakang dapat
berputar Putaran ketiga buah rol dibuat searah agar saat batangsorghum
dimasukkan batangsorghum dapat terbawa oleh rol
Secara garis besar proses mesin pemeras batangsorghum adalah mula-
mula batangsorghum dimasukkan antara rol atas dan rol depan kemudian rol
menggilas batangsorghum Penggilasan rol pertama masih tersisa nira dalam
ampas yang kemudian digilas kembali oleh rol belakang sehingga tidak ada lagi
nira yang tersisa dalam ampas Nira tersebut akan jatuh ke penadah yang telah
disediakan Nira yang telah terkumpul dalam penadah tersebut dapat langsung
digunakan untuk proses pembuatan bio etanol selanjutnya
32 PerencanaanPulidanSabuk
Diketahuispesifikasitransmisipadamesinpemerasbatangsorghumdandiesel
sebagaiberikut
1 Putarandiesel ( 1N ) = 1420 Rpm
2 Diameter puli yang digerakan ( 2D ) = 795 mm
3 Panjangsumbupuli dieseldanpuli yang digerakkan( x ) = 4m
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
24
Analisa perhitungan
1 Kecepatan sabuk
V = p 1d 抈學恘迷
= 米學 酵迷 學酵學 d迷恘迷
= 2972 ms
2 Panjang sabuk yang digunakan
dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig -+++=
x
ddxddL
4
)(2)(
2
221
21
p
= 157Ῠ04十0795邹十24十族ῨĖi能Ė行k闹邹潜ii 祖
=157(1195)+8+Ῠ能ĖƼk闹邹潜嫠o
=1876+8+001
=9886 m
3 Sudut kontak (q ) yang terjadi pada sabuk antara puli diesel dan pulimesin
pemeras batang sorghum
Gambar31Sabukdanpuli
x = 4 m
B Puli diesel
Puli yang digerakkan
A
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
25
Untuksabukterbuka sudutsinggung yang terjadiantarasabukdanpuli
Sin x
dd
x
rr
21212 -
=-
=a
= Ė行k闹能Ėi㷠i
a = 滚轨柜能嫠00495
= 283deg
Sudut kontak puli pada motor
θ = (180deg ndash 2 α) 180p
= (180deg ndash 2 283deg) 180
143
= (17434deg) 01744
= 304rad
Sudut kontak puli pada roda gigi
θ = (180deg+ 2 α) 180p
= (180deg + 2 283deg) 180
143
= (18566deg) 01744= 304 rad
4 Koefisien gesekan
micro = 054 ndash d恘學ad恘嫩剿
= 054 ndash d恘學ad恘嫩d幂蜜d
= 054 ndash d恘學密d米d
= 054 - 0233= 03
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
26
MenghitungBesarnyaKapasitasMesinPemerasBatangSorghum
Luassatubatangsorghum故实挥辊㷠
= 314 (12)2
= 452 16 mm2
Luassepuluhbatangsorghum = 452 16 mm2 x 10 batang
= 4521 6 mm2
Gaya pemerasanadalah
(Ft) = 鸟拟
= 嫠㷠iĖƼi念鸟狞i闹㷠嫠o弄弄潜
= 274kN
Gaya perasdengansudut 70
Ft = 2740 N cos 70
= 8375 N
Kemudianuntukmenentukandaya yang
diperlukanpadamesinpemerastebuiniadalahsebagaiberikut
Torsi padarolatas
T = Gaya x frac12 diameter
= 8375N x 0105 m
= 8775Nm
Dayauntukmemutarrol
P =m行行闹娘弄诺㷠π诺iĖoĖ
= 36738 watt
= Ƽo行Ƽm糯狞疟疟行io
= 492 HP
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
27
Perbandingantranmisi
1 Motor Puli A ΰ嫠ΰ㷠 = 劈㷠劈嫠
N2 = 嫠i㷠Ė铺i嫠行k闹
= 73232 Rpm
2 Puli B - Pinion C
Satuporos maka NA = NC
NA = 73232 Rpm
3 Pinion C ndash Roda Gigi D
ND = 劈品ΰ品劈劈
=嫠㷠i行Ƽ㷠Ƽ㷠破颇屏oĖi
= 15035Rpm
4 Roda Gigi D ndash Pinion E
Satuporosmaka ND=NE
ND = 15035Rpm
5 Pinion E ndash Roda Gigi F
NF = 劈琵ΰ琵劈毗
= 嫠闹ĖƼ闹㷠嫠闹m嫠㷠
= 398 Rpm 40 ࡨ Rpm
Torsi padarodagigiOslash 875 mm
T =鸟诺oĖ㷠胚诺iĖ
= Ƽo行Ƽm诺oĖ㷠气铺iĖ
= 8775Nm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
28
DayauntukmemutarporosrodagigiOslash 875 mm
P = 孽诺㷠π诺娘oĖ
= m行行闹诺㷠π诺嫠闹ĖoĖ
= 16734 watt
Torsipadaporospuli
T = 鸟诺oĖ㷠胚诺娘
= 嫠o行Ƽi诺oĖ㷠胚诺行ƼĖ
= 234Nm
Dayauntukmemutarporospuli
P = 孽诺㷠π诺娘oĖ
= 㷠Ƽi诺㷠π诺行ƼĖoĖ
= 17904 watt
= 嫠行kĖi糯狞疟疟行io
asymp 24 HP
Olehkarenaitu kitamengambil diesel dengandaya 24 HP
Daya yang ditransmisikan P = 24 HP
17904 W = Ῠ馆嫠石馆㷠) v = Ῠ馆嫠石馆㷠) 2972 馆嫠 石馆㷠 = 嫠行kĖi㷠k行㷠
馆嫠 石馆㷠 = 60242棺 (i)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
29
딸轨v硅棍逛闺锅轨 23 log 足飘前飘潜卒 = 幌嫠凰嫠 实0h果h04 实0912
log dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig
2
1
T
T = Ėk嫠㷠㷠Ƽ
log dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig
2
1
T
T = 0397
dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig
2
1
T
T = 249 (ii)
Dari persamaan (i) dan (ii) 60242十馆㷠馆㷠 实249
60242 + 馆㷠 = 249馆㷠
60242 = 149 馆㷠 馆㷠 = 40438 N 馆嫠 石404h棺实60242棺 馆嫠 = 100672 N
5 Massa per meter panjang sabuk (m)
m = Area x Panjang x Densitas
= A x 9886m x 1140kgm3= 9886 A kgm2
6 Gaya tarik sentrifugal (Tc)
Tc = m x V2
= 9886 A kgm2x (2972ms)2
= 9886 A x 8832784 N
= 873210o A N
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
30
7 Gaya tarik total
T = T1+ Tc
= 100672N+873210o A N (iii)
8 Gaya tarik maksimum pada sabuk (T)
T = As
= 410o A N (iv)
Dari persamaan (iii) dan (iv)
100672N+873210o A N = 410o A N
4732 10o A N = 100672 N
A = 212747 10能o桂㷠
A = 212747桂桂㷠
9 Daya yang ditransmisikan sabuk pada kecepatan v = 2935ms
P = )( 21 TT - v
= (100672 Nndash 40438N)2935 ms
= 17678679watt
= 2370 hP
v Daya yang ditransmisikan hanya 2370 hP hal ini dikarenakan pada
saat sabuk berputar terjadi selip antara sabuk dengan puli oleh karena itu daya
yang ditransmisikan tidak 24 hP
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
31
33 PerhitunganRoda Gigi
1 Dalam menghitung roda gigi AElig 124 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 8 mm
- Jumlah gigi (Z) 11
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 8 mm
= 2512 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 8 + 025 x 8 mm
= 18 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 8 mm x 11
= 88 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 88 mm ndash 2 (8mm + 025 x 8mm)
= 60 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 88 mm + 36 mm= 124 mm
f Adendum 1 m 8 mm
g Dedendum 125 m 10 mm
h Working depth 2 m 16 mm
i Total depth 225 m 18 mm
j Filled radius at root 04 m 32 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
32
2 Dalam menghitung roda gigi AElig875 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 14 mm
- Jumlah gigi (Z) 58
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 14 mm
= 4396 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 14 + 025 x 14 mm
= 315 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 14 mm x 58
= 812 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 812 mm ndash 2 (14 mm + 025 x 14 mm)
= 777 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 812 mm + 63 mm
= 875 mm
f Adendum 1 m 14 mm
g Dedendum 125 m 17 mm
h Working depth 2 m 28 mm
i Total depth 225 m 315 mm
j Filled radius at root 04 m 56 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
33
3 Dalam menghitung roda gigi AElig215 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 10 mm
- Jumlah gigi (Z) 17
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 10 mm
= 314 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 10 + 025 x 10 mm
= 225 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 10 mm x 17
= 170 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 170 mm ndash 2 (10 mm + 025 x 10 mm)
= 145 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 170 mm + 45 mm)
= 215 mm
f Adendum 1 m 10 mm
g Dedendum 125 m 125 mm
h Working depth 2 m 20 mm
i Total depth 225 m 225 mm
j Filled radius at root 04 m 4 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
34
4 Dalam menghitung roda gigi AElig604 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 8 mm
- Jumlah gigi (Z) 71
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 8 mm
= 2512 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 8 + 025 x 8 mm
= 18 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 8 mm x 71
= 568 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 568 mm ndash 2 (8 mm + 025 x 8 mm)
= 548 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 568 mm + 36 mm)
= 604 mm
f Adendum 1 m 8 mm
g Dedendum 125 m 10 mm
h Working depth 2 m 16 mm
i Total depth 225 m 18 mm
j Filled radius at root 04 m 32 mm
331 Menghitung Kekuatan Roda Gigi
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
35
1 kekuatan roda gigi AElig124 yang berfungsi sebagai pinion
a menghitung kecepatan pinion
Dalam menghitung kecepatan dari pinion dibutuhkan data-data
sebagai berikut
- Modul (m) 8 mm
- Jumlah gigi dari pinion (Tp) 11
- Jumlah putaran dari roda gigi pinion (柜颇) 124 rpm
- Jumlah gigi dari roda gigi (馆啤) 71
- Allowable Static Stress (fo) lampiran 4 105 kg桂桂㷠
- Lebar muka gigi (b) 15708 mm
- Faktor keamanan (Cs) lampiran 5 125
Kecepatan dari pinion adalah 惯 实挥果딸贵果柜贵100
实挥果桂果馆贵果柜贵100
实挥果8果11果124100
= 34264 mmenit
= 57 m detik
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
36
34 Desain Poros Roda Gigi
DesainPorosPulidanRodaGigi Pinion Dengan Gear
Diketahui P = 24 PK = 17904 watt T1 = 100672 N
N = 730 Rpm T2 = 40438 N
T1 T2 实25世
WGear = 3924 N
WPuli = 106635 N
σ = 40 Mpa = 40 N mm世 2
Km = 2
Kt = 2
DGear = 124 mm =RGear = 63 mm
DPuli = 795 mm = RPully = 3975 mm
Maka torsi yang di transmisikanoleh shaft
T = 鸟时oĖ㷠胚娘 实 嫠行kĖi时oĖ㷠胚时行ƼĖ = 234 Nm =234000Nmm
Bebankebawah vertical porospadapuli
= T1 + T2 + Wpuli =(100672 +40438 + 106635) N
= 247745 N
Torsi pada gear samapadaporos makabeban vertical keatasporospada gear
Ft = 孽捏扭泞狞暖实 㷠Ƽi时嫠Ė遣o㷠
= 39 x 103 N
Total bebanvertikalkeataspadaporos
Ft ndash Wgear = 3900 ndash 3924 = 386076 N
RC
386076 N
247745 N
RD
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
37
Dari momen di D
RC x 270 = 386076 x 380 + 247745 x 110
RC = 嫠io行Ėmmm嫩㷠行㷠闹嫠k闹㷠行Ė
RC = 6443 N
RD + 386076 = RC + 247745 N
RD = 6443 + 247745- 386076
RD = 110479 N
BM di gear danpuli = 0
BM di A = 386076 110 = 4246836 Nmm
BM di B = 247745 110 = 2715195 Nmm
BM maksimum di A maka M = MA = 4247 10Ƽ Nmm
Moment punter equvivalen
Te = 税ῨKm 时M邹㷠十ῨKt 时T邹㷠
= 税Ῠ2时4247 时10Ƽ邹㷠 十Ῠ2时24h时10Ƽ邹㷠
= 税721480h6 时10o 十2h6196 时10o
= 税957676h6 时10o
= 9786 10Ƽ Nmm
Te = 胚嫠o τ时dƼ
9786 10Ƽ = 气嫠o 时40딸h
dƼ = 12466242
d = 4995mm atau 50 mm
Diameter yang digunakan 50 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa poros pada mesin
dengan diameter 60 mm aman karena melebihi diameter yang diperlukan
yaitu 50 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
38
Gambar 32DesainPorosPulidanRoda Gigi Pinion
B C D
110 270
A C
BD
A
A
A
C D
B
B
D C
B
CD
(a) Space Diagram
(e) BM Diagram
(d) NFD
(c) SFD
(b) Torsi Diagram 234x103 Nmm
1241845Nmm
3048155Nmm
3924 N 106635 N
112895 N 277105 N
A B
110
Pinion Puli
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
39
DesainPorosRoda Gigi Pinion Dengan Gear
Diketahui T = 234x103Nmm
N = 150 Rpm
AC = 85 mm
BD = 85 mm
Dc = 215 mm = Rc = 175 mm
Dd = 604 mm = Rd = 302 mm
AB =290 mm
σ = 84 Nmm2
τ = 40 Mpa = 40 Nmm2
Θc = 80o
Wd = 810 N
Θc = 72o
Wc = 108 N
Km = 2
Kt = 2
Daya yang ditransmisikan
P x 60 = T2πN
P = 㷠Ƽi诺嫠Ėsup3㷠胚嫠闹ĖoĖ
= 36738 Kw
Karena Torsi kebawah di C dan di D sama Maka gayatangensialdigearC
FtC = 孽捏宁 =
㷠Ƽi诺嫠Ėsup3嫠行闹
= 1337 N
Ftcrsquo = 嫠ƼƼ行虐纽c嫠m
=4327 N
Gaya total kebawah di C = Ftc + Wc=4327 N + 108 N = 4435 N
Gaya tangensial gear D
FtD = 孽捏拧 =
㷠Ƽi诺嫠Ėsup3ƼĖ㷠 = 7748 N
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
40
Ftdrsquo = 行行im虐纽c嫠Ė
= 行行imĖ嫠om = 4612 N
Gaya total kebawah di C = FtD + WD=4612 N + 810 N = 5422 N
Maka RAdan RB = Reaksipada A dan B
RA + RB = 5422 N + 4435 N
= 9857 N
Momen di A
RB x 290 = 5422 x 205 + 4435 x 85
RB = 嫠嫠嫠嫠闹嫠Ė嫩Ƽ行ok行闹㷠kĖ
RB = 5133 N
RA = 9857 ndash 5133 = 4724 N
BM di C
MC = RA x 85
= 4724 x 85
= 401540Nmm
BM di D
MD = RB x 85
= 5133 x 85
= 436305Nmm
Maximum bending momen
M = MD = 436305Nmm
A
C D
B120
290
RB RA
5422 N 4435 N
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
41
MomenPuntirEquivalent
Te = 税ῨKmxM邹sup2十ῨKtxT邹sup2 = 税Ῠ2x4h6h05邹㷠 十Ῠ2x2h4≯10Ƽ邹sup2 = 税76x10嫠嫠 十219x10嫠嫠
= 税979x10嫠Ė
= 989 x 10闹 Nmm
989 x 10闹 Nmm = 气嫠o xτxdsup3
dsup3 = 1129275
d asymp 50 mm
untuk Equivalent bending momen ( Me)
Me = 嫠㷠 揍KmxM 十税ῨKwxM邹㷠十ῨKtxT邹] = 嫠㷠 揍Ῠ2x4h6h05邹十9890000] = 嫠㷠 1861610
= 930805Nmm
930805 Nmm= 气Ƽ㷠 xσbxdsup3
dsup3 = 1129275
d = 48 mm
darikedua diameter tersebutdiambil yang paling besar
d = 50 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa poros pada mesin
dengan diameter 65 mm aman karena melebihi diameter yang diperlukan
yaitu 50 mm Namun sebaiknya diameter poros yang digunakan adalah 60
mm tidak terlalu besar melebihi 50 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
42
3
A B
C D
120
290
A C
BD
A
A
A C D
B
B
D CB
C D
(a) Space Diagram
(e) BM Diagram
(d) NFD
(c) SFD
(b) Torsi Diagram 234x103 Nmm
436305 Nmm 401540 Nmm
4435N 5422N
5113 N 4724 N
Gambar 33DesainPorosRoda Gigi Pinion Dengan Gear
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
43
35 Menentukan Dimensi pasak
Pasakdigunakanuntukmenahangaya geser antara poros dengan rol
maupun poros dengan gear Bahanpasakterbuatdari ST 42
kekuatanbahandiketahuikekuatangesersebesar τ=40
Nmm2dankekuatantariksebesar
σ= 70 Nmm2
1 Kekuatanijin pasak
- Tegangantarikmaksimumpasak
σu = 70 Nmm2
σmax =σy
= 40 Nmm2
- Tegangangesermaksimumpasak
τ max = 嫠㷠σ max
= 嫠㷠40 Nmm㷠
= 20 Nmm㷠
2 Diameter poros diketahui 50 mm dari tabel didapat
w = 16 mm
t = 10mm
dan bila diketahui T = l x w x τ x 焦d = l x 16 x 42 x
a迷d = 16800 l N mm(i)
dan juga T = 靳學恘 x τ x 焦米 =
靳學恘 x 42 x a迷米 = 103 x 學迷恘N铰铰d (ii)
maka dari persamaan (i) dan (ii) didapat
l = 學迷米學迷恘梗铰铰d學恘密迷迷抈铰铰 = 61 31 mm
dan bila diketahui T = l x 缴d x σ x
焦d = l x 學迷d x 70 x
a迷d = 87510 l N mm(iii)
maka dari persamaan (ii) dan (iii) didapat
l = 學迷米學迷恘梗铰铰d密蜜a學迷抈铰铰 = 1177 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
44
maka dimensi pasak adalah w = 16 mm t = 10 mm l = 1177 mm
351 Lubangpasak
Proses penggefrasisan untuk lubangpasakw = 16 mm t = 10 mm l =
1177 mm dengan menggunakan 2 mata frais diameter 5 mm dan 16 mm dua
tahap Bahan poros baja ST 34 Sebelum proses pengefraisan terlebih dahulu
pastikan matafrais tidak dalam keadaan rusak
1 Waktu pengerjaan dengan mata frais 5 mm
Putaran (n) = 150 rpm
Sr = 018
Kedalaman (l) = 10 mm
Waktu untuk sekali pengefraisan
Tm =nSr
ld
30 +
=ĖƼ闹嫩ƼĖ嫠m嫠闹Ė
= 0167 menit
Pengefraisan dilakukan di 4 titik sehingga waktu pengefraisan
= 4 x 0167
= 0668 menit
Waktu setting = 5 menit
Waktu pengefraisan untuk mata frais 5 mm adalah 0668 + 5 = 5668menit
2 Waktu pengefraisan 16 mm dengan mata frais28 mm
Putaran (n) = 150 rpm
Sr = 018
Kedalaman(l) = 10 mm
Waktu untuk sekali pengefraisan
Tm =nSr
ld
30 +
=ĖƼ㷠闹嫩ƼĖ嫠m嫠闹Ė= 038 menit
Pengefraisan dilakukan di 4 titik sehingga waktu pengefraisan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
45
= 4 x 038
= 152 menit
Waktu setting = 5 menit
Waktu pengerjaan untuk mata frais 5 mm adalah 152 + 5 = 652 menit
Waktu total pengerjaan untuk pengefraisan lubang pasak= 12188 menit
atau 13 menit
36 Desain untuk rumah bearing
Untuk diameter bearing 40 mm diameter bor 17 mm lebar bearing 12
mm Dengan no bearing 203 hasil ini didapat dari tabel bearing maka tebal rumah
bearing adalah
Diketahui 逛 = 60 mm ( jarak antar baut)
w = 9465 N
σ ( tegangan bending cast iron) = 15 N桂桂㷠
棍实顺h灌逛2 σ l
棍实顺h94656021512
棍实radic47h25
t = 2175 mm
Untuk diameter bearing 50 mm diameter bor 20 mm lebar bearing 15
mm Dengan nomor bearing 304 hasil ini didapat dari tabel bearing maka tebal
rumah bearing adalah
Diketahui
a =70 mm ( jarak antar baut)
w = 1134 N
σ ( tegangan bending cast iron) = 15 N桂桂㷠
棍实顺h灌逛2 σ l
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
46
棍实顺h11h47021515
棍实税5292
t = 23 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa rumah bearing yang ada pada mesin adalah aman dengan tebal 25 mm
37 Perhitungan Las
Pengelasan yang ada pada kontruksi alat ini terbagi menjadi 2 jenis
untuk bagian rangka adalah las sudut dan las V menggunakan las listrik
Perhitungan kekuatan las pada sambungan tepi padarangka dengan tebal plat 10
mm panjang pengelasan 500 mm sehingga untuk memperhitungkan kekuatan las
ditentukan A dengan
A = 10mm sin 45 500 mm
= 10mm 0707 500 mm
= 3535 mm2
Elektroda yang digunakan E 6013
E 60 = Kekuatan tarik terendah setelah dilaskan adalah 60000 psi atau 420
Nmm2
1 = Posisi pengelasan mendatar vertical atas kepala dan horizontal
3 = Jenis listrik adalah DC poloaritas bolik (DC+) diameter elektroda 5 mm
arus 230 ndash 270 A tegangan 27-29 V
Tegangan yang terjadi pada sambungan adalah
Fmax = ƼĖĖ铺km嫠㷠
= 14715 N
AF max
=s
353551471 N
=s
= 0416 Nmm2
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
47
Tegangan tarik ijin las (st)
st = 05 s ijin
= 05 420 Nmm2
= 210 Nmm2
Karena s pengelasan lts ijin maka pengelasan aman
38 MenentukanKapasitasPenggilasanBatangSorghum
Kapsitaspenggilasan = keliling roll x jumlahputaran
= 2 π r x 40 Rpm
= 2 π 0105 x 40 Rpm
= 26376 mmenit
Kapasitas = kapasitaspenggilasan x beratsorghum x jumlahbatangsorghum
= 263 x 0125 kgm x 10
= 6594 Kgmenit x 60
= 3956 Kgjam
Atau 4000 Kgjam
Makakapasitasmesinpemerasbatangsorghuminiadalah 4000 Kgjam
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
48
BAB IV
PROSES PEMBUATAN ALAT 41 Pembuatan Mesin
Mesin ini dibuat atas kerjasama antara mahasiswa Teknik Universitas
Sebelas Maret dengan bengkel mesin Universitas Sebelas Maret Untuk
menyelesaikannya dibutuhkan waktu 3 bulan dan untuk pengetesan mesin
membutuhkan waktu 1 minggu
411 BahanYang Digunakan
a Dua buah rol dengan diameter 200 mm dan sebuah rol dengan diameter
250 mm sebagai penggilas
b Besi plat dengan tebal 10mm sebagai tempat penghantar nira dan
sorghum
c Besi profil U ukuran 150 x 38 x 38 mm sebagai rangka dan landasan
d Kayu jati ukuran 150 mm x 200 mm sebagai landasan mesin
e Kuningan plat sebagai bantalan geser metal
f Bearing
g Baut M 14 dan M 12 sebagai pengunci bantalan
h Besi diameter 60 mm dan 50 mm sebagai poros
412 Alat Yang Dibutuhkan
a Gergaji
b Mesin bubut
c Mesin bor
d Mesin gerinda
e Mesin las
f Meteran
g Siku mistar baja
h Amplas
i Catthinner
j Kapur
k kuas
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
49
413 Peta Operasi Kerja
Peta operasi kerja adalah Peta Kerja yang menggunakan urutan kerja
dengan jalan membagi pekerjaan tersebut kedalam elemen-elemen operasi
secara detail
Peta Operasi Kerja Pembuatan Roda Gigi dan Roll
Poros Roda Gigi 1 amp 2 Poros Rol 3 4 amp 5 Roda gigi
0-1 0-1 0-1
0-2 0-2 0-2
1-1
1-2
1-3
1-2
1-1
1-1
Di ukur dengan sket match
Operasi Bubut
Pemeriksaan ukuran
0-3
0-4
0-3
0-4
0-3
0-5
Di ukur dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan ukuran
Pembuatan cetakan
Pemeriksaan ukuran
Operasi pengecoran
Di ukur dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan ukuran
Pemeriksaan ukuran
Pemeriksaan ukuran
Operasi mesin bor
Pemeriksaan ukuran
0-4
Operasi mesin gerinda
Pemeriksaan ukuran
1-2
Dirakit
0-5
Proses Perlakuan panas
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
50
Resume
Langkah Kerja Pembuatan Poros Roda Gigi 1 amp 2
- Operasi 1 Proses pengukuran dengan sket match poros yang akan
Dibubut menandainya sesuai dengan ukuran masing-
masing poros
- Operasi 2 Proses pembubutan pada ujung kanan sepanjang 300 mm
dari diameter 70 mm menjadi diameter 65 mm
- Pemeriksaan 1 Diperiksa ukurannya
- Operasi 3 Mengukur dengan menggunakan sket match
- Operasi 4 Dilakukan proses pembubutan pada ujung kiri sepanjang
250 mm dari diameter 70 mm menjadi diameter 65 mm
- Pemeriksaan 2 Diperiksa ukurannya
- Operasi 5 Proses pengefraisan sepanjang 50 mm dengan kedalaman
7mm
- Pemeriksaan 3 Diperiksa ukurannya
Poses pengerjaan
Bahan cast iron grade 15 Oslash70 panjang 555 mm
1 Mengambil bahan dan perlengkapan mesin bubut
2 Mengecek ukuran bahan dan alat bantu yang diperlukan
3 Mempersiapkan mesin bubut dan perlengkapan yang lainya
4 Menyeting pahat dan putaran mesin bubut
5 Menyekam benda kerja sepanjang 180 mm
6 Membubut rata permukaan ujung benda kerja
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
51
7 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadiOslash 65 mm
sepanjang 500 mm
8 Membalik benda kerja
9 Menyekam benda kerja sepanjang 220 mm
10 Memfacing benda kerja sampai benda kerja berukuran panjang 550 mm
11 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadiOslash65 mm
sepanjang250 mm
12 Menganti pahat rata dengan pahat alur
13 Membubut alur benda kerja dengan posisi pahat alur 50 mm dari ujung
benda kerja sedalam 95 mm
14 Mengganti pahat alur dengan pahat rata
15 Melepas benda kerja
Poses pengerjaan
Bahan cast iron grade 15 Oslash 70 panjang 310 mm
1 Mengambil bahan dan perlengkapan mesin bubut
2 Mengecek ukuran bahan dan alat bantu yang diperlukan
3 Mempersiapkan mesin bubut dan perlengkapan yang lainya
4 Menyeting pahat dan putaran mesin bubut
5 Menyekam benda kerja sepanjang 100 mm
6 Membubut rata permukaan ujung benda kerja
7 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadi Oslash 65 mm
sepanjang 150 mm
8 Membalik benda kerja
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
52
9 Menyekam benda kerja sepanjang100 mm
10 Memfacing benda kerja sampai benda kerja berukuran panjang 300 mm
11 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadi Oslash65 mm
sepanjang 160 mm
12 Mengganti pahat rata dengan pahat alur
13 Membubut alur benda kerja dengan posisi pahat alur 50 mm dari ujung
benda kerja sepanjang 78 mm sedalam 95 mm
14 Mengganti pahat alur dengan pahat rata
15 Melepas benda kerja
Langkah Kerja Pembuatan Roda Gigi
- Operasi 1 Proses pengukuran dengan sket match dan meteran untuk
roda gigi yang akan dibuat
- Operasi 2 Proses pembuatan cetakan negative sesuai dengan ukuran
masing-masing roda gigi yang akan dibuat
- Pemeriksaan 1 Diperiksa ukurannya
- Operasi 3 Proses pengecoran dan pembentukan roda gigi
- Operasi 4 Proses penghalusan setelah proses pengecoran
- Operasi 5 Proses perlakuan panas dengan penambahan kadar carbon
untuk meningkatkan tingkat kekerasannya
- Pemeriksaan 2 Diperiksa ukurannya
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
53
Proses pengecoran untuk pembuatan Puli dan Roda Gigi
Gambar 41 Roda gigi lurus
a) Proses awal pembuatan cetakan ini dilakukan dengan terlebih dahulu
membuat model atau Pola dengan posisi model berada pada kedua
bagian cetakan yakni drag dan cope maka model dibuat dari dua keping
kayu (papan) yang digabungkandengan model yang berbentuk bundar
b) Pengerjaan berikutnya ialah pembuatan inti dimana inti (teras) ini dibuat
dari pasir cetak dari jenis Pasir minyak atau pasir kwarsa dengan
campuran minyak nabati
d) Urutan pekerjaan yang harus dilakukan dan dipersiapkan sebelum
pengisian pasir kedalam rangka cetak antara lain
- Menyiapkan plat (papan) landasan
- Tempatkan rangka cetak diatas papan untuk cetakan bawah (drag)
dengan pola inti (kayu) untuk kedudukan inti (teras) pasir
e) Pengisian pasir kedalam rangka cetak
f) Pembuatan saluran dengan cara memasangkan saluran secara tegak lurus
g) Pekerjaan berikutnya ialah menempatkan kembali rangka cetak yakni
menggabungkan kedua cetakan (drag dan cope) pada benda bulat
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
54
simetris ini sebenarnya tidak terlalu sulit dimana yang paling penting
adalah penempatan posisi kedudukan Intinya telah ditempatkan ditengah-
tengah rangka cetak dengan memposisikan lubang cope pada inti serta
posisi pen pengarah dari rangka cetak dalam keadaan sejajar maka posisi
rongga sudah sejajar
h) Proses penuangan merupakan proses yang menentukan keberhasilan
dalam pembentukan benda kerja oleh karena itu didalam pelaksanaannya
harus dilakukan secara hati-hati terutama dalam memperlakukan cetakan
ini Dan yang paling penting lagi dalam proses penuangan ini ialah faktor
keselamatan kerja alat-alat keselamatan kerja seperti sarung tangan
sepatu kaca mata dan lain-lain hendaknya sangat diperhatikan
Gambar 42 Proses penuangan ( Hardi Sujana 2008 )
Langkah Kerja Pembuatan Rumah Bantalan
- Operasi 1 Pengukuran benda kerja untuk rumah bantalan dengan
ukuran 100 mm x 100 mm
- Operasi 2 Proses pemotongan dengan menggunakan mesin las sesuai
dengan yangdirencanakan
- Operasi 3 Pengerjaan penghalusan bekas potongan las dengan
gerinda tangan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
55
- Pemeriksaan 1 Dilakukan pemeriksaan ukuran rumah bantalan
- Operasi 4 Pada bagian rangka yang sudah dilasdiberi tanda titik dan
dibor dengan menggunakan bor tangan untuk menjadi
diameter 80 mm
- Operasi 6 Pemeriksaan ukuran lubang yang telah di bor
Proses Perakitan Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum
Perakitan merupakan tahap terakhir dalam proses perancangan dan
pembuatan suatu mesin atau alat dimana suatu cara atau tindakan untuk
menempatkan dan memasang bagian-bagian dari suatu mesin yang digabung dari
satu kesatuan menurut pasangannya sehingga akan menjadi perakitan mesin yang
siap digunakan sesuai dengan fungsi yang direncanakan
Sebelum melakukan perakitan hendaknya memperhatikan beberapa hal sebagai
berikut
1 Komponen-komponen yang akan dirakit telah selesai dikerjakan dan telah
siap ukuran sesuai perencanaan
2 Komponen-komponen standar siap pakai ataupun dipasangkan
3 Mengetahui jumlah yang akan dirakit dan mengetahui cara pemasangannya
4 Mengetahui tempat dan urutan pemasangan dari masing-masing komponen
yang tersedia
5 Menyiapkan semua alat-alat bantu untuk proses perakitan
Langkah kerja
1 Memasang rol ke- 1 ke- 2 dan ke- 3 pada rangka yang pada kedua
ujungnya terlebih dahulu dipasang bantalan
2 Memasang roda gigi pada poros rol 1 2 dan 3 kemudian dipasak
3 Memasang roda gigi pada sisi luar poros rol kemudian dipasak
4 Memasang poros transmisi pada rangka yang kedua ujungnya dipasangi
bantalan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
56
5 Memasang puli roda gigi pinion dan roda gigi pada poros transmisi
kemudian dipasak
6 Mengecek semua kondisi sambungan dan pergerakan dari roda-roda gigi
42 Perawatan Alat
Perawatan adalah suatu kegiatan atau pekerjaan yang bertujuan untuk
memperpanjang umur mesin Dengan adanya perawatan diharapkan mesin dapat
selalu dalam kondisi siap pakai dan bekerja dengan baik Jenis perawatan tersebut
adalah mengupayakan pencegahan kerusakan sedini mungkin dengan cara
perawatan secara rutin maupun secara berkala
Adapun alasan-alasan yang mendasari diperlukannya perawatan adalah
a Mesin lebih tahan lama dan berfungsi dengan baik
b Menghindari kerusakan sedini mungkin
c Mengurangi penggantian komponen yang rusak dikarenakan sering
dalam pemakaian
Pemeliharaan alat ini mencakup seluruh rangkaian dan komponen mesin pemeras
sorghum yang meliputi
1 Poros dan Rol
Hal-hal yang perlu dilakukan dalam pemeliharaan poros dan rol adalah
a Rol setelah selesai digunakan dibersihkan dari sisa-sisa kotoran dan cairan
yang masih menempel
b Antara poros dan bearing diberi pelumas agar dapat berputar dengan lancar
2 Roda gigi
Hal-hal yang dilakukan untuk perawatan roda gigi
a Melumasi roda gigi tersebut supaya gesekannya dapat lebih halus dan
tidak cepat aus
b Setiap selesai digunakan roda gigi harus dibersihkan dan dicek untuk
mengetahui keadaan gigi-giginya
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
57
3 Rangka
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan rangka adalah
a Mengecat rangka untuk menghindari karat dan keropos
b Membersihkan rangka setelah digunakan untuk menggilas tebu
c Memeriksa sambungan las pada rangka secara berkala
4 Bantalan
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan bantalan
a Melumasi bantalan dengan grease
b Dalam penggunaan apabila perputaran poros dan rol terasa berat dan
suaranya agak kasar maka harus dicek keadaan bantalannya masih dalam
keadaan baik atau tidak
5 Puli dan sabuk
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan puli dan sabuk
a Memeriksa sabuk sebelum digunakan untuk memeras batang sorghum
b Setelah selesai digunakan membersihkan puli dan sabuk dari kotoran dan
debu
6 Diesel
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan diesel
a Mengecek selalu kondisi air pendingin pada mesin diesel
b Mengecek putaran mesin diesel apakah stabil atau tidaknya bila tidak
segera melakukan pengecekan mesin diesel secara menyeluruh
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
58
43 Analisa Biaya Komponen Mesin
Tabel 41 a Biaya Komponen Mesin
No Jenis Komponen Jumlah Harga satuan (Rp)
Harga (Rp)
1 Gear Oslash 20 l = 15 cm 3 30 kg 20000 kg 1800000 2 Gear Oslash 10 l = 10 cm 2 40 kg 20000 kg 1600000 3 Pulley Oslash 100 l = 15 cm 1 100 kg 20000 kg 2000000 4 Gear Oslash 80 l = 15 cm 1 120 kg 20000 kg 2400000 5 Gear Oslash 60 l = 15 cm 1 80 kg 20000 kg 1600000 6 Roller Oslash 20 p = 35 cm 2 60 kg 20000 kg 2400000 7 Roller Oslash 22 l = 15 cm 1 80 kg 20000 kg 1600000 8 Poros penggerak roda gigi 2 20 kg 20000 kg 800000 9 Poros roller 3 15 kg 20000 kg 900000 10 Pasak p=15x1x1 cm 1022000 220000
11 Baut Oslash 26 mm Baut besar untuk dudukan
8 10000 80000
12 Baut Oslash 26 mm Baut pengunci roller
4 15000 60000
13 Plat U p= 10x6x1cm 10m 70000 700000
14 Baut Oslash 22 mm Baut pengunci roda gigi
8 10000 80000
15 Baut Oslash 24 mm Baut penyetel horisontal
2 15000 30000
16 Bearing roller Oslash 40 mm 680000 480000 17 Bearing gear Oslash 50 mm 2 110000 220000 18 Bantalan jati 1000000
19 Beaya Transport mesin dari kudus
750000
20 Beaya lain-lain 250000 Total dana 18980000
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
59
b Honor Teknisi
No Nama Anggaran Waktu Biaya (Rp)
Total (Rp)
1 Honor Teknisi pembuatan 3 buah roller (1 orang )
1 bulan 600000 600000
2 Honor Teknisi pembuatan 5 buah roda gigi pinion (1orang )
2 minggu
600000 600000
3 Honor Teknisi pembuatan 2 buah roda gigi besar (1 orang )
2 minggu
500000 500000
4 Honor Teknisi pembuatan 1 buah pulley (1 orang )
2 minggu
300000 300000
5 Honor Teknisi pembuatan 3 buah mantel roller (1 orang )
3 minggu
1200000 1200000
Total 3200000
Biaya total pembuatan mesin pemeras batang sorghum
Biaya teknisi Rp 320000000
Biaya komponen mesin Rp 1898000000 +
Rp 2218000000
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
60
BAB V
PENUTUP
51 Kesimpulan
Dari hasil Re-Kalkulasi Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum ini
dapat disimpulkan
1 Mesin pemeras batang sorghum ini bekerja dengan menggunakan
penggerak diesel dengan daya 24 hP dan putaran 1420 Rpm
2 Mesin Pemeras Batang Sorghum ini memiliki kapasitas 4000 kgjam
3 Total biaya untuk membuat Mesin Pemeras Batang Sorghum sebesar
Rp22180000-
4 Mesin Pemeras Batang Sorghum ini memiliki tiga buah roller dengan
putaran 40 Rpm dan tiga tingkatan sistem transmisi dengan tiga buah
poros penyangga
52 Saran
Terkait dengan referensi dan data yang didapat masih kurang maka
perhitungan dilakukan dengan asumsi data sehingga bila dilakukan perhitungan
ulang jawaban yangdiasumsikan masih kurang akurat dan kurang tepat
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
61
DAFTAR PUSTAKA
J E Shigley dan Larry D M 1995 ldquoPerancanaan Teknik Mesinrdquo jilid II Edisi
keempat ErlanggaJakarta
Jutz H dan Scharkus E 1996 ldquo Westerman Table for The Metal Traderdquo New
Delhi Weley Eastern Limited
Khurmi RS amp Gupta JK 2002 Machine DesignSCHadamp Company LTD
Ram Nagar-New Delhi
Popov EP 1996 Mekanika Teknik (Machine of Material) Erlangga Jakarta
Sato T dan N Sugiarto H 1994 ldquoMenggambar Mesin Menurut Standart Isordquo PT
Pradya Paramita jakarta
Sularso dan Suga K 1987 Dasar dan PemilihanElemenMesin Cetakankeenam
PradnyaParamitha Jakarta
KenyonWdanGinting D 1985 Dasar-dasarPengelasanErlangga Jakarta
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
4
12 Perumusan Masalah
Perumusan masalah dalam proyek akhir ini adalah bagaimana merancang
membuat dan menguji sistem transmisi mesin pemeras batang sorghum yang
sederhana dan efektif Masalah yang akan diteliti meliputi
1 Cara kerja mesin
2 Analisis perhitungan mesin
3 Perkiraan perhitungan biaya
4 Pembuatan mesin
13 Batasan Masalah
Berdasarkan rumusan masalah di atas maka batasan-batasan masalah
pada proyek akhir ini adalah
1 Perhitungan dibatasi hanya pada komponen mesin yang meliputi putaran
roda gigi dan kekuatan poros
2 Cara kerja sistem transmisi pada mesin pemeras sorghum beserta kapasitas
pemerasan mesin pemeras batang sorghum
14 Tujuan Proyek Akhir
Tujuan dalam penulisan Tugas Akhir ini sebagai berikut
1 Melakukan perhitungan dan menganalisa dimensi dalam perancangan
transmisi mesin pemeras batang sorghum
15 Manfaat Proyek Akhir
Manfaat yang diperoleh dari penyusunan laporan Tugas Akhir ini sebagai
berikut
1 Memberikan informasi tentang bagaimana cara kerja sistem transmisi pada
mesin pemeras batang sorghum
2 Menerapkan ilmu perkuliahan elemen mesin dan mata kuliah lainnya yang
berhubungan dengan sistem transmisi mesin pemeras batang sorghum
yang diperoleh dari bangku perkuliahan
16 Metode Pemecahan Masalah
Dalam penyusunan laporan ini penulis mengunakan beberapa metode
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
5
antara lain
1 Observasi
Penulis melakukan pengamatan langsung terhadap kegiatan-kegiatan
khususnya pada obyek-obyek yang berkaitan langsung dengan penggunaan
mesin pemeras batang sorghum
2 Interview
Penulis melakukan tanya jawab dengan operator serta para tenaga ahli
3 Konsultasi
Penulis melakukan konsultasi untuk memperoleh bimbingan serta
petunjuk dari pembimbing lapangan dan sumber-sumber
4 Literatur
Literatur berupa petunjuk kerja operator kuliah internet serta buku-buku
referensi dari perpustakaan Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta
17 Sistematika Penulisan
Dalam penyusunan laporan ini penulisan melakukan pengumpulan data
dengan berbagai cara antara lain
1 Studi Lapangan (Observasi)
Data yang penulis peroleh dari studi lapangan berasal dari
a) Pengamatan selama berada di Kudus
b) Bimbingan dari pemilik bengkel
2 Studi Pustaka (Library Research)
Studi pustaka yang dilakukan untuk memperoleh data-data pendukung
diperoleh dari
a) Manual book yang terdapat di perpustakaan Universitas Sebelas
Maret Surakarta
b) Internet
3 Bertanya langsung kepada karyawan dan pemilik Bengkel Bubut amp Las
ldquoAgung Barokahrdquo Dawe-Kudus
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
6
BAB II
DASAR TEORI
21 Pengertian Tanaman Sorghum
Sorghum termasuk dalam genus Poaceae yang merupakan kelompok
tanaman berbunga seperti gandum beras jagung dan tebu tanaman ini biasanya
memiliki batang berongga dengan daun yang tumbuh pada batang secara
menyirip Sorghum (Sorghum bicolor L) adalah tanaman serealia yang potensial
untuk dibudidayakan dan dikembangkan khususnya pada daerah-daerah marginal
dan kering di Indonesia Keuntungan tanaman sorgum terletak pada daya adaptasi
agroekologi yang luas tahan terhadap kekeringan produksi tinggi perlu input
lebih sedikit serta lebih tahan terhadap hama dan penyakit dibading tanaman
pangan lain Selain itu tanaman sorghum memiliki kandungan nutrisi yang tinggi
sehingga sangat baik digunakan sebagai sumber bahan pangan maupun pakan
ternak alternatif Tanaman sorghum telah lama dan banyak dikenal oleh petani
Indonesia khususnya di daerah Jawa NTB dan NTT Di Jawa sorghum dikenal
dengan nama Cantel dan biasanya petani menanamnya secara tumpang sari
dengan tanaman pangan lainnya Produksi sorghum Indonesia masih sangat
rendah bahkan secara umum produk sorghum belum tersedia di pasar-pasar
Beberapa keuntungan tanaman sorghum dibanding tebu sebagai berikut
1 Adaptasi tanaman sorghum jauh lebih luas dibanding tebu sehingga
sorghum dapat ditanam di hampir semua jenis lahan baik lahan subur
maupun lahan kering
2 Tanaman sorghum memerlukan pupuk relatif lebih sedikit dan
pemeliharaannya lebih mudah daripada tanaman tebu
3 Laju fotosintesis dan pertumbuhan tanaman sorghum jauh lebih tinggi dan
lebih cepat dibanding tanaman tebu
4 Umur panen tanaman sorghum lebih cepat hanya 3-4 bulan dibandingkan
pada tebu yang sampai 7 bulan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
7
22 Sistem Transmisi
Sistem Transmisi adalah sistem yang berfungsi untuk konversi torsi dan
kecepatan (putaran) dari mesin menjadi torsi dan kecepatan yang berbeda-beda
untuk diteruskan ke penggerak akhir Konversi ini mengubah kecepatan putar
yang tinggi menjadi lebih rendah tetapi lebih bertenaga atau sebaliknya
Transmisi daya dengan roda gigi mempunya keuntungan diantaranya
tidak terjadi slip yang menyebabkan speed ratio tetap tetapi sering adanya slip
juga menguntungkan misalnya pada ban mesin (belt) karena slip merupakan
pengaman agar motor penggerak tidak rusak Apabila putaran keluaran (output)
lebih rendah dari masukan (input) maka transmisi disebut reduksi (reduction
gear) tetapi apabila keluaran lebih cepat dari pada masukan maka disebut inkrisi
(increaser gear)
Transmisi daya (Power transmission) adalah upaya untuk menyalurkan
memindahkan daya dari sumber daya (motor diesel bensin turbin gas motor
listrik dll) ke mesin yang membutuhkan daya (mesin bubut pompa kompresor
mesin produksi dll)
23 Teori Roda Gigi
Roda gigi digunakan untuk mentransmisikan daya besar dan putaran yang
tepat Roda gigi memiliki gigi di sekelilingnya sehingga penerusan daya
dilakukan oleh gigi-gigi kedua roda yang saling berkaitan Roda gigi sering
digunakan karena dapat meneruskan putaran dan daya yang lebih bervariasi dan
lebih kompak selain itu roda gigi juga memiliki beberapa kelebihan jika
dibandingkan dengan alat transmisi lainnya yaitu
Oslash Sistem transmisinya lebih ringkas putaran lebih tinggi dan daya yang
besar
Oslash Sistem yang kompak sehingga konstruksinya sederhana
Oslash Kemampuan menerima beban lebih tinggi
Oslash Efisiensi pemindahan dayanya tinggi karena faktor terjadinya slip sangat
kecil
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
8
Oslash Kecepatan transmisi roda gigi dapat ditentukan sehingga dapat digunakan
dengan pengukuran yang kecil dan daya yang besar
Roda gigi harus mempunyai perbandingan kecepatan sudut tetap antara
dua poros Di samping itu terdapat pula roda gigi yang perbandingan kecepatan
sudutnya dapat bervariasi
231 Roda gigi Lurus
Roda gigi lurus digunakan untuk poros yang sejajar atau paralel
Dibandingkan dengan jenis roda gigi yang lain roda gigi lurus ini paling mudah
dalam proses pengerjaannya (machining) sehingga harganya lebih murah
Ciri-ciri roda gigi lurus adalah
1 Daya yang ditransmisikan lt 25000 Hp
2 Putaran yang ditransmisikan lt 100000 Rpm
Jenis-jenis roda gigi lurus antara lain
1 Roda gigi lurus (External Gearing)
Roda gigi lurus (External Gearing) pasangan roda gigi lurus ini digunakan
untuk menaikkan atau menurunkan putaran dalam arah yang berlawanan
Gambar 21 Roda Gigi Lurus Luar
( Yefri Chan ST MT 2011)
232 Nama-nama Bagian Roda gigi
Berikut beberapa buah istilah yang perlu diketahui dalam perancangan
roda gigi yang perlu diketahui yaitu
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
9
1 Lingkaran pitch (pitch circle)
Lingkaran khayal yang menggelinding tanpa terjadinya slip Lingkaran ini
merupakan dasar untuk memberikan ukuran-ukuran gigi seperti tebal gigi jarak
antara gigi dan lain-lain
2 Pinion
Roda gigi yang lebih kecil dalam suatu pasangan roda gigi
3 Diameter lingkaran pitch (pitch circle diameter)
Merupakan diameter dari lingkaran pitch
4 Diametral Pitch
Jumlah gigi persatuan pitch diameter
5 Jarak bagi lingkar (circular pitch)
Jarak sepanjang lingkaran pitch antara profil dua gigi yang berdekatan
atau keliling lingkaran pitch dibagi dengan jumlah gigi secara formula dapat
ditulis
zd
t b1p=
6 Modul (module)
Modul adalah perbandingan antara diameter lingkaran pitch dengan jumlah
gigi
z
dm b1=
7 Adendum (addendum)
Jarak antara lingkaran kepala dengan lingkaran pitch dengan lingkaran
pitch diukur dalam arah radial
8 Dedendum (dedendum)
Jarak antara lingkaran pitch dengan lingkaran kaki yang diukur dalam arah
radial
9 Working Depth
Jumlah jari-jari lingkaran kepala dari sepasang rodagigi yang berkontak
dikurangi dengan jarak poros
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
10
10 Clearance Circle
Lingkaran yang bersinggungan dengan lingkaran addendum dari gigi yang
berpasangan
11 Pitch point
Titik singgung dari lingkaran pitch dari sepasang roda gigi yang
berkontak yang juga merupakan titik potong antara garis kerja dan garis pusat
12 Operating pitch circle
lingkaran-lingkaran singgung dari sepasang roda gigi yang berkontak dan
jarak porosnya menyimpang dari jarak poros yang secara teoritis benar
13 Addendum circle
Lingkaran kepala gigi yaitu lingkaran yang membatasi gigi
14 Dedendum circle
Lingkaran kaki gigi yaitu lingkaran yang membatasi kaki gigi
15 Width of space
Tebal ruang antara rodagigi diukur sepanjang lingkaran pitch
16 Sudut tekan (pressure angle)
Sudut yang dibentuk dari garis normal dengan kemiringan dari sisi kepala
gigi
17 Kedalaman total (total depth)
Jumlah dari adendum dan dedendum
18 Tebal gigi (tooth thickness)
Lebar gigi diukur sepanjang lingkaran pitch
19 Lebar ruang (tooth space)
Ukuran ruang antara dua gigi sepanjang lingkaran pitch
20 Backlash
Selisih antara tebal gigi dengan lebar ruang
21 Sisi kepala (face of tooth)
Permukaan gigi diatas lingkaran pitch
22 Sisi kaki (flank of tooth)
Permukaan gigi dibawah lingkaran pitch
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
11
23 Puncak kepala (top land)
Permukaan di puncak gigi
24 Lebar gigi (face width)
Kedalaman gigi diukur sejajar sumbunya
Gambar 22 Bagian-bagian dari Roda Gigi Lurus
( Khurmi dan Gupta 2002)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
12
24 Komponen-Komponen Mesin Pemeras Batang Sorghum
241 Gear
Gear merupakan sebuah alat yang yang digunakan untuk meneruskan daya
dari poros ke poros lain (Kurmi 2002)
Rumus- rumus perhitungan roda gigi
- Modul (m)
- Jumlah gigi (Z)
- Kelonggaran ( clearance = C )
a Menghitung pitch (P)
P = π x m
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
f Adendum 1 m
g Dedendum 125 m
h Working depth 2 m
i Total depth 225 m
j Filled radius at root 04 m
242 Poros
Dalam pembuatan mesin pemeras batang sorghum rol diperlukan untuk
memeras batang sorghum Poros sendiri adalah batang logam berpenampang
lingkaran yang berfungsi untuk memindahkan putaran atau mendukung suatu
beban
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
13
Jika poros meneruskan daya maka poros mengalami momen puntir akibat
daya yang diteruskan sehingga pada penampang normal sepanjang poros terjadi
tegangan puntir Poros transmisi berfungsi meneruskan daya pada poros terjadi
gaya puntir dan pada penampang poros terjadi tegangan puntir
Bahan poros yang digunakan harus sesuai dengan fungsi poros tersebut
Untuk mendapatkan dimensi poros yang sesuai dibutuhkan gaya-gaya yang
bekerja pada poros tersebut Dengan gaya tersebut dapat ditentukan momen yang
bekerja Dengan mengetahui kekuatan material poros dan momen yang terjadi
maka didapatkan diameter poros yang diperlukan
Bahan dan diameter yang digunakan pada poros rol adalah sama Untuk
mengetahui beban reaksi yang terjadi pada poros dirumuskan sebagai berikut
1 Tinjauan terhadap momen puntir ekuivalen (Kurmi 2002462)
Te = radicAgrave挠十馆挠helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(21)
atau dengan persamaan
Te = 錰좨 τs D
3 ( Poros padat )
Te = 錰좨 C Do3 (1 - K4) ( Poros berongga )
2 Tinjauan terhadap momen lengkung ekuivalen (Kurmi 2002463)
Me = 좨挠 ( M + radicAgrave挠十馆挠) helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(22)
atau
Me = 錰脑挠徽评D3 ( Poros padat )
Me = 錰脑挠徽评Do3(1 - K4) ( Poros berongga )
Dimana Te = momen puntir ekuivalen ( Kgm)
Me = momen bending ekuivalen ( Kgmm )
Do = diameter luar poros ( mm )
K = Di Do ( ditentukan = 04 )
τs =tegangan geser ( Kgmm2 )
σt = tegangan tarik ( Kgmm2 )
M = momen lentur yang terjadi ( Kgmm )
T = torsi yang terjadi (Kgmm)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
14
243 Rol
Sebuah rol pemeras terdiri dari mantel (selubung) yang biasanya terbuat
dari besi cor dan di pasang dengan cara disusutkan pada sebuah poros yang
terbuat dari baja tempa Berikut ini adalah gambar dari seperangkat rol pemeras
batang sorghum
( Yefri Chan ST MT 2011)
Gambar 23 Sebuah Rol Pemeras Batang Sorghum
Biasanya menurut standar dari Amerika ukuran diameter leher poros
seperti gambar diatas adalah separuh dari diameter rol gilingan
Mantel rol sendiri terbuat dari besi cor dengan campuran dari beberapa
logam lain seperti karbon mangan silisium fosfor dan belerang dengan
maksud untuk memperoleh hasil pengecoran yang baik sebagai rol pemeras
yaitu permukaannya keras dan berbutir kasar
244 Puli
Puli merupakan salah satu elemen dalam mesin yang berfungsi sebagai
alat yang meneruskan daya dari satu poros ke poros yang lain dengan
menggunakan sabuk Puli besi cor (Cast Iron Pulley) Puli secara umum terbuat
dari cast iron karena harganya yang lebih murah Puli yang digunakan pada
motor dan kompresor ini adalah terbuat dari cast iron
245 Sabuk
Sabuk berfungsi sebagai alat yang meneruskan daya dari satu poros ke
poros yang lain melalui dua puli dengan kecepatan rotasi sama maupun berbeda
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
15
2451 Perencanaan Puli dan Sabuk
1 Perbandingan kecepatan
Perbandingan antara kecepatan puli penggerak dengan puli pengikut
ditulis dengan persamaan sebagai berikut 潜前实融前融潜 (23)
Dimana
D1 = Diameter puli penggerak (mm)
D2 = Diameter puli pengikut (mm)
N1 = Kecepatan puli penggerak (Rpm)
N2 = Kecepatan puli pengikut (Rpm)
2 Kecepatan linier sabuk
Kecepatan linier sabuk dapat ditulis dengan matematis sebagai berikut
v = 60
Ndp (24)
Dimana
v = Kecepatan linier sabuk (ms)
d = Diameter puli pengikut (mm)
N = Putaran puli pengikut (Rpm)
3 Panjang Sabuk
Panjang sabuk adalah panjang total dari sabuk yang digunakan untuk
menghubungkan puli penggerak dengan puli pengikut Dalam perancangan
ini digunakan sabuk terbuka
(Khurmi RS 2002)
Gambar 24 Panjang Sabuk dan Sudut Kontak Pada Sabuk Terbuka
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
16
Persamaan panjang total sabuk terbuka dapat ditulis sebagai berikut
(Khurmi RS 2002)
dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig -+++=
xrr
xrrL2
2121
)(2)(p (25)
Dimana
L = Panjang total sabuk (mm)
x = Jarak titik pusat puli penggerak dengan puli pengikut (mm)
r1 = Jari-jari puli kecil (mm)
r2 = Jari-jari puli besar (mm)
4 Perbandingan tegangan pada sisi kencang dan sisi kendor
Persamaan perbandingan tegangan antara sisi kencang dengan sisi kendor
dapat ditulis sebagai berikut (Khurmi RS 2002)
bqm coseclog322
1 =T
T (26)
Dimana
T1 = Tegangan tight side sabuk (N)
T2 = Tegangan slack side sabuk (N)
micro = Koefisien gesek
θ = Sudut kontak (rad)
β = Sudut alur puli (o)
5 Sudut kerja puli (α)
Persamaan sudut kerja puli dapat ditulis dengan persamaan sebagai berikut
(Khurmi RS 2002)
Sin α = X
rr112 -
(untuk sabuk terbuka) (27)
Sudut kontak puli
θ = (180 ndash 2 α) 180p
rad (untuk sabuk tertutup) (28)
6 Kecepatan sabuk (v)
Besarnya kecepatan sabuk dapat dihitung dengan persamaan sebagai
berikut (Khurmi RS 2002)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
17
v = 60
Ndp (29)
Dimana
v = Kecepatan sabuk (ms)
d = Diameter sabuk (mm)
N = Putaran sabuk (rpm)
7 Daya yang ditransmisikan oleh sabuk
Persamaan daya yang dipindahkan oleh sabuk dapat ditulis dengan
persamaan sebagai berikut (Khurmi RS 2002)
P = (T1 - T2) v n (210)
Dimana
P = Daya yang dipindahkan oleh sabuk (W)
T1 = Tegangan tight side sabuk (N)
T2 = Tegangan slack side sabuk (N)
v = Kecepatan sabuk (ms)
n = Banyak sabuk
25 Pasak
Pasak adalah salah satu penahan beban dimana beban yang timbul atau
beban yang terjadi adalah beban geser dan beban bending Pada perancangan
pasak dalam memilih besar pasak tergantung dari besar perhitungan antara
perhitungan menurut tegangan geser dan tegangan bending
1 Tegangan geser
Tegangan geser adalah tegangan yang disebabkan oleh gaya yang bekerja
sepanjangsejajar dengan luas penampang gaya
Persamaan yang digunakan adalah
AF
=t (211)
Dimana
t = Tegangan geser (Nmm2)
F = Gaya (N)
A = Luas penampang (mm2) (Khurmi dan Gupta 2002)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
18
2 Tegangan bending
Dimana rumus yang digunakan
ws =oIYM
(212)
Y
IZ o= (213)
ws =ZM
(214)
Dimana
M = Momen lentur
Y = Jarak sumbu netral ke titik tempat tegangan yang ditinjau
ws = Tegangan lentur
oI
= Momen inersia
Z = Section modulus
26 Statika
Statika adalah ilmu yang mempelajari tentang statika dari suatu beban
terhadap gaya-gaya dan juga beban yang mungkin ada pada bahan tersebut
Dalam ilmu statika keberadaan gaya-gaya yang mempengaruhi sistem menjadi
suatu obyek tinjauan utama Sedangkan dalam perhitungan kekuatan rangka
gaya-gaya yang diperhitungkan adalah gaya luar dan gaya dalam
261 Gaya Luar
Beban
Reaksi Reaksi
Beban puli
Gambar 25 Sketsa Prinsip Statika Kesetimbangan
( Popov EP 1996 )
Beban roda gigi
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
19
Adalah gaya yang diakibatkan oleh beban yang berasal dari luar sistem
yang pada umumnya menciptakan kestabilan konstruksi Gaya luar dapat berupa
gaya vertikal horisontal dan momen puntir Pada persamaan statis tertentu untuk
menghitung besarnya gaya yang bekerja harus memenuhi syarat dari
kesetimbangan
ΣFx = 0 (215)
ΣFy = 0 (216)
ΣM = 0 (217)
262 Gaya Dalam
Gaya dalam dapat dibedakan menjadi
1 Gaya normal (normal force) adalah gaya yang bekerja sejajar sumbu
batang
2 Gaya lintang geser (shearing force) adalah gaya yeng bekerja tegak lurus
sumbu batang
3 Momen lentur (bending momen)
Persamaan kesetimbangannya adalah (Popov EP 1996)
sect Σ F = 0 atau Σ Fx = 0
Σ Fy = 0 (tidak ada gaya resultan yang bekerja pada suatu benda)
sect Σ M = 0 atau Σ Mx = 0
Σ My = 0 (tidak ada resultan momen yang bekerja pada suatu benda)
263 Tumpuan
Dalam ilmu statika tumpuan dibagi atas
1 Tumpuan rolpenghubung
Tumpuan ini dapat menahan gaya pada arah tegak lurus penumpu
biasanya penumpu ini disimbolkan dengan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
20
Gambar 26 Sketsa Reaksi Tumpuan Rol
2 Tumpuan sendi
Tumpuan ini dapat menahan gaya dalam segala arah
Gambar 27 Sketsa Reaksi Tumpuan Sendi
264 Diagram Gaya Dalam
Diagram gaya dalam adalah diagram yang menggambarkan besarnya
gaya dalam yang terjadi pada suatu konstruksi Sedang macam-macam diagram
gaya dalam itu sendiri sebagai berikut
1 Diagram gaya normal (NFD)
Yaitu diagram yang menggambarkan besarnya gaya normal yang terjadi
pada suatu konstruksi
2 Diagram gaya geser (SFD)
Yaitu diagram yang menggambarkan besarnya gaya geser yang terjadi
pada suatu konstruksi
3 Diagram moment (BMD)
Yaitu diagram yang menggambarkan besarnya momen lentur yang terjadi
pada suatu konstruksi
27 Mesin Bubut
Proses permesinan adalah waktu yang dibutuhkan untuk mengerjakan
elemen-elemen mesin yang meliputi proses kerja mesin dan waktu pemasangan
Reaksi
Reaksi
Reaksi
( Popov EP 1996 )
( Popov EP 1996 )
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
21
Pada umumnya mesin-mesin perkakas mempunyai bagian utama yaitu
a Motor penggerak (sumber tenaga)
b Kotak transmisi (roda-roda gigi pengatur putaran)
c Pemegang benda kerja
d Pemegang pahatalat potong
Prinsip kerja mesin mesin bubut adalah benda kerja yang berputar dan
pahat yang menyayat baik memanjang maupun melintang Sedangkan macam-
macam pekerjaan yang dapat dikerjakan dengan mesin ini adalah antara lain
- Pembubutan memanjang dan melintang
- Pengeboran
- Pembubutan dalam atau memperbesar lubang
- Membubut ulir luar dan dalam
Perhitungan waktu kerja mesin bubut adalah
1 Kecepatan pemotongan (v)
V = πD (218)
Dimana
D = diameter banda kerja (mm)
N = kecepatan putaran (rpm)
2 Pemakanan memanjang
Waktu permesinan pada pemakanan memanjang adalah
n = d
v
1000p
(219)
Tm = nS
L
r (220)
Dimana
Tm = waktu permesinan memanjang (menit)
L = panjang pemakanan (mm)
S = pemakanan (mmput)
n = putaran mesin (Rpm)
d = diameter benda kerja (mm)
v = kecepatan pemakanan (mmnt)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
22
3 Pada pembubutan melintang
Waktu permesinan yang dibutuhkan pada waktu pembubutan melitang
adalah
Tm = nS
r
r (221)
Dimana
r = jari-jari bahan (mm)
28 Pengecoran atau penuangan (casting)
Pengecoran atau penuangan (casting) merupakan salah satu proses
pembentukan bahan bakubahan benda kerja yang relatif mahal dimana
pengendalian kualitas benda kerja dimulai sejak bahan masih dalam keadaan
mentah Komposisi unsur serta kadarnya dianalisis agar diperoleh suatu sifat
bahan sesuai dengan kebutuhan sifat produk yang direncanakan namun dengan
komposisi yang homogen serta larut dalam keadaan padat
Proses penuangan juga merupakan seni pengolahan logam menjadi bentuk
benda kerja yang paling tua dan mungkin sebelum pembentukan dengan
panyayatan (chipping) dilakukan Sebagai mana ditemukan dalam artifacts kuno
menunjukkan bukti keterampilan yang luar biasa dalam pembentukan benda dari
bahan logam dengan menuangkan logam yang telah dicairkan (molten metals)
kedalam cetakan pasir khusus menjadi bentuk tertentu Pengecoran dengan
menggunakan cetakan pasir juga merupakan teknologi yang menuangkan larutan
cair dari logam secara hati-hati kedalam cetakan pasir yang sudah dipersiapkan
dengan hasil yang mendekati sempurna Oleh karena itulah proses pembentukan
melalui teknik penuangan ini juga digunakan pada level kebangsawanan seperti
pembuatan benda-benda seni seperti ornament alam dan alat memasak dan lain-
lain
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
23
BAB III
PERENCANAAN DAN PERHITUNGAN
31 Cara KerjaSistemTransmisiPadaMesinPemerasBatangSorghum
Cara kerja mesin ini adalah tenaga dari motor diesel akan dipindahkan
melalui belt menuju puli besar setelah itu putaran ditransmisikan melalui roda gigi
transportir pertama ke roda gigi sedang kemudian putaran itu ditransmisikan lagi
oleh roda gigi transportir kedua ke roda gigi besar Putaran roda gigi besar ini
dihubungkan dengan roda gigi pada rol depan sehingga poros rol berputar
Selanjutnya putaran poros rol depan ini ditransmisikan ke poros rol atas dan
belakang melalui tiga buah roda gigi sehingga poros rol atas dan belakang dapat
berputar Putaran ketiga buah rol dibuat searah agar saat batangsorghum
dimasukkan batangsorghum dapat terbawa oleh rol
Secara garis besar proses mesin pemeras batangsorghum adalah mula-
mula batangsorghum dimasukkan antara rol atas dan rol depan kemudian rol
menggilas batangsorghum Penggilasan rol pertama masih tersisa nira dalam
ampas yang kemudian digilas kembali oleh rol belakang sehingga tidak ada lagi
nira yang tersisa dalam ampas Nira tersebut akan jatuh ke penadah yang telah
disediakan Nira yang telah terkumpul dalam penadah tersebut dapat langsung
digunakan untuk proses pembuatan bio etanol selanjutnya
32 PerencanaanPulidanSabuk
Diketahuispesifikasitransmisipadamesinpemerasbatangsorghumdandiesel
sebagaiberikut
1 Putarandiesel ( 1N ) = 1420 Rpm
2 Diameter puli yang digerakan ( 2D ) = 795 mm
3 Panjangsumbupuli dieseldanpuli yang digerakkan( x ) = 4m
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
24
Analisa perhitungan
1 Kecepatan sabuk
V = p 1d 抈學恘迷
= 米學 酵迷 學酵學 d迷恘迷
= 2972 ms
2 Panjang sabuk yang digunakan
dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig -+++=
x
ddxddL
4
)(2)(
2
221
21
p
= 157Ῠ04十0795邹十24十族ῨĖi能Ė行k闹邹潜ii 祖
=157(1195)+8+Ῠ能ĖƼk闹邹潜嫠o
=1876+8+001
=9886 m
3 Sudut kontak (q ) yang terjadi pada sabuk antara puli diesel dan pulimesin
pemeras batang sorghum
Gambar31Sabukdanpuli
x = 4 m
B Puli diesel
Puli yang digerakkan
A
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
25
Untuksabukterbuka sudutsinggung yang terjadiantarasabukdanpuli
Sin x
dd
x
rr
21212 -
=-
=a
= Ė行k闹能Ėi㷠i
a = 滚轨柜能嫠00495
= 283deg
Sudut kontak puli pada motor
θ = (180deg ndash 2 α) 180p
= (180deg ndash 2 283deg) 180
143
= (17434deg) 01744
= 304rad
Sudut kontak puli pada roda gigi
θ = (180deg+ 2 α) 180p
= (180deg + 2 283deg) 180
143
= (18566deg) 01744= 304 rad
4 Koefisien gesekan
micro = 054 ndash d恘學ad恘嫩剿
= 054 ndash d恘學ad恘嫩d幂蜜d
= 054 ndash d恘學密d米d
= 054 - 0233= 03
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
26
MenghitungBesarnyaKapasitasMesinPemerasBatangSorghum
Luassatubatangsorghum故实挥辊㷠
= 314 (12)2
= 452 16 mm2
Luassepuluhbatangsorghum = 452 16 mm2 x 10 batang
= 4521 6 mm2
Gaya pemerasanadalah
(Ft) = 鸟拟
= 嫠㷠iĖƼi念鸟狞i闹㷠嫠o弄弄潜
= 274kN
Gaya perasdengansudut 70
Ft = 2740 N cos 70
= 8375 N
Kemudianuntukmenentukandaya yang
diperlukanpadamesinpemerastebuiniadalahsebagaiberikut
Torsi padarolatas
T = Gaya x frac12 diameter
= 8375N x 0105 m
= 8775Nm
Dayauntukmemutarrol
P =m行行闹娘弄诺㷠π诺iĖoĖ
= 36738 watt
= Ƽo行Ƽm糯狞疟疟行io
= 492 HP
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
27
Perbandingantranmisi
1 Motor Puli A ΰ嫠ΰ㷠 = 劈㷠劈嫠
N2 = 嫠i㷠Ė铺i嫠行k闹
= 73232 Rpm
2 Puli B - Pinion C
Satuporos maka NA = NC
NA = 73232 Rpm
3 Pinion C ndash Roda Gigi D
ND = 劈品ΰ品劈劈
=嫠㷠i行Ƽ㷠Ƽ㷠破颇屏oĖi
= 15035Rpm
4 Roda Gigi D ndash Pinion E
Satuporosmaka ND=NE
ND = 15035Rpm
5 Pinion E ndash Roda Gigi F
NF = 劈琵ΰ琵劈毗
= 嫠闹ĖƼ闹㷠嫠闹m嫠㷠
= 398 Rpm 40 ࡨ Rpm
Torsi padarodagigiOslash 875 mm
T =鸟诺oĖ㷠胚诺iĖ
= Ƽo行Ƽm诺oĖ㷠气铺iĖ
= 8775Nm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
28
DayauntukmemutarporosrodagigiOslash 875 mm
P = 孽诺㷠π诺娘oĖ
= m行行闹诺㷠π诺嫠闹ĖoĖ
= 16734 watt
Torsipadaporospuli
T = 鸟诺oĖ㷠胚诺娘
= 嫠o行Ƽi诺oĖ㷠胚诺行ƼĖ
= 234Nm
Dayauntukmemutarporospuli
P = 孽诺㷠π诺娘oĖ
= 㷠Ƽi诺㷠π诺行ƼĖoĖ
= 17904 watt
= 嫠行kĖi糯狞疟疟行io
asymp 24 HP
Olehkarenaitu kitamengambil diesel dengandaya 24 HP
Daya yang ditransmisikan P = 24 HP
17904 W = Ῠ馆嫠石馆㷠) v = Ῠ馆嫠石馆㷠) 2972 馆嫠 石馆㷠 = 嫠行kĖi㷠k行㷠
馆嫠 石馆㷠 = 60242棺 (i)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
29
딸轨v硅棍逛闺锅轨 23 log 足飘前飘潜卒 = 幌嫠凰嫠 实0h果h04 实0912
log dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig
2
1
T
T = Ėk嫠㷠㷠Ƽ
log dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig
2
1
T
T = 0397
dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig
2
1
T
T = 249 (ii)
Dari persamaan (i) dan (ii) 60242十馆㷠馆㷠 实249
60242 + 馆㷠 = 249馆㷠
60242 = 149 馆㷠 馆㷠 = 40438 N 馆嫠 石404h棺实60242棺 馆嫠 = 100672 N
5 Massa per meter panjang sabuk (m)
m = Area x Panjang x Densitas
= A x 9886m x 1140kgm3= 9886 A kgm2
6 Gaya tarik sentrifugal (Tc)
Tc = m x V2
= 9886 A kgm2x (2972ms)2
= 9886 A x 8832784 N
= 873210o A N
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
30
7 Gaya tarik total
T = T1+ Tc
= 100672N+873210o A N (iii)
8 Gaya tarik maksimum pada sabuk (T)
T = As
= 410o A N (iv)
Dari persamaan (iii) dan (iv)
100672N+873210o A N = 410o A N
4732 10o A N = 100672 N
A = 212747 10能o桂㷠
A = 212747桂桂㷠
9 Daya yang ditransmisikan sabuk pada kecepatan v = 2935ms
P = )( 21 TT - v
= (100672 Nndash 40438N)2935 ms
= 17678679watt
= 2370 hP
v Daya yang ditransmisikan hanya 2370 hP hal ini dikarenakan pada
saat sabuk berputar terjadi selip antara sabuk dengan puli oleh karena itu daya
yang ditransmisikan tidak 24 hP
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
31
33 PerhitunganRoda Gigi
1 Dalam menghitung roda gigi AElig 124 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 8 mm
- Jumlah gigi (Z) 11
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 8 mm
= 2512 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 8 + 025 x 8 mm
= 18 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 8 mm x 11
= 88 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 88 mm ndash 2 (8mm + 025 x 8mm)
= 60 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 88 mm + 36 mm= 124 mm
f Adendum 1 m 8 mm
g Dedendum 125 m 10 mm
h Working depth 2 m 16 mm
i Total depth 225 m 18 mm
j Filled radius at root 04 m 32 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
32
2 Dalam menghitung roda gigi AElig875 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 14 mm
- Jumlah gigi (Z) 58
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 14 mm
= 4396 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 14 + 025 x 14 mm
= 315 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 14 mm x 58
= 812 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 812 mm ndash 2 (14 mm + 025 x 14 mm)
= 777 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 812 mm + 63 mm
= 875 mm
f Adendum 1 m 14 mm
g Dedendum 125 m 17 mm
h Working depth 2 m 28 mm
i Total depth 225 m 315 mm
j Filled radius at root 04 m 56 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
33
3 Dalam menghitung roda gigi AElig215 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 10 mm
- Jumlah gigi (Z) 17
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 10 mm
= 314 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 10 + 025 x 10 mm
= 225 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 10 mm x 17
= 170 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 170 mm ndash 2 (10 mm + 025 x 10 mm)
= 145 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 170 mm + 45 mm)
= 215 mm
f Adendum 1 m 10 mm
g Dedendum 125 m 125 mm
h Working depth 2 m 20 mm
i Total depth 225 m 225 mm
j Filled radius at root 04 m 4 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
34
4 Dalam menghitung roda gigi AElig604 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 8 mm
- Jumlah gigi (Z) 71
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 8 mm
= 2512 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 8 + 025 x 8 mm
= 18 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 8 mm x 71
= 568 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 568 mm ndash 2 (8 mm + 025 x 8 mm)
= 548 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 568 mm + 36 mm)
= 604 mm
f Adendum 1 m 8 mm
g Dedendum 125 m 10 mm
h Working depth 2 m 16 mm
i Total depth 225 m 18 mm
j Filled radius at root 04 m 32 mm
331 Menghitung Kekuatan Roda Gigi
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
35
1 kekuatan roda gigi AElig124 yang berfungsi sebagai pinion
a menghitung kecepatan pinion
Dalam menghitung kecepatan dari pinion dibutuhkan data-data
sebagai berikut
- Modul (m) 8 mm
- Jumlah gigi dari pinion (Tp) 11
- Jumlah putaran dari roda gigi pinion (柜颇) 124 rpm
- Jumlah gigi dari roda gigi (馆啤) 71
- Allowable Static Stress (fo) lampiran 4 105 kg桂桂㷠
- Lebar muka gigi (b) 15708 mm
- Faktor keamanan (Cs) lampiran 5 125
Kecepatan dari pinion adalah 惯 实挥果딸贵果柜贵100
实挥果桂果馆贵果柜贵100
实挥果8果11果124100
= 34264 mmenit
= 57 m detik
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
36
34 Desain Poros Roda Gigi
DesainPorosPulidanRodaGigi Pinion Dengan Gear
Diketahui P = 24 PK = 17904 watt T1 = 100672 N
N = 730 Rpm T2 = 40438 N
T1 T2 实25世
WGear = 3924 N
WPuli = 106635 N
σ = 40 Mpa = 40 N mm世 2
Km = 2
Kt = 2
DGear = 124 mm =RGear = 63 mm
DPuli = 795 mm = RPully = 3975 mm
Maka torsi yang di transmisikanoleh shaft
T = 鸟时oĖ㷠胚娘 实 嫠行kĖi时oĖ㷠胚时行ƼĖ = 234 Nm =234000Nmm
Bebankebawah vertical porospadapuli
= T1 + T2 + Wpuli =(100672 +40438 + 106635) N
= 247745 N
Torsi pada gear samapadaporos makabeban vertical keatasporospada gear
Ft = 孽捏扭泞狞暖实 㷠Ƽi时嫠Ė遣o㷠
= 39 x 103 N
Total bebanvertikalkeataspadaporos
Ft ndash Wgear = 3900 ndash 3924 = 386076 N
RC
386076 N
247745 N
RD
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
37
Dari momen di D
RC x 270 = 386076 x 380 + 247745 x 110
RC = 嫠io行Ėmmm嫩㷠行㷠闹嫠k闹㷠行Ė
RC = 6443 N
RD + 386076 = RC + 247745 N
RD = 6443 + 247745- 386076
RD = 110479 N
BM di gear danpuli = 0
BM di A = 386076 110 = 4246836 Nmm
BM di B = 247745 110 = 2715195 Nmm
BM maksimum di A maka M = MA = 4247 10Ƽ Nmm
Moment punter equvivalen
Te = 税ῨKm 时M邹㷠十ῨKt 时T邹㷠
= 税Ῠ2时4247 时10Ƽ邹㷠 十Ῠ2时24h时10Ƽ邹㷠
= 税721480h6 时10o 十2h6196 时10o
= 税957676h6 时10o
= 9786 10Ƽ Nmm
Te = 胚嫠o τ时dƼ
9786 10Ƽ = 气嫠o 时40딸h
dƼ = 12466242
d = 4995mm atau 50 mm
Diameter yang digunakan 50 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa poros pada mesin
dengan diameter 60 mm aman karena melebihi diameter yang diperlukan
yaitu 50 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
38
Gambar 32DesainPorosPulidanRoda Gigi Pinion
B C D
110 270
A C
BD
A
A
A
C D
B
B
D C
B
CD
(a) Space Diagram
(e) BM Diagram
(d) NFD
(c) SFD
(b) Torsi Diagram 234x103 Nmm
1241845Nmm
3048155Nmm
3924 N 106635 N
112895 N 277105 N
A B
110
Pinion Puli
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
39
DesainPorosRoda Gigi Pinion Dengan Gear
Diketahui T = 234x103Nmm
N = 150 Rpm
AC = 85 mm
BD = 85 mm
Dc = 215 mm = Rc = 175 mm
Dd = 604 mm = Rd = 302 mm
AB =290 mm
σ = 84 Nmm2
τ = 40 Mpa = 40 Nmm2
Θc = 80o
Wd = 810 N
Θc = 72o
Wc = 108 N
Km = 2
Kt = 2
Daya yang ditransmisikan
P x 60 = T2πN
P = 㷠Ƽi诺嫠Ėsup3㷠胚嫠闹ĖoĖ
= 36738 Kw
Karena Torsi kebawah di C dan di D sama Maka gayatangensialdigearC
FtC = 孽捏宁 =
㷠Ƽi诺嫠Ėsup3嫠行闹
= 1337 N
Ftcrsquo = 嫠ƼƼ行虐纽c嫠m
=4327 N
Gaya total kebawah di C = Ftc + Wc=4327 N + 108 N = 4435 N
Gaya tangensial gear D
FtD = 孽捏拧 =
㷠Ƽi诺嫠Ėsup3ƼĖ㷠 = 7748 N
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
40
Ftdrsquo = 行行im虐纽c嫠Ė
= 行行imĖ嫠om = 4612 N
Gaya total kebawah di C = FtD + WD=4612 N + 810 N = 5422 N
Maka RAdan RB = Reaksipada A dan B
RA + RB = 5422 N + 4435 N
= 9857 N
Momen di A
RB x 290 = 5422 x 205 + 4435 x 85
RB = 嫠嫠嫠嫠闹嫠Ė嫩Ƽ行ok行闹㷠kĖ
RB = 5133 N
RA = 9857 ndash 5133 = 4724 N
BM di C
MC = RA x 85
= 4724 x 85
= 401540Nmm
BM di D
MD = RB x 85
= 5133 x 85
= 436305Nmm
Maximum bending momen
M = MD = 436305Nmm
A
C D
B120
290
RB RA
5422 N 4435 N
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
41
MomenPuntirEquivalent
Te = 税ῨKmxM邹sup2十ῨKtxT邹sup2 = 税Ῠ2x4h6h05邹㷠 十Ῠ2x2h4≯10Ƽ邹sup2 = 税76x10嫠嫠 十219x10嫠嫠
= 税979x10嫠Ė
= 989 x 10闹 Nmm
989 x 10闹 Nmm = 气嫠o xτxdsup3
dsup3 = 1129275
d asymp 50 mm
untuk Equivalent bending momen ( Me)
Me = 嫠㷠 揍KmxM 十税ῨKwxM邹㷠十ῨKtxT邹] = 嫠㷠 揍Ῠ2x4h6h05邹十9890000] = 嫠㷠 1861610
= 930805Nmm
930805 Nmm= 气Ƽ㷠 xσbxdsup3
dsup3 = 1129275
d = 48 mm
darikedua diameter tersebutdiambil yang paling besar
d = 50 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa poros pada mesin
dengan diameter 65 mm aman karena melebihi diameter yang diperlukan
yaitu 50 mm Namun sebaiknya diameter poros yang digunakan adalah 60
mm tidak terlalu besar melebihi 50 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
42
3
A B
C D
120
290
A C
BD
A
A
A C D
B
B
D CB
C D
(a) Space Diagram
(e) BM Diagram
(d) NFD
(c) SFD
(b) Torsi Diagram 234x103 Nmm
436305 Nmm 401540 Nmm
4435N 5422N
5113 N 4724 N
Gambar 33DesainPorosRoda Gigi Pinion Dengan Gear
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
43
35 Menentukan Dimensi pasak
Pasakdigunakanuntukmenahangaya geser antara poros dengan rol
maupun poros dengan gear Bahanpasakterbuatdari ST 42
kekuatanbahandiketahuikekuatangesersebesar τ=40
Nmm2dankekuatantariksebesar
σ= 70 Nmm2
1 Kekuatanijin pasak
- Tegangantarikmaksimumpasak
σu = 70 Nmm2
σmax =σy
= 40 Nmm2
- Tegangangesermaksimumpasak
τ max = 嫠㷠σ max
= 嫠㷠40 Nmm㷠
= 20 Nmm㷠
2 Diameter poros diketahui 50 mm dari tabel didapat
w = 16 mm
t = 10mm
dan bila diketahui T = l x w x τ x 焦d = l x 16 x 42 x
a迷d = 16800 l N mm(i)
dan juga T = 靳學恘 x τ x 焦米 =
靳學恘 x 42 x a迷米 = 103 x 學迷恘N铰铰d (ii)
maka dari persamaan (i) dan (ii) didapat
l = 學迷米學迷恘梗铰铰d學恘密迷迷抈铰铰 = 61 31 mm
dan bila diketahui T = l x 缴d x σ x
焦d = l x 學迷d x 70 x
a迷d = 87510 l N mm(iii)
maka dari persamaan (ii) dan (iii) didapat
l = 學迷米學迷恘梗铰铰d密蜜a學迷抈铰铰 = 1177 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
44
maka dimensi pasak adalah w = 16 mm t = 10 mm l = 1177 mm
351 Lubangpasak
Proses penggefrasisan untuk lubangpasakw = 16 mm t = 10 mm l =
1177 mm dengan menggunakan 2 mata frais diameter 5 mm dan 16 mm dua
tahap Bahan poros baja ST 34 Sebelum proses pengefraisan terlebih dahulu
pastikan matafrais tidak dalam keadaan rusak
1 Waktu pengerjaan dengan mata frais 5 mm
Putaran (n) = 150 rpm
Sr = 018
Kedalaman (l) = 10 mm
Waktu untuk sekali pengefraisan
Tm =nSr
ld
30 +
=ĖƼ闹嫩ƼĖ嫠m嫠闹Ė
= 0167 menit
Pengefraisan dilakukan di 4 titik sehingga waktu pengefraisan
= 4 x 0167
= 0668 menit
Waktu setting = 5 menit
Waktu pengefraisan untuk mata frais 5 mm adalah 0668 + 5 = 5668menit
2 Waktu pengefraisan 16 mm dengan mata frais28 mm
Putaran (n) = 150 rpm
Sr = 018
Kedalaman(l) = 10 mm
Waktu untuk sekali pengefraisan
Tm =nSr
ld
30 +
=ĖƼ㷠闹嫩ƼĖ嫠m嫠闹Ė= 038 menit
Pengefraisan dilakukan di 4 titik sehingga waktu pengefraisan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
45
= 4 x 038
= 152 menit
Waktu setting = 5 menit
Waktu pengerjaan untuk mata frais 5 mm adalah 152 + 5 = 652 menit
Waktu total pengerjaan untuk pengefraisan lubang pasak= 12188 menit
atau 13 menit
36 Desain untuk rumah bearing
Untuk diameter bearing 40 mm diameter bor 17 mm lebar bearing 12
mm Dengan no bearing 203 hasil ini didapat dari tabel bearing maka tebal rumah
bearing adalah
Diketahui 逛 = 60 mm ( jarak antar baut)
w = 9465 N
σ ( tegangan bending cast iron) = 15 N桂桂㷠
棍实顺h灌逛2 σ l
棍实顺h94656021512
棍实radic47h25
t = 2175 mm
Untuk diameter bearing 50 mm diameter bor 20 mm lebar bearing 15
mm Dengan nomor bearing 304 hasil ini didapat dari tabel bearing maka tebal
rumah bearing adalah
Diketahui
a =70 mm ( jarak antar baut)
w = 1134 N
σ ( tegangan bending cast iron) = 15 N桂桂㷠
棍实顺h灌逛2 σ l
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
46
棍实顺h11h47021515
棍实税5292
t = 23 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa rumah bearing yang ada pada mesin adalah aman dengan tebal 25 mm
37 Perhitungan Las
Pengelasan yang ada pada kontruksi alat ini terbagi menjadi 2 jenis
untuk bagian rangka adalah las sudut dan las V menggunakan las listrik
Perhitungan kekuatan las pada sambungan tepi padarangka dengan tebal plat 10
mm panjang pengelasan 500 mm sehingga untuk memperhitungkan kekuatan las
ditentukan A dengan
A = 10mm sin 45 500 mm
= 10mm 0707 500 mm
= 3535 mm2
Elektroda yang digunakan E 6013
E 60 = Kekuatan tarik terendah setelah dilaskan adalah 60000 psi atau 420
Nmm2
1 = Posisi pengelasan mendatar vertical atas kepala dan horizontal
3 = Jenis listrik adalah DC poloaritas bolik (DC+) diameter elektroda 5 mm
arus 230 ndash 270 A tegangan 27-29 V
Tegangan yang terjadi pada sambungan adalah
Fmax = ƼĖĖ铺km嫠㷠
= 14715 N
AF max
=s
353551471 N
=s
= 0416 Nmm2
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
47
Tegangan tarik ijin las (st)
st = 05 s ijin
= 05 420 Nmm2
= 210 Nmm2
Karena s pengelasan lts ijin maka pengelasan aman
38 MenentukanKapasitasPenggilasanBatangSorghum
Kapsitaspenggilasan = keliling roll x jumlahputaran
= 2 π r x 40 Rpm
= 2 π 0105 x 40 Rpm
= 26376 mmenit
Kapasitas = kapasitaspenggilasan x beratsorghum x jumlahbatangsorghum
= 263 x 0125 kgm x 10
= 6594 Kgmenit x 60
= 3956 Kgjam
Atau 4000 Kgjam
Makakapasitasmesinpemerasbatangsorghuminiadalah 4000 Kgjam
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
48
BAB IV
PROSES PEMBUATAN ALAT 41 Pembuatan Mesin
Mesin ini dibuat atas kerjasama antara mahasiswa Teknik Universitas
Sebelas Maret dengan bengkel mesin Universitas Sebelas Maret Untuk
menyelesaikannya dibutuhkan waktu 3 bulan dan untuk pengetesan mesin
membutuhkan waktu 1 minggu
411 BahanYang Digunakan
a Dua buah rol dengan diameter 200 mm dan sebuah rol dengan diameter
250 mm sebagai penggilas
b Besi plat dengan tebal 10mm sebagai tempat penghantar nira dan
sorghum
c Besi profil U ukuran 150 x 38 x 38 mm sebagai rangka dan landasan
d Kayu jati ukuran 150 mm x 200 mm sebagai landasan mesin
e Kuningan plat sebagai bantalan geser metal
f Bearing
g Baut M 14 dan M 12 sebagai pengunci bantalan
h Besi diameter 60 mm dan 50 mm sebagai poros
412 Alat Yang Dibutuhkan
a Gergaji
b Mesin bubut
c Mesin bor
d Mesin gerinda
e Mesin las
f Meteran
g Siku mistar baja
h Amplas
i Catthinner
j Kapur
k kuas
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
49
413 Peta Operasi Kerja
Peta operasi kerja adalah Peta Kerja yang menggunakan urutan kerja
dengan jalan membagi pekerjaan tersebut kedalam elemen-elemen operasi
secara detail
Peta Operasi Kerja Pembuatan Roda Gigi dan Roll
Poros Roda Gigi 1 amp 2 Poros Rol 3 4 amp 5 Roda gigi
0-1 0-1 0-1
0-2 0-2 0-2
1-1
1-2
1-3
1-2
1-1
1-1
Di ukur dengan sket match
Operasi Bubut
Pemeriksaan ukuran
0-3
0-4
0-3
0-4
0-3
0-5
Di ukur dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan ukuran
Pembuatan cetakan
Pemeriksaan ukuran
Operasi pengecoran
Di ukur dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan ukuran
Pemeriksaan ukuran
Pemeriksaan ukuran
Operasi mesin bor
Pemeriksaan ukuran
0-4
Operasi mesin gerinda
Pemeriksaan ukuran
1-2
Dirakit
0-5
Proses Perlakuan panas
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
50
Resume
Langkah Kerja Pembuatan Poros Roda Gigi 1 amp 2
- Operasi 1 Proses pengukuran dengan sket match poros yang akan
Dibubut menandainya sesuai dengan ukuran masing-
masing poros
- Operasi 2 Proses pembubutan pada ujung kanan sepanjang 300 mm
dari diameter 70 mm menjadi diameter 65 mm
- Pemeriksaan 1 Diperiksa ukurannya
- Operasi 3 Mengukur dengan menggunakan sket match
- Operasi 4 Dilakukan proses pembubutan pada ujung kiri sepanjang
250 mm dari diameter 70 mm menjadi diameter 65 mm
- Pemeriksaan 2 Diperiksa ukurannya
- Operasi 5 Proses pengefraisan sepanjang 50 mm dengan kedalaman
7mm
- Pemeriksaan 3 Diperiksa ukurannya
Poses pengerjaan
Bahan cast iron grade 15 Oslash70 panjang 555 mm
1 Mengambil bahan dan perlengkapan mesin bubut
2 Mengecek ukuran bahan dan alat bantu yang diperlukan
3 Mempersiapkan mesin bubut dan perlengkapan yang lainya
4 Menyeting pahat dan putaran mesin bubut
5 Menyekam benda kerja sepanjang 180 mm
6 Membubut rata permukaan ujung benda kerja
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
51
7 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadiOslash 65 mm
sepanjang 500 mm
8 Membalik benda kerja
9 Menyekam benda kerja sepanjang 220 mm
10 Memfacing benda kerja sampai benda kerja berukuran panjang 550 mm
11 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadiOslash65 mm
sepanjang250 mm
12 Menganti pahat rata dengan pahat alur
13 Membubut alur benda kerja dengan posisi pahat alur 50 mm dari ujung
benda kerja sedalam 95 mm
14 Mengganti pahat alur dengan pahat rata
15 Melepas benda kerja
Poses pengerjaan
Bahan cast iron grade 15 Oslash 70 panjang 310 mm
1 Mengambil bahan dan perlengkapan mesin bubut
2 Mengecek ukuran bahan dan alat bantu yang diperlukan
3 Mempersiapkan mesin bubut dan perlengkapan yang lainya
4 Menyeting pahat dan putaran mesin bubut
5 Menyekam benda kerja sepanjang 100 mm
6 Membubut rata permukaan ujung benda kerja
7 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadi Oslash 65 mm
sepanjang 150 mm
8 Membalik benda kerja
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
52
9 Menyekam benda kerja sepanjang100 mm
10 Memfacing benda kerja sampai benda kerja berukuran panjang 300 mm
11 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadi Oslash65 mm
sepanjang 160 mm
12 Mengganti pahat rata dengan pahat alur
13 Membubut alur benda kerja dengan posisi pahat alur 50 mm dari ujung
benda kerja sepanjang 78 mm sedalam 95 mm
14 Mengganti pahat alur dengan pahat rata
15 Melepas benda kerja
Langkah Kerja Pembuatan Roda Gigi
- Operasi 1 Proses pengukuran dengan sket match dan meteran untuk
roda gigi yang akan dibuat
- Operasi 2 Proses pembuatan cetakan negative sesuai dengan ukuran
masing-masing roda gigi yang akan dibuat
- Pemeriksaan 1 Diperiksa ukurannya
- Operasi 3 Proses pengecoran dan pembentukan roda gigi
- Operasi 4 Proses penghalusan setelah proses pengecoran
- Operasi 5 Proses perlakuan panas dengan penambahan kadar carbon
untuk meningkatkan tingkat kekerasannya
- Pemeriksaan 2 Diperiksa ukurannya
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
53
Proses pengecoran untuk pembuatan Puli dan Roda Gigi
Gambar 41 Roda gigi lurus
a) Proses awal pembuatan cetakan ini dilakukan dengan terlebih dahulu
membuat model atau Pola dengan posisi model berada pada kedua
bagian cetakan yakni drag dan cope maka model dibuat dari dua keping
kayu (papan) yang digabungkandengan model yang berbentuk bundar
b) Pengerjaan berikutnya ialah pembuatan inti dimana inti (teras) ini dibuat
dari pasir cetak dari jenis Pasir minyak atau pasir kwarsa dengan
campuran minyak nabati
d) Urutan pekerjaan yang harus dilakukan dan dipersiapkan sebelum
pengisian pasir kedalam rangka cetak antara lain
- Menyiapkan plat (papan) landasan
- Tempatkan rangka cetak diatas papan untuk cetakan bawah (drag)
dengan pola inti (kayu) untuk kedudukan inti (teras) pasir
e) Pengisian pasir kedalam rangka cetak
f) Pembuatan saluran dengan cara memasangkan saluran secara tegak lurus
g) Pekerjaan berikutnya ialah menempatkan kembali rangka cetak yakni
menggabungkan kedua cetakan (drag dan cope) pada benda bulat
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
54
simetris ini sebenarnya tidak terlalu sulit dimana yang paling penting
adalah penempatan posisi kedudukan Intinya telah ditempatkan ditengah-
tengah rangka cetak dengan memposisikan lubang cope pada inti serta
posisi pen pengarah dari rangka cetak dalam keadaan sejajar maka posisi
rongga sudah sejajar
h) Proses penuangan merupakan proses yang menentukan keberhasilan
dalam pembentukan benda kerja oleh karena itu didalam pelaksanaannya
harus dilakukan secara hati-hati terutama dalam memperlakukan cetakan
ini Dan yang paling penting lagi dalam proses penuangan ini ialah faktor
keselamatan kerja alat-alat keselamatan kerja seperti sarung tangan
sepatu kaca mata dan lain-lain hendaknya sangat diperhatikan
Gambar 42 Proses penuangan ( Hardi Sujana 2008 )
Langkah Kerja Pembuatan Rumah Bantalan
- Operasi 1 Pengukuran benda kerja untuk rumah bantalan dengan
ukuran 100 mm x 100 mm
- Operasi 2 Proses pemotongan dengan menggunakan mesin las sesuai
dengan yangdirencanakan
- Operasi 3 Pengerjaan penghalusan bekas potongan las dengan
gerinda tangan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
55
- Pemeriksaan 1 Dilakukan pemeriksaan ukuran rumah bantalan
- Operasi 4 Pada bagian rangka yang sudah dilasdiberi tanda titik dan
dibor dengan menggunakan bor tangan untuk menjadi
diameter 80 mm
- Operasi 6 Pemeriksaan ukuran lubang yang telah di bor
Proses Perakitan Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum
Perakitan merupakan tahap terakhir dalam proses perancangan dan
pembuatan suatu mesin atau alat dimana suatu cara atau tindakan untuk
menempatkan dan memasang bagian-bagian dari suatu mesin yang digabung dari
satu kesatuan menurut pasangannya sehingga akan menjadi perakitan mesin yang
siap digunakan sesuai dengan fungsi yang direncanakan
Sebelum melakukan perakitan hendaknya memperhatikan beberapa hal sebagai
berikut
1 Komponen-komponen yang akan dirakit telah selesai dikerjakan dan telah
siap ukuran sesuai perencanaan
2 Komponen-komponen standar siap pakai ataupun dipasangkan
3 Mengetahui jumlah yang akan dirakit dan mengetahui cara pemasangannya
4 Mengetahui tempat dan urutan pemasangan dari masing-masing komponen
yang tersedia
5 Menyiapkan semua alat-alat bantu untuk proses perakitan
Langkah kerja
1 Memasang rol ke- 1 ke- 2 dan ke- 3 pada rangka yang pada kedua
ujungnya terlebih dahulu dipasang bantalan
2 Memasang roda gigi pada poros rol 1 2 dan 3 kemudian dipasak
3 Memasang roda gigi pada sisi luar poros rol kemudian dipasak
4 Memasang poros transmisi pada rangka yang kedua ujungnya dipasangi
bantalan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
56
5 Memasang puli roda gigi pinion dan roda gigi pada poros transmisi
kemudian dipasak
6 Mengecek semua kondisi sambungan dan pergerakan dari roda-roda gigi
42 Perawatan Alat
Perawatan adalah suatu kegiatan atau pekerjaan yang bertujuan untuk
memperpanjang umur mesin Dengan adanya perawatan diharapkan mesin dapat
selalu dalam kondisi siap pakai dan bekerja dengan baik Jenis perawatan tersebut
adalah mengupayakan pencegahan kerusakan sedini mungkin dengan cara
perawatan secara rutin maupun secara berkala
Adapun alasan-alasan yang mendasari diperlukannya perawatan adalah
a Mesin lebih tahan lama dan berfungsi dengan baik
b Menghindari kerusakan sedini mungkin
c Mengurangi penggantian komponen yang rusak dikarenakan sering
dalam pemakaian
Pemeliharaan alat ini mencakup seluruh rangkaian dan komponen mesin pemeras
sorghum yang meliputi
1 Poros dan Rol
Hal-hal yang perlu dilakukan dalam pemeliharaan poros dan rol adalah
a Rol setelah selesai digunakan dibersihkan dari sisa-sisa kotoran dan cairan
yang masih menempel
b Antara poros dan bearing diberi pelumas agar dapat berputar dengan lancar
2 Roda gigi
Hal-hal yang dilakukan untuk perawatan roda gigi
a Melumasi roda gigi tersebut supaya gesekannya dapat lebih halus dan
tidak cepat aus
b Setiap selesai digunakan roda gigi harus dibersihkan dan dicek untuk
mengetahui keadaan gigi-giginya
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
57
3 Rangka
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan rangka adalah
a Mengecat rangka untuk menghindari karat dan keropos
b Membersihkan rangka setelah digunakan untuk menggilas tebu
c Memeriksa sambungan las pada rangka secara berkala
4 Bantalan
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan bantalan
a Melumasi bantalan dengan grease
b Dalam penggunaan apabila perputaran poros dan rol terasa berat dan
suaranya agak kasar maka harus dicek keadaan bantalannya masih dalam
keadaan baik atau tidak
5 Puli dan sabuk
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan puli dan sabuk
a Memeriksa sabuk sebelum digunakan untuk memeras batang sorghum
b Setelah selesai digunakan membersihkan puli dan sabuk dari kotoran dan
debu
6 Diesel
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan diesel
a Mengecek selalu kondisi air pendingin pada mesin diesel
b Mengecek putaran mesin diesel apakah stabil atau tidaknya bila tidak
segera melakukan pengecekan mesin diesel secara menyeluruh
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
58
43 Analisa Biaya Komponen Mesin
Tabel 41 a Biaya Komponen Mesin
No Jenis Komponen Jumlah Harga satuan (Rp)
Harga (Rp)
1 Gear Oslash 20 l = 15 cm 3 30 kg 20000 kg 1800000 2 Gear Oslash 10 l = 10 cm 2 40 kg 20000 kg 1600000 3 Pulley Oslash 100 l = 15 cm 1 100 kg 20000 kg 2000000 4 Gear Oslash 80 l = 15 cm 1 120 kg 20000 kg 2400000 5 Gear Oslash 60 l = 15 cm 1 80 kg 20000 kg 1600000 6 Roller Oslash 20 p = 35 cm 2 60 kg 20000 kg 2400000 7 Roller Oslash 22 l = 15 cm 1 80 kg 20000 kg 1600000 8 Poros penggerak roda gigi 2 20 kg 20000 kg 800000 9 Poros roller 3 15 kg 20000 kg 900000 10 Pasak p=15x1x1 cm 1022000 220000
11 Baut Oslash 26 mm Baut besar untuk dudukan
8 10000 80000
12 Baut Oslash 26 mm Baut pengunci roller
4 15000 60000
13 Plat U p= 10x6x1cm 10m 70000 700000
14 Baut Oslash 22 mm Baut pengunci roda gigi
8 10000 80000
15 Baut Oslash 24 mm Baut penyetel horisontal
2 15000 30000
16 Bearing roller Oslash 40 mm 680000 480000 17 Bearing gear Oslash 50 mm 2 110000 220000 18 Bantalan jati 1000000
19 Beaya Transport mesin dari kudus
750000
20 Beaya lain-lain 250000 Total dana 18980000
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
59
b Honor Teknisi
No Nama Anggaran Waktu Biaya (Rp)
Total (Rp)
1 Honor Teknisi pembuatan 3 buah roller (1 orang )
1 bulan 600000 600000
2 Honor Teknisi pembuatan 5 buah roda gigi pinion (1orang )
2 minggu
600000 600000
3 Honor Teknisi pembuatan 2 buah roda gigi besar (1 orang )
2 minggu
500000 500000
4 Honor Teknisi pembuatan 1 buah pulley (1 orang )
2 minggu
300000 300000
5 Honor Teknisi pembuatan 3 buah mantel roller (1 orang )
3 minggu
1200000 1200000
Total 3200000
Biaya total pembuatan mesin pemeras batang sorghum
Biaya teknisi Rp 320000000
Biaya komponen mesin Rp 1898000000 +
Rp 2218000000
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
60
BAB V
PENUTUP
51 Kesimpulan
Dari hasil Re-Kalkulasi Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum ini
dapat disimpulkan
1 Mesin pemeras batang sorghum ini bekerja dengan menggunakan
penggerak diesel dengan daya 24 hP dan putaran 1420 Rpm
2 Mesin Pemeras Batang Sorghum ini memiliki kapasitas 4000 kgjam
3 Total biaya untuk membuat Mesin Pemeras Batang Sorghum sebesar
Rp22180000-
4 Mesin Pemeras Batang Sorghum ini memiliki tiga buah roller dengan
putaran 40 Rpm dan tiga tingkatan sistem transmisi dengan tiga buah
poros penyangga
52 Saran
Terkait dengan referensi dan data yang didapat masih kurang maka
perhitungan dilakukan dengan asumsi data sehingga bila dilakukan perhitungan
ulang jawaban yangdiasumsikan masih kurang akurat dan kurang tepat
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
61
DAFTAR PUSTAKA
J E Shigley dan Larry D M 1995 ldquoPerancanaan Teknik Mesinrdquo jilid II Edisi
keempat ErlanggaJakarta
Jutz H dan Scharkus E 1996 ldquo Westerman Table for The Metal Traderdquo New
Delhi Weley Eastern Limited
Khurmi RS amp Gupta JK 2002 Machine DesignSCHadamp Company LTD
Ram Nagar-New Delhi
Popov EP 1996 Mekanika Teknik (Machine of Material) Erlangga Jakarta
Sato T dan N Sugiarto H 1994 ldquoMenggambar Mesin Menurut Standart Isordquo PT
Pradya Paramita jakarta
Sularso dan Suga K 1987 Dasar dan PemilihanElemenMesin Cetakankeenam
PradnyaParamitha Jakarta
KenyonWdanGinting D 1985 Dasar-dasarPengelasanErlangga Jakarta
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
5
antara lain
1 Observasi
Penulis melakukan pengamatan langsung terhadap kegiatan-kegiatan
khususnya pada obyek-obyek yang berkaitan langsung dengan penggunaan
mesin pemeras batang sorghum
2 Interview
Penulis melakukan tanya jawab dengan operator serta para tenaga ahli
3 Konsultasi
Penulis melakukan konsultasi untuk memperoleh bimbingan serta
petunjuk dari pembimbing lapangan dan sumber-sumber
4 Literatur
Literatur berupa petunjuk kerja operator kuliah internet serta buku-buku
referensi dari perpustakaan Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta
17 Sistematika Penulisan
Dalam penyusunan laporan ini penulisan melakukan pengumpulan data
dengan berbagai cara antara lain
1 Studi Lapangan (Observasi)
Data yang penulis peroleh dari studi lapangan berasal dari
a) Pengamatan selama berada di Kudus
b) Bimbingan dari pemilik bengkel
2 Studi Pustaka (Library Research)
Studi pustaka yang dilakukan untuk memperoleh data-data pendukung
diperoleh dari
a) Manual book yang terdapat di perpustakaan Universitas Sebelas
Maret Surakarta
b) Internet
3 Bertanya langsung kepada karyawan dan pemilik Bengkel Bubut amp Las
ldquoAgung Barokahrdquo Dawe-Kudus
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
6
BAB II
DASAR TEORI
21 Pengertian Tanaman Sorghum
Sorghum termasuk dalam genus Poaceae yang merupakan kelompok
tanaman berbunga seperti gandum beras jagung dan tebu tanaman ini biasanya
memiliki batang berongga dengan daun yang tumbuh pada batang secara
menyirip Sorghum (Sorghum bicolor L) adalah tanaman serealia yang potensial
untuk dibudidayakan dan dikembangkan khususnya pada daerah-daerah marginal
dan kering di Indonesia Keuntungan tanaman sorgum terletak pada daya adaptasi
agroekologi yang luas tahan terhadap kekeringan produksi tinggi perlu input
lebih sedikit serta lebih tahan terhadap hama dan penyakit dibading tanaman
pangan lain Selain itu tanaman sorghum memiliki kandungan nutrisi yang tinggi
sehingga sangat baik digunakan sebagai sumber bahan pangan maupun pakan
ternak alternatif Tanaman sorghum telah lama dan banyak dikenal oleh petani
Indonesia khususnya di daerah Jawa NTB dan NTT Di Jawa sorghum dikenal
dengan nama Cantel dan biasanya petani menanamnya secara tumpang sari
dengan tanaman pangan lainnya Produksi sorghum Indonesia masih sangat
rendah bahkan secara umum produk sorghum belum tersedia di pasar-pasar
Beberapa keuntungan tanaman sorghum dibanding tebu sebagai berikut
1 Adaptasi tanaman sorghum jauh lebih luas dibanding tebu sehingga
sorghum dapat ditanam di hampir semua jenis lahan baik lahan subur
maupun lahan kering
2 Tanaman sorghum memerlukan pupuk relatif lebih sedikit dan
pemeliharaannya lebih mudah daripada tanaman tebu
3 Laju fotosintesis dan pertumbuhan tanaman sorghum jauh lebih tinggi dan
lebih cepat dibanding tanaman tebu
4 Umur panen tanaman sorghum lebih cepat hanya 3-4 bulan dibandingkan
pada tebu yang sampai 7 bulan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
7
22 Sistem Transmisi
Sistem Transmisi adalah sistem yang berfungsi untuk konversi torsi dan
kecepatan (putaran) dari mesin menjadi torsi dan kecepatan yang berbeda-beda
untuk diteruskan ke penggerak akhir Konversi ini mengubah kecepatan putar
yang tinggi menjadi lebih rendah tetapi lebih bertenaga atau sebaliknya
Transmisi daya dengan roda gigi mempunya keuntungan diantaranya
tidak terjadi slip yang menyebabkan speed ratio tetap tetapi sering adanya slip
juga menguntungkan misalnya pada ban mesin (belt) karena slip merupakan
pengaman agar motor penggerak tidak rusak Apabila putaran keluaran (output)
lebih rendah dari masukan (input) maka transmisi disebut reduksi (reduction
gear) tetapi apabila keluaran lebih cepat dari pada masukan maka disebut inkrisi
(increaser gear)
Transmisi daya (Power transmission) adalah upaya untuk menyalurkan
memindahkan daya dari sumber daya (motor diesel bensin turbin gas motor
listrik dll) ke mesin yang membutuhkan daya (mesin bubut pompa kompresor
mesin produksi dll)
23 Teori Roda Gigi
Roda gigi digunakan untuk mentransmisikan daya besar dan putaran yang
tepat Roda gigi memiliki gigi di sekelilingnya sehingga penerusan daya
dilakukan oleh gigi-gigi kedua roda yang saling berkaitan Roda gigi sering
digunakan karena dapat meneruskan putaran dan daya yang lebih bervariasi dan
lebih kompak selain itu roda gigi juga memiliki beberapa kelebihan jika
dibandingkan dengan alat transmisi lainnya yaitu
Oslash Sistem transmisinya lebih ringkas putaran lebih tinggi dan daya yang
besar
Oslash Sistem yang kompak sehingga konstruksinya sederhana
Oslash Kemampuan menerima beban lebih tinggi
Oslash Efisiensi pemindahan dayanya tinggi karena faktor terjadinya slip sangat
kecil
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
8
Oslash Kecepatan transmisi roda gigi dapat ditentukan sehingga dapat digunakan
dengan pengukuran yang kecil dan daya yang besar
Roda gigi harus mempunyai perbandingan kecepatan sudut tetap antara
dua poros Di samping itu terdapat pula roda gigi yang perbandingan kecepatan
sudutnya dapat bervariasi
231 Roda gigi Lurus
Roda gigi lurus digunakan untuk poros yang sejajar atau paralel
Dibandingkan dengan jenis roda gigi yang lain roda gigi lurus ini paling mudah
dalam proses pengerjaannya (machining) sehingga harganya lebih murah
Ciri-ciri roda gigi lurus adalah
1 Daya yang ditransmisikan lt 25000 Hp
2 Putaran yang ditransmisikan lt 100000 Rpm
Jenis-jenis roda gigi lurus antara lain
1 Roda gigi lurus (External Gearing)
Roda gigi lurus (External Gearing) pasangan roda gigi lurus ini digunakan
untuk menaikkan atau menurunkan putaran dalam arah yang berlawanan
Gambar 21 Roda Gigi Lurus Luar
( Yefri Chan ST MT 2011)
232 Nama-nama Bagian Roda gigi
Berikut beberapa buah istilah yang perlu diketahui dalam perancangan
roda gigi yang perlu diketahui yaitu
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
9
1 Lingkaran pitch (pitch circle)
Lingkaran khayal yang menggelinding tanpa terjadinya slip Lingkaran ini
merupakan dasar untuk memberikan ukuran-ukuran gigi seperti tebal gigi jarak
antara gigi dan lain-lain
2 Pinion
Roda gigi yang lebih kecil dalam suatu pasangan roda gigi
3 Diameter lingkaran pitch (pitch circle diameter)
Merupakan diameter dari lingkaran pitch
4 Diametral Pitch
Jumlah gigi persatuan pitch diameter
5 Jarak bagi lingkar (circular pitch)
Jarak sepanjang lingkaran pitch antara profil dua gigi yang berdekatan
atau keliling lingkaran pitch dibagi dengan jumlah gigi secara formula dapat
ditulis
zd
t b1p=
6 Modul (module)
Modul adalah perbandingan antara diameter lingkaran pitch dengan jumlah
gigi
z
dm b1=
7 Adendum (addendum)
Jarak antara lingkaran kepala dengan lingkaran pitch dengan lingkaran
pitch diukur dalam arah radial
8 Dedendum (dedendum)
Jarak antara lingkaran pitch dengan lingkaran kaki yang diukur dalam arah
radial
9 Working Depth
Jumlah jari-jari lingkaran kepala dari sepasang rodagigi yang berkontak
dikurangi dengan jarak poros
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
10
10 Clearance Circle
Lingkaran yang bersinggungan dengan lingkaran addendum dari gigi yang
berpasangan
11 Pitch point
Titik singgung dari lingkaran pitch dari sepasang roda gigi yang
berkontak yang juga merupakan titik potong antara garis kerja dan garis pusat
12 Operating pitch circle
lingkaran-lingkaran singgung dari sepasang roda gigi yang berkontak dan
jarak porosnya menyimpang dari jarak poros yang secara teoritis benar
13 Addendum circle
Lingkaran kepala gigi yaitu lingkaran yang membatasi gigi
14 Dedendum circle
Lingkaran kaki gigi yaitu lingkaran yang membatasi kaki gigi
15 Width of space
Tebal ruang antara rodagigi diukur sepanjang lingkaran pitch
16 Sudut tekan (pressure angle)
Sudut yang dibentuk dari garis normal dengan kemiringan dari sisi kepala
gigi
17 Kedalaman total (total depth)
Jumlah dari adendum dan dedendum
18 Tebal gigi (tooth thickness)
Lebar gigi diukur sepanjang lingkaran pitch
19 Lebar ruang (tooth space)
Ukuran ruang antara dua gigi sepanjang lingkaran pitch
20 Backlash
Selisih antara tebal gigi dengan lebar ruang
21 Sisi kepala (face of tooth)
Permukaan gigi diatas lingkaran pitch
22 Sisi kaki (flank of tooth)
Permukaan gigi dibawah lingkaran pitch
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
11
23 Puncak kepala (top land)
Permukaan di puncak gigi
24 Lebar gigi (face width)
Kedalaman gigi diukur sejajar sumbunya
Gambar 22 Bagian-bagian dari Roda Gigi Lurus
( Khurmi dan Gupta 2002)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
12
24 Komponen-Komponen Mesin Pemeras Batang Sorghum
241 Gear
Gear merupakan sebuah alat yang yang digunakan untuk meneruskan daya
dari poros ke poros lain (Kurmi 2002)
Rumus- rumus perhitungan roda gigi
- Modul (m)
- Jumlah gigi (Z)
- Kelonggaran ( clearance = C )
a Menghitung pitch (P)
P = π x m
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
f Adendum 1 m
g Dedendum 125 m
h Working depth 2 m
i Total depth 225 m
j Filled radius at root 04 m
242 Poros
Dalam pembuatan mesin pemeras batang sorghum rol diperlukan untuk
memeras batang sorghum Poros sendiri adalah batang logam berpenampang
lingkaran yang berfungsi untuk memindahkan putaran atau mendukung suatu
beban
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
13
Jika poros meneruskan daya maka poros mengalami momen puntir akibat
daya yang diteruskan sehingga pada penampang normal sepanjang poros terjadi
tegangan puntir Poros transmisi berfungsi meneruskan daya pada poros terjadi
gaya puntir dan pada penampang poros terjadi tegangan puntir
Bahan poros yang digunakan harus sesuai dengan fungsi poros tersebut
Untuk mendapatkan dimensi poros yang sesuai dibutuhkan gaya-gaya yang
bekerja pada poros tersebut Dengan gaya tersebut dapat ditentukan momen yang
bekerja Dengan mengetahui kekuatan material poros dan momen yang terjadi
maka didapatkan diameter poros yang diperlukan
Bahan dan diameter yang digunakan pada poros rol adalah sama Untuk
mengetahui beban reaksi yang terjadi pada poros dirumuskan sebagai berikut
1 Tinjauan terhadap momen puntir ekuivalen (Kurmi 2002462)
Te = radicAgrave挠十馆挠helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(21)
atau dengan persamaan
Te = 錰좨 τs D
3 ( Poros padat )
Te = 錰좨 C Do3 (1 - K4) ( Poros berongga )
2 Tinjauan terhadap momen lengkung ekuivalen (Kurmi 2002463)
Me = 좨挠 ( M + radicAgrave挠十馆挠) helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(22)
atau
Me = 錰脑挠徽评D3 ( Poros padat )
Me = 錰脑挠徽评Do3(1 - K4) ( Poros berongga )
Dimana Te = momen puntir ekuivalen ( Kgm)
Me = momen bending ekuivalen ( Kgmm )
Do = diameter luar poros ( mm )
K = Di Do ( ditentukan = 04 )
τs =tegangan geser ( Kgmm2 )
σt = tegangan tarik ( Kgmm2 )
M = momen lentur yang terjadi ( Kgmm )
T = torsi yang terjadi (Kgmm)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
14
243 Rol
Sebuah rol pemeras terdiri dari mantel (selubung) yang biasanya terbuat
dari besi cor dan di pasang dengan cara disusutkan pada sebuah poros yang
terbuat dari baja tempa Berikut ini adalah gambar dari seperangkat rol pemeras
batang sorghum
( Yefri Chan ST MT 2011)
Gambar 23 Sebuah Rol Pemeras Batang Sorghum
Biasanya menurut standar dari Amerika ukuran diameter leher poros
seperti gambar diatas adalah separuh dari diameter rol gilingan
Mantel rol sendiri terbuat dari besi cor dengan campuran dari beberapa
logam lain seperti karbon mangan silisium fosfor dan belerang dengan
maksud untuk memperoleh hasil pengecoran yang baik sebagai rol pemeras
yaitu permukaannya keras dan berbutir kasar
244 Puli
Puli merupakan salah satu elemen dalam mesin yang berfungsi sebagai
alat yang meneruskan daya dari satu poros ke poros yang lain dengan
menggunakan sabuk Puli besi cor (Cast Iron Pulley) Puli secara umum terbuat
dari cast iron karena harganya yang lebih murah Puli yang digunakan pada
motor dan kompresor ini adalah terbuat dari cast iron
245 Sabuk
Sabuk berfungsi sebagai alat yang meneruskan daya dari satu poros ke
poros yang lain melalui dua puli dengan kecepatan rotasi sama maupun berbeda
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
15
2451 Perencanaan Puli dan Sabuk
1 Perbandingan kecepatan
Perbandingan antara kecepatan puli penggerak dengan puli pengikut
ditulis dengan persamaan sebagai berikut 潜前实融前融潜 (23)
Dimana
D1 = Diameter puli penggerak (mm)
D2 = Diameter puli pengikut (mm)
N1 = Kecepatan puli penggerak (Rpm)
N2 = Kecepatan puli pengikut (Rpm)
2 Kecepatan linier sabuk
Kecepatan linier sabuk dapat ditulis dengan matematis sebagai berikut
v = 60
Ndp (24)
Dimana
v = Kecepatan linier sabuk (ms)
d = Diameter puli pengikut (mm)
N = Putaran puli pengikut (Rpm)
3 Panjang Sabuk
Panjang sabuk adalah panjang total dari sabuk yang digunakan untuk
menghubungkan puli penggerak dengan puli pengikut Dalam perancangan
ini digunakan sabuk terbuka
(Khurmi RS 2002)
Gambar 24 Panjang Sabuk dan Sudut Kontak Pada Sabuk Terbuka
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
16
Persamaan panjang total sabuk terbuka dapat ditulis sebagai berikut
(Khurmi RS 2002)
dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig -+++=
xrr
xrrL2
2121
)(2)(p (25)
Dimana
L = Panjang total sabuk (mm)
x = Jarak titik pusat puli penggerak dengan puli pengikut (mm)
r1 = Jari-jari puli kecil (mm)
r2 = Jari-jari puli besar (mm)
4 Perbandingan tegangan pada sisi kencang dan sisi kendor
Persamaan perbandingan tegangan antara sisi kencang dengan sisi kendor
dapat ditulis sebagai berikut (Khurmi RS 2002)
bqm coseclog322
1 =T
T (26)
Dimana
T1 = Tegangan tight side sabuk (N)
T2 = Tegangan slack side sabuk (N)
micro = Koefisien gesek
θ = Sudut kontak (rad)
β = Sudut alur puli (o)
5 Sudut kerja puli (α)
Persamaan sudut kerja puli dapat ditulis dengan persamaan sebagai berikut
(Khurmi RS 2002)
Sin α = X
rr112 -
(untuk sabuk terbuka) (27)
Sudut kontak puli
θ = (180 ndash 2 α) 180p
rad (untuk sabuk tertutup) (28)
6 Kecepatan sabuk (v)
Besarnya kecepatan sabuk dapat dihitung dengan persamaan sebagai
berikut (Khurmi RS 2002)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
17
v = 60
Ndp (29)
Dimana
v = Kecepatan sabuk (ms)
d = Diameter sabuk (mm)
N = Putaran sabuk (rpm)
7 Daya yang ditransmisikan oleh sabuk
Persamaan daya yang dipindahkan oleh sabuk dapat ditulis dengan
persamaan sebagai berikut (Khurmi RS 2002)
P = (T1 - T2) v n (210)
Dimana
P = Daya yang dipindahkan oleh sabuk (W)
T1 = Tegangan tight side sabuk (N)
T2 = Tegangan slack side sabuk (N)
v = Kecepatan sabuk (ms)
n = Banyak sabuk
25 Pasak
Pasak adalah salah satu penahan beban dimana beban yang timbul atau
beban yang terjadi adalah beban geser dan beban bending Pada perancangan
pasak dalam memilih besar pasak tergantung dari besar perhitungan antara
perhitungan menurut tegangan geser dan tegangan bending
1 Tegangan geser
Tegangan geser adalah tegangan yang disebabkan oleh gaya yang bekerja
sepanjangsejajar dengan luas penampang gaya
Persamaan yang digunakan adalah
AF
=t (211)
Dimana
t = Tegangan geser (Nmm2)
F = Gaya (N)
A = Luas penampang (mm2) (Khurmi dan Gupta 2002)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
18
2 Tegangan bending
Dimana rumus yang digunakan
ws =oIYM
(212)
Y
IZ o= (213)
ws =ZM
(214)
Dimana
M = Momen lentur
Y = Jarak sumbu netral ke titik tempat tegangan yang ditinjau
ws = Tegangan lentur
oI
= Momen inersia
Z = Section modulus
26 Statika
Statika adalah ilmu yang mempelajari tentang statika dari suatu beban
terhadap gaya-gaya dan juga beban yang mungkin ada pada bahan tersebut
Dalam ilmu statika keberadaan gaya-gaya yang mempengaruhi sistem menjadi
suatu obyek tinjauan utama Sedangkan dalam perhitungan kekuatan rangka
gaya-gaya yang diperhitungkan adalah gaya luar dan gaya dalam
261 Gaya Luar
Beban
Reaksi Reaksi
Beban puli
Gambar 25 Sketsa Prinsip Statika Kesetimbangan
( Popov EP 1996 )
Beban roda gigi
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
19
Adalah gaya yang diakibatkan oleh beban yang berasal dari luar sistem
yang pada umumnya menciptakan kestabilan konstruksi Gaya luar dapat berupa
gaya vertikal horisontal dan momen puntir Pada persamaan statis tertentu untuk
menghitung besarnya gaya yang bekerja harus memenuhi syarat dari
kesetimbangan
ΣFx = 0 (215)
ΣFy = 0 (216)
ΣM = 0 (217)
262 Gaya Dalam
Gaya dalam dapat dibedakan menjadi
1 Gaya normal (normal force) adalah gaya yang bekerja sejajar sumbu
batang
2 Gaya lintang geser (shearing force) adalah gaya yeng bekerja tegak lurus
sumbu batang
3 Momen lentur (bending momen)
Persamaan kesetimbangannya adalah (Popov EP 1996)
sect Σ F = 0 atau Σ Fx = 0
Σ Fy = 0 (tidak ada gaya resultan yang bekerja pada suatu benda)
sect Σ M = 0 atau Σ Mx = 0
Σ My = 0 (tidak ada resultan momen yang bekerja pada suatu benda)
263 Tumpuan
Dalam ilmu statika tumpuan dibagi atas
1 Tumpuan rolpenghubung
Tumpuan ini dapat menahan gaya pada arah tegak lurus penumpu
biasanya penumpu ini disimbolkan dengan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
20
Gambar 26 Sketsa Reaksi Tumpuan Rol
2 Tumpuan sendi
Tumpuan ini dapat menahan gaya dalam segala arah
Gambar 27 Sketsa Reaksi Tumpuan Sendi
264 Diagram Gaya Dalam
Diagram gaya dalam adalah diagram yang menggambarkan besarnya
gaya dalam yang terjadi pada suatu konstruksi Sedang macam-macam diagram
gaya dalam itu sendiri sebagai berikut
1 Diagram gaya normal (NFD)
Yaitu diagram yang menggambarkan besarnya gaya normal yang terjadi
pada suatu konstruksi
2 Diagram gaya geser (SFD)
Yaitu diagram yang menggambarkan besarnya gaya geser yang terjadi
pada suatu konstruksi
3 Diagram moment (BMD)
Yaitu diagram yang menggambarkan besarnya momen lentur yang terjadi
pada suatu konstruksi
27 Mesin Bubut
Proses permesinan adalah waktu yang dibutuhkan untuk mengerjakan
elemen-elemen mesin yang meliputi proses kerja mesin dan waktu pemasangan
Reaksi
Reaksi
Reaksi
( Popov EP 1996 )
( Popov EP 1996 )
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
21
Pada umumnya mesin-mesin perkakas mempunyai bagian utama yaitu
a Motor penggerak (sumber tenaga)
b Kotak transmisi (roda-roda gigi pengatur putaran)
c Pemegang benda kerja
d Pemegang pahatalat potong
Prinsip kerja mesin mesin bubut adalah benda kerja yang berputar dan
pahat yang menyayat baik memanjang maupun melintang Sedangkan macam-
macam pekerjaan yang dapat dikerjakan dengan mesin ini adalah antara lain
- Pembubutan memanjang dan melintang
- Pengeboran
- Pembubutan dalam atau memperbesar lubang
- Membubut ulir luar dan dalam
Perhitungan waktu kerja mesin bubut adalah
1 Kecepatan pemotongan (v)
V = πD (218)
Dimana
D = diameter banda kerja (mm)
N = kecepatan putaran (rpm)
2 Pemakanan memanjang
Waktu permesinan pada pemakanan memanjang adalah
n = d
v
1000p
(219)
Tm = nS
L
r (220)
Dimana
Tm = waktu permesinan memanjang (menit)
L = panjang pemakanan (mm)
S = pemakanan (mmput)
n = putaran mesin (Rpm)
d = diameter benda kerja (mm)
v = kecepatan pemakanan (mmnt)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
22
3 Pada pembubutan melintang
Waktu permesinan yang dibutuhkan pada waktu pembubutan melitang
adalah
Tm = nS
r
r (221)
Dimana
r = jari-jari bahan (mm)
28 Pengecoran atau penuangan (casting)
Pengecoran atau penuangan (casting) merupakan salah satu proses
pembentukan bahan bakubahan benda kerja yang relatif mahal dimana
pengendalian kualitas benda kerja dimulai sejak bahan masih dalam keadaan
mentah Komposisi unsur serta kadarnya dianalisis agar diperoleh suatu sifat
bahan sesuai dengan kebutuhan sifat produk yang direncanakan namun dengan
komposisi yang homogen serta larut dalam keadaan padat
Proses penuangan juga merupakan seni pengolahan logam menjadi bentuk
benda kerja yang paling tua dan mungkin sebelum pembentukan dengan
panyayatan (chipping) dilakukan Sebagai mana ditemukan dalam artifacts kuno
menunjukkan bukti keterampilan yang luar biasa dalam pembentukan benda dari
bahan logam dengan menuangkan logam yang telah dicairkan (molten metals)
kedalam cetakan pasir khusus menjadi bentuk tertentu Pengecoran dengan
menggunakan cetakan pasir juga merupakan teknologi yang menuangkan larutan
cair dari logam secara hati-hati kedalam cetakan pasir yang sudah dipersiapkan
dengan hasil yang mendekati sempurna Oleh karena itulah proses pembentukan
melalui teknik penuangan ini juga digunakan pada level kebangsawanan seperti
pembuatan benda-benda seni seperti ornament alam dan alat memasak dan lain-
lain
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
23
BAB III
PERENCANAAN DAN PERHITUNGAN
31 Cara KerjaSistemTransmisiPadaMesinPemerasBatangSorghum
Cara kerja mesin ini adalah tenaga dari motor diesel akan dipindahkan
melalui belt menuju puli besar setelah itu putaran ditransmisikan melalui roda gigi
transportir pertama ke roda gigi sedang kemudian putaran itu ditransmisikan lagi
oleh roda gigi transportir kedua ke roda gigi besar Putaran roda gigi besar ini
dihubungkan dengan roda gigi pada rol depan sehingga poros rol berputar
Selanjutnya putaran poros rol depan ini ditransmisikan ke poros rol atas dan
belakang melalui tiga buah roda gigi sehingga poros rol atas dan belakang dapat
berputar Putaran ketiga buah rol dibuat searah agar saat batangsorghum
dimasukkan batangsorghum dapat terbawa oleh rol
Secara garis besar proses mesin pemeras batangsorghum adalah mula-
mula batangsorghum dimasukkan antara rol atas dan rol depan kemudian rol
menggilas batangsorghum Penggilasan rol pertama masih tersisa nira dalam
ampas yang kemudian digilas kembali oleh rol belakang sehingga tidak ada lagi
nira yang tersisa dalam ampas Nira tersebut akan jatuh ke penadah yang telah
disediakan Nira yang telah terkumpul dalam penadah tersebut dapat langsung
digunakan untuk proses pembuatan bio etanol selanjutnya
32 PerencanaanPulidanSabuk
Diketahuispesifikasitransmisipadamesinpemerasbatangsorghumdandiesel
sebagaiberikut
1 Putarandiesel ( 1N ) = 1420 Rpm
2 Diameter puli yang digerakan ( 2D ) = 795 mm
3 Panjangsumbupuli dieseldanpuli yang digerakkan( x ) = 4m
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
24
Analisa perhitungan
1 Kecepatan sabuk
V = p 1d 抈學恘迷
= 米學 酵迷 學酵學 d迷恘迷
= 2972 ms
2 Panjang sabuk yang digunakan
dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig -+++=
x
ddxddL
4
)(2)(
2
221
21
p
= 157Ῠ04十0795邹十24十族ῨĖi能Ė行k闹邹潜ii 祖
=157(1195)+8+Ῠ能ĖƼk闹邹潜嫠o
=1876+8+001
=9886 m
3 Sudut kontak (q ) yang terjadi pada sabuk antara puli diesel dan pulimesin
pemeras batang sorghum
Gambar31Sabukdanpuli
x = 4 m
B Puli diesel
Puli yang digerakkan
A
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
25
Untuksabukterbuka sudutsinggung yang terjadiantarasabukdanpuli
Sin x
dd
x
rr
21212 -
=-
=a
= Ė行k闹能Ėi㷠i
a = 滚轨柜能嫠00495
= 283deg
Sudut kontak puli pada motor
θ = (180deg ndash 2 α) 180p
= (180deg ndash 2 283deg) 180
143
= (17434deg) 01744
= 304rad
Sudut kontak puli pada roda gigi
θ = (180deg+ 2 α) 180p
= (180deg + 2 283deg) 180
143
= (18566deg) 01744= 304 rad
4 Koefisien gesekan
micro = 054 ndash d恘學ad恘嫩剿
= 054 ndash d恘學ad恘嫩d幂蜜d
= 054 ndash d恘學密d米d
= 054 - 0233= 03
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
26
MenghitungBesarnyaKapasitasMesinPemerasBatangSorghum
Luassatubatangsorghum故实挥辊㷠
= 314 (12)2
= 452 16 mm2
Luassepuluhbatangsorghum = 452 16 mm2 x 10 batang
= 4521 6 mm2
Gaya pemerasanadalah
(Ft) = 鸟拟
= 嫠㷠iĖƼi念鸟狞i闹㷠嫠o弄弄潜
= 274kN
Gaya perasdengansudut 70
Ft = 2740 N cos 70
= 8375 N
Kemudianuntukmenentukandaya yang
diperlukanpadamesinpemerastebuiniadalahsebagaiberikut
Torsi padarolatas
T = Gaya x frac12 diameter
= 8375N x 0105 m
= 8775Nm
Dayauntukmemutarrol
P =m行行闹娘弄诺㷠π诺iĖoĖ
= 36738 watt
= Ƽo行Ƽm糯狞疟疟行io
= 492 HP
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
27
Perbandingantranmisi
1 Motor Puli A ΰ嫠ΰ㷠 = 劈㷠劈嫠
N2 = 嫠i㷠Ė铺i嫠行k闹
= 73232 Rpm
2 Puli B - Pinion C
Satuporos maka NA = NC
NA = 73232 Rpm
3 Pinion C ndash Roda Gigi D
ND = 劈品ΰ品劈劈
=嫠㷠i行Ƽ㷠Ƽ㷠破颇屏oĖi
= 15035Rpm
4 Roda Gigi D ndash Pinion E
Satuporosmaka ND=NE
ND = 15035Rpm
5 Pinion E ndash Roda Gigi F
NF = 劈琵ΰ琵劈毗
= 嫠闹ĖƼ闹㷠嫠闹m嫠㷠
= 398 Rpm 40 ࡨ Rpm
Torsi padarodagigiOslash 875 mm
T =鸟诺oĖ㷠胚诺iĖ
= Ƽo行Ƽm诺oĖ㷠气铺iĖ
= 8775Nm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
28
DayauntukmemutarporosrodagigiOslash 875 mm
P = 孽诺㷠π诺娘oĖ
= m行行闹诺㷠π诺嫠闹ĖoĖ
= 16734 watt
Torsipadaporospuli
T = 鸟诺oĖ㷠胚诺娘
= 嫠o行Ƽi诺oĖ㷠胚诺行ƼĖ
= 234Nm
Dayauntukmemutarporospuli
P = 孽诺㷠π诺娘oĖ
= 㷠Ƽi诺㷠π诺行ƼĖoĖ
= 17904 watt
= 嫠行kĖi糯狞疟疟行io
asymp 24 HP
Olehkarenaitu kitamengambil diesel dengandaya 24 HP
Daya yang ditransmisikan P = 24 HP
17904 W = Ῠ馆嫠石馆㷠) v = Ῠ馆嫠石馆㷠) 2972 馆嫠 石馆㷠 = 嫠行kĖi㷠k行㷠
馆嫠 石馆㷠 = 60242棺 (i)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
29
딸轨v硅棍逛闺锅轨 23 log 足飘前飘潜卒 = 幌嫠凰嫠 实0h果h04 实0912
log dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig
2
1
T
T = Ėk嫠㷠㷠Ƽ
log dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig
2
1
T
T = 0397
dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig
2
1
T
T = 249 (ii)
Dari persamaan (i) dan (ii) 60242十馆㷠馆㷠 实249
60242 + 馆㷠 = 249馆㷠
60242 = 149 馆㷠 馆㷠 = 40438 N 馆嫠 石404h棺实60242棺 馆嫠 = 100672 N
5 Massa per meter panjang sabuk (m)
m = Area x Panjang x Densitas
= A x 9886m x 1140kgm3= 9886 A kgm2
6 Gaya tarik sentrifugal (Tc)
Tc = m x V2
= 9886 A kgm2x (2972ms)2
= 9886 A x 8832784 N
= 873210o A N
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
30
7 Gaya tarik total
T = T1+ Tc
= 100672N+873210o A N (iii)
8 Gaya tarik maksimum pada sabuk (T)
T = As
= 410o A N (iv)
Dari persamaan (iii) dan (iv)
100672N+873210o A N = 410o A N
4732 10o A N = 100672 N
A = 212747 10能o桂㷠
A = 212747桂桂㷠
9 Daya yang ditransmisikan sabuk pada kecepatan v = 2935ms
P = )( 21 TT - v
= (100672 Nndash 40438N)2935 ms
= 17678679watt
= 2370 hP
v Daya yang ditransmisikan hanya 2370 hP hal ini dikarenakan pada
saat sabuk berputar terjadi selip antara sabuk dengan puli oleh karena itu daya
yang ditransmisikan tidak 24 hP
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
31
33 PerhitunganRoda Gigi
1 Dalam menghitung roda gigi AElig 124 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 8 mm
- Jumlah gigi (Z) 11
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 8 mm
= 2512 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 8 + 025 x 8 mm
= 18 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 8 mm x 11
= 88 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 88 mm ndash 2 (8mm + 025 x 8mm)
= 60 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 88 mm + 36 mm= 124 mm
f Adendum 1 m 8 mm
g Dedendum 125 m 10 mm
h Working depth 2 m 16 mm
i Total depth 225 m 18 mm
j Filled radius at root 04 m 32 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
32
2 Dalam menghitung roda gigi AElig875 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 14 mm
- Jumlah gigi (Z) 58
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 14 mm
= 4396 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 14 + 025 x 14 mm
= 315 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 14 mm x 58
= 812 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 812 mm ndash 2 (14 mm + 025 x 14 mm)
= 777 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 812 mm + 63 mm
= 875 mm
f Adendum 1 m 14 mm
g Dedendum 125 m 17 mm
h Working depth 2 m 28 mm
i Total depth 225 m 315 mm
j Filled radius at root 04 m 56 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
33
3 Dalam menghitung roda gigi AElig215 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 10 mm
- Jumlah gigi (Z) 17
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 10 mm
= 314 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 10 + 025 x 10 mm
= 225 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 10 mm x 17
= 170 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 170 mm ndash 2 (10 mm + 025 x 10 mm)
= 145 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 170 mm + 45 mm)
= 215 mm
f Adendum 1 m 10 mm
g Dedendum 125 m 125 mm
h Working depth 2 m 20 mm
i Total depth 225 m 225 mm
j Filled radius at root 04 m 4 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
34
4 Dalam menghitung roda gigi AElig604 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 8 mm
- Jumlah gigi (Z) 71
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 8 mm
= 2512 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 8 + 025 x 8 mm
= 18 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 8 mm x 71
= 568 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 568 mm ndash 2 (8 mm + 025 x 8 mm)
= 548 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 568 mm + 36 mm)
= 604 mm
f Adendum 1 m 8 mm
g Dedendum 125 m 10 mm
h Working depth 2 m 16 mm
i Total depth 225 m 18 mm
j Filled radius at root 04 m 32 mm
331 Menghitung Kekuatan Roda Gigi
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
35
1 kekuatan roda gigi AElig124 yang berfungsi sebagai pinion
a menghitung kecepatan pinion
Dalam menghitung kecepatan dari pinion dibutuhkan data-data
sebagai berikut
- Modul (m) 8 mm
- Jumlah gigi dari pinion (Tp) 11
- Jumlah putaran dari roda gigi pinion (柜颇) 124 rpm
- Jumlah gigi dari roda gigi (馆啤) 71
- Allowable Static Stress (fo) lampiran 4 105 kg桂桂㷠
- Lebar muka gigi (b) 15708 mm
- Faktor keamanan (Cs) lampiran 5 125
Kecepatan dari pinion adalah 惯 实挥果딸贵果柜贵100
实挥果桂果馆贵果柜贵100
实挥果8果11果124100
= 34264 mmenit
= 57 m detik
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
36
34 Desain Poros Roda Gigi
DesainPorosPulidanRodaGigi Pinion Dengan Gear
Diketahui P = 24 PK = 17904 watt T1 = 100672 N
N = 730 Rpm T2 = 40438 N
T1 T2 实25世
WGear = 3924 N
WPuli = 106635 N
σ = 40 Mpa = 40 N mm世 2
Km = 2
Kt = 2
DGear = 124 mm =RGear = 63 mm
DPuli = 795 mm = RPully = 3975 mm
Maka torsi yang di transmisikanoleh shaft
T = 鸟时oĖ㷠胚娘 实 嫠行kĖi时oĖ㷠胚时行ƼĖ = 234 Nm =234000Nmm
Bebankebawah vertical porospadapuli
= T1 + T2 + Wpuli =(100672 +40438 + 106635) N
= 247745 N
Torsi pada gear samapadaporos makabeban vertical keatasporospada gear
Ft = 孽捏扭泞狞暖实 㷠Ƽi时嫠Ė遣o㷠
= 39 x 103 N
Total bebanvertikalkeataspadaporos
Ft ndash Wgear = 3900 ndash 3924 = 386076 N
RC
386076 N
247745 N
RD
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
37
Dari momen di D
RC x 270 = 386076 x 380 + 247745 x 110
RC = 嫠io行Ėmmm嫩㷠行㷠闹嫠k闹㷠行Ė
RC = 6443 N
RD + 386076 = RC + 247745 N
RD = 6443 + 247745- 386076
RD = 110479 N
BM di gear danpuli = 0
BM di A = 386076 110 = 4246836 Nmm
BM di B = 247745 110 = 2715195 Nmm
BM maksimum di A maka M = MA = 4247 10Ƽ Nmm
Moment punter equvivalen
Te = 税ῨKm 时M邹㷠十ῨKt 时T邹㷠
= 税Ῠ2时4247 时10Ƽ邹㷠 十Ῠ2时24h时10Ƽ邹㷠
= 税721480h6 时10o 十2h6196 时10o
= 税957676h6 时10o
= 9786 10Ƽ Nmm
Te = 胚嫠o τ时dƼ
9786 10Ƽ = 气嫠o 时40딸h
dƼ = 12466242
d = 4995mm atau 50 mm
Diameter yang digunakan 50 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa poros pada mesin
dengan diameter 60 mm aman karena melebihi diameter yang diperlukan
yaitu 50 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
38
Gambar 32DesainPorosPulidanRoda Gigi Pinion
B C D
110 270
A C
BD
A
A
A
C D
B
B
D C
B
CD
(a) Space Diagram
(e) BM Diagram
(d) NFD
(c) SFD
(b) Torsi Diagram 234x103 Nmm
1241845Nmm
3048155Nmm
3924 N 106635 N
112895 N 277105 N
A B
110
Pinion Puli
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
39
DesainPorosRoda Gigi Pinion Dengan Gear
Diketahui T = 234x103Nmm
N = 150 Rpm
AC = 85 mm
BD = 85 mm
Dc = 215 mm = Rc = 175 mm
Dd = 604 mm = Rd = 302 mm
AB =290 mm
σ = 84 Nmm2
τ = 40 Mpa = 40 Nmm2
Θc = 80o
Wd = 810 N
Θc = 72o
Wc = 108 N
Km = 2
Kt = 2
Daya yang ditransmisikan
P x 60 = T2πN
P = 㷠Ƽi诺嫠Ėsup3㷠胚嫠闹ĖoĖ
= 36738 Kw
Karena Torsi kebawah di C dan di D sama Maka gayatangensialdigearC
FtC = 孽捏宁 =
㷠Ƽi诺嫠Ėsup3嫠行闹
= 1337 N
Ftcrsquo = 嫠ƼƼ行虐纽c嫠m
=4327 N
Gaya total kebawah di C = Ftc + Wc=4327 N + 108 N = 4435 N
Gaya tangensial gear D
FtD = 孽捏拧 =
㷠Ƽi诺嫠Ėsup3ƼĖ㷠 = 7748 N
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
40
Ftdrsquo = 行行im虐纽c嫠Ė
= 行行imĖ嫠om = 4612 N
Gaya total kebawah di C = FtD + WD=4612 N + 810 N = 5422 N
Maka RAdan RB = Reaksipada A dan B
RA + RB = 5422 N + 4435 N
= 9857 N
Momen di A
RB x 290 = 5422 x 205 + 4435 x 85
RB = 嫠嫠嫠嫠闹嫠Ė嫩Ƽ行ok行闹㷠kĖ
RB = 5133 N
RA = 9857 ndash 5133 = 4724 N
BM di C
MC = RA x 85
= 4724 x 85
= 401540Nmm
BM di D
MD = RB x 85
= 5133 x 85
= 436305Nmm
Maximum bending momen
M = MD = 436305Nmm
A
C D
B120
290
RB RA
5422 N 4435 N
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
41
MomenPuntirEquivalent
Te = 税ῨKmxM邹sup2十ῨKtxT邹sup2 = 税Ῠ2x4h6h05邹㷠 十Ῠ2x2h4≯10Ƽ邹sup2 = 税76x10嫠嫠 十219x10嫠嫠
= 税979x10嫠Ė
= 989 x 10闹 Nmm
989 x 10闹 Nmm = 气嫠o xτxdsup3
dsup3 = 1129275
d asymp 50 mm
untuk Equivalent bending momen ( Me)
Me = 嫠㷠 揍KmxM 十税ῨKwxM邹㷠十ῨKtxT邹] = 嫠㷠 揍Ῠ2x4h6h05邹十9890000] = 嫠㷠 1861610
= 930805Nmm
930805 Nmm= 气Ƽ㷠 xσbxdsup3
dsup3 = 1129275
d = 48 mm
darikedua diameter tersebutdiambil yang paling besar
d = 50 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa poros pada mesin
dengan diameter 65 mm aman karena melebihi diameter yang diperlukan
yaitu 50 mm Namun sebaiknya diameter poros yang digunakan adalah 60
mm tidak terlalu besar melebihi 50 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
42
3
A B
C D
120
290
A C
BD
A
A
A C D
B
B
D CB
C D
(a) Space Diagram
(e) BM Diagram
(d) NFD
(c) SFD
(b) Torsi Diagram 234x103 Nmm
436305 Nmm 401540 Nmm
4435N 5422N
5113 N 4724 N
Gambar 33DesainPorosRoda Gigi Pinion Dengan Gear
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
43
35 Menentukan Dimensi pasak
Pasakdigunakanuntukmenahangaya geser antara poros dengan rol
maupun poros dengan gear Bahanpasakterbuatdari ST 42
kekuatanbahandiketahuikekuatangesersebesar τ=40
Nmm2dankekuatantariksebesar
σ= 70 Nmm2
1 Kekuatanijin pasak
- Tegangantarikmaksimumpasak
σu = 70 Nmm2
σmax =σy
= 40 Nmm2
- Tegangangesermaksimumpasak
τ max = 嫠㷠σ max
= 嫠㷠40 Nmm㷠
= 20 Nmm㷠
2 Diameter poros diketahui 50 mm dari tabel didapat
w = 16 mm
t = 10mm
dan bila diketahui T = l x w x τ x 焦d = l x 16 x 42 x
a迷d = 16800 l N mm(i)
dan juga T = 靳學恘 x τ x 焦米 =
靳學恘 x 42 x a迷米 = 103 x 學迷恘N铰铰d (ii)
maka dari persamaan (i) dan (ii) didapat
l = 學迷米學迷恘梗铰铰d學恘密迷迷抈铰铰 = 61 31 mm
dan bila diketahui T = l x 缴d x σ x
焦d = l x 學迷d x 70 x
a迷d = 87510 l N mm(iii)
maka dari persamaan (ii) dan (iii) didapat
l = 學迷米學迷恘梗铰铰d密蜜a學迷抈铰铰 = 1177 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
44
maka dimensi pasak adalah w = 16 mm t = 10 mm l = 1177 mm
351 Lubangpasak
Proses penggefrasisan untuk lubangpasakw = 16 mm t = 10 mm l =
1177 mm dengan menggunakan 2 mata frais diameter 5 mm dan 16 mm dua
tahap Bahan poros baja ST 34 Sebelum proses pengefraisan terlebih dahulu
pastikan matafrais tidak dalam keadaan rusak
1 Waktu pengerjaan dengan mata frais 5 mm
Putaran (n) = 150 rpm
Sr = 018
Kedalaman (l) = 10 mm
Waktu untuk sekali pengefraisan
Tm =nSr
ld
30 +
=ĖƼ闹嫩ƼĖ嫠m嫠闹Ė
= 0167 menit
Pengefraisan dilakukan di 4 titik sehingga waktu pengefraisan
= 4 x 0167
= 0668 menit
Waktu setting = 5 menit
Waktu pengefraisan untuk mata frais 5 mm adalah 0668 + 5 = 5668menit
2 Waktu pengefraisan 16 mm dengan mata frais28 mm
Putaran (n) = 150 rpm
Sr = 018
Kedalaman(l) = 10 mm
Waktu untuk sekali pengefraisan
Tm =nSr
ld
30 +
=ĖƼ㷠闹嫩ƼĖ嫠m嫠闹Ė= 038 menit
Pengefraisan dilakukan di 4 titik sehingga waktu pengefraisan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
45
= 4 x 038
= 152 menit
Waktu setting = 5 menit
Waktu pengerjaan untuk mata frais 5 mm adalah 152 + 5 = 652 menit
Waktu total pengerjaan untuk pengefraisan lubang pasak= 12188 menit
atau 13 menit
36 Desain untuk rumah bearing
Untuk diameter bearing 40 mm diameter bor 17 mm lebar bearing 12
mm Dengan no bearing 203 hasil ini didapat dari tabel bearing maka tebal rumah
bearing adalah
Diketahui 逛 = 60 mm ( jarak antar baut)
w = 9465 N
σ ( tegangan bending cast iron) = 15 N桂桂㷠
棍实顺h灌逛2 σ l
棍实顺h94656021512
棍实radic47h25
t = 2175 mm
Untuk diameter bearing 50 mm diameter bor 20 mm lebar bearing 15
mm Dengan nomor bearing 304 hasil ini didapat dari tabel bearing maka tebal
rumah bearing adalah
Diketahui
a =70 mm ( jarak antar baut)
w = 1134 N
σ ( tegangan bending cast iron) = 15 N桂桂㷠
棍实顺h灌逛2 σ l
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
46
棍实顺h11h47021515
棍实税5292
t = 23 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa rumah bearing yang ada pada mesin adalah aman dengan tebal 25 mm
37 Perhitungan Las
Pengelasan yang ada pada kontruksi alat ini terbagi menjadi 2 jenis
untuk bagian rangka adalah las sudut dan las V menggunakan las listrik
Perhitungan kekuatan las pada sambungan tepi padarangka dengan tebal plat 10
mm panjang pengelasan 500 mm sehingga untuk memperhitungkan kekuatan las
ditentukan A dengan
A = 10mm sin 45 500 mm
= 10mm 0707 500 mm
= 3535 mm2
Elektroda yang digunakan E 6013
E 60 = Kekuatan tarik terendah setelah dilaskan adalah 60000 psi atau 420
Nmm2
1 = Posisi pengelasan mendatar vertical atas kepala dan horizontal
3 = Jenis listrik adalah DC poloaritas bolik (DC+) diameter elektroda 5 mm
arus 230 ndash 270 A tegangan 27-29 V
Tegangan yang terjadi pada sambungan adalah
Fmax = ƼĖĖ铺km嫠㷠
= 14715 N
AF max
=s
353551471 N
=s
= 0416 Nmm2
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
47
Tegangan tarik ijin las (st)
st = 05 s ijin
= 05 420 Nmm2
= 210 Nmm2
Karena s pengelasan lts ijin maka pengelasan aman
38 MenentukanKapasitasPenggilasanBatangSorghum
Kapsitaspenggilasan = keliling roll x jumlahputaran
= 2 π r x 40 Rpm
= 2 π 0105 x 40 Rpm
= 26376 mmenit
Kapasitas = kapasitaspenggilasan x beratsorghum x jumlahbatangsorghum
= 263 x 0125 kgm x 10
= 6594 Kgmenit x 60
= 3956 Kgjam
Atau 4000 Kgjam
Makakapasitasmesinpemerasbatangsorghuminiadalah 4000 Kgjam
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
48
BAB IV
PROSES PEMBUATAN ALAT 41 Pembuatan Mesin
Mesin ini dibuat atas kerjasama antara mahasiswa Teknik Universitas
Sebelas Maret dengan bengkel mesin Universitas Sebelas Maret Untuk
menyelesaikannya dibutuhkan waktu 3 bulan dan untuk pengetesan mesin
membutuhkan waktu 1 minggu
411 BahanYang Digunakan
a Dua buah rol dengan diameter 200 mm dan sebuah rol dengan diameter
250 mm sebagai penggilas
b Besi plat dengan tebal 10mm sebagai tempat penghantar nira dan
sorghum
c Besi profil U ukuran 150 x 38 x 38 mm sebagai rangka dan landasan
d Kayu jati ukuran 150 mm x 200 mm sebagai landasan mesin
e Kuningan plat sebagai bantalan geser metal
f Bearing
g Baut M 14 dan M 12 sebagai pengunci bantalan
h Besi diameter 60 mm dan 50 mm sebagai poros
412 Alat Yang Dibutuhkan
a Gergaji
b Mesin bubut
c Mesin bor
d Mesin gerinda
e Mesin las
f Meteran
g Siku mistar baja
h Amplas
i Catthinner
j Kapur
k kuas
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
49
413 Peta Operasi Kerja
Peta operasi kerja adalah Peta Kerja yang menggunakan urutan kerja
dengan jalan membagi pekerjaan tersebut kedalam elemen-elemen operasi
secara detail
Peta Operasi Kerja Pembuatan Roda Gigi dan Roll
Poros Roda Gigi 1 amp 2 Poros Rol 3 4 amp 5 Roda gigi
0-1 0-1 0-1
0-2 0-2 0-2
1-1
1-2
1-3
1-2
1-1
1-1
Di ukur dengan sket match
Operasi Bubut
Pemeriksaan ukuran
0-3
0-4
0-3
0-4
0-3
0-5
Di ukur dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan ukuran
Pembuatan cetakan
Pemeriksaan ukuran
Operasi pengecoran
Di ukur dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan ukuran
Pemeriksaan ukuran
Pemeriksaan ukuran
Operasi mesin bor
Pemeriksaan ukuran
0-4
Operasi mesin gerinda
Pemeriksaan ukuran
1-2
Dirakit
0-5
Proses Perlakuan panas
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
50
Resume
Langkah Kerja Pembuatan Poros Roda Gigi 1 amp 2
- Operasi 1 Proses pengukuran dengan sket match poros yang akan
Dibubut menandainya sesuai dengan ukuran masing-
masing poros
- Operasi 2 Proses pembubutan pada ujung kanan sepanjang 300 mm
dari diameter 70 mm menjadi diameter 65 mm
- Pemeriksaan 1 Diperiksa ukurannya
- Operasi 3 Mengukur dengan menggunakan sket match
- Operasi 4 Dilakukan proses pembubutan pada ujung kiri sepanjang
250 mm dari diameter 70 mm menjadi diameter 65 mm
- Pemeriksaan 2 Diperiksa ukurannya
- Operasi 5 Proses pengefraisan sepanjang 50 mm dengan kedalaman
7mm
- Pemeriksaan 3 Diperiksa ukurannya
Poses pengerjaan
Bahan cast iron grade 15 Oslash70 panjang 555 mm
1 Mengambil bahan dan perlengkapan mesin bubut
2 Mengecek ukuran bahan dan alat bantu yang diperlukan
3 Mempersiapkan mesin bubut dan perlengkapan yang lainya
4 Menyeting pahat dan putaran mesin bubut
5 Menyekam benda kerja sepanjang 180 mm
6 Membubut rata permukaan ujung benda kerja
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
51
7 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadiOslash 65 mm
sepanjang 500 mm
8 Membalik benda kerja
9 Menyekam benda kerja sepanjang 220 mm
10 Memfacing benda kerja sampai benda kerja berukuran panjang 550 mm
11 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadiOslash65 mm
sepanjang250 mm
12 Menganti pahat rata dengan pahat alur
13 Membubut alur benda kerja dengan posisi pahat alur 50 mm dari ujung
benda kerja sedalam 95 mm
14 Mengganti pahat alur dengan pahat rata
15 Melepas benda kerja
Poses pengerjaan
Bahan cast iron grade 15 Oslash 70 panjang 310 mm
1 Mengambil bahan dan perlengkapan mesin bubut
2 Mengecek ukuran bahan dan alat bantu yang diperlukan
3 Mempersiapkan mesin bubut dan perlengkapan yang lainya
4 Menyeting pahat dan putaran mesin bubut
5 Menyekam benda kerja sepanjang 100 mm
6 Membubut rata permukaan ujung benda kerja
7 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadi Oslash 65 mm
sepanjang 150 mm
8 Membalik benda kerja
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
52
9 Menyekam benda kerja sepanjang100 mm
10 Memfacing benda kerja sampai benda kerja berukuran panjang 300 mm
11 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadi Oslash65 mm
sepanjang 160 mm
12 Mengganti pahat rata dengan pahat alur
13 Membubut alur benda kerja dengan posisi pahat alur 50 mm dari ujung
benda kerja sepanjang 78 mm sedalam 95 mm
14 Mengganti pahat alur dengan pahat rata
15 Melepas benda kerja
Langkah Kerja Pembuatan Roda Gigi
- Operasi 1 Proses pengukuran dengan sket match dan meteran untuk
roda gigi yang akan dibuat
- Operasi 2 Proses pembuatan cetakan negative sesuai dengan ukuran
masing-masing roda gigi yang akan dibuat
- Pemeriksaan 1 Diperiksa ukurannya
- Operasi 3 Proses pengecoran dan pembentukan roda gigi
- Operasi 4 Proses penghalusan setelah proses pengecoran
- Operasi 5 Proses perlakuan panas dengan penambahan kadar carbon
untuk meningkatkan tingkat kekerasannya
- Pemeriksaan 2 Diperiksa ukurannya
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
53
Proses pengecoran untuk pembuatan Puli dan Roda Gigi
Gambar 41 Roda gigi lurus
a) Proses awal pembuatan cetakan ini dilakukan dengan terlebih dahulu
membuat model atau Pola dengan posisi model berada pada kedua
bagian cetakan yakni drag dan cope maka model dibuat dari dua keping
kayu (papan) yang digabungkandengan model yang berbentuk bundar
b) Pengerjaan berikutnya ialah pembuatan inti dimana inti (teras) ini dibuat
dari pasir cetak dari jenis Pasir minyak atau pasir kwarsa dengan
campuran minyak nabati
d) Urutan pekerjaan yang harus dilakukan dan dipersiapkan sebelum
pengisian pasir kedalam rangka cetak antara lain
- Menyiapkan plat (papan) landasan
- Tempatkan rangka cetak diatas papan untuk cetakan bawah (drag)
dengan pola inti (kayu) untuk kedudukan inti (teras) pasir
e) Pengisian pasir kedalam rangka cetak
f) Pembuatan saluran dengan cara memasangkan saluran secara tegak lurus
g) Pekerjaan berikutnya ialah menempatkan kembali rangka cetak yakni
menggabungkan kedua cetakan (drag dan cope) pada benda bulat
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
54
simetris ini sebenarnya tidak terlalu sulit dimana yang paling penting
adalah penempatan posisi kedudukan Intinya telah ditempatkan ditengah-
tengah rangka cetak dengan memposisikan lubang cope pada inti serta
posisi pen pengarah dari rangka cetak dalam keadaan sejajar maka posisi
rongga sudah sejajar
h) Proses penuangan merupakan proses yang menentukan keberhasilan
dalam pembentukan benda kerja oleh karena itu didalam pelaksanaannya
harus dilakukan secara hati-hati terutama dalam memperlakukan cetakan
ini Dan yang paling penting lagi dalam proses penuangan ini ialah faktor
keselamatan kerja alat-alat keselamatan kerja seperti sarung tangan
sepatu kaca mata dan lain-lain hendaknya sangat diperhatikan
Gambar 42 Proses penuangan ( Hardi Sujana 2008 )
Langkah Kerja Pembuatan Rumah Bantalan
- Operasi 1 Pengukuran benda kerja untuk rumah bantalan dengan
ukuran 100 mm x 100 mm
- Operasi 2 Proses pemotongan dengan menggunakan mesin las sesuai
dengan yangdirencanakan
- Operasi 3 Pengerjaan penghalusan bekas potongan las dengan
gerinda tangan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
55
- Pemeriksaan 1 Dilakukan pemeriksaan ukuran rumah bantalan
- Operasi 4 Pada bagian rangka yang sudah dilasdiberi tanda titik dan
dibor dengan menggunakan bor tangan untuk menjadi
diameter 80 mm
- Operasi 6 Pemeriksaan ukuran lubang yang telah di bor
Proses Perakitan Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum
Perakitan merupakan tahap terakhir dalam proses perancangan dan
pembuatan suatu mesin atau alat dimana suatu cara atau tindakan untuk
menempatkan dan memasang bagian-bagian dari suatu mesin yang digabung dari
satu kesatuan menurut pasangannya sehingga akan menjadi perakitan mesin yang
siap digunakan sesuai dengan fungsi yang direncanakan
Sebelum melakukan perakitan hendaknya memperhatikan beberapa hal sebagai
berikut
1 Komponen-komponen yang akan dirakit telah selesai dikerjakan dan telah
siap ukuran sesuai perencanaan
2 Komponen-komponen standar siap pakai ataupun dipasangkan
3 Mengetahui jumlah yang akan dirakit dan mengetahui cara pemasangannya
4 Mengetahui tempat dan urutan pemasangan dari masing-masing komponen
yang tersedia
5 Menyiapkan semua alat-alat bantu untuk proses perakitan
Langkah kerja
1 Memasang rol ke- 1 ke- 2 dan ke- 3 pada rangka yang pada kedua
ujungnya terlebih dahulu dipasang bantalan
2 Memasang roda gigi pada poros rol 1 2 dan 3 kemudian dipasak
3 Memasang roda gigi pada sisi luar poros rol kemudian dipasak
4 Memasang poros transmisi pada rangka yang kedua ujungnya dipasangi
bantalan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
56
5 Memasang puli roda gigi pinion dan roda gigi pada poros transmisi
kemudian dipasak
6 Mengecek semua kondisi sambungan dan pergerakan dari roda-roda gigi
42 Perawatan Alat
Perawatan adalah suatu kegiatan atau pekerjaan yang bertujuan untuk
memperpanjang umur mesin Dengan adanya perawatan diharapkan mesin dapat
selalu dalam kondisi siap pakai dan bekerja dengan baik Jenis perawatan tersebut
adalah mengupayakan pencegahan kerusakan sedini mungkin dengan cara
perawatan secara rutin maupun secara berkala
Adapun alasan-alasan yang mendasari diperlukannya perawatan adalah
a Mesin lebih tahan lama dan berfungsi dengan baik
b Menghindari kerusakan sedini mungkin
c Mengurangi penggantian komponen yang rusak dikarenakan sering
dalam pemakaian
Pemeliharaan alat ini mencakup seluruh rangkaian dan komponen mesin pemeras
sorghum yang meliputi
1 Poros dan Rol
Hal-hal yang perlu dilakukan dalam pemeliharaan poros dan rol adalah
a Rol setelah selesai digunakan dibersihkan dari sisa-sisa kotoran dan cairan
yang masih menempel
b Antara poros dan bearing diberi pelumas agar dapat berputar dengan lancar
2 Roda gigi
Hal-hal yang dilakukan untuk perawatan roda gigi
a Melumasi roda gigi tersebut supaya gesekannya dapat lebih halus dan
tidak cepat aus
b Setiap selesai digunakan roda gigi harus dibersihkan dan dicek untuk
mengetahui keadaan gigi-giginya
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
57
3 Rangka
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan rangka adalah
a Mengecat rangka untuk menghindari karat dan keropos
b Membersihkan rangka setelah digunakan untuk menggilas tebu
c Memeriksa sambungan las pada rangka secara berkala
4 Bantalan
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan bantalan
a Melumasi bantalan dengan grease
b Dalam penggunaan apabila perputaran poros dan rol terasa berat dan
suaranya agak kasar maka harus dicek keadaan bantalannya masih dalam
keadaan baik atau tidak
5 Puli dan sabuk
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan puli dan sabuk
a Memeriksa sabuk sebelum digunakan untuk memeras batang sorghum
b Setelah selesai digunakan membersihkan puli dan sabuk dari kotoran dan
debu
6 Diesel
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan diesel
a Mengecek selalu kondisi air pendingin pada mesin diesel
b Mengecek putaran mesin diesel apakah stabil atau tidaknya bila tidak
segera melakukan pengecekan mesin diesel secara menyeluruh
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
58
43 Analisa Biaya Komponen Mesin
Tabel 41 a Biaya Komponen Mesin
No Jenis Komponen Jumlah Harga satuan (Rp)
Harga (Rp)
1 Gear Oslash 20 l = 15 cm 3 30 kg 20000 kg 1800000 2 Gear Oslash 10 l = 10 cm 2 40 kg 20000 kg 1600000 3 Pulley Oslash 100 l = 15 cm 1 100 kg 20000 kg 2000000 4 Gear Oslash 80 l = 15 cm 1 120 kg 20000 kg 2400000 5 Gear Oslash 60 l = 15 cm 1 80 kg 20000 kg 1600000 6 Roller Oslash 20 p = 35 cm 2 60 kg 20000 kg 2400000 7 Roller Oslash 22 l = 15 cm 1 80 kg 20000 kg 1600000 8 Poros penggerak roda gigi 2 20 kg 20000 kg 800000 9 Poros roller 3 15 kg 20000 kg 900000 10 Pasak p=15x1x1 cm 1022000 220000
11 Baut Oslash 26 mm Baut besar untuk dudukan
8 10000 80000
12 Baut Oslash 26 mm Baut pengunci roller
4 15000 60000
13 Plat U p= 10x6x1cm 10m 70000 700000
14 Baut Oslash 22 mm Baut pengunci roda gigi
8 10000 80000
15 Baut Oslash 24 mm Baut penyetel horisontal
2 15000 30000
16 Bearing roller Oslash 40 mm 680000 480000 17 Bearing gear Oslash 50 mm 2 110000 220000 18 Bantalan jati 1000000
19 Beaya Transport mesin dari kudus
750000
20 Beaya lain-lain 250000 Total dana 18980000
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
59
b Honor Teknisi
No Nama Anggaran Waktu Biaya (Rp)
Total (Rp)
1 Honor Teknisi pembuatan 3 buah roller (1 orang )
1 bulan 600000 600000
2 Honor Teknisi pembuatan 5 buah roda gigi pinion (1orang )
2 minggu
600000 600000
3 Honor Teknisi pembuatan 2 buah roda gigi besar (1 orang )
2 minggu
500000 500000
4 Honor Teknisi pembuatan 1 buah pulley (1 orang )
2 minggu
300000 300000
5 Honor Teknisi pembuatan 3 buah mantel roller (1 orang )
3 minggu
1200000 1200000
Total 3200000
Biaya total pembuatan mesin pemeras batang sorghum
Biaya teknisi Rp 320000000
Biaya komponen mesin Rp 1898000000 +
Rp 2218000000
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
60
BAB V
PENUTUP
51 Kesimpulan
Dari hasil Re-Kalkulasi Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum ini
dapat disimpulkan
1 Mesin pemeras batang sorghum ini bekerja dengan menggunakan
penggerak diesel dengan daya 24 hP dan putaran 1420 Rpm
2 Mesin Pemeras Batang Sorghum ini memiliki kapasitas 4000 kgjam
3 Total biaya untuk membuat Mesin Pemeras Batang Sorghum sebesar
Rp22180000-
4 Mesin Pemeras Batang Sorghum ini memiliki tiga buah roller dengan
putaran 40 Rpm dan tiga tingkatan sistem transmisi dengan tiga buah
poros penyangga
52 Saran
Terkait dengan referensi dan data yang didapat masih kurang maka
perhitungan dilakukan dengan asumsi data sehingga bila dilakukan perhitungan
ulang jawaban yangdiasumsikan masih kurang akurat dan kurang tepat
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
61
DAFTAR PUSTAKA
J E Shigley dan Larry D M 1995 ldquoPerancanaan Teknik Mesinrdquo jilid II Edisi
keempat ErlanggaJakarta
Jutz H dan Scharkus E 1996 ldquo Westerman Table for The Metal Traderdquo New
Delhi Weley Eastern Limited
Khurmi RS amp Gupta JK 2002 Machine DesignSCHadamp Company LTD
Ram Nagar-New Delhi
Popov EP 1996 Mekanika Teknik (Machine of Material) Erlangga Jakarta
Sato T dan N Sugiarto H 1994 ldquoMenggambar Mesin Menurut Standart Isordquo PT
Pradya Paramita jakarta
Sularso dan Suga K 1987 Dasar dan PemilihanElemenMesin Cetakankeenam
PradnyaParamitha Jakarta
KenyonWdanGinting D 1985 Dasar-dasarPengelasanErlangga Jakarta
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
6
BAB II
DASAR TEORI
21 Pengertian Tanaman Sorghum
Sorghum termasuk dalam genus Poaceae yang merupakan kelompok
tanaman berbunga seperti gandum beras jagung dan tebu tanaman ini biasanya
memiliki batang berongga dengan daun yang tumbuh pada batang secara
menyirip Sorghum (Sorghum bicolor L) adalah tanaman serealia yang potensial
untuk dibudidayakan dan dikembangkan khususnya pada daerah-daerah marginal
dan kering di Indonesia Keuntungan tanaman sorgum terletak pada daya adaptasi
agroekologi yang luas tahan terhadap kekeringan produksi tinggi perlu input
lebih sedikit serta lebih tahan terhadap hama dan penyakit dibading tanaman
pangan lain Selain itu tanaman sorghum memiliki kandungan nutrisi yang tinggi
sehingga sangat baik digunakan sebagai sumber bahan pangan maupun pakan
ternak alternatif Tanaman sorghum telah lama dan banyak dikenal oleh petani
Indonesia khususnya di daerah Jawa NTB dan NTT Di Jawa sorghum dikenal
dengan nama Cantel dan biasanya petani menanamnya secara tumpang sari
dengan tanaman pangan lainnya Produksi sorghum Indonesia masih sangat
rendah bahkan secara umum produk sorghum belum tersedia di pasar-pasar
Beberapa keuntungan tanaman sorghum dibanding tebu sebagai berikut
1 Adaptasi tanaman sorghum jauh lebih luas dibanding tebu sehingga
sorghum dapat ditanam di hampir semua jenis lahan baik lahan subur
maupun lahan kering
2 Tanaman sorghum memerlukan pupuk relatif lebih sedikit dan
pemeliharaannya lebih mudah daripada tanaman tebu
3 Laju fotosintesis dan pertumbuhan tanaman sorghum jauh lebih tinggi dan
lebih cepat dibanding tanaman tebu
4 Umur panen tanaman sorghum lebih cepat hanya 3-4 bulan dibandingkan
pada tebu yang sampai 7 bulan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
7
22 Sistem Transmisi
Sistem Transmisi adalah sistem yang berfungsi untuk konversi torsi dan
kecepatan (putaran) dari mesin menjadi torsi dan kecepatan yang berbeda-beda
untuk diteruskan ke penggerak akhir Konversi ini mengubah kecepatan putar
yang tinggi menjadi lebih rendah tetapi lebih bertenaga atau sebaliknya
Transmisi daya dengan roda gigi mempunya keuntungan diantaranya
tidak terjadi slip yang menyebabkan speed ratio tetap tetapi sering adanya slip
juga menguntungkan misalnya pada ban mesin (belt) karena slip merupakan
pengaman agar motor penggerak tidak rusak Apabila putaran keluaran (output)
lebih rendah dari masukan (input) maka transmisi disebut reduksi (reduction
gear) tetapi apabila keluaran lebih cepat dari pada masukan maka disebut inkrisi
(increaser gear)
Transmisi daya (Power transmission) adalah upaya untuk menyalurkan
memindahkan daya dari sumber daya (motor diesel bensin turbin gas motor
listrik dll) ke mesin yang membutuhkan daya (mesin bubut pompa kompresor
mesin produksi dll)
23 Teori Roda Gigi
Roda gigi digunakan untuk mentransmisikan daya besar dan putaran yang
tepat Roda gigi memiliki gigi di sekelilingnya sehingga penerusan daya
dilakukan oleh gigi-gigi kedua roda yang saling berkaitan Roda gigi sering
digunakan karena dapat meneruskan putaran dan daya yang lebih bervariasi dan
lebih kompak selain itu roda gigi juga memiliki beberapa kelebihan jika
dibandingkan dengan alat transmisi lainnya yaitu
Oslash Sistem transmisinya lebih ringkas putaran lebih tinggi dan daya yang
besar
Oslash Sistem yang kompak sehingga konstruksinya sederhana
Oslash Kemampuan menerima beban lebih tinggi
Oslash Efisiensi pemindahan dayanya tinggi karena faktor terjadinya slip sangat
kecil
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
8
Oslash Kecepatan transmisi roda gigi dapat ditentukan sehingga dapat digunakan
dengan pengukuran yang kecil dan daya yang besar
Roda gigi harus mempunyai perbandingan kecepatan sudut tetap antara
dua poros Di samping itu terdapat pula roda gigi yang perbandingan kecepatan
sudutnya dapat bervariasi
231 Roda gigi Lurus
Roda gigi lurus digunakan untuk poros yang sejajar atau paralel
Dibandingkan dengan jenis roda gigi yang lain roda gigi lurus ini paling mudah
dalam proses pengerjaannya (machining) sehingga harganya lebih murah
Ciri-ciri roda gigi lurus adalah
1 Daya yang ditransmisikan lt 25000 Hp
2 Putaran yang ditransmisikan lt 100000 Rpm
Jenis-jenis roda gigi lurus antara lain
1 Roda gigi lurus (External Gearing)
Roda gigi lurus (External Gearing) pasangan roda gigi lurus ini digunakan
untuk menaikkan atau menurunkan putaran dalam arah yang berlawanan
Gambar 21 Roda Gigi Lurus Luar
( Yefri Chan ST MT 2011)
232 Nama-nama Bagian Roda gigi
Berikut beberapa buah istilah yang perlu diketahui dalam perancangan
roda gigi yang perlu diketahui yaitu
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
9
1 Lingkaran pitch (pitch circle)
Lingkaran khayal yang menggelinding tanpa terjadinya slip Lingkaran ini
merupakan dasar untuk memberikan ukuran-ukuran gigi seperti tebal gigi jarak
antara gigi dan lain-lain
2 Pinion
Roda gigi yang lebih kecil dalam suatu pasangan roda gigi
3 Diameter lingkaran pitch (pitch circle diameter)
Merupakan diameter dari lingkaran pitch
4 Diametral Pitch
Jumlah gigi persatuan pitch diameter
5 Jarak bagi lingkar (circular pitch)
Jarak sepanjang lingkaran pitch antara profil dua gigi yang berdekatan
atau keliling lingkaran pitch dibagi dengan jumlah gigi secara formula dapat
ditulis
zd
t b1p=
6 Modul (module)
Modul adalah perbandingan antara diameter lingkaran pitch dengan jumlah
gigi
z
dm b1=
7 Adendum (addendum)
Jarak antara lingkaran kepala dengan lingkaran pitch dengan lingkaran
pitch diukur dalam arah radial
8 Dedendum (dedendum)
Jarak antara lingkaran pitch dengan lingkaran kaki yang diukur dalam arah
radial
9 Working Depth
Jumlah jari-jari lingkaran kepala dari sepasang rodagigi yang berkontak
dikurangi dengan jarak poros
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
10
10 Clearance Circle
Lingkaran yang bersinggungan dengan lingkaran addendum dari gigi yang
berpasangan
11 Pitch point
Titik singgung dari lingkaran pitch dari sepasang roda gigi yang
berkontak yang juga merupakan titik potong antara garis kerja dan garis pusat
12 Operating pitch circle
lingkaran-lingkaran singgung dari sepasang roda gigi yang berkontak dan
jarak porosnya menyimpang dari jarak poros yang secara teoritis benar
13 Addendum circle
Lingkaran kepala gigi yaitu lingkaran yang membatasi gigi
14 Dedendum circle
Lingkaran kaki gigi yaitu lingkaran yang membatasi kaki gigi
15 Width of space
Tebal ruang antara rodagigi diukur sepanjang lingkaran pitch
16 Sudut tekan (pressure angle)
Sudut yang dibentuk dari garis normal dengan kemiringan dari sisi kepala
gigi
17 Kedalaman total (total depth)
Jumlah dari adendum dan dedendum
18 Tebal gigi (tooth thickness)
Lebar gigi diukur sepanjang lingkaran pitch
19 Lebar ruang (tooth space)
Ukuran ruang antara dua gigi sepanjang lingkaran pitch
20 Backlash
Selisih antara tebal gigi dengan lebar ruang
21 Sisi kepala (face of tooth)
Permukaan gigi diatas lingkaran pitch
22 Sisi kaki (flank of tooth)
Permukaan gigi dibawah lingkaran pitch
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
11
23 Puncak kepala (top land)
Permukaan di puncak gigi
24 Lebar gigi (face width)
Kedalaman gigi diukur sejajar sumbunya
Gambar 22 Bagian-bagian dari Roda Gigi Lurus
( Khurmi dan Gupta 2002)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
12
24 Komponen-Komponen Mesin Pemeras Batang Sorghum
241 Gear
Gear merupakan sebuah alat yang yang digunakan untuk meneruskan daya
dari poros ke poros lain (Kurmi 2002)
Rumus- rumus perhitungan roda gigi
- Modul (m)
- Jumlah gigi (Z)
- Kelonggaran ( clearance = C )
a Menghitung pitch (P)
P = π x m
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
f Adendum 1 m
g Dedendum 125 m
h Working depth 2 m
i Total depth 225 m
j Filled radius at root 04 m
242 Poros
Dalam pembuatan mesin pemeras batang sorghum rol diperlukan untuk
memeras batang sorghum Poros sendiri adalah batang logam berpenampang
lingkaran yang berfungsi untuk memindahkan putaran atau mendukung suatu
beban
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
13
Jika poros meneruskan daya maka poros mengalami momen puntir akibat
daya yang diteruskan sehingga pada penampang normal sepanjang poros terjadi
tegangan puntir Poros transmisi berfungsi meneruskan daya pada poros terjadi
gaya puntir dan pada penampang poros terjadi tegangan puntir
Bahan poros yang digunakan harus sesuai dengan fungsi poros tersebut
Untuk mendapatkan dimensi poros yang sesuai dibutuhkan gaya-gaya yang
bekerja pada poros tersebut Dengan gaya tersebut dapat ditentukan momen yang
bekerja Dengan mengetahui kekuatan material poros dan momen yang terjadi
maka didapatkan diameter poros yang diperlukan
Bahan dan diameter yang digunakan pada poros rol adalah sama Untuk
mengetahui beban reaksi yang terjadi pada poros dirumuskan sebagai berikut
1 Tinjauan terhadap momen puntir ekuivalen (Kurmi 2002462)
Te = radicAgrave挠十馆挠helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(21)
atau dengan persamaan
Te = 錰좨 τs D
3 ( Poros padat )
Te = 錰좨 C Do3 (1 - K4) ( Poros berongga )
2 Tinjauan terhadap momen lengkung ekuivalen (Kurmi 2002463)
Me = 좨挠 ( M + radicAgrave挠十馆挠) helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(22)
atau
Me = 錰脑挠徽评D3 ( Poros padat )
Me = 錰脑挠徽评Do3(1 - K4) ( Poros berongga )
Dimana Te = momen puntir ekuivalen ( Kgm)
Me = momen bending ekuivalen ( Kgmm )
Do = diameter luar poros ( mm )
K = Di Do ( ditentukan = 04 )
τs =tegangan geser ( Kgmm2 )
σt = tegangan tarik ( Kgmm2 )
M = momen lentur yang terjadi ( Kgmm )
T = torsi yang terjadi (Kgmm)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
14
243 Rol
Sebuah rol pemeras terdiri dari mantel (selubung) yang biasanya terbuat
dari besi cor dan di pasang dengan cara disusutkan pada sebuah poros yang
terbuat dari baja tempa Berikut ini adalah gambar dari seperangkat rol pemeras
batang sorghum
( Yefri Chan ST MT 2011)
Gambar 23 Sebuah Rol Pemeras Batang Sorghum
Biasanya menurut standar dari Amerika ukuran diameter leher poros
seperti gambar diatas adalah separuh dari diameter rol gilingan
Mantel rol sendiri terbuat dari besi cor dengan campuran dari beberapa
logam lain seperti karbon mangan silisium fosfor dan belerang dengan
maksud untuk memperoleh hasil pengecoran yang baik sebagai rol pemeras
yaitu permukaannya keras dan berbutir kasar
244 Puli
Puli merupakan salah satu elemen dalam mesin yang berfungsi sebagai
alat yang meneruskan daya dari satu poros ke poros yang lain dengan
menggunakan sabuk Puli besi cor (Cast Iron Pulley) Puli secara umum terbuat
dari cast iron karena harganya yang lebih murah Puli yang digunakan pada
motor dan kompresor ini adalah terbuat dari cast iron
245 Sabuk
Sabuk berfungsi sebagai alat yang meneruskan daya dari satu poros ke
poros yang lain melalui dua puli dengan kecepatan rotasi sama maupun berbeda
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
15
2451 Perencanaan Puli dan Sabuk
1 Perbandingan kecepatan
Perbandingan antara kecepatan puli penggerak dengan puli pengikut
ditulis dengan persamaan sebagai berikut 潜前实融前融潜 (23)
Dimana
D1 = Diameter puli penggerak (mm)
D2 = Diameter puli pengikut (mm)
N1 = Kecepatan puli penggerak (Rpm)
N2 = Kecepatan puli pengikut (Rpm)
2 Kecepatan linier sabuk
Kecepatan linier sabuk dapat ditulis dengan matematis sebagai berikut
v = 60
Ndp (24)
Dimana
v = Kecepatan linier sabuk (ms)
d = Diameter puli pengikut (mm)
N = Putaran puli pengikut (Rpm)
3 Panjang Sabuk
Panjang sabuk adalah panjang total dari sabuk yang digunakan untuk
menghubungkan puli penggerak dengan puli pengikut Dalam perancangan
ini digunakan sabuk terbuka
(Khurmi RS 2002)
Gambar 24 Panjang Sabuk dan Sudut Kontak Pada Sabuk Terbuka
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
16
Persamaan panjang total sabuk terbuka dapat ditulis sebagai berikut
(Khurmi RS 2002)
dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig -+++=
xrr
xrrL2
2121
)(2)(p (25)
Dimana
L = Panjang total sabuk (mm)
x = Jarak titik pusat puli penggerak dengan puli pengikut (mm)
r1 = Jari-jari puli kecil (mm)
r2 = Jari-jari puli besar (mm)
4 Perbandingan tegangan pada sisi kencang dan sisi kendor
Persamaan perbandingan tegangan antara sisi kencang dengan sisi kendor
dapat ditulis sebagai berikut (Khurmi RS 2002)
bqm coseclog322
1 =T
T (26)
Dimana
T1 = Tegangan tight side sabuk (N)
T2 = Tegangan slack side sabuk (N)
micro = Koefisien gesek
θ = Sudut kontak (rad)
β = Sudut alur puli (o)
5 Sudut kerja puli (α)
Persamaan sudut kerja puli dapat ditulis dengan persamaan sebagai berikut
(Khurmi RS 2002)
Sin α = X
rr112 -
(untuk sabuk terbuka) (27)
Sudut kontak puli
θ = (180 ndash 2 α) 180p
rad (untuk sabuk tertutup) (28)
6 Kecepatan sabuk (v)
Besarnya kecepatan sabuk dapat dihitung dengan persamaan sebagai
berikut (Khurmi RS 2002)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
17
v = 60
Ndp (29)
Dimana
v = Kecepatan sabuk (ms)
d = Diameter sabuk (mm)
N = Putaran sabuk (rpm)
7 Daya yang ditransmisikan oleh sabuk
Persamaan daya yang dipindahkan oleh sabuk dapat ditulis dengan
persamaan sebagai berikut (Khurmi RS 2002)
P = (T1 - T2) v n (210)
Dimana
P = Daya yang dipindahkan oleh sabuk (W)
T1 = Tegangan tight side sabuk (N)
T2 = Tegangan slack side sabuk (N)
v = Kecepatan sabuk (ms)
n = Banyak sabuk
25 Pasak
Pasak adalah salah satu penahan beban dimana beban yang timbul atau
beban yang terjadi adalah beban geser dan beban bending Pada perancangan
pasak dalam memilih besar pasak tergantung dari besar perhitungan antara
perhitungan menurut tegangan geser dan tegangan bending
1 Tegangan geser
Tegangan geser adalah tegangan yang disebabkan oleh gaya yang bekerja
sepanjangsejajar dengan luas penampang gaya
Persamaan yang digunakan adalah
AF
=t (211)
Dimana
t = Tegangan geser (Nmm2)
F = Gaya (N)
A = Luas penampang (mm2) (Khurmi dan Gupta 2002)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
18
2 Tegangan bending
Dimana rumus yang digunakan
ws =oIYM
(212)
Y
IZ o= (213)
ws =ZM
(214)
Dimana
M = Momen lentur
Y = Jarak sumbu netral ke titik tempat tegangan yang ditinjau
ws = Tegangan lentur
oI
= Momen inersia
Z = Section modulus
26 Statika
Statika adalah ilmu yang mempelajari tentang statika dari suatu beban
terhadap gaya-gaya dan juga beban yang mungkin ada pada bahan tersebut
Dalam ilmu statika keberadaan gaya-gaya yang mempengaruhi sistem menjadi
suatu obyek tinjauan utama Sedangkan dalam perhitungan kekuatan rangka
gaya-gaya yang diperhitungkan adalah gaya luar dan gaya dalam
261 Gaya Luar
Beban
Reaksi Reaksi
Beban puli
Gambar 25 Sketsa Prinsip Statika Kesetimbangan
( Popov EP 1996 )
Beban roda gigi
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
19
Adalah gaya yang diakibatkan oleh beban yang berasal dari luar sistem
yang pada umumnya menciptakan kestabilan konstruksi Gaya luar dapat berupa
gaya vertikal horisontal dan momen puntir Pada persamaan statis tertentu untuk
menghitung besarnya gaya yang bekerja harus memenuhi syarat dari
kesetimbangan
ΣFx = 0 (215)
ΣFy = 0 (216)
ΣM = 0 (217)
262 Gaya Dalam
Gaya dalam dapat dibedakan menjadi
1 Gaya normal (normal force) adalah gaya yang bekerja sejajar sumbu
batang
2 Gaya lintang geser (shearing force) adalah gaya yeng bekerja tegak lurus
sumbu batang
3 Momen lentur (bending momen)
Persamaan kesetimbangannya adalah (Popov EP 1996)
sect Σ F = 0 atau Σ Fx = 0
Σ Fy = 0 (tidak ada gaya resultan yang bekerja pada suatu benda)
sect Σ M = 0 atau Σ Mx = 0
Σ My = 0 (tidak ada resultan momen yang bekerja pada suatu benda)
263 Tumpuan
Dalam ilmu statika tumpuan dibagi atas
1 Tumpuan rolpenghubung
Tumpuan ini dapat menahan gaya pada arah tegak lurus penumpu
biasanya penumpu ini disimbolkan dengan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
20
Gambar 26 Sketsa Reaksi Tumpuan Rol
2 Tumpuan sendi
Tumpuan ini dapat menahan gaya dalam segala arah
Gambar 27 Sketsa Reaksi Tumpuan Sendi
264 Diagram Gaya Dalam
Diagram gaya dalam adalah diagram yang menggambarkan besarnya
gaya dalam yang terjadi pada suatu konstruksi Sedang macam-macam diagram
gaya dalam itu sendiri sebagai berikut
1 Diagram gaya normal (NFD)
Yaitu diagram yang menggambarkan besarnya gaya normal yang terjadi
pada suatu konstruksi
2 Diagram gaya geser (SFD)
Yaitu diagram yang menggambarkan besarnya gaya geser yang terjadi
pada suatu konstruksi
3 Diagram moment (BMD)
Yaitu diagram yang menggambarkan besarnya momen lentur yang terjadi
pada suatu konstruksi
27 Mesin Bubut
Proses permesinan adalah waktu yang dibutuhkan untuk mengerjakan
elemen-elemen mesin yang meliputi proses kerja mesin dan waktu pemasangan
Reaksi
Reaksi
Reaksi
( Popov EP 1996 )
( Popov EP 1996 )
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
21
Pada umumnya mesin-mesin perkakas mempunyai bagian utama yaitu
a Motor penggerak (sumber tenaga)
b Kotak transmisi (roda-roda gigi pengatur putaran)
c Pemegang benda kerja
d Pemegang pahatalat potong
Prinsip kerja mesin mesin bubut adalah benda kerja yang berputar dan
pahat yang menyayat baik memanjang maupun melintang Sedangkan macam-
macam pekerjaan yang dapat dikerjakan dengan mesin ini adalah antara lain
- Pembubutan memanjang dan melintang
- Pengeboran
- Pembubutan dalam atau memperbesar lubang
- Membubut ulir luar dan dalam
Perhitungan waktu kerja mesin bubut adalah
1 Kecepatan pemotongan (v)
V = πD (218)
Dimana
D = diameter banda kerja (mm)
N = kecepatan putaran (rpm)
2 Pemakanan memanjang
Waktu permesinan pada pemakanan memanjang adalah
n = d
v
1000p
(219)
Tm = nS
L
r (220)
Dimana
Tm = waktu permesinan memanjang (menit)
L = panjang pemakanan (mm)
S = pemakanan (mmput)
n = putaran mesin (Rpm)
d = diameter benda kerja (mm)
v = kecepatan pemakanan (mmnt)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
22
3 Pada pembubutan melintang
Waktu permesinan yang dibutuhkan pada waktu pembubutan melitang
adalah
Tm = nS
r
r (221)
Dimana
r = jari-jari bahan (mm)
28 Pengecoran atau penuangan (casting)
Pengecoran atau penuangan (casting) merupakan salah satu proses
pembentukan bahan bakubahan benda kerja yang relatif mahal dimana
pengendalian kualitas benda kerja dimulai sejak bahan masih dalam keadaan
mentah Komposisi unsur serta kadarnya dianalisis agar diperoleh suatu sifat
bahan sesuai dengan kebutuhan sifat produk yang direncanakan namun dengan
komposisi yang homogen serta larut dalam keadaan padat
Proses penuangan juga merupakan seni pengolahan logam menjadi bentuk
benda kerja yang paling tua dan mungkin sebelum pembentukan dengan
panyayatan (chipping) dilakukan Sebagai mana ditemukan dalam artifacts kuno
menunjukkan bukti keterampilan yang luar biasa dalam pembentukan benda dari
bahan logam dengan menuangkan logam yang telah dicairkan (molten metals)
kedalam cetakan pasir khusus menjadi bentuk tertentu Pengecoran dengan
menggunakan cetakan pasir juga merupakan teknologi yang menuangkan larutan
cair dari logam secara hati-hati kedalam cetakan pasir yang sudah dipersiapkan
dengan hasil yang mendekati sempurna Oleh karena itulah proses pembentukan
melalui teknik penuangan ini juga digunakan pada level kebangsawanan seperti
pembuatan benda-benda seni seperti ornament alam dan alat memasak dan lain-
lain
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
23
BAB III
PERENCANAAN DAN PERHITUNGAN
31 Cara KerjaSistemTransmisiPadaMesinPemerasBatangSorghum
Cara kerja mesin ini adalah tenaga dari motor diesel akan dipindahkan
melalui belt menuju puli besar setelah itu putaran ditransmisikan melalui roda gigi
transportir pertama ke roda gigi sedang kemudian putaran itu ditransmisikan lagi
oleh roda gigi transportir kedua ke roda gigi besar Putaran roda gigi besar ini
dihubungkan dengan roda gigi pada rol depan sehingga poros rol berputar
Selanjutnya putaran poros rol depan ini ditransmisikan ke poros rol atas dan
belakang melalui tiga buah roda gigi sehingga poros rol atas dan belakang dapat
berputar Putaran ketiga buah rol dibuat searah agar saat batangsorghum
dimasukkan batangsorghum dapat terbawa oleh rol
Secara garis besar proses mesin pemeras batangsorghum adalah mula-
mula batangsorghum dimasukkan antara rol atas dan rol depan kemudian rol
menggilas batangsorghum Penggilasan rol pertama masih tersisa nira dalam
ampas yang kemudian digilas kembali oleh rol belakang sehingga tidak ada lagi
nira yang tersisa dalam ampas Nira tersebut akan jatuh ke penadah yang telah
disediakan Nira yang telah terkumpul dalam penadah tersebut dapat langsung
digunakan untuk proses pembuatan bio etanol selanjutnya
32 PerencanaanPulidanSabuk
Diketahuispesifikasitransmisipadamesinpemerasbatangsorghumdandiesel
sebagaiberikut
1 Putarandiesel ( 1N ) = 1420 Rpm
2 Diameter puli yang digerakan ( 2D ) = 795 mm
3 Panjangsumbupuli dieseldanpuli yang digerakkan( x ) = 4m
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
24
Analisa perhitungan
1 Kecepatan sabuk
V = p 1d 抈學恘迷
= 米學 酵迷 學酵學 d迷恘迷
= 2972 ms
2 Panjang sabuk yang digunakan
dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig -+++=
x
ddxddL
4
)(2)(
2
221
21
p
= 157Ῠ04十0795邹十24十族ῨĖi能Ė行k闹邹潜ii 祖
=157(1195)+8+Ῠ能ĖƼk闹邹潜嫠o
=1876+8+001
=9886 m
3 Sudut kontak (q ) yang terjadi pada sabuk antara puli diesel dan pulimesin
pemeras batang sorghum
Gambar31Sabukdanpuli
x = 4 m
B Puli diesel
Puli yang digerakkan
A
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
25
Untuksabukterbuka sudutsinggung yang terjadiantarasabukdanpuli
Sin x
dd
x
rr
21212 -
=-
=a
= Ė行k闹能Ėi㷠i
a = 滚轨柜能嫠00495
= 283deg
Sudut kontak puli pada motor
θ = (180deg ndash 2 α) 180p
= (180deg ndash 2 283deg) 180
143
= (17434deg) 01744
= 304rad
Sudut kontak puli pada roda gigi
θ = (180deg+ 2 α) 180p
= (180deg + 2 283deg) 180
143
= (18566deg) 01744= 304 rad
4 Koefisien gesekan
micro = 054 ndash d恘學ad恘嫩剿
= 054 ndash d恘學ad恘嫩d幂蜜d
= 054 ndash d恘學密d米d
= 054 - 0233= 03
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
26
MenghitungBesarnyaKapasitasMesinPemerasBatangSorghum
Luassatubatangsorghum故实挥辊㷠
= 314 (12)2
= 452 16 mm2
Luassepuluhbatangsorghum = 452 16 mm2 x 10 batang
= 4521 6 mm2
Gaya pemerasanadalah
(Ft) = 鸟拟
= 嫠㷠iĖƼi念鸟狞i闹㷠嫠o弄弄潜
= 274kN
Gaya perasdengansudut 70
Ft = 2740 N cos 70
= 8375 N
Kemudianuntukmenentukandaya yang
diperlukanpadamesinpemerastebuiniadalahsebagaiberikut
Torsi padarolatas
T = Gaya x frac12 diameter
= 8375N x 0105 m
= 8775Nm
Dayauntukmemutarrol
P =m行行闹娘弄诺㷠π诺iĖoĖ
= 36738 watt
= Ƽo行Ƽm糯狞疟疟行io
= 492 HP
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
27
Perbandingantranmisi
1 Motor Puli A ΰ嫠ΰ㷠 = 劈㷠劈嫠
N2 = 嫠i㷠Ė铺i嫠行k闹
= 73232 Rpm
2 Puli B - Pinion C
Satuporos maka NA = NC
NA = 73232 Rpm
3 Pinion C ndash Roda Gigi D
ND = 劈品ΰ品劈劈
=嫠㷠i行Ƽ㷠Ƽ㷠破颇屏oĖi
= 15035Rpm
4 Roda Gigi D ndash Pinion E
Satuporosmaka ND=NE
ND = 15035Rpm
5 Pinion E ndash Roda Gigi F
NF = 劈琵ΰ琵劈毗
= 嫠闹ĖƼ闹㷠嫠闹m嫠㷠
= 398 Rpm 40 ࡨ Rpm
Torsi padarodagigiOslash 875 mm
T =鸟诺oĖ㷠胚诺iĖ
= Ƽo行Ƽm诺oĖ㷠气铺iĖ
= 8775Nm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
28
DayauntukmemutarporosrodagigiOslash 875 mm
P = 孽诺㷠π诺娘oĖ
= m行行闹诺㷠π诺嫠闹ĖoĖ
= 16734 watt
Torsipadaporospuli
T = 鸟诺oĖ㷠胚诺娘
= 嫠o行Ƽi诺oĖ㷠胚诺行ƼĖ
= 234Nm
Dayauntukmemutarporospuli
P = 孽诺㷠π诺娘oĖ
= 㷠Ƽi诺㷠π诺行ƼĖoĖ
= 17904 watt
= 嫠行kĖi糯狞疟疟行io
asymp 24 HP
Olehkarenaitu kitamengambil diesel dengandaya 24 HP
Daya yang ditransmisikan P = 24 HP
17904 W = Ῠ馆嫠石馆㷠) v = Ῠ馆嫠石馆㷠) 2972 馆嫠 石馆㷠 = 嫠行kĖi㷠k行㷠
馆嫠 石馆㷠 = 60242棺 (i)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
29
딸轨v硅棍逛闺锅轨 23 log 足飘前飘潜卒 = 幌嫠凰嫠 实0h果h04 实0912
log dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig
2
1
T
T = Ėk嫠㷠㷠Ƽ
log dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig
2
1
T
T = 0397
dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig
2
1
T
T = 249 (ii)
Dari persamaan (i) dan (ii) 60242十馆㷠馆㷠 实249
60242 + 馆㷠 = 249馆㷠
60242 = 149 馆㷠 馆㷠 = 40438 N 馆嫠 石404h棺实60242棺 馆嫠 = 100672 N
5 Massa per meter panjang sabuk (m)
m = Area x Panjang x Densitas
= A x 9886m x 1140kgm3= 9886 A kgm2
6 Gaya tarik sentrifugal (Tc)
Tc = m x V2
= 9886 A kgm2x (2972ms)2
= 9886 A x 8832784 N
= 873210o A N
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
30
7 Gaya tarik total
T = T1+ Tc
= 100672N+873210o A N (iii)
8 Gaya tarik maksimum pada sabuk (T)
T = As
= 410o A N (iv)
Dari persamaan (iii) dan (iv)
100672N+873210o A N = 410o A N
4732 10o A N = 100672 N
A = 212747 10能o桂㷠
A = 212747桂桂㷠
9 Daya yang ditransmisikan sabuk pada kecepatan v = 2935ms
P = )( 21 TT - v
= (100672 Nndash 40438N)2935 ms
= 17678679watt
= 2370 hP
v Daya yang ditransmisikan hanya 2370 hP hal ini dikarenakan pada
saat sabuk berputar terjadi selip antara sabuk dengan puli oleh karena itu daya
yang ditransmisikan tidak 24 hP
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
31
33 PerhitunganRoda Gigi
1 Dalam menghitung roda gigi AElig 124 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 8 mm
- Jumlah gigi (Z) 11
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 8 mm
= 2512 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 8 + 025 x 8 mm
= 18 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 8 mm x 11
= 88 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 88 mm ndash 2 (8mm + 025 x 8mm)
= 60 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 88 mm + 36 mm= 124 mm
f Adendum 1 m 8 mm
g Dedendum 125 m 10 mm
h Working depth 2 m 16 mm
i Total depth 225 m 18 mm
j Filled radius at root 04 m 32 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
32
2 Dalam menghitung roda gigi AElig875 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 14 mm
- Jumlah gigi (Z) 58
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 14 mm
= 4396 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 14 + 025 x 14 mm
= 315 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 14 mm x 58
= 812 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 812 mm ndash 2 (14 mm + 025 x 14 mm)
= 777 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 812 mm + 63 mm
= 875 mm
f Adendum 1 m 14 mm
g Dedendum 125 m 17 mm
h Working depth 2 m 28 mm
i Total depth 225 m 315 mm
j Filled radius at root 04 m 56 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
33
3 Dalam menghitung roda gigi AElig215 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 10 mm
- Jumlah gigi (Z) 17
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 10 mm
= 314 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 10 + 025 x 10 mm
= 225 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 10 mm x 17
= 170 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 170 mm ndash 2 (10 mm + 025 x 10 mm)
= 145 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 170 mm + 45 mm)
= 215 mm
f Adendum 1 m 10 mm
g Dedendum 125 m 125 mm
h Working depth 2 m 20 mm
i Total depth 225 m 225 mm
j Filled radius at root 04 m 4 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
34
4 Dalam menghitung roda gigi AElig604 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 8 mm
- Jumlah gigi (Z) 71
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 8 mm
= 2512 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 8 + 025 x 8 mm
= 18 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 8 mm x 71
= 568 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 568 mm ndash 2 (8 mm + 025 x 8 mm)
= 548 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 568 mm + 36 mm)
= 604 mm
f Adendum 1 m 8 mm
g Dedendum 125 m 10 mm
h Working depth 2 m 16 mm
i Total depth 225 m 18 mm
j Filled radius at root 04 m 32 mm
331 Menghitung Kekuatan Roda Gigi
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
35
1 kekuatan roda gigi AElig124 yang berfungsi sebagai pinion
a menghitung kecepatan pinion
Dalam menghitung kecepatan dari pinion dibutuhkan data-data
sebagai berikut
- Modul (m) 8 mm
- Jumlah gigi dari pinion (Tp) 11
- Jumlah putaran dari roda gigi pinion (柜颇) 124 rpm
- Jumlah gigi dari roda gigi (馆啤) 71
- Allowable Static Stress (fo) lampiran 4 105 kg桂桂㷠
- Lebar muka gigi (b) 15708 mm
- Faktor keamanan (Cs) lampiran 5 125
Kecepatan dari pinion adalah 惯 实挥果딸贵果柜贵100
实挥果桂果馆贵果柜贵100
实挥果8果11果124100
= 34264 mmenit
= 57 m detik
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
36
34 Desain Poros Roda Gigi
DesainPorosPulidanRodaGigi Pinion Dengan Gear
Diketahui P = 24 PK = 17904 watt T1 = 100672 N
N = 730 Rpm T2 = 40438 N
T1 T2 实25世
WGear = 3924 N
WPuli = 106635 N
σ = 40 Mpa = 40 N mm世 2
Km = 2
Kt = 2
DGear = 124 mm =RGear = 63 mm
DPuli = 795 mm = RPully = 3975 mm
Maka torsi yang di transmisikanoleh shaft
T = 鸟时oĖ㷠胚娘 实 嫠行kĖi时oĖ㷠胚时行ƼĖ = 234 Nm =234000Nmm
Bebankebawah vertical porospadapuli
= T1 + T2 + Wpuli =(100672 +40438 + 106635) N
= 247745 N
Torsi pada gear samapadaporos makabeban vertical keatasporospada gear
Ft = 孽捏扭泞狞暖实 㷠Ƽi时嫠Ė遣o㷠
= 39 x 103 N
Total bebanvertikalkeataspadaporos
Ft ndash Wgear = 3900 ndash 3924 = 386076 N
RC
386076 N
247745 N
RD
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
37
Dari momen di D
RC x 270 = 386076 x 380 + 247745 x 110
RC = 嫠io行Ėmmm嫩㷠行㷠闹嫠k闹㷠行Ė
RC = 6443 N
RD + 386076 = RC + 247745 N
RD = 6443 + 247745- 386076
RD = 110479 N
BM di gear danpuli = 0
BM di A = 386076 110 = 4246836 Nmm
BM di B = 247745 110 = 2715195 Nmm
BM maksimum di A maka M = MA = 4247 10Ƽ Nmm
Moment punter equvivalen
Te = 税ῨKm 时M邹㷠十ῨKt 时T邹㷠
= 税Ῠ2时4247 时10Ƽ邹㷠 十Ῠ2时24h时10Ƽ邹㷠
= 税721480h6 时10o 十2h6196 时10o
= 税957676h6 时10o
= 9786 10Ƽ Nmm
Te = 胚嫠o τ时dƼ
9786 10Ƽ = 气嫠o 时40딸h
dƼ = 12466242
d = 4995mm atau 50 mm
Diameter yang digunakan 50 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa poros pada mesin
dengan diameter 60 mm aman karena melebihi diameter yang diperlukan
yaitu 50 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
38
Gambar 32DesainPorosPulidanRoda Gigi Pinion
B C D
110 270
A C
BD
A
A
A
C D
B
B
D C
B
CD
(a) Space Diagram
(e) BM Diagram
(d) NFD
(c) SFD
(b) Torsi Diagram 234x103 Nmm
1241845Nmm
3048155Nmm
3924 N 106635 N
112895 N 277105 N
A B
110
Pinion Puli
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
39
DesainPorosRoda Gigi Pinion Dengan Gear
Diketahui T = 234x103Nmm
N = 150 Rpm
AC = 85 mm
BD = 85 mm
Dc = 215 mm = Rc = 175 mm
Dd = 604 mm = Rd = 302 mm
AB =290 mm
σ = 84 Nmm2
τ = 40 Mpa = 40 Nmm2
Θc = 80o
Wd = 810 N
Θc = 72o
Wc = 108 N
Km = 2
Kt = 2
Daya yang ditransmisikan
P x 60 = T2πN
P = 㷠Ƽi诺嫠Ėsup3㷠胚嫠闹ĖoĖ
= 36738 Kw
Karena Torsi kebawah di C dan di D sama Maka gayatangensialdigearC
FtC = 孽捏宁 =
㷠Ƽi诺嫠Ėsup3嫠行闹
= 1337 N
Ftcrsquo = 嫠ƼƼ行虐纽c嫠m
=4327 N
Gaya total kebawah di C = Ftc + Wc=4327 N + 108 N = 4435 N
Gaya tangensial gear D
FtD = 孽捏拧 =
㷠Ƽi诺嫠Ėsup3ƼĖ㷠 = 7748 N
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
40
Ftdrsquo = 行行im虐纽c嫠Ė
= 行行imĖ嫠om = 4612 N
Gaya total kebawah di C = FtD + WD=4612 N + 810 N = 5422 N
Maka RAdan RB = Reaksipada A dan B
RA + RB = 5422 N + 4435 N
= 9857 N
Momen di A
RB x 290 = 5422 x 205 + 4435 x 85
RB = 嫠嫠嫠嫠闹嫠Ė嫩Ƽ行ok行闹㷠kĖ
RB = 5133 N
RA = 9857 ndash 5133 = 4724 N
BM di C
MC = RA x 85
= 4724 x 85
= 401540Nmm
BM di D
MD = RB x 85
= 5133 x 85
= 436305Nmm
Maximum bending momen
M = MD = 436305Nmm
A
C D
B120
290
RB RA
5422 N 4435 N
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
41
MomenPuntirEquivalent
Te = 税ῨKmxM邹sup2十ῨKtxT邹sup2 = 税Ῠ2x4h6h05邹㷠 十Ῠ2x2h4≯10Ƽ邹sup2 = 税76x10嫠嫠 十219x10嫠嫠
= 税979x10嫠Ė
= 989 x 10闹 Nmm
989 x 10闹 Nmm = 气嫠o xτxdsup3
dsup3 = 1129275
d asymp 50 mm
untuk Equivalent bending momen ( Me)
Me = 嫠㷠 揍KmxM 十税ῨKwxM邹㷠十ῨKtxT邹] = 嫠㷠 揍Ῠ2x4h6h05邹十9890000] = 嫠㷠 1861610
= 930805Nmm
930805 Nmm= 气Ƽ㷠 xσbxdsup3
dsup3 = 1129275
d = 48 mm
darikedua diameter tersebutdiambil yang paling besar
d = 50 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa poros pada mesin
dengan diameter 65 mm aman karena melebihi diameter yang diperlukan
yaitu 50 mm Namun sebaiknya diameter poros yang digunakan adalah 60
mm tidak terlalu besar melebihi 50 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
42
3
A B
C D
120
290
A C
BD
A
A
A C D
B
B
D CB
C D
(a) Space Diagram
(e) BM Diagram
(d) NFD
(c) SFD
(b) Torsi Diagram 234x103 Nmm
436305 Nmm 401540 Nmm
4435N 5422N
5113 N 4724 N
Gambar 33DesainPorosRoda Gigi Pinion Dengan Gear
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
43
35 Menentukan Dimensi pasak
Pasakdigunakanuntukmenahangaya geser antara poros dengan rol
maupun poros dengan gear Bahanpasakterbuatdari ST 42
kekuatanbahandiketahuikekuatangesersebesar τ=40
Nmm2dankekuatantariksebesar
σ= 70 Nmm2
1 Kekuatanijin pasak
- Tegangantarikmaksimumpasak
σu = 70 Nmm2
σmax =σy
= 40 Nmm2
- Tegangangesermaksimumpasak
τ max = 嫠㷠σ max
= 嫠㷠40 Nmm㷠
= 20 Nmm㷠
2 Diameter poros diketahui 50 mm dari tabel didapat
w = 16 mm
t = 10mm
dan bila diketahui T = l x w x τ x 焦d = l x 16 x 42 x
a迷d = 16800 l N mm(i)
dan juga T = 靳學恘 x τ x 焦米 =
靳學恘 x 42 x a迷米 = 103 x 學迷恘N铰铰d (ii)
maka dari persamaan (i) dan (ii) didapat
l = 學迷米學迷恘梗铰铰d學恘密迷迷抈铰铰 = 61 31 mm
dan bila diketahui T = l x 缴d x σ x
焦d = l x 學迷d x 70 x
a迷d = 87510 l N mm(iii)
maka dari persamaan (ii) dan (iii) didapat
l = 學迷米學迷恘梗铰铰d密蜜a學迷抈铰铰 = 1177 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
44
maka dimensi pasak adalah w = 16 mm t = 10 mm l = 1177 mm
351 Lubangpasak
Proses penggefrasisan untuk lubangpasakw = 16 mm t = 10 mm l =
1177 mm dengan menggunakan 2 mata frais diameter 5 mm dan 16 mm dua
tahap Bahan poros baja ST 34 Sebelum proses pengefraisan terlebih dahulu
pastikan matafrais tidak dalam keadaan rusak
1 Waktu pengerjaan dengan mata frais 5 mm
Putaran (n) = 150 rpm
Sr = 018
Kedalaman (l) = 10 mm
Waktu untuk sekali pengefraisan
Tm =nSr
ld
30 +
=ĖƼ闹嫩ƼĖ嫠m嫠闹Ė
= 0167 menit
Pengefraisan dilakukan di 4 titik sehingga waktu pengefraisan
= 4 x 0167
= 0668 menit
Waktu setting = 5 menit
Waktu pengefraisan untuk mata frais 5 mm adalah 0668 + 5 = 5668menit
2 Waktu pengefraisan 16 mm dengan mata frais28 mm
Putaran (n) = 150 rpm
Sr = 018
Kedalaman(l) = 10 mm
Waktu untuk sekali pengefraisan
Tm =nSr
ld
30 +
=ĖƼ㷠闹嫩ƼĖ嫠m嫠闹Ė= 038 menit
Pengefraisan dilakukan di 4 titik sehingga waktu pengefraisan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
45
= 4 x 038
= 152 menit
Waktu setting = 5 menit
Waktu pengerjaan untuk mata frais 5 mm adalah 152 + 5 = 652 menit
Waktu total pengerjaan untuk pengefraisan lubang pasak= 12188 menit
atau 13 menit
36 Desain untuk rumah bearing
Untuk diameter bearing 40 mm diameter bor 17 mm lebar bearing 12
mm Dengan no bearing 203 hasil ini didapat dari tabel bearing maka tebal rumah
bearing adalah
Diketahui 逛 = 60 mm ( jarak antar baut)
w = 9465 N
σ ( tegangan bending cast iron) = 15 N桂桂㷠
棍实顺h灌逛2 σ l
棍实顺h94656021512
棍实radic47h25
t = 2175 mm
Untuk diameter bearing 50 mm diameter bor 20 mm lebar bearing 15
mm Dengan nomor bearing 304 hasil ini didapat dari tabel bearing maka tebal
rumah bearing adalah
Diketahui
a =70 mm ( jarak antar baut)
w = 1134 N
σ ( tegangan bending cast iron) = 15 N桂桂㷠
棍实顺h灌逛2 σ l
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
46
棍实顺h11h47021515
棍实税5292
t = 23 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa rumah bearing yang ada pada mesin adalah aman dengan tebal 25 mm
37 Perhitungan Las
Pengelasan yang ada pada kontruksi alat ini terbagi menjadi 2 jenis
untuk bagian rangka adalah las sudut dan las V menggunakan las listrik
Perhitungan kekuatan las pada sambungan tepi padarangka dengan tebal plat 10
mm panjang pengelasan 500 mm sehingga untuk memperhitungkan kekuatan las
ditentukan A dengan
A = 10mm sin 45 500 mm
= 10mm 0707 500 mm
= 3535 mm2
Elektroda yang digunakan E 6013
E 60 = Kekuatan tarik terendah setelah dilaskan adalah 60000 psi atau 420
Nmm2
1 = Posisi pengelasan mendatar vertical atas kepala dan horizontal
3 = Jenis listrik adalah DC poloaritas bolik (DC+) diameter elektroda 5 mm
arus 230 ndash 270 A tegangan 27-29 V
Tegangan yang terjadi pada sambungan adalah
Fmax = ƼĖĖ铺km嫠㷠
= 14715 N
AF max
=s
353551471 N
=s
= 0416 Nmm2
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
47
Tegangan tarik ijin las (st)
st = 05 s ijin
= 05 420 Nmm2
= 210 Nmm2
Karena s pengelasan lts ijin maka pengelasan aman
38 MenentukanKapasitasPenggilasanBatangSorghum
Kapsitaspenggilasan = keliling roll x jumlahputaran
= 2 π r x 40 Rpm
= 2 π 0105 x 40 Rpm
= 26376 mmenit
Kapasitas = kapasitaspenggilasan x beratsorghum x jumlahbatangsorghum
= 263 x 0125 kgm x 10
= 6594 Kgmenit x 60
= 3956 Kgjam
Atau 4000 Kgjam
Makakapasitasmesinpemerasbatangsorghuminiadalah 4000 Kgjam
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
48
BAB IV
PROSES PEMBUATAN ALAT 41 Pembuatan Mesin
Mesin ini dibuat atas kerjasama antara mahasiswa Teknik Universitas
Sebelas Maret dengan bengkel mesin Universitas Sebelas Maret Untuk
menyelesaikannya dibutuhkan waktu 3 bulan dan untuk pengetesan mesin
membutuhkan waktu 1 minggu
411 BahanYang Digunakan
a Dua buah rol dengan diameter 200 mm dan sebuah rol dengan diameter
250 mm sebagai penggilas
b Besi plat dengan tebal 10mm sebagai tempat penghantar nira dan
sorghum
c Besi profil U ukuran 150 x 38 x 38 mm sebagai rangka dan landasan
d Kayu jati ukuran 150 mm x 200 mm sebagai landasan mesin
e Kuningan plat sebagai bantalan geser metal
f Bearing
g Baut M 14 dan M 12 sebagai pengunci bantalan
h Besi diameter 60 mm dan 50 mm sebagai poros
412 Alat Yang Dibutuhkan
a Gergaji
b Mesin bubut
c Mesin bor
d Mesin gerinda
e Mesin las
f Meteran
g Siku mistar baja
h Amplas
i Catthinner
j Kapur
k kuas
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
49
413 Peta Operasi Kerja
Peta operasi kerja adalah Peta Kerja yang menggunakan urutan kerja
dengan jalan membagi pekerjaan tersebut kedalam elemen-elemen operasi
secara detail
Peta Operasi Kerja Pembuatan Roda Gigi dan Roll
Poros Roda Gigi 1 amp 2 Poros Rol 3 4 amp 5 Roda gigi
0-1 0-1 0-1
0-2 0-2 0-2
1-1
1-2
1-3
1-2
1-1
1-1
Di ukur dengan sket match
Operasi Bubut
Pemeriksaan ukuran
0-3
0-4
0-3
0-4
0-3
0-5
Di ukur dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan ukuran
Pembuatan cetakan
Pemeriksaan ukuran
Operasi pengecoran
Di ukur dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan ukuran
Pemeriksaan ukuran
Pemeriksaan ukuran
Operasi mesin bor
Pemeriksaan ukuran
0-4
Operasi mesin gerinda
Pemeriksaan ukuran
1-2
Dirakit
0-5
Proses Perlakuan panas
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
50
Resume
Langkah Kerja Pembuatan Poros Roda Gigi 1 amp 2
- Operasi 1 Proses pengukuran dengan sket match poros yang akan
Dibubut menandainya sesuai dengan ukuran masing-
masing poros
- Operasi 2 Proses pembubutan pada ujung kanan sepanjang 300 mm
dari diameter 70 mm menjadi diameter 65 mm
- Pemeriksaan 1 Diperiksa ukurannya
- Operasi 3 Mengukur dengan menggunakan sket match
- Operasi 4 Dilakukan proses pembubutan pada ujung kiri sepanjang
250 mm dari diameter 70 mm menjadi diameter 65 mm
- Pemeriksaan 2 Diperiksa ukurannya
- Operasi 5 Proses pengefraisan sepanjang 50 mm dengan kedalaman
7mm
- Pemeriksaan 3 Diperiksa ukurannya
Poses pengerjaan
Bahan cast iron grade 15 Oslash70 panjang 555 mm
1 Mengambil bahan dan perlengkapan mesin bubut
2 Mengecek ukuran bahan dan alat bantu yang diperlukan
3 Mempersiapkan mesin bubut dan perlengkapan yang lainya
4 Menyeting pahat dan putaran mesin bubut
5 Menyekam benda kerja sepanjang 180 mm
6 Membubut rata permukaan ujung benda kerja
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
51
7 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadiOslash 65 mm
sepanjang 500 mm
8 Membalik benda kerja
9 Menyekam benda kerja sepanjang 220 mm
10 Memfacing benda kerja sampai benda kerja berukuran panjang 550 mm
11 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadiOslash65 mm
sepanjang250 mm
12 Menganti pahat rata dengan pahat alur
13 Membubut alur benda kerja dengan posisi pahat alur 50 mm dari ujung
benda kerja sedalam 95 mm
14 Mengganti pahat alur dengan pahat rata
15 Melepas benda kerja
Poses pengerjaan
Bahan cast iron grade 15 Oslash 70 panjang 310 mm
1 Mengambil bahan dan perlengkapan mesin bubut
2 Mengecek ukuran bahan dan alat bantu yang diperlukan
3 Mempersiapkan mesin bubut dan perlengkapan yang lainya
4 Menyeting pahat dan putaran mesin bubut
5 Menyekam benda kerja sepanjang 100 mm
6 Membubut rata permukaan ujung benda kerja
7 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadi Oslash 65 mm
sepanjang 150 mm
8 Membalik benda kerja
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
52
9 Menyekam benda kerja sepanjang100 mm
10 Memfacing benda kerja sampai benda kerja berukuran panjang 300 mm
11 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadi Oslash65 mm
sepanjang 160 mm
12 Mengganti pahat rata dengan pahat alur
13 Membubut alur benda kerja dengan posisi pahat alur 50 mm dari ujung
benda kerja sepanjang 78 mm sedalam 95 mm
14 Mengganti pahat alur dengan pahat rata
15 Melepas benda kerja
Langkah Kerja Pembuatan Roda Gigi
- Operasi 1 Proses pengukuran dengan sket match dan meteran untuk
roda gigi yang akan dibuat
- Operasi 2 Proses pembuatan cetakan negative sesuai dengan ukuran
masing-masing roda gigi yang akan dibuat
- Pemeriksaan 1 Diperiksa ukurannya
- Operasi 3 Proses pengecoran dan pembentukan roda gigi
- Operasi 4 Proses penghalusan setelah proses pengecoran
- Operasi 5 Proses perlakuan panas dengan penambahan kadar carbon
untuk meningkatkan tingkat kekerasannya
- Pemeriksaan 2 Diperiksa ukurannya
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
53
Proses pengecoran untuk pembuatan Puli dan Roda Gigi
Gambar 41 Roda gigi lurus
a) Proses awal pembuatan cetakan ini dilakukan dengan terlebih dahulu
membuat model atau Pola dengan posisi model berada pada kedua
bagian cetakan yakni drag dan cope maka model dibuat dari dua keping
kayu (papan) yang digabungkandengan model yang berbentuk bundar
b) Pengerjaan berikutnya ialah pembuatan inti dimana inti (teras) ini dibuat
dari pasir cetak dari jenis Pasir minyak atau pasir kwarsa dengan
campuran minyak nabati
d) Urutan pekerjaan yang harus dilakukan dan dipersiapkan sebelum
pengisian pasir kedalam rangka cetak antara lain
- Menyiapkan plat (papan) landasan
- Tempatkan rangka cetak diatas papan untuk cetakan bawah (drag)
dengan pola inti (kayu) untuk kedudukan inti (teras) pasir
e) Pengisian pasir kedalam rangka cetak
f) Pembuatan saluran dengan cara memasangkan saluran secara tegak lurus
g) Pekerjaan berikutnya ialah menempatkan kembali rangka cetak yakni
menggabungkan kedua cetakan (drag dan cope) pada benda bulat
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
54
simetris ini sebenarnya tidak terlalu sulit dimana yang paling penting
adalah penempatan posisi kedudukan Intinya telah ditempatkan ditengah-
tengah rangka cetak dengan memposisikan lubang cope pada inti serta
posisi pen pengarah dari rangka cetak dalam keadaan sejajar maka posisi
rongga sudah sejajar
h) Proses penuangan merupakan proses yang menentukan keberhasilan
dalam pembentukan benda kerja oleh karena itu didalam pelaksanaannya
harus dilakukan secara hati-hati terutama dalam memperlakukan cetakan
ini Dan yang paling penting lagi dalam proses penuangan ini ialah faktor
keselamatan kerja alat-alat keselamatan kerja seperti sarung tangan
sepatu kaca mata dan lain-lain hendaknya sangat diperhatikan
Gambar 42 Proses penuangan ( Hardi Sujana 2008 )
Langkah Kerja Pembuatan Rumah Bantalan
- Operasi 1 Pengukuran benda kerja untuk rumah bantalan dengan
ukuran 100 mm x 100 mm
- Operasi 2 Proses pemotongan dengan menggunakan mesin las sesuai
dengan yangdirencanakan
- Operasi 3 Pengerjaan penghalusan bekas potongan las dengan
gerinda tangan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
55
- Pemeriksaan 1 Dilakukan pemeriksaan ukuran rumah bantalan
- Operasi 4 Pada bagian rangka yang sudah dilasdiberi tanda titik dan
dibor dengan menggunakan bor tangan untuk menjadi
diameter 80 mm
- Operasi 6 Pemeriksaan ukuran lubang yang telah di bor
Proses Perakitan Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum
Perakitan merupakan tahap terakhir dalam proses perancangan dan
pembuatan suatu mesin atau alat dimana suatu cara atau tindakan untuk
menempatkan dan memasang bagian-bagian dari suatu mesin yang digabung dari
satu kesatuan menurut pasangannya sehingga akan menjadi perakitan mesin yang
siap digunakan sesuai dengan fungsi yang direncanakan
Sebelum melakukan perakitan hendaknya memperhatikan beberapa hal sebagai
berikut
1 Komponen-komponen yang akan dirakit telah selesai dikerjakan dan telah
siap ukuran sesuai perencanaan
2 Komponen-komponen standar siap pakai ataupun dipasangkan
3 Mengetahui jumlah yang akan dirakit dan mengetahui cara pemasangannya
4 Mengetahui tempat dan urutan pemasangan dari masing-masing komponen
yang tersedia
5 Menyiapkan semua alat-alat bantu untuk proses perakitan
Langkah kerja
1 Memasang rol ke- 1 ke- 2 dan ke- 3 pada rangka yang pada kedua
ujungnya terlebih dahulu dipasang bantalan
2 Memasang roda gigi pada poros rol 1 2 dan 3 kemudian dipasak
3 Memasang roda gigi pada sisi luar poros rol kemudian dipasak
4 Memasang poros transmisi pada rangka yang kedua ujungnya dipasangi
bantalan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
56
5 Memasang puli roda gigi pinion dan roda gigi pada poros transmisi
kemudian dipasak
6 Mengecek semua kondisi sambungan dan pergerakan dari roda-roda gigi
42 Perawatan Alat
Perawatan adalah suatu kegiatan atau pekerjaan yang bertujuan untuk
memperpanjang umur mesin Dengan adanya perawatan diharapkan mesin dapat
selalu dalam kondisi siap pakai dan bekerja dengan baik Jenis perawatan tersebut
adalah mengupayakan pencegahan kerusakan sedini mungkin dengan cara
perawatan secara rutin maupun secara berkala
Adapun alasan-alasan yang mendasari diperlukannya perawatan adalah
a Mesin lebih tahan lama dan berfungsi dengan baik
b Menghindari kerusakan sedini mungkin
c Mengurangi penggantian komponen yang rusak dikarenakan sering
dalam pemakaian
Pemeliharaan alat ini mencakup seluruh rangkaian dan komponen mesin pemeras
sorghum yang meliputi
1 Poros dan Rol
Hal-hal yang perlu dilakukan dalam pemeliharaan poros dan rol adalah
a Rol setelah selesai digunakan dibersihkan dari sisa-sisa kotoran dan cairan
yang masih menempel
b Antara poros dan bearing diberi pelumas agar dapat berputar dengan lancar
2 Roda gigi
Hal-hal yang dilakukan untuk perawatan roda gigi
a Melumasi roda gigi tersebut supaya gesekannya dapat lebih halus dan
tidak cepat aus
b Setiap selesai digunakan roda gigi harus dibersihkan dan dicek untuk
mengetahui keadaan gigi-giginya
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
57
3 Rangka
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan rangka adalah
a Mengecat rangka untuk menghindari karat dan keropos
b Membersihkan rangka setelah digunakan untuk menggilas tebu
c Memeriksa sambungan las pada rangka secara berkala
4 Bantalan
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan bantalan
a Melumasi bantalan dengan grease
b Dalam penggunaan apabila perputaran poros dan rol terasa berat dan
suaranya agak kasar maka harus dicek keadaan bantalannya masih dalam
keadaan baik atau tidak
5 Puli dan sabuk
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan puli dan sabuk
a Memeriksa sabuk sebelum digunakan untuk memeras batang sorghum
b Setelah selesai digunakan membersihkan puli dan sabuk dari kotoran dan
debu
6 Diesel
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan diesel
a Mengecek selalu kondisi air pendingin pada mesin diesel
b Mengecek putaran mesin diesel apakah stabil atau tidaknya bila tidak
segera melakukan pengecekan mesin diesel secara menyeluruh
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
58
43 Analisa Biaya Komponen Mesin
Tabel 41 a Biaya Komponen Mesin
No Jenis Komponen Jumlah Harga satuan (Rp)
Harga (Rp)
1 Gear Oslash 20 l = 15 cm 3 30 kg 20000 kg 1800000 2 Gear Oslash 10 l = 10 cm 2 40 kg 20000 kg 1600000 3 Pulley Oslash 100 l = 15 cm 1 100 kg 20000 kg 2000000 4 Gear Oslash 80 l = 15 cm 1 120 kg 20000 kg 2400000 5 Gear Oslash 60 l = 15 cm 1 80 kg 20000 kg 1600000 6 Roller Oslash 20 p = 35 cm 2 60 kg 20000 kg 2400000 7 Roller Oslash 22 l = 15 cm 1 80 kg 20000 kg 1600000 8 Poros penggerak roda gigi 2 20 kg 20000 kg 800000 9 Poros roller 3 15 kg 20000 kg 900000 10 Pasak p=15x1x1 cm 1022000 220000
11 Baut Oslash 26 mm Baut besar untuk dudukan
8 10000 80000
12 Baut Oslash 26 mm Baut pengunci roller
4 15000 60000
13 Plat U p= 10x6x1cm 10m 70000 700000
14 Baut Oslash 22 mm Baut pengunci roda gigi
8 10000 80000
15 Baut Oslash 24 mm Baut penyetel horisontal
2 15000 30000
16 Bearing roller Oslash 40 mm 680000 480000 17 Bearing gear Oslash 50 mm 2 110000 220000 18 Bantalan jati 1000000
19 Beaya Transport mesin dari kudus
750000
20 Beaya lain-lain 250000 Total dana 18980000
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
59
b Honor Teknisi
No Nama Anggaran Waktu Biaya (Rp)
Total (Rp)
1 Honor Teknisi pembuatan 3 buah roller (1 orang )
1 bulan 600000 600000
2 Honor Teknisi pembuatan 5 buah roda gigi pinion (1orang )
2 minggu
600000 600000
3 Honor Teknisi pembuatan 2 buah roda gigi besar (1 orang )
2 minggu
500000 500000
4 Honor Teknisi pembuatan 1 buah pulley (1 orang )
2 minggu
300000 300000
5 Honor Teknisi pembuatan 3 buah mantel roller (1 orang )
3 minggu
1200000 1200000
Total 3200000
Biaya total pembuatan mesin pemeras batang sorghum
Biaya teknisi Rp 320000000
Biaya komponen mesin Rp 1898000000 +
Rp 2218000000
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
60
BAB V
PENUTUP
51 Kesimpulan
Dari hasil Re-Kalkulasi Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum ini
dapat disimpulkan
1 Mesin pemeras batang sorghum ini bekerja dengan menggunakan
penggerak diesel dengan daya 24 hP dan putaran 1420 Rpm
2 Mesin Pemeras Batang Sorghum ini memiliki kapasitas 4000 kgjam
3 Total biaya untuk membuat Mesin Pemeras Batang Sorghum sebesar
Rp22180000-
4 Mesin Pemeras Batang Sorghum ini memiliki tiga buah roller dengan
putaran 40 Rpm dan tiga tingkatan sistem transmisi dengan tiga buah
poros penyangga
52 Saran
Terkait dengan referensi dan data yang didapat masih kurang maka
perhitungan dilakukan dengan asumsi data sehingga bila dilakukan perhitungan
ulang jawaban yangdiasumsikan masih kurang akurat dan kurang tepat
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
61
DAFTAR PUSTAKA
J E Shigley dan Larry D M 1995 ldquoPerancanaan Teknik Mesinrdquo jilid II Edisi
keempat ErlanggaJakarta
Jutz H dan Scharkus E 1996 ldquo Westerman Table for The Metal Traderdquo New
Delhi Weley Eastern Limited
Khurmi RS amp Gupta JK 2002 Machine DesignSCHadamp Company LTD
Ram Nagar-New Delhi
Popov EP 1996 Mekanika Teknik (Machine of Material) Erlangga Jakarta
Sato T dan N Sugiarto H 1994 ldquoMenggambar Mesin Menurut Standart Isordquo PT
Pradya Paramita jakarta
Sularso dan Suga K 1987 Dasar dan PemilihanElemenMesin Cetakankeenam
PradnyaParamitha Jakarta
KenyonWdanGinting D 1985 Dasar-dasarPengelasanErlangga Jakarta
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
7
22 Sistem Transmisi
Sistem Transmisi adalah sistem yang berfungsi untuk konversi torsi dan
kecepatan (putaran) dari mesin menjadi torsi dan kecepatan yang berbeda-beda
untuk diteruskan ke penggerak akhir Konversi ini mengubah kecepatan putar
yang tinggi menjadi lebih rendah tetapi lebih bertenaga atau sebaliknya
Transmisi daya dengan roda gigi mempunya keuntungan diantaranya
tidak terjadi slip yang menyebabkan speed ratio tetap tetapi sering adanya slip
juga menguntungkan misalnya pada ban mesin (belt) karena slip merupakan
pengaman agar motor penggerak tidak rusak Apabila putaran keluaran (output)
lebih rendah dari masukan (input) maka transmisi disebut reduksi (reduction
gear) tetapi apabila keluaran lebih cepat dari pada masukan maka disebut inkrisi
(increaser gear)
Transmisi daya (Power transmission) adalah upaya untuk menyalurkan
memindahkan daya dari sumber daya (motor diesel bensin turbin gas motor
listrik dll) ke mesin yang membutuhkan daya (mesin bubut pompa kompresor
mesin produksi dll)
23 Teori Roda Gigi
Roda gigi digunakan untuk mentransmisikan daya besar dan putaran yang
tepat Roda gigi memiliki gigi di sekelilingnya sehingga penerusan daya
dilakukan oleh gigi-gigi kedua roda yang saling berkaitan Roda gigi sering
digunakan karena dapat meneruskan putaran dan daya yang lebih bervariasi dan
lebih kompak selain itu roda gigi juga memiliki beberapa kelebihan jika
dibandingkan dengan alat transmisi lainnya yaitu
Oslash Sistem transmisinya lebih ringkas putaran lebih tinggi dan daya yang
besar
Oslash Sistem yang kompak sehingga konstruksinya sederhana
Oslash Kemampuan menerima beban lebih tinggi
Oslash Efisiensi pemindahan dayanya tinggi karena faktor terjadinya slip sangat
kecil
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
8
Oslash Kecepatan transmisi roda gigi dapat ditentukan sehingga dapat digunakan
dengan pengukuran yang kecil dan daya yang besar
Roda gigi harus mempunyai perbandingan kecepatan sudut tetap antara
dua poros Di samping itu terdapat pula roda gigi yang perbandingan kecepatan
sudutnya dapat bervariasi
231 Roda gigi Lurus
Roda gigi lurus digunakan untuk poros yang sejajar atau paralel
Dibandingkan dengan jenis roda gigi yang lain roda gigi lurus ini paling mudah
dalam proses pengerjaannya (machining) sehingga harganya lebih murah
Ciri-ciri roda gigi lurus adalah
1 Daya yang ditransmisikan lt 25000 Hp
2 Putaran yang ditransmisikan lt 100000 Rpm
Jenis-jenis roda gigi lurus antara lain
1 Roda gigi lurus (External Gearing)
Roda gigi lurus (External Gearing) pasangan roda gigi lurus ini digunakan
untuk menaikkan atau menurunkan putaran dalam arah yang berlawanan
Gambar 21 Roda Gigi Lurus Luar
( Yefri Chan ST MT 2011)
232 Nama-nama Bagian Roda gigi
Berikut beberapa buah istilah yang perlu diketahui dalam perancangan
roda gigi yang perlu diketahui yaitu
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
9
1 Lingkaran pitch (pitch circle)
Lingkaran khayal yang menggelinding tanpa terjadinya slip Lingkaran ini
merupakan dasar untuk memberikan ukuran-ukuran gigi seperti tebal gigi jarak
antara gigi dan lain-lain
2 Pinion
Roda gigi yang lebih kecil dalam suatu pasangan roda gigi
3 Diameter lingkaran pitch (pitch circle diameter)
Merupakan diameter dari lingkaran pitch
4 Diametral Pitch
Jumlah gigi persatuan pitch diameter
5 Jarak bagi lingkar (circular pitch)
Jarak sepanjang lingkaran pitch antara profil dua gigi yang berdekatan
atau keliling lingkaran pitch dibagi dengan jumlah gigi secara formula dapat
ditulis
zd
t b1p=
6 Modul (module)
Modul adalah perbandingan antara diameter lingkaran pitch dengan jumlah
gigi
z
dm b1=
7 Adendum (addendum)
Jarak antara lingkaran kepala dengan lingkaran pitch dengan lingkaran
pitch diukur dalam arah radial
8 Dedendum (dedendum)
Jarak antara lingkaran pitch dengan lingkaran kaki yang diukur dalam arah
radial
9 Working Depth
Jumlah jari-jari lingkaran kepala dari sepasang rodagigi yang berkontak
dikurangi dengan jarak poros
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
10
10 Clearance Circle
Lingkaran yang bersinggungan dengan lingkaran addendum dari gigi yang
berpasangan
11 Pitch point
Titik singgung dari lingkaran pitch dari sepasang roda gigi yang
berkontak yang juga merupakan titik potong antara garis kerja dan garis pusat
12 Operating pitch circle
lingkaran-lingkaran singgung dari sepasang roda gigi yang berkontak dan
jarak porosnya menyimpang dari jarak poros yang secara teoritis benar
13 Addendum circle
Lingkaran kepala gigi yaitu lingkaran yang membatasi gigi
14 Dedendum circle
Lingkaran kaki gigi yaitu lingkaran yang membatasi kaki gigi
15 Width of space
Tebal ruang antara rodagigi diukur sepanjang lingkaran pitch
16 Sudut tekan (pressure angle)
Sudut yang dibentuk dari garis normal dengan kemiringan dari sisi kepala
gigi
17 Kedalaman total (total depth)
Jumlah dari adendum dan dedendum
18 Tebal gigi (tooth thickness)
Lebar gigi diukur sepanjang lingkaran pitch
19 Lebar ruang (tooth space)
Ukuran ruang antara dua gigi sepanjang lingkaran pitch
20 Backlash
Selisih antara tebal gigi dengan lebar ruang
21 Sisi kepala (face of tooth)
Permukaan gigi diatas lingkaran pitch
22 Sisi kaki (flank of tooth)
Permukaan gigi dibawah lingkaran pitch
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
11
23 Puncak kepala (top land)
Permukaan di puncak gigi
24 Lebar gigi (face width)
Kedalaman gigi diukur sejajar sumbunya
Gambar 22 Bagian-bagian dari Roda Gigi Lurus
( Khurmi dan Gupta 2002)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
12
24 Komponen-Komponen Mesin Pemeras Batang Sorghum
241 Gear
Gear merupakan sebuah alat yang yang digunakan untuk meneruskan daya
dari poros ke poros lain (Kurmi 2002)
Rumus- rumus perhitungan roda gigi
- Modul (m)
- Jumlah gigi (Z)
- Kelonggaran ( clearance = C )
a Menghitung pitch (P)
P = π x m
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
f Adendum 1 m
g Dedendum 125 m
h Working depth 2 m
i Total depth 225 m
j Filled radius at root 04 m
242 Poros
Dalam pembuatan mesin pemeras batang sorghum rol diperlukan untuk
memeras batang sorghum Poros sendiri adalah batang logam berpenampang
lingkaran yang berfungsi untuk memindahkan putaran atau mendukung suatu
beban
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
13
Jika poros meneruskan daya maka poros mengalami momen puntir akibat
daya yang diteruskan sehingga pada penampang normal sepanjang poros terjadi
tegangan puntir Poros transmisi berfungsi meneruskan daya pada poros terjadi
gaya puntir dan pada penampang poros terjadi tegangan puntir
Bahan poros yang digunakan harus sesuai dengan fungsi poros tersebut
Untuk mendapatkan dimensi poros yang sesuai dibutuhkan gaya-gaya yang
bekerja pada poros tersebut Dengan gaya tersebut dapat ditentukan momen yang
bekerja Dengan mengetahui kekuatan material poros dan momen yang terjadi
maka didapatkan diameter poros yang diperlukan
Bahan dan diameter yang digunakan pada poros rol adalah sama Untuk
mengetahui beban reaksi yang terjadi pada poros dirumuskan sebagai berikut
1 Tinjauan terhadap momen puntir ekuivalen (Kurmi 2002462)
Te = radicAgrave挠十馆挠helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(21)
atau dengan persamaan
Te = 錰좨 τs D
3 ( Poros padat )
Te = 錰좨 C Do3 (1 - K4) ( Poros berongga )
2 Tinjauan terhadap momen lengkung ekuivalen (Kurmi 2002463)
Me = 좨挠 ( M + radicAgrave挠十馆挠) helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(22)
atau
Me = 錰脑挠徽评D3 ( Poros padat )
Me = 錰脑挠徽评Do3(1 - K4) ( Poros berongga )
Dimana Te = momen puntir ekuivalen ( Kgm)
Me = momen bending ekuivalen ( Kgmm )
Do = diameter luar poros ( mm )
K = Di Do ( ditentukan = 04 )
τs =tegangan geser ( Kgmm2 )
σt = tegangan tarik ( Kgmm2 )
M = momen lentur yang terjadi ( Kgmm )
T = torsi yang terjadi (Kgmm)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
14
243 Rol
Sebuah rol pemeras terdiri dari mantel (selubung) yang biasanya terbuat
dari besi cor dan di pasang dengan cara disusutkan pada sebuah poros yang
terbuat dari baja tempa Berikut ini adalah gambar dari seperangkat rol pemeras
batang sorghum
( Yefri Chan ST MT 2011)
Gambar 23 Sebuah Rol Pemeras Batang Sorghum
Biasanya menurut standar dari Amerika ukuran diameter leher poros
seperti gambar diatas adalah separuh dari diameter rol gilingan
Mantel rol sendiri terbuat dari besi cor dengan campuran dari beberapa
logam lain seperti karbon mangan silisium fosfor dan belerang dengan
maksud untuk memperoleh hasil pengecoran yang baik sebagai rol pemeras
yaitu permukaannya keras dan berbutir kasar
244 Puli
Puli merupakan salah satu elemen dalam mesin yang berfungsi sebagai
alat yang meneruskan daya dari satu poros ke poros yang lain dengan
menggunakan sabuk Puli besi cor (Cast Iron Pulley) Puli secara umum terbuat
dari cast iron karena harganya yang lebih murah Puli yang digunakan pada
motor dan kompresor ini adalah terbuat dari cast iron
245 Sabuk
Sabuk berfungsi sebagai alat yang meneruskan daya dari satu poros ke
poros yang lain melalui dua puli dengan kecepatan rotasi sama maupun berbeda
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
15
2451 Perencanaan Puli dan Sabuk
1 Perbandingan kecepatan
Perbandingan antara kecepatan puli penggerak dengan puli pengikut
ditulis dengan persamaan sebagai berikut 潜前实融前融潜 (23)
Dimana
D1 = Diameter puli penggerak (mm)
D2 = Diameter puli pengikut (mm)
N1 = Kecepatan puli penggerak (Rpm)
N2 = Kecepatan puli pengikut (Rpm)
2 Kecepatan linier sabuk
Kecepatan linier sabuk dapat ditulis dengan matematis sebagai berikut
v = 60
Ndp (24)
Dimana
v = Kecepatan linier sabuk (ms)
d = Diameter puli pengikut (mm)
N = Putaran puli pengikut (Rpm)
3 Panjang Sabuk
Panjang sabuk adalah panjang total dari sabuk yang digunakan untuk
menghubungkan puli penggerak dengan puli pengikut Dalam perancangan
ini digunakan sabuk terbuka
(Khurmi RS 2002)
Gambar 24 Panjang Sabuk dan Sudut Kontak Pada Sabuk Terbuka
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
16
Persamaan panjang total sabuk terbuka dapat ditulis sebagai berikut
(Khurmi RS 2002)
dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig -+++=
xrr
xrrL2
2121
)(2)(p (25)
Dimana
L = Panjang total sabuk (mm)
x = Jarak titik pusat puli penggerak dengan puli pengikut (mm)
r1 = Jari-jari puli kecil (mm)
r2 = Jari-jari puli besar (mm)
4 Perbandingan tegangan pada sisi kencang dan sisi kendor
Persamaan perbandingan tegangan antara sisi kencang dengan sisi kendor
dapat ditulis sebagai berikut (Khurmi RS 2002)
bqm coseclog322
1 =T
T (26)
Dimana
T1 = Tegangan tight side sabuk (N)
T2 = Tegangan slack side sabuk (N)
micro = Koefisien gesek
θ = Sudut kontak (rad)
β = Sudut alur puli (o)
5 Sudut kerja puli (α)
Persamaan sudut kerja puli dapat ditulis dengan persamaan sebagai berikut
(Khurmi RS 2002)
Sin α = X
rr112 -
(untuk sabuk terbuka) (27)
Sudut kontak puli
θ = (180 ndash 2 α) 180p
rad (untuk sabuk tertutup) (28)
6 Kecepatan sabuk (v)
Besarnya kecepatan sabuk dapat dihitung dengan persamaan sebagai
berikut (Khurmi RS 2002)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
17
v = 60
Ndp (29)
Dimana
v = Kecepatan sabuk (ms)
d = Diameter sabuk (mm)
N = Putaran sabuk (rpm)
7 Daya yang ditransmisikan oleh sabuk
Persamaan daya yang dipindahkan oleh sabuk dapat ditulis dengan
persamaan sebagai berikut (Khurmi RS 2002)
P = (T1 - T2) v n (210)
Dimana
P = Daya yang dipindahkan oleh sabuk (W)
T1 = Tegangan tight side sabuk (N)
T2 = Tegangan slack side sabuk (N)
v = Kecepatan sabuk (ms)
n = Banyak sabuk
25 Pasak
Pasak adalah salah satu penahan beban dimana beban yang timbul atau
beban yang terjadi adalah beban geser dan beban bending Pada perancangan
pasak dalam memilih besar pasak tergantung dari besar perhitungan antara
perhitungan menurut tegangan geser dan tegangan bending
1 Tegangan geser
Tegangan geser adalah tegangan yang disebabkan oleh gaya yang bekerja
sepanjangsejajar dengan luas penampang gaya
Persamaan yang digunakan adalah
AF
=t (211)
Dimana
t = Tegangan geser (Nmm2)
F = Gaya (N)
A = Luas penampang (mm2) (Khurmi dan Gupta 2002)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
18
2 Tegangan bending
Dimana rumus yang digunakan
ws =oIYM
(212)
Y
IZ o= (213)
ws =ZM
(214)
Dimana
M = Momen lentur
Y = Jarak sumbu netral ke titik tempat tegangan yang ditinjau
ws = Tegangan lentur
oI
= Momen inersia
Z = Section modulus
26 Statika
Statika adalah ilmu yang mempelajari tentang statika dari suatu beban
terhadap gaya-gaya dan juga beban yang mungkin ada pada bahan tersebut
Dalam ilmu statika keberadaan gaya-gaya yang mempengaruhi sistem menjadi
suatu obyek tinjauan utama Sedangkan dalam perhitungan kekuatan rangka
gaya-gaya yang diperhitungkan adalah gaya luar dan gaya dalam
261 Gaya Luar
Beban
Reaksi Reaksi
Beban puli
Gambar 25 Sketsa Prinsip Statika Kesetimbangan
( Popov EP 1996 )
Beban roda gigi
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
19
Adalah gaya yang diakibatkan oleh beban yang berasal dari luar sistem
yang pada umumnya menciptakan kestabilan konstruksi Gaya luar dapat berupa
gaya vertikal horisontal dan momen puntir Pada persamaan statis tertentu untuk
menghitung besarnya gaya yang bekerja harus memenuhi syarat dari
kesetimbangan
ΣFx = 0 (215)
ΣFy = 0 (216)
ΣM = 0 (217)
262 Gaya Dalam
Gaya dalam dapat dibedakan menjadi
1 Gaya normal (normal force) adalah gaya yang bekerja sejajar sumbu
batang
2 Gaya lintang geser (shearing force) adalah gaya yeng bekerja tegak lurus
sumbu batang
3 Momen lentur (bending momen)
Persamaan kesetimbangannya adalah (Popov EP 1996)
sect Σ F = 0 atau Σ Fx = 0
Σ Fy = 0 (tidak ada gaya resultan yang bekerja pada suatu benda)
sect Σ M = 0 atau Σ Mx = 0
Σ My = 0 (tidak ada resultan momen yang bekerja pada suatu benda)
263 Tumpuan
Dalam ilmu statika tumpuan dibagi atas
1 Tumpuan rolpenghubung
Tumpuan ini dapat menahan gaya pada arah tegak lurus penumpu
biasanya penumpu ini disimbolkan dengan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
20
Gambar 26 Sketsa Reaksi Tumpuan Rol
2 Tumpuan sendi
Tumpuan ini dapat menahan gaya dalam segala arah
Gambar 27 Sketsa Reaksi Tumpuan Sendi
264 Diagram Gaya Dalam
Diagram gaya dalam adalah diagram yang menggambarkan besarnya
gaya dalam yang terjadi pada suatu konstruksi Sedang macam-macam diagram
gaya dalam itu sendiri sebagai berikut
1 Diagram gaya normal (NFD)
Yaitu diagram yang menggambarkan besarnya gaya normal yang terjadi
pada suatu konstruksi
2 Diagram gaya geser (SFD)
Yaitu diagram yang menggambarkan besarnya gaya geser yang terjadi
pada suatu konstruksi
3 Diagram moment (BMD)
Yaitu diagram yang menggambarkan besarnya momen lentur yang terjadi
pada suatu konstruksi
27 Mesin Bubut
Proses permesinan adalah waktu yang dibutuhkan untuk mengerjakan
elemen-elemen mesin yang meliputi proses kerja mesin dan waktu pemasangan
Reaksi
Reaksi
Reaksi
( Popov EP 1996 )
( Popov EP 1996 )
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
21
Pada umumnya mesin-mesin perkakas mempunyai bagian utama yaitu
a Motor penggerak (sumber tenaga)
b Kotak transmisi (roda-roda gigi pengatur putaran)
c Pemegang benda kerja
d Pemegang pahatalat potong
Prinsip kerja mesin mesin bubut adalah benda kerja yang berputar dan
pahat yang menyayat baik memanjang maupun melintang Sedangkan macam-
macam pekerjaan yang dapat dikerjakan dengan mesin ini adalah antara lain
- Pembubutan memanjang dan melintang
- Pengeboran
- Pembubutan dalam atau memperbesar lubang
- Membubut ulir luar dan dalam
Perhitungan waktu kerja mesin bubut adalah
1 Kecepatan pemotongan (v)
V = πD (218)
Dimana
D = diameter banda kerja (mm)
N = kecepatan putaran (rpm)
2 Pemakanan memanjang
Waktu permesinan pada pemakanan memanjang adalah
n = d
v
1000p
(219)
Tm = nS
L
r (220)
Dimana
Tm = waktu permesinan memanjang (menit)
L = panjang pemakanan (mm)
S = pemakanan (mmput)
n = putaran mesin (Rpm)
d = diameter benda kerja (mm)
v = kecepatan pemakanan (mmnt)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
22
3 Pada pembubutan melintang
Waktu permesinan yang dibutuhkan pada waktu pembubutan melitang
adalah
Tm = nS
r
r (221)
Dimana
r = jari-jari bahan (mm)
28 Pengecoran atau penuangan (casting)
Pengecoran atau penuangan (casting) merupakan salah satu proses
pembentukan bahan bakubahan benda kerja yang relatif mahal dimana
pengendalian kualitas benda kerja dimulai sejak bahan masih dalam keadaan
mentah Komposisi unsur serta kadarnya dianalisis agar diperoleh suatu sifat
bahan sesuai dengan kebutuhan sifat produk yang direncanakan namun dengan
komposisi yang homogen serta larut dalam keadaan padat
Proses penuangan juga merupakan seni pengolahan logam menjadi bentuk
benda kerja yang paling tua dan mungkin sebelum pembentukan dengan
panyayatan (chipping) dilakukan Sebagai mana ditemukan dalam artifacts kuno
menunjukkan bukti keterampilan yang luar biasa dalam pembentukan benda dari
bahan logam dengan menuangkan logam yang telah dicairkan (molten metals)
kedalam cetakan pasir khusus menjadi bentuk tertentu Pengecoran dengan
menggunakan cetakan pasir juga merupakan teknologi yang menuangkan larutan
cair dari logam secara hati-hati kedalam cetakan pasir yang sudah dipersiapkan
dengan hasil yang mendekati sempurna Oleh karena itulah proses pembentukan
melalui teknik penuangan ini juga digunakan pada level kebangsawanan seperti
pembuatan benda-benda seni seperti ornament alam dan alat memasak dan lain-
lain
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
23
BAB III
PERENCANAAN DAN PERHITUNGAN
31 Cara KerjaSistemTransmisiPadaMesinPemerasBatangSorghum
Cara kerja mesin ini adalah tenaga dari motor diesel akan dipindahkan
melalui belt menuju puli besar setelah itu putaran ditransmisikan melalui roda gigi
transportir pertama ke roda gigi sedang kemudian putaran itu ditransmisikan lagi
oleh roda gigi transportir kedua ke roda gigi besar Putaran roda gigi besar ini
dihubungkan dengan roda gigi pada rol depan sehingga poros rol berputar
Selanjutnya putaran poros rol depan ini ditransmisikan ke poros rol atas dan
belakang melalui tiga buah roda gigi sehingga poros rol atas dan belakang dapat
berputar Putaran ketiga buah rol dibuat searah agar saat batangsorghum
dimasukkan batangsorghum dapat terbawa oleh rol
Secara garis besar proses mesin pemeras batangsorghum adalah mula-
mula batangsorghum dimasukkan antara rol atas dan rol depan kemudian rol
menggilas batangsorghum Penggilasan rol pertama masih tersisa nira dalam
ampas yang kemudian digilas kembali oleh rol belakang sehingga tidak ada lagi
nira yang tersisa dalam ampas Nira tersebut akan jatuh ke penadah yang telah
disediakan Nira yang telah terkumpul dalam penadah tersebut dapat langsung
digunakan untuk proses pembuatan bio etanol selanjutnya
32 PerencanaanPulidanSabuk
Diketahuispesifikasitransmisipadamesinpemerasbatangsorghumdandiesel
sebagaiberikut
1 Putarandiesel ( 1N ) = 1420 Rpm
2 Diameter puli yang digerakan ( 2D ) = 795 mm
3 Panjangsumbupuli dieseldanpuli yang digerakkan( x ) = 4m
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
24
Analisa perhitungan
1 Kecepatan sabuk
V = p 1d 抈學恘迷
= 米學 酵迷 學酵學 d迷恘迷
= 2972 ms
2 Panjang sabuk yang digunakan
dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig -+++=
x
ddxddL
4
)(2)(
2
221
21
p
= 157Ῠ04十0795邹十24十族ῨĖi能Ė行k闹邹潜ii 祖
=157(1195)+8+Ῠ能ĖƼk闹邹潜嫠o
=1876+8+001
=9886 m
3 Sudut kontak (q ) yang terjadi pada sabuk antara puli diesel dan pulimesin
pemeras batang sorghum
Gambar31Sabukdanpuli
x = 4 m
B Puli diesel
Puli yang digerakkan
A
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
25
Untuksabukterbuka sudutsinggung yang terjadiantarasabukdanpuli
Sin x
dd
x
rr
21212 -
=-
=a
= Ė行k闹能Ėi㷠i
a = 滚轨柜能嫠00495
= 283deg
Sudut kontak puli pada motor
θ = (180deg ndash 2 α) 180p
= (180deg ndash 2 283deg) 180
143
= (17434deg) 01744
= 304rad
Sudut kontak puli pada roda gigi
θ = (180deg+ 2 α) 180p
= (180deg + 2 283deg) 180
143
= (18566deg) 01744= 304 rad
4 Koefisien gesekan
micro = 054 ndash d恘學ad恘嫩剿
= 054 ndash d恘學ad恘嫩d幂蜜d
= 054 ndash d恘學密d米d
= 054 - 0233= 03
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
26
MenghitungBesarnyaKapasitasMesinPemerasBatangSorghum
Luassatubatangsorghum故实挥辊㷠
= 314 (12)2
= 452 16 mm2
Luassepuluhbatangsorghum = 452 16 mm2 x 10 batang
= 4521 6 mm2
Gaya pemerasanadalah
(Ft) = 鸟拟
= 嫠㷠iĖƼi念鸟狞i闹㷠嫠o弄弄潜
= 274kN
Gaya perasdengansudut 70
Ft = 2740 N cos 70
= 8375 N
Kemudianuntukmenentukandaya yang
diperlukanpadamesinpemerastebuiniadalahsebagaiberikut
Torsi padarolatas
T = Gaya x frac12 diameter
= 8375N x 0105 m
= 8775Nm
Dayauntukmemutarrol
P =m行行闹娘弄诺㷠π诺iĖoĖ
= 36738 watt
= Ƽo行Ƽm糯狞疟疟行io
= 492 HP
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
27
Perbandingantranmisi
1 Motor Puli A ΰ嫠ΰ㷠 = 劈㷠劈嫠
N2 = 嫠i㷠Ė铺i嫠行k闹
= 73232 Rpm
2 Puli B - Pinion C
Satuporos maka NA = NC
NA = 73232 Rpm
3 Pinion C ndash Roda Gigi D
ND = 劈品ΰ品劈劈
=嫠㷠i行Ƽ㷠Ƽ㷠破颇屏oĖi
= 15035Rpm
4 Roda Gigi D ndash Pinion E
Satuporosmaka ND=NE
ND = 15035Rpm
5 Pinion E ndash Roda Gigi F
NF = 劈琵ΰ琵劈毗
= 嫠闹ĖƼ闹㷠嫠闹m嫠㷠
= 398 Rpm 40 ࡨ Rpm
Torsi padarodagigiOslash 875 mm
T =鸟诺oĖ㷠胚诺iĖ
= Ƽo行Ƽm诺oĖ㷠气铺iĖ
= 8775Nm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
28
DayauntukmemutarporosrodagigiOslash 875 mm
P = 孽诺㷠π诺娘oĖ
= m行行闹诺㷠π诺嫠闹ĖoĖ
= 16734 watt
Torsipadaporospuli
T = 鸟诺oĖ㷠胚诺娘
= 嫠o行Ƽi诺oĖ㷠胚诺行ƼĖ
= 234Nm
Dayauntukmemutarporospuli
P = 孽诺㷠π诺娘oĖ
= 㷠Ƽi诺㷠π诺行ƼĖoĖ
= 17904 watt
= 嫠行kĖi糯狞疟疟行io
asymp 24 HP
Olehkarenaitu kitamengambil diesel dengandaya 24 HP
Daya yang ditransmisikan P = 24 HP
17904 W = Ῠ馆嫠石馆㷠) v = Ῠ馆嫠石馆㷠) 2972 馆嫠 石馆㷠 = 嫠行kĖi㷠k行㷠
馆嫠 石馆㷠 = 60242棺 (i)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
29
딸轨v硅棍逛闺锅轨 23 log 足飘前飘潜卒 = 幌嫠凰嫠 实0h果h04 实0912
log dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig
2
1
T
T = Ėk嫠㷠㷠Ƽ
log dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig
2
1
T
T = 0397
dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig
2
1
T
T = 249 (ii)
Dari persamaan (i) dan (ii) 60242十馆㷠馆㷠 实249
60242 + 馆㷠 = 249馆㷠
60242 = 149 馆㷠 馆㷠 = 40438 N 馆嫠 石404h棺实60242棺 馆嫠 = 100672 N
5 Massa per meter panjang sabuk (m)
m = Area x Panjang x Densitas
= A x 9886m x 1140kgm3= 9886 A kgm2
6 Gaya tarik sentrifugal (Tc)
Tc = m x V2
= 9886 A kgm2x (2972ms)2
= 9886 A x 8832784 N
= 873210o A N
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
30
7 Gaya tarik total
T = T1+ Tc
= 100672N+873210o A N (iii)
8 Gaya tarik maksimum pada sabuk (T)
T = As
= 410o A N (iv)
Dari persamaan (iii) dan (iv)
100672N+873210o A N = 410o A N
4732 10o A N = 100672 N
A = 212747 10能o桂㷠
A = 212747桂桂㷠
9 Daya yang ditransmisikan sabuk pada kecepatan v = 2935ms
P = )( 21 TT - v
= (100672 Nndash 40438N)2935 ms
= 17678679watt
= 2370 hP
v Daya yang ditransmisikan hanya 2370 hP hal ini dikarenakan pada
saat sabuk berputar terjadi selip antara sabuk dengan puli oleh karena itu daya
yang ditransmisikan tidak 24 hP
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
31
33 PerhitunganRoda Gigi
1 Dalam menghitung roda gigi AElig 124 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 8 mm
- Jumlah gigi (Z) 11
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 8 mm
= 2512 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 8 + 025 x 8 mm
= 18 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 8 mm x 11
= 88 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 88 mm ndash 2 (8mm + 025 x 8mm)
= 60 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 88 mm + 36 mm= 124 mm
f Adendum 1 m 8 mm
g Dedendum 125 m 10 mm
h Working depth 2 m 16 mm
i Total depth 225 m 18 mm
j Filled radius at root 04 m 32 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
32
2 Dalam menghitung roda gigi AElig875 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 14 mm
- Jumlah gigi (Z) 58
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 14 mm
= 4396 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 14 + 025 x 14 mm
= 315 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 14 mm x 58
= 812 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 812 mm ndash 2 (14 mm + 025 x 14 mm)
= 777 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 812 mm + 63 mm
= 875 mm
f Adendum 1 m 14 mm
g Dedendum 125 m 17 mm
h Working depth 2 m 28 mm
i Total depth 225 m 315 mm
j Filled radius at root 04 m 56 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
33
3 Dalam menghitung roda gigi AElig215 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 10 mm
- Jumlah gigi (Z) 17
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 10 mm
= 314 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 10 + 025 x 10 mm
= 225 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 10 mm x 17
= 170 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 170 mm ndash 2 (10 mm + 025 x 10 mm)
= 145 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 170 mm + 45 mm)
= 215 mm
f Adendum 1 m 10 mm
g Dedendum 125 m 125 mm
h Working depth 2 m 20 mm
i Total depth 225 m 225 mm
j Filled radius at root 04 m 4 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
34
4 Dalam menghitung roda gigi AElig604 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 8 mm
- Jumlah gigi (Z) 71
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 8 mm
= 2512 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 8 + 025 x 8 mm
= 18 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 8 mm x 71
= 568 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 568 mm ndash 2 (8 mm + 025 x 8 mm)
= 548 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 568 mm + 36 mm)
= 604 mm
f Adendum 1 m 8 mm
g Dedendum 125 m 10 mm
h Working depth 2 m 16 mm
i Total depth 225 m 18 mm
j Filled radius at root 04 m 32 mm
331 Menghitung Kekuatan Roda Gigi
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
35
1 kekuatan roda gigi AElig124 yang berfungsi sebagai pinion
a menghitung kecepatan pinion
Dalam menghitung kecepatan dari pinion dibutuhkan data-data
sebagai berikut
- Modul (m) 8 mm
- Jumlah gigi dari pinion (Tp) 11
- Jumlah putaran dari roda gigi pinion (柜颇) 124 rpm
- Jumlah gigi dari roda gigi (馆啤) 71
- Allowable Static Stress (fo) lampiran 4 105 kg桂桂㷠
- Lebar muka gigi (b) 15708 mm
- Faktor keamanan (Cs) lampiran 5 125
Kecepatan dari pinion adalah 惯 实挥果딸贵果柜贵100
实挥果桂果馆贵果柜贵100
实挥果8果11果124100
= 34264 mmenit
= 57 m detik
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
36
34 Desain Poros Roda Gigi
DesainPorosPulidanRodaGigi Pinion Dengan Gear
Diketahui P = 24 PK = 17904 watt T1 = 100672 N
N = 730 Rpm T2 = 40438 N
T1 T2 实25世
WGear = 3924 N
WPuli = 106635 N
σ = 40 Mpa = 40 N mm世 2
Km = 2
Kt = 2
DGear = 124 mm =RGear = 63 mm
DPuli = 795 mm = RPully = 3975 mm
Maka torsi yang di transmisikanoleh shaft
T = 鸟时oĖ㷠胚娘 实 嫠行kĖi时oĖ㷠胚时行ƼĖ = 234 Nm =234000Nmm
Bebankebawah vertical porospadapuli
= T1 + T2 + Wpuli =(100672 +40438 + 106635) N
= 247745 N
Torsi pada gear samapadaporos makabeban vertical keatasporospada gear
Ft = 孽捏扭泞狞暖实 㷠Ƽi时嫠Ė遣o㷠
= 39 x 103 N
Total bebanvertikalkeataspadaporos
Ft ndash Wgear = 3900 ndash 3924 = 386076 N
RC
386076 N
247745 N
RD
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
37
Dari momen di D
RC x 270 = 386076 x 380 + 247745 x 110
RC = 嫠io行Ėmmm嫩㷠行㷠闹嫠k闹㷠行Ė
RC = 6443 N
RD + 386076 = RC + 247745 N
RD = 6443 + 247745- 386076
RD = 110479 N
BM di gear danpuli = 0
BM di A = 386076 110 = 4246836 Nmm
BM di B = 247745 110 = 2715195 Nmm
BM maksimum di A maka M = MA = 4247 10Ƽ Nmm
Moment punter equvivalen
Te = 税ῨKm 时M邹㷠十ῨKt 时T邹㷠
= 税Ῠ2时4247 时10Ƽ邹㷠 十Ῠ2时24h时10Ƽ邹㷠
= 税721480h6 时10o 十2h6196 时10o
= 税957676h6 时10o
= 9786 10Ƽ Nmm
Te = 胚嫠o τ时dƼ
9786 10Ƽ = 气嫠o 时40딸h
dƼ = 12466242
d = 4995mm atau 50 mm
Diameter yang digunakan 50 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa poros pada mesin
dengan diameter 60 mm aman karena melebihi diameter yang diperlukan
yaitu 50 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
38
Gambar 32DesainPorosPulidanRoda Gigi Pinion
B C D
110 270
A C
BD
A
A
A
C D
B
B
D C
B
CD
(a) Space Diagram
(e) BM Diagram
(d) NFD
(c) SFD
(b) Torsi Diagram 234x103 Nmm
1241845Nmm
3048155Nmm
3924 N 106635 N
112895 N 277105 N
A B
110
Pinion Puli
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
39
DesainPorosRoda Gigi Pinion Dengan Gear
Diketahui T = 234x103Nmm
N = 150 Rpm
AC = 85 mm
BD = 85 mm
Dc = 215 mm = Rc = 175 mm
Dd = 604 mm = Rd = 302 mm
AB =290 mm
σ = 84 Nmm2
τ = 40 Mpa = 40 Nmm2
Θc = 80o
Wd = 810 N
Θc = 72o
Wc = 108 N
Km = 2
Kt = 2
Daya yang ditransmisikan
P x 60 = T2πN
P = 㷠Ƽi诺嫠Ėsup3㷠胚嫠闹ĖoĖ
= 36738 Kw
Karena Torsi kebawah di C dan di D sama Maka gayatangensialdigearC
FtC = 孽捏宁 =
㷠Ƽi诺嫠Ėsup3嫠行闹
= 1337 N
Ftcrsquo = 嫠ƼƼ行虐纽c嫠m
=4327 N
Gaya total kebawah di C = Ftc + Wc=4327 N + 108 N = 4435 N
Gaya tangensial gear D
FtD = 孽捏拧 =
㷠Ƽi诺嫠Ėsup3ƼĖ㷠 = 7748 N
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
40
Ftdrsquo = 行行im虐纽c嫠Ė
= 行行imĖ嫠om = 4612 N
Gaya total kebawah di C = FtD + WD=4612 N + 810 N = 5422 N
Maka RAdan RB = Reaksipada A dan B
RA + RB = 5422 N + 4435 N
= 9857 N
Momen di A
RB x 290 = 5422 x 205 + 4435 x 85
RB = 嫠嫠嫠嫠闹嫠Ė嫩Ƽ行ok行闹㷠kĖ
RB = 5133 N
RA = 9857 ndash 5133 = 4724 N
BM di C
MC = RA x 85
= 4724 x 85
= 401540Nmm
BM di D
MD = RB x 85
= 5133 x 85
= 436305Nmm
Maximum bending momen
M = MD = 436305Nmm
A
C D
B120
290
RB RA
5422 N 4435 N
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
41
MomenPuntirEquivalent
Te = 税ῨKmxM邹sup2十ῨKtxT邹sup2 = 税Ῠ2x4h6h05邹㷠 十Ῠ2x2h4≯10Ƽ邹sup2 = 税76x10嫠嫠 十219x10嫠嫠
= 税979x10嫠Ė
= 989 x 10闹 Nmm
989 x 10闹 Nmm = 气嫠o xτxdsup3
dsup3 = 1129275
d asymp 50 mm
untuk Equivalent bending momen ( Me)
Me = 嫠㷠 揍KmxM 十税ῨKwxM邹㷠十ῨKtxT邹] = 嫠㷠 揍Ῠ2x4h6h05邹十9890000] = 嫠㷠 1861610
= 930805Nmm
930805 Nmm= 气Ƽ㷠 xσbxdsup3
dsup3 = 1129275
d = 48 mm
darikedua diameter tersebutdiambil yang paling besar
d = 50 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa poros pada mesin
dengan diameter 65 mm aman karena melebihi diameter yang diperlukan
yaitu 50 mm Namun sebaiknya diameter poros yang digunakan adalah 60
mm tidak terlalu besar melebihi 50 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
42
3
A B
C D
120
290
A C
BD
A
A
A C D
B
B
D CB
C D
(a) Space Diagram
(e) BM Diagram
(d) NFD
(c) SFD
(b) Torsi Diagram 234x103 Nmm
436305 Nmm 401540 Nmm
4435N 5422N
5113 N 4724 N
Gambar 33DesainPorosRoda Gigi Pinion Dengan Gear
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
43
35 Menentukan Dimensi pasak
Pasakdigunakanuntukmenahangaya geser antara poros dengan rol
maupun poros dengan gear Bahanpasakterbuatdari ST 42
kekuatanbahandiketahuikekuatangesersebesar τ=40
Nmm2dankekuatantariksebesar
σ= 70 Nmm2
1 Kekuatanijin pasak
- Tegangantarikmaksimumpasak
σu = 70 Nmm2
σmax =σy
= 40 Nmm2
- Tegangangesermaksimumpasak
τ max = 嫠㷠σ max
= 嫠㷠40 Nmm㷠
= 20 Nmm㷠
2 Diameter poros diketahui 50 mm dari tabel didapat
w = 16 mm
t = 10mm
dan bila diketahui T = l x w x τ x 焦d = l x 16 x 42 x
a迷d = 16800 l N mm(i)
dan juga T = 靳學恘 x τ x 焦米 =
靳學恘 x 42 x a迷米 = 103 x 學迷恘N铰铰d (ii)
maka dari persamaan (i) dan (ii) didapat
l = 學迷米學迷恘梗铰铰d學恘密迷迷抈铰铰 = 61 31 mm
dan bila diketahui T = l x 缴d x σ x
焦d = l x 學迷d x 70 x
a迷d = 87510 l N mm(iii)
maka dari persamaan (ii) dan (iii) didapat
l = 學迷米學迷恘梗铰铰d密蜜a學迷抈铰铰 = 1177 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
44
maka dimensi pasak adalah w = 16 mm t = 10 mm l = 1177 mm
351 Lubangpasak
Proses penggefrasisan untuk lubangpasakw = 16 mm t = 10 mm l =
1177 mm dengan menggunakan 2 mata frais diameter 5 mm dan 16 mm dua
tahap Bahan poros baja ST 34 Sebelum proses pengefraisan terlebih dahulu
pastikan matafrais tidak dalam keadaan rusak
1 Waktu pengerjaan dengan mata frais 5 mm
Putaran (n) = 150 rpm
Sr = 018
Kedalaman (l) = 10 mm
Waktu untuk sekali pengefraisan
Tm =nSr
ld
30 +
=ĖƼ闹嫩ƼĖ嫠m嫠闹Ė
= 0167 menit
Pengefraisan dilakukan di 4 titik sehingga waktu pengefraisan
= 4 x 0167
= 0668 menit
Waktu setting = 5 menit
Waktu pengefraisan untuk mata frais 5 mm adalah 0668 + 5 = 5668menit
2 Waktu pengefraisan 16 mm dengan mata frais28 mm
Putaran (n) = 150 rpm
Sr = 018
Kedalaman(l) = 10 mm
Waktu untuk sekali pengefraisan
Tm =nSr
ld
30 +
=ĖƼ㷠闹嫩ƼĖ嫠m嫠闹Ė= 038 menit
Pengefraisan dilakukan di 4 titik sehingga waktu pengefraisan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
45
= 4 x 038
= 152 menit
Waktu setting = 5 menit
Waktu pengerjaan untuk mata frais 5 mm adalah 152 + 5 = 652 menit
Waktu total pengerjaan untuk pengefraisan lubang pasak= 12188 menit
atau 13 menit
36 Desain untuk rumah bearing
Untuk diameter bearing 40 mm diameter bor 17 mm lebar bearing 12
mm Dengan no bearing 203 hasil ini didapat dari tabel bearing maka tebal rumah
bearing adalah
Diketahui 逛 = 60 mm ( jarak antar baut)
w = 9465 N
σ ( tegangan bending cast iron) = 15 N桂桂㷠
棍实顺h灌逛2 σ l
棍实顺h94656021512
棍实radic47h25
t = 2175 mm
Untuk diameter bearing 50 mm diameter bor 20 mm lebar bearing 15
mm Dengan nomor bearing 304 hasil ini didapat dari tabel bearing maka tebal
rumah bearing adalah
Diketahui
a =70 mm ( jarak antar baut)
w = 1134 N
σ ( tegangan bending cast iron) = 15 N桂桂㷠
棍实顺h灌逛2 σ l
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
46
棍实顺h11h47021515
棍实税5292
t = 23 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa rumah bearing yang ada pada mesin adalah aman dengan tebal 25 mm
37 Perhitungan Las
Pengelasan yang ada pada kontruksi alat ini terbagi menjadi 2 jenis
untuk bagian rangka adalah las sudut dan las V menggunakan las listrik
Perhitungan kekuatan las pada sambungan tepi padarangka dengan tebal plat 10
mm panjang pengelasan 500 mm sehingga untuk memperhitungkan kekuatan las
ditentukan A dengan
A = 10mm sin 45 500 mm
= 10mm 0707 500 mm
= 3535 mm2
Elektroda yang digunakan E 6013
E 60 = Kekuatan tarik terendah setelah dilaskan adalah 60000 psi atau 420
Nmm2
1 = Posisi pengelasan mendatar vertical atas kepala dan horizontal
3 = Jenis listrik adalah DC poloaritas bolik (DC+) diameter elektroda 5 mm
arus 230 ndash 270 A tegangan 27-29 V
Tegangan yang terjadi pada sambungan adalah
Fmax = ƼĖĖ铺km嫠㷠
= 14715 N
AF max
=s
353551471 N
=s
= 0416 Nmm2
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
47
Tegangan tarik ijin las (st)
st = 05 s ijin
= 05 420 Nmm2
= 210 Nmm2
Karena s pengelasan lts ijin maka pengelasan aman
38 MenentukanKapasitasPenggilasanBatangSorghum
Kapsitaspenggilasan = keliling roll x jumlahputaran
= 2 π r x 40 Rpm
= 2 π 0105 x 40 Rpm
= 26376 mmenit
Kapasitas = kapasitaspenggilasan x beratsorghum x jumlahbatangsorghum
= 263 x 0125 kgm x 10
= 6594 Kgmenit x 60
= 3956 Kgjam
Atau 4000 Kgjam
Makakapasitasmesinpemerasbatangsorghuminiadalah 4000 Kgjam
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
48
BAB IV
PROSES PEMBUATAN ALAT 41 Pembuatan Mesin
Mesin ini dibuat atas kerjasama antara mahasiswa Teknik Universitas
Sebelas Maret dengan bengkel mesin Universitas Sebelas Maret Untuk
menyelesaikannya dibutuhkan waktu 3 bulan dan untuk pengetesan mesin
membutuhkan waktu 1 minggu
411 BahanYang Digunakan
a Dua buah rol dengan diameter 200 mm dan sebuah rol dengan diameter
250 mm sebagai penggilas
b Besi plat dengan tebal 10mm sebagai tempat penghantar nira dan
sorghum
c Besi profil U ukuran 150 x 38 x 38 mm sebagai rangka dan landasan
d Kayu jati ukuran 150 mm x 200 mm sebagai landasan mesin
e Kuningan plat sebagai bantalan geser metal
f Bearing
g Baut M 14 dan M 12 sebagai pengunci bantalan
h Besi diameter 60 mm dan 50 mm sebagai poros
412 Alat Yang Dibutuhkan
a Gergaji
b Mesin bubut
c Mesin bor
d Mesin gerinda
e Mesin las
f Meteran
g Siku mistar baja
h Amplas
i Catthinner
j Kapur
k kuas
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
49
413 Peta Operasi Kerja
Peta operasi kerja adalah Peta Kerja yang menggunakan urutan kerja
dengan jalan membagi pekerjaan tersebut kedalam elemen-elemen operasi
secara detail
Peta Operasi Kerja Pembuatan Roda Gigi dan Roll
Poros Roda Gigi 1 amp 2 Poros Rol 3 4 amp 5 Roda gigi
0-1 0-1 0-1
0-2 0-2 0-2
1-1
1-2
1-3
1-2
1-1
1-1
Di ukur dengan sket match
Operasi Bubut
Pemeriksaan ukuran
0-3
0-4
0-3
0-4
0-3
0-5
Di ukur dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan ukuran
Pembuatan cetakan
Pemeriksaan ukuran
Operasi pengecoran
Di ukur dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan ukuran
Pemeriksaan ukuran
Pemeriksaan ukuran
Operasi mesin bor
Pemeriksaan ukuran
0-4
Operasi mesin gerinda
Pemeriksaan ukuran
1-2
Dirakit
0-5
Proses Perlakuan panas
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
50
Resume
Langkah Kerja Pembuatan Poros Roda Gigi 1 amp 2
- Operasi 1 Proses pengukuran dengan sket match poros yang akan
Dibubut menandainya sesuai dengan ukuran masing-
masing poros
- Operasi 2 Proses pembubutan pada ujung kanan sepanjang 300 mm
dari diameter 70 mm menjadi diameter 65 mm
- Pemeriksaan 1 Diperiksa ukurannya
- Operasi 3 Mengukur dengan menggunakan sket match
- Operasi 4 Dilakukan proses pembubutan pada ujung kiri sepanjang
250 mm dari diameter 70 mm menjadi diameter 65 mm
- Pemeriksaan 2 Diperiksa ukurannya
- Operasi 5 Proses pengefraisan sepanjang 50 mm dengan kedalaman
7mm
- Pemeriksaan 3 Diperiksa ukurannya
Poses pengerjaan
Bahan cast iron grade 15 Oslash70 panjang 555 mm
1 Mengambil bahan dan perlengkapan mesin bubut
2 Mengecek ukuran bahan dan alat bantu yang diperlukan
3 Mempersiapkan mesin bubut dan perlengkapan yang lainya
4 Menyeting pahat dan putaran mesin bubut
5 Menyekam benda kerja sepanjang 180 mm
6 Membubut rata permukaan ujung benda kerja
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
51
7 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadiOslash 65 mm
sepanjang 500 mm
8 Membalik benda kerja
9 Menyekam benda kerja sepanjang 220 mm
10 Memfacing benda kerja sampai benda kerja berukuran panjang 550 mm
11 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadiOslash65 mm
sepanjang250 mm
12 Menganti pahat rata dengan pahat alur
13 Membubut alur benda kerja dengan posisi pahat alur 50 mm dari ujung
benda kerja sedalam 95 mm
14 Mengganti pahat alur dengan pahat rata
15 Melepas benda kerja
Poses pengerjaan
Bahan cast iron grade 15 Oslash 70 panjang 310 mm
1 Mengambil bahan dan perlengkapan mesin bubut
2 Mengecek ukuran bahan dan alat bantu yang diperlukan
3 Mempersiapkan mesin bubut dan perlengkapan yang lainya
4 Menyeting pahat dan putaran mesin bubut
5 Menyekam benda kerja sepanjang 100 mm
6 Membubut rata permukaan ujung benda kerja
7 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadi Oslash 65 mm
sepanjang 150 mm
8 Membalik benda kerja
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
52
9 Menyekam benda kerja sepanjang100 mm
10 Memfacing benda kerja sampai benda kerja berukuran panjang 300 mm
11 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadi Oslash65 mm
sepanjang 160 mm
12 Mengganti pahat rata dengan pahat alur
13 Membubut alur benda kerja dengan posisi pahat alur 50 mm dari ujung
benda kerja sepanjang 78 mm sedalam 95 mm
14 Mengganti pahat alur dengan pahat rata
15 Melepas benda kerja
Langkah Kerja Pembuatan Roda Gigi
- Operasi 1 Proses pengukuran dengan sket match dan meteran untuk
roda gigi yang akan dibuat
- Operasi 2 Proses pembuatan cetakan negative sesuai dengan ukuran
masing-masing roda gigi yang akan dibuat
- Pemeriksaan 1 Diperiksa ukurannya
- Operasi 3 Proses pengecoran dan pembentukan roda gigi
- Operasi 4 Proses penghalusan setelah proses pengecoran
- Operasi 5 Proses perlakuan panas dengan penambahan kadar carbon
untuk meningkatkan tingkat kekerasannya
- Pemeriksaan 2 Diperiksa ukurannya
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
53
Proses pengecoran untuk pembuatan Puli dan Roda Gigi
Gambar 41 Roda gigi lurus
a) Proses awal pembuatan cetakan ini dilakukan dengan terlebih dahulu
membuat model atau Pola dengan posisi model berada pada kedua
bagian cetakan yakni drag dan cope maka model dibuat dari dua keping
kayu (papan) yang digabungkandengan model yang berbentuk bundar
b) Pengerjaan berikutnya ialah pembuatan inti dimana inti (teras) ini dibuat
dari pasir cetak dari jenis Pasir minyak atau pasir kwarsa dengan
campuran minyak nabati
d) Urutan pekerjaan yang harus dilakukan dan dipersiapkan sebelum
pengisian pasir kedalam rangka cetak antara lain
- Menyiapkan plat (papan) landasan
- Tempatkan rangka cetak diatas papan untuk cetakan bawah (drag)
dengan pola inti (kayu) untuk kedudukan inti (teras) pasir
e) Pengisian pasir kedalam rangka cetak
f) Pembuatan saluran dengan cara memasangkan saluran secara tegak lurus
g) Pekerjaan berikutnya ialah menempatkan kembali rangka cetak yakni
menggabungkan kedua cetakan (drag dan cope) pada benda bulat
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
54
simetris ini sebenarnya tidak terlalu sulit dimana yang paling penting
adalah penempatan posisi kedudukan Intinya telah ditempatkan ditengah-
tengah rangka cetak dengan memposisikan lubang cope pada inti serta
posisi pen pengarah dari rangka cetak dalam keadaan sejajar maka posisi
rongga sudah sejajar
h) Proses penuangan merupakan proses yang menentukan keberhasilan
dalam pembentukan benda kerja oleh karena itu didalam pelaksanaannya
harus dilakukan secara hati-hati terutama dalam memperlakukan cetakan
ini Dan yang paling penting lagi dalam proses penuangan ini ialah faktor
keselamatan kerja alat-alat keselamatan kerja seperti sarung tangan
sepatu kaca mata dan lain-lain hendaknya sangat diperhatikan
Gambar 42 Proses penuangan ( Hardi Sujana 2008 )
Langkah Kerja Pembuatan Rumah Bantalan
- Operasi 1 Pengukuran benda kerja untuk rumah bantalan dengan
ukuran 100 mm x 100 mm
- Operasi 2 Proses pemotongan dengan menggunakan mesin las sesuai
dengan yangdirencanakan
- Operasi 3 Pengerjaan penghalusan bekas potongan las dengan
gerinda tangan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
55
- Pemeriksaan 1 Dilakukan pemeriksaan ukuran rumah bantalan
- Operasi 4 Pada bagian rangka yang sudah dilasdiberi tanda titik dan
dibor dengan menggunakan bor tangan untuk menjadi
diameter 80 mm
- Operasi 6 Pemeriksaan ukuran lubang yang telah di bor
Proses Perakitan Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum
Perakitan merupakan tahap terakhir dalam proses perancangan dan
pembuatan suatu mesin atau alat dimana suatu cara atau tindakan untuk
menempatkan dan memasang bagian-bagian dari suatu mesin yang digabung dari
satu kesatuan menurut pasangannya sehingga akan menjadi perakitan mesin yang
siap digunakan sesuai dengan fungsi yang direncanakan
Sebelum melakukan perakitan hendaknya memperhatikan beberapa hal sebagai
berikut
1 Komponen-komponen yang akan dirakit telah selesai dikerjakan dan telah
siap ukuran sesuai perencanaan
2 Komponen-komponen standar siap pakai ataupun dipasangkan
3 Mengetahui jumlah yang akan dirakit dan mengetahui cara pemasangannya
4 Mengetahui tempat dan urutan pemasangan dari masing-masing komponen
yang tersedia
5 Menyiapkan semua alat-alat bantu untuk proses perakitan
Langkah kerja
1 Memasang rol ke- 1 ke- 2 dan ke- 3 pada rangka yang pada kedua
ujungnya terlebih dahulu dipasang bantalan
2 Memasang roda gigi pada poros rol 1 2 dan 3 kemudian dipasak
3 Memasang roda gigi pada sisi luar poros rol kemudian dipasak
4 Memasang poros transmisi pada rangka yang kedua ujungnya dipasangi
bantalan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
56
5 Memasang puli roda gigi pinion dan roda gigi pada poros transmisi
kemudian dipasak
6 Mengecek semua kondisi sambungan dan pergerakan dari roda-roda gigi
42 Perawatan Alat
Perawatan adalah suatu kegiatan atau pekerjaan yang bertujuan untuk
memperpanjang umur mesin Dengan adanya perawatan diharapkan mesin dapat
selalu dalam kondisi siap pakai dan bekerja dengan baik Jenis perawatan tersebut
adalah mengupayakan pencegahan kerusakan sedini mungkin dengan cara
perawatan secara rutin maupun secara berkala
Adapun alasan-alasan yang mendasari diperlukannya perawatan adalah
a Mesin lebih tahan lama dan berfungsi dengan baik
b Menghindari kerusakan sedini mungkin
c Mengurangi penggantian komponen yang rusak dikarenakan sering
dalam pemakaian
Pemeliharaan alat ini mencakup seluruh rangkaian dan komponen mesin pemeras
sorghum yang meliputi
1 Poros dan Rol
Hal-hal yang perlu dilakukan dalam pemeliharaan poros dan rol adalah
a Rol setelah selesai digunakan dibersihkan dari sisa-sisa kotoran dan cairan
yang masih menempel
b Antara poros dan bearing diberi pelumas agar dapat berputar dengan lancar
2 Roda gigi
Hal-hal yang dilakukan untuk perawatan roda gigi
a Melumasi roda gigi tersebut supaya gesekannya dapat lebih halus dan
tidak cepat aus
b Setiap selesai digunakan roda gigi harus dibersihkan dan dicek untuk
mengetahui keadaan gigi-giginya
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
57
3 Rangka
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan rangka adalah
a Mengecat rangka untuk menghindari karat dan keropos
b Membersihkan rangka setelah digunakan untuk menggilas tebu
c Memeriksa sambungan las pada rangka secara berkala
4 Bantalan
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan bantalan
a Melumasi bantalan dengan grease
b Dalam penggunaan apabila perputaran poros dan rol terasa berat dan
suaranya agak kasar maka harus dicek keadaan bantalannya masih dalam
keadaan baik atau tidak
5 Puli dan sabuk
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan puli dan sabuk
a Memeriksa sabuk sebelum digunakan untuk memeras batang sorghum
b Setelah selesai digunakan membersihkan puli dan sabuk dari kotoran dan
debu
6 Diesel
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan diesel
a Mengecek selalu kondisi air pendingin pada mesin diesel
b Mengecek putaran mesin diesel apakah stabil atau tidaknya bila tidak
segera melakukan pengecekan mesin diesel secara menyeluruh
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
58
43 Analisa Biaya Komponen Mesin
Tabel 41 a Biaya Komponen Mesin
No Jenis Komponen Jumlah Harga satuan (Rp)
Harga (Rp)
1 Gear Oslash 20 l = 15 cm 3 30 kg 20000 kg 1800000 2 Gear Oslash 10 l = 10 cm 2 40 kg 20000 kg 1600000 3 Pulley Oslash 100 l = 15 cm 1 100 kg 20000 kg 2000000 4 Gear Oslash 80 l = 15 cm 1 120 kg 20000 kg 2400000 5 Gear Oslash 60 l = 15 cm 1 80 kg 20000 kg 1600000 6 Roller Oslash 20 p = 35 cm 2 60 kg 20000 kg 2400000 7 Roller Oslash 22 l = 15 cm 1 80 kg 20000 kg 1600000 8 Poros penggerak roda gigi 2 20 kg 20000 kg 800000 9 Poros roller 3 15 kg 20000 kg 900000 10 Pasak p=15x1x1 cm 1022000 220000
11 Baut Oslash 26 mm Baut besar untuk dudukan
8 10000 80000
12 Baut Oslash 26 mm Baut pengunci roller
4 15000 60000
13 Plat U p= 10x6x1cm 10m 70000 700000
14 Baut Oslash 22 mm Baut pengunci roda gigi
8 10000 80000
15 Baut Oslash 24 mm Baut penyetel horisontal
2 15000 30000
16 Bearing roller Oslash 40 mm 680000 480000 17 Bearing gear Oslash 50 mm 2 110000 220000 18 Bantalan jati 1000000
19 Beaya Transport mesin dari kudus
750000
20 Beaya lain-lain 250000 Total dana 18980000
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
59
b Honor Teknisi
No Nama Anggaran Waktu Biaya (Rp)
Total (Rp)
1 Honor Teknisi pembuatan 3 buah roller (1 orang )
1 bulan 600000 600000
2 Honor Teknisi pembuatan 5 buah roda gigi pinion (1orang )
2 minggu
600000 600000
3 Honor Teknisi pembuatan 2 buah roda gigi besar (1 orang )
2 minggu
500000 500000
4 Honor Teknisi pembuatan 1 buah pulley (1 orang )
2 minggu
300000 300000
5 Honor Teknisi pembuatan 3 buah mantel roller (1 orang )
3 minggu
1200000 1200000
Total 3200000
Biaya total pembuatan mesin pemeras batang sorghum
Biaya teknisi Rp 320000000
Biaya komponen mesin Rp 1898000000 +
Rp 2218000000
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
60
BAB V
PENUTUP
51 Kesimpulan
Dari hasil Re-Kalkulasi Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum ini
dapat disimpulkan
1 Mesin pemeras batang sorghum ini bekerja dengan menggunakan
penggerak diesel dengan daya 24 hP dan putaran 1420 Rpm
2 Mesin Pemeras Batang Sorghum ini memiliki kapasitas 4000 kgjam
3 Total biaya untuk membuat Mesin Pemeras Batang Sorghum sebesar
Rp22180000-
4 Mesin Pemeras Batang Sorghum ini memiliki tiga buah roller dengan
putaran 40 Rpm dan tiga tingkatan sistem transmisi dengan tiga buah
poros penyangga
52 Saran
Terkait dengan referensi dan data yang didapat masih kurang maka
perhitungan dilakukan dengan asumsi data sehingga bila dilakukan perhitungan
ulang jawaban yangdiasumsikan masih kurang akurat dan kurang tepat
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
61
DAFTAR PUSTAKA
J E Shigley dan Larry D M 1995 ldquoPerancanaan Teknik Mesinrdquo jilid II Edisi
keempat ErlanggaJakarta
Jutz H dan Scharkus E 1996 ldquo Westerman Table for The Metal Traderdquo New
Delhi Weley Eastern Limited
Khurmi RS amp Gupta JK 2002 Machine DesignSCHadamp Company LTD
Ram Nagar-New Delhi
Popov EP 1996 Mekanika Teknik (Machine of Material) Erlangga Jakarta
Sato T dan N Sugiarto H 1994 ldquoMenggambar Mesin Menurut Standart Isordquo PT
Pradya Paramita jakarta
Sularso dan Suga K 1987 Dasar dan PemilihanElemenMesin Cetakankeenam
PradnyaParamitha Jakarta
KenyonWdanGinting D 1985 Dasar-dasarPengelasanErlangga Jakarta
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
8
Oslash Kecepatan transmisi roda gigi dapat ditentukan sehingga dapat digunakan
dengan pengukuran yang kecil dan daya yang besar
Roda gigi harus mempunyai perbandingan kecepatan sudut tetap antara
dua poros Di samping itu terdapat pula roda gigi yang perbandingan kecepatan
sudutnya dapat bervariasi
231 Roda gigi Lurus
Roda gigi lurus digunakan untuk poros yang sejajar atau paralel
Dibandingkan dengan jenis roda gigi yang lain roda gigi lurus ini paling mudah
dalam proses pengerjaannya (machining) sehingga harganya lebih murah
Ciri-ciri roda gigi lurus adalah
1 Daya yang ditransmisikan lt 25000 Hp
2 Putaran yang ditransmisikan lt 100000 Rpm
Jenis-jenis roda gigi lurus antara lain
1 Roda gigi lurus (External Gearing)
Roda gigi lurus (External Gearing) pasangan roda gigi lurus ini digunakan
untuk menaikkan atau menurunkan putaran dalam arah yang berlawanan
Gambar 21 Roda Gigi Lurus Luar
( Yefri Chan ST MT 2011)
232 Nama-nama Bagian Roda gigi
Berikut beberapa buah istilah yang perlu diketahui dalam perancangan
roda gigi yang perlu diketahui yaitu
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
9
1 Lingkaran pitch (pitch circle)
Lingkaran khayal yang menggelinding tanpa terjadinya slip Lingkaran ini
merupakan dasar untuk memberikan ukuran-ukuran gigi seperti tebal gigi jarak
antara gigi dan lain-lain
2 Pinion
Roda gigi yang lebih kecil dalam suatu pasangan roda gigi
3 Diameter lingkaran pitch (pitch circle diameter)
Merupakan diameter dari lingkaran pitch
4 Diametral Pitch
Jumlah gigi persatuan pitch diameter
5 Jarak bagi lingkar (circular pitch)
Jarak sepanjang lingkaran pitch antara profil dua gigi yang berdekatan
atau keliling lingkaran pitch dibagi dengan jumlah gigi secara formula dapat
ditulis
zd
t b1p=
6 Modul (module)
Modul adalah perbandingan antara diameter lingkaran pitch dengan jumlah
gigi
z
dm b1=
7 Adendum (addendum)
Jarak antara lingkaran kepala dengan lingkaran pitch dengan lingkaran
pitch diukur dalam arah radial
8 Dedendum (dedendum)
Jarak antara lingkaran pitch dengan lingkaran kaki yang diukur dalam arah
radial
9 Working Depth
Jumlah jari-jari lingkaran kepala dari sepasang rodagigi yang berkontak
dikurangi dengan jarak poros
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
10
10 Clearance Circle
Lingkaran yang bersinggungan dengan lingkaran addendum dari gigi yang
berpasangan
11 Pitch point
Titik singgung dari lingkaran pitch dari sepasang roda gigi yang
berkontak yang juga merupakan titik potong antara garis kerja dan garis pusat
12 Operating pitch circle
lingkaran-lingkaran singgung dari sepasang roda gigi yang berkontak dan
jarak porosnya menyimpang dari jarak poros yang secara teoritis benar
13 Addendum circle
Lingkaran kepala gigi yaitu lingkaran yang membatasi gigi
14 Dedendum circle
Lingkaran kaki gigi yaitu lingkaran yang membatasi kaki gigi
15 Width of space
Tebal ruang antara rodagigi diukur sepanjang lingkaran pitch
16 Sudut tekan (pressure angle)
Sudut yang dibentuk dari garis normal dengan kemiringan dari sisi kepala
gigi
17 Kedalaman total (total depth)
Jumlah dari adendum dan dedendum
18 Tebal gigi (tooth thickness)
Lebar gigi diukur sepanjang lingkaran pitch
19 Lebar ruang (tooth space)
Ukuran ruang antara dua gigi sepanjang lingkaran pitch
20 Backlash
Selisih antara tebal gigi dengan lebar ruang
21 Sisi kepala (face of tooth)
Permukaan gigi diatas lingkaran pitch
22 Sisi kaki (flank of tooth)
Permukaan gigi dibawah lingkaran pitch
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
11
23 Puncak kepala (top land)
Permukaan di puncak gigi
24 Lebar gigi (face width)
Kedalaman gigi diukur sejajar sumbunya
Gambar 22 Bagian-bagian dari Roda Gigi Lurus
( Khurmi dan Gupta 2002)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
12
24 Komponen-Komponen Mesin Pemeras Batang Sorghum
241 Gear
Gear merupakan sebuah alat yang yang digunakan untuk meneruskan daya
dari poros ke poros lain (Kurmi 2002)
Rumus- rumus perhitungan roda gigi
- Modul (m)
- Jumlah gigi (Z)
- Kelonggaran ( clearance = C )
a Menghitung pitch (P)
P = π x m
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
f Adendum 1 m
g Dedendum 125 m
h Working depth 2 m
i Total depth 225 m
j Filled radius at root 04 m
242 Poros
Dalam pembuatan mesin pemeras batang sorghum rol diperlukan untuk
memeras batang sorghum Poros sendiri adalah batang logam berpenampang
lingkaran yang berfungsi untuk memindahkan putaran atau mendukung suatu
beban
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
13
Jika poros meneruskan daya maka poros mengalami momen puntir akibat
daya yang diteruskan sehingga pada penampang normal sepanjang poros terjadi
tegangan puntir Poros transmisi berfungsi meneruskan daya pada poros terjadi
gaya puntir dan pada penampang poros terjadi tegangan puntir
Bahan poros yang digunakan harus sesuai dengan fungsi poros tersebut
Untuk mendapatkan dimensi poros yang sesuai dibutuhkan gaya-gaya yang
bekerja pada poros tersebut Dengan gaya tersebut dapat ditentukan momen yang
bekerja Dengan mengetahui kekuatan material poros dan momen yang terjadi
maka didapatkan diameter poros yang diperlukan
Bahan dan diameter yang digunakan pada poros rol adalah sama Untuk
mengetahui beban reaksi yang terjadi pada poros dirumuskan sebagai berikut
1 Tinjauan terhadap momen puntir ekuivalen (Kurmi 2002462)
Te = radicAgrave挠十馆挠helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(21)
atau dengan persamaan
Te = 錰좨 τs D
3 ( Poros padat )
Te = 錰좨 C Do3 (1 - K4) ( Poros berongga )
2 Tinjauan terhadap momen lengkung ekuivalen (Kurmi 2002463)
Me = 좨挠 ( M + radicAgrave挠十馆挠) helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(22)
atau
Me = 錰脑挠徽评D3 ( Poros padat )
Me = 錰脑挠徽评Do3(1 - K4) ( Poros berongga )
Dimana Te = momen puntir ekuivalen ( Kgm)
Me = momen bending ekuivalen ( Kgmm )
Do = diameter luar poros ( mm )
K = Di Do ( ditentukan = 04 )
τs =tegangan geser ( Kgmm2 )
σt = tegangan tarik ( Kgmm2 )
M = momen lentur yang terjadi ( Kgmm )
T = torsi yang terjadi (Kgmm)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
14
243 Rol
Sebuah rol pemeras terdiri dari mantel (selubung) yang biasanya terbuat
dari besi cor dan di pasang dengan cara disusutkan pada sebuah poros yang
terbuat dari baja tempa Berikut ini adalah gambar dari seperangkat rol pemeras
batang sorghum
( Yefri Chan ST MT 2011)
Gambar 23 Sebuah Rol Pemeras Batang Sorghum
Biasanya menurut standar dari Amerika ukuran diameter leher poros
seperti gambar diatas adalah separuh dari diameter rol gilingan
Mantel rol sendiri terbuat dari besi cor dengan campuran dari beberapa
logam lain seperti karbon mangan silisium fosfor dan belerang dengan
maksud untuk memperoleh hasil pengecoran yang baik sebagai rol pemeras
yaitu permukaannya keras dan berbutir kasar
244 Puli
Puli merupakan salah satu elemen dalam mesin yang berfungsi sebagai
alat yang meneruskan daya dari satu poros ke poros yang lain dengan
menggunakan sabuk Puli besi cor (Cast Iron Pulley) Puli secara umum terbuat
dari cast iron karena harganya yang lebih murah Puli yang digunakan pada
motor dan kompresor ini adalah terbuat dari cast iron
245 Sabuk
Sabuk berfungsi sebagai alat yang meneruskan daya dari satu poros ke
poros yang lain melalui dua puli dengan kecepatan rotasi sama maupun berbeda
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
15
2451 Perencanaan Puli dan Sabuk
1 Perbandingan kecepatan
Perbandingan antara kecepatan puli penggerak dengan puli pengikut
ditulis dengan persamaan sebagai berikut 潜前实融前融潜 (23)
Dimana
D1 = Diameter puli penggerak (mm)
D2 = Diameter puli pengikut (mm)
N1 = Kecepatan puli penggerak (Rpm)
N2 = Kecepatan puli pengikut (Rpm)
2 Kecepatan linier sabuk
Kecepatan linier sabuk dapat ditulis dengan matematis sebagai berikut
v = 60
Ndp (24)
Dimana
v = Kecepatan linier sabuk (ms)
d = Diameter puli pengikut (mm)
N = Putaran puli pengikut (Rpm)
3 Panjang Sabuk
Panjang sabuk adalah panjang total dari sabuk yang digunakan untuk
menghubungkan puli penggerak dengan puli pengikut Dalam perancangan
ini digunakan sabuk terbuka
(Khurmi RS 2002)
Gambar 24 Panjang Sabuk dan Sudut Kontak Pada Sabuk Terbuka
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
16
Persamaan panjang total sabuk terbuka dapat ditulis sebagai berikut
(Khurmi RS 2002)
dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig -+++=
xrr
xrrL2
2121
)(2)(p (25)
Dimana
L = Panjang total sabuk (mm)
x = Jarak titik pusat puli penggerak dengan puli pengikut (mm)
r1 = Jari-jari puli kecil (mm)
r2 = Jari-jari puli besar (mm)
4 Perbandingan tegangan pada sisi kencang dan sisi kendor
Persamaan perbandingan tegangan antara sisi kencang dengan sisi kendor
dapat ditulis sebagai berikut (Khurmi RS 2002)
bqm coseclog322
1 =T
T (26)
Dimana
T1 = Tegangan tight side sabuk (N)
T2 = Tegangan slack side sabuk (N)
micro = Koefisien gesek
θ = Sudut kontak (rad)
β = Sudut alur puli (o)
5 Sudut kerja puli (α)
Persamaan sudut kerja puli dapat ditulis dengan persamaan sebagai berikut
(Khurmi RS 2002)
Sin α = X
rr112 -
(untuk sabuk terbuka) (27)
Sudut kontak puli
θ = (180 ndash 2 α) 180p
rad (untuk sabuk tertutup) (28)
6 Kecepatan sabuk (v)
Besarnya kecepatan sabuk dapat dihitung dengan persamaan sebagai
berikut (Khurmi RS 2002)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
17
v = 60
Ndp (29)
Dimana
v = Kecepatan sabuk (ms)
d = Diameter sabuk (mm)
N = Putaran sabuk (rpm)
7 Daya yang ditransmisikan oleh sabuk
Persamaan daya yang dipindahkan oleh sabuk dapat ditulis dengan
persamaan sebagai berikut (Khurmi RS 2002)
P = (T1 - T2) v n (210)
Dimana
P = Daya yang dipindahkan oleh sabuk (W)
T1 = Tegangan tight side sabuk (N)
T2 = Tegangan slack side sabuk (N)
v = Kecepatan sabuk (ms)
n = Banyak sabuk
25 Pasak
Pasak adalah salah satu penahan beban dimana beban yang timbul atau
beban yang terjadi adalah beban geser dan beban bending Pada perancangan
pasak dalam memilih besar pasak tergantung dari besar perhitungan antara
perhitungan menurut tegangan geser dan tegangan bending
1 Tegangan geser
Tegangan geser adalah tegangan yang disebabkan oleh gaya yang bekerja
sepanjangsejajar dengan luas penampang gaya
Persamaan yang digunakan adalah
AF
=t (211)
Dimana
t = Tegangan geser (Nmm2)
F = Gaya (N)
A = Luas penampang (mm2) (Khurmi dan Gupta 2002)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
18
2 Tegangan bending
Dimana rumus yang digunakan
ws =oIYM
(212)
Y
IZ o= (213)
ws =ZM
(214)
Dimana
M = Momen lentur
Y = Jarak sumbu netral ke titik tempat tegangan yang ditinjau
ws = Tegangan lentur
oI
= Momen inersia
Z = Section modulus
26 Statika
Statika adalah ilmu yang mempelajari tentang statika dari suatu beban
terhadap gaya-gaya dan juga beban yang mungkin ada pada bahan tersebut
Dalam ilmu statika keberadaan gaya-gaya yang mempengaruhi sistem menjadi
suatu obyek tinjauan utama Sedangkan dalam perhitungan kekuatan rangka
gaya-gaya yang diperhitungkan adalah gaya luar dan gaya dalam
261 Gaya Luar
Beban
Reaksi Reaksi
Beban puli
Gambar 25 Sketsa Prinsip Statika Kesetimbangan
( Popov EP 1996 )
Beban roda gigi
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
19
Adalah gaya yang diakibatkan oleh beban yang berasal dari luar sistem
yang pada umumnya menciptakan kestabilan konstruksi Gaya luar dapat berupa
gaya vertikal horisontal dan momen puntir Pada persamaan statis tertentu untuk
menghitung besarnya gaya yang bekerja harus memenuhi syarat dari
kesetimbangan
ΣFx = 0 (215)
ΣFy = 0 (216)
ΣM = 0 (217)
262 Gaya Dalam
Gaya dalam dapat dibedakan menjadi
1 Gaya normal (normal force) adalah gaya yang bekerja sejajar sumbu
batang
2 Gaya lintang geser (shearing force) adalah gaya yeng bekerja tegak lurus
sumbu batang
3 Momen lentur (bending momen)
Persamaan kesetimbangannya adalah (Popov EP 1996)
sect Σ F = 0 atau Σ Fx = 0
Σ Fy = 0 (tidak ada gaya resultan yang bekerja pada suatu benda)
sect Σ M = 0 atau Σ Mx = 0
Σ My = 0 (tidak ada resultan momen yang bekerja pada suatu benda)
263 Tumpuan
Dalam ilmu statika tumpuan dibagi atas
1 Tumpuan rolpenghubung
Tumpuan ini dapat menahan gaya pada arah tegak lurus penumpu
biasanya penumpu ini disimbolkan dengan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
20
Gambar 26 Sketsa Reaksi Tumpuan Rol
2 Tumpuan sendi
Tumpuan ini dapat menahan gaya dalam segala arah
Gambar 27 Sketsa Reaksi Tumpuan Sendi
264 Diagram Gaya Dalam
Diagram gaya dalam adalah diagram yang menggambarkan besarnya
gaya dalam yang terjadi pada suatu konstruksi Sedang macam-macam diagram
gaya dalam itu sendiri sebagai berikut
1 Diagram gaya normal (NFD)
Yaitu diagram yang menggambarkan besarnya gaya normal yang terjadi
pada suatu konstruksi
2 Diagram gaya geser (SFD)
Yaitu diagram yang menggambarkan besarnya gaya geser yang terjadi
pada suatu konstruksi
3 Diagram moment (BMD)
Yaitu diagram yang menggambarkan besarnya momen lentur yang terjadi
pada suatu konstruksi
27 Mesin Bubut
Proses permesinan adalah waktu yang dibutuhkan untuk mengerjakan
elemen-elemen mesin yang meliputi proses kerja mesin dan waktu pemasangan
Reaksi
Reaksi
Reaksi
( Popov EP 1996 )
( Popov EP 1996 )
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
21
Pada umumnya mesin-mesin perkakas mempunyai bagian utama yaitu
a Motor penggerak (sumber tenaga)
b Kotak transmisi (roda-roda gigi pengatur putaran)
c Pemegang benda kerja
d Pemegang pahatalat potong
Prinsip kerja mesin mesin bubut adalah benda kerja yang berputar dan
pahat yang menyayat baik memanjang maupun melintang Sedangkan macam-
macam pekerjaan yang dapat dikerjakan dengan mesin ini adalah antara lain
- Pembubutan memanjang dan melintang
- Pengeboran
- Pembubutan dalam atau memperbesar lubang
- Membubut ulir luar dan dalam
Perhitungan waktu kerja mesin bubut adalah
1 Kecepatan pemotongan (v)
V = πD (218)
Dimana
D = diameter banda kerja (mm)
N = kecepatan putaran (rpm)
2 Pemakanan memanjang
Waktu permesinan pada pemakanan memanjang adalah
n = d
v
1000p
(219)
Tm = nS
L
r (220)
Dimana
Tm = waktu permesinan memanjang (menit)
L = panjang pemakanan (mm)
S = pemakanan (mmput)
n = putaran mesin (Rpm)
d = diameter benda kerja (mm)
v = kecepatan pemakanan (mmnt)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
22
3 Pada pembubutan melintang
Waktu permesinan yang dibutuhkan pada waktu pembubutan melitang
adalah
Tm = nS
r
r (221)
Dimana
r = jari-jari bahan (mm)
28 Pengecoran atau penuangan (casting)
Pengecoran atau penuangan (casting) merupakan salah satu proses
pembentukan bahan bakubahan benda kerja yang relatif mahal dimana
pengendalian kualitas benda kerja dimulai sejak bahan masih dalam keadaan
mentah Komposisi unsur serta kadarnya dianalisis agar diperoleh suatu sifat
bahan sesuai dengan kebutuhan sifat produk yang direncanakan namun dengan
komposisi yang homogen serta larut dalam keadaan padat
Proses penuangan juga merupakan seni pengolahan logam menjadi bentuk
benda kerja yang paling tua dan mungkin sebelum pembentukan dengan
panyayatan (chipping) dilakukan Sebagai mana ditemukan dalam artifacts kuno
menunjukkan bukti keterampilan yang luar biasa dalam pembentukan benda dari
bahan logam dengan menuangkan logam yang telah dicairkan (molten metals)
kedalam cetakan pasir khusus menjadi bentuk tertentu Pengecoran dengan
menggunakan cetakan pasir juga merupakan teknologi yang menuangkan larutan
cair dari logam secara hati-hati kedalam cetakan pasir yang sudah dipersiapkan
dengan hasil yang mendekati sempurna Oleh karena itulah proses pembentukan
melalui teknik penuangan ini juga digunakan pada level kebangsawanan seperti
pembuatan benda-benda seni seperti ornament alam dan alat memasak dan lain-
lain
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
23
BAB III
PERENCANAAN DAN PERHITUNGAN
31 Cara KerjaSistemTransmisiPadaMesinPemerasBatangSorghum
Cara kerja mesin ini adalah tenaga dari motor diesel akan dipindahkan
melalui belt menuju puli besar setelah itu putaran ditransmisikan melalui roda gigi
transportir pertama ke roda gigi sedang kemudian putaran itu ditransmisikan lagi
oleh roda gigi transportir kedua ke roda gigi besar Putaran roda gigi besar ini
dihubungkan dengan roda gigi pada rol depan sehingga poros rol berputar
Selanjutnya putaran poros rol depan ini ditransmisikan ke poros rol atas dan
belakang melalui tiga buah roda gigi sehingga poros rol atas dan belakang dapat
berputar Putaran ketiga buah rol dibuat searah agar saat batangsorghum
dimasukkan batangsorghum dapat terbawa oleh rol
Secara garis besar proses mesin pemeras batangsorghum adalah mula-
mula batangsorghum dimasukkan antara rol atas dan rol depan kemudian rol
menggilas batangsorghum Penggilasan rol pertama masih tersisa nira dalam
ampas yang kemudian digilas kembali oleh rol belakang sehingga tidak ada lagi
nira yang tersisa dalam ampas Nira tersebut akan jatuh ke penadah yang telah
disediakan Nira yang telah terkumpul dalam penadah tersebut dapat langsung
digunakan untuk proses pembuatan bio etanol selanjutnya
32 PerencanaanPulidanSabuk
Diketahuispesifikasitransmisipadamesinpemerasbatangsorghumdandiesel
sebagaiberikut
1 Putarandiesel ( 1N ) = 1420 Rpm
2 Diameter puli yang digerakan ( 2D ) = 795 mm
3 Panjangsumbupuli dieseldanpuli yang digerakkan( x ) = 4m
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
24
Analisa perhitungan
1 Kecepatan sabuk
V = p 1d 抈學恘迷
= 米學 酵迷 學酵學 d迷恘迷
= 2972 ms
2 Panjang sabuk yang digunakan
dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig -+++=
x
ddxddL
4
)(2)(
2
221
21
p
= 157Ῠ04十0795邹十24十族ῨĖi能Ė行k闹邹潜ii 祖
=157(1195)+8+Ῠ能ĖƼk闹邹潜嫠o
=1876+8+001
=9886 m
3 Sudut kontak (q ) yang terjadi pada sabuk antara puli diesel dan pulimesin
pemeras batang sorghum
Gambar31Sabukdanpuli
x = 4 m
B Puli diesel
Puli yang digerakkan
A
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
25
Untuksabukterbuka sudutsinggung yang terjadiantarasabukdanpuli
Sin x
dd
x
rr
21212 -
=-
=a
= Ė行k闹能Ėi㷠i
a = 滚轨柜能嫠00495
= 283deg
Sudut kontak puli pada motor
θ = (180deg ndash 2 α) 180p
= (180deg ndash 2 283deg) 180
143
= (17434deg) 01744
= 304rad
Sudut kontak puli pada roda gigi
θ = (180deg+ 2 α) 180p
= (180deg + 2 283deg) 180
143
= (18566deg) 01744= 304 rad
4 Koefisien gesekan
micro = 054 ndash d恘學ad恘嫩剿
= 054 ndash d恘學ad恘嫩d幂蜜d
= 054 ndash d恘學密d米d
= 054 - 0233= 03
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
26
MenghitungBesarnyaKapasitasMesinPemerasBatangSorghum
Luassatubatangsorghum故实挥辊㷠
= 314 (12)2
= 452 16 mm2
Luassepuluhbatangsorghum = 452 16 mm2 x 10 batang
= 4521 6 mm2
Gaya pemerasanadalah
(Ft) = 鸟拟
= 嫠㷠iĖƼi念鸟狞i闹㷠嫠o弄弄潜
= 274kN
Gaya perasdengansudut 70
Ft = 2740 N cos 70
= 8375 N
Kemudianuntukmenentukandaya yang
diperlukanpadamesinpemerastebuiniadalahsebagaiberikut
Torsi padarolatas
T = Gaya x frac12 diameter
= 8375N x 0105 m
= 8775Nm
Dayauntukmemutarrol
P =m行行闹娘弄诺㷠π诺iĖoĖ
= 36738 watt
= Ƽo行Ƽm糯狞疟疟行io
= 492 HP
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
27
Perbandingantranmisi
1 Motor Puli A ΰ嫠ΰ㷠 = 劈㷠劈嫠
N2 = 嫠i㷠Ė铺i嫠行k闹
= 73232 Rpm
2 Puli B - Pinion C
Satuporos maka NA = NC
NA = 73232 Rpm
3 Pinion C ndash Roda Gigi D
ND = 劈品ΰ品劈劈
=嫠㷠i行Ƽ㷠Ƽ㷠破颇屏oĖi
= 15035Rpm
4 Roda Gigi D ndash Pinion E
Satuporosmaka ND=NE
ND = 15035Rpm
5 Pinion E ndash Roda Gigi F
NF = 劈琵ΰ琵劈毗
= 嫠闹ĖƼ闹㷠嫠闹m嫠㷠
= 398 Rpm 40 ࡨ Rpm
Torsi padarodagigiOslash 875 mm
T =鸟诺oĖ㷠胚诺iĖ
= Ƽo行Ƽm诺oĖ㷠气铺iĖ
= 8775Nm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
28
DayauntukmemutarporosrodagigiOslash 875 mm
P = 孽诺㷠π诺娘oĖ
= m行行闹诺㷠π诺嫠闹ĖoĖ
= 16734 watt
Torsipadaporospuli
T = 鸟诺oĖ㷠胚诺娘
= 嫠o行Ƽi诺oĖ㷠胚诺行ƼĖ
= 234Nm
Dayauntukmemutarporospuli
P = 孽诺㷠π诺娘oĖ
= 㷠Ƽi诺㷠π诺行ƼĖoĖ
= 17904 watt
= 嫠行kĖi糯狞疟疟行io
asymp 24 HP
Olehkarenaitu kitamengambil diesel dengandaya 24 HP
Daya yang ditransmisikan P = 24 HP
17904 W = Ῠ馆嫠石馆㷠) v = Ῠ馆嫠石馆㷠) 2972 馆嫠 石馆㷠 = 嫠行kĖi㷠k行㷠
馆嫠 石馆㷠 = 60242棺 (i)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
29
딸轨v硅棍逛闺锅轨 23 log 足飘前飘潜卒 = 幌嫠凰嫠 实0h果h04 实0912
log dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig
2
1
T
T = Ėk嫠㷠㷠Ƽ
log dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig
2
1
T
T = 0397
dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig
2
1
T
T = 249 (ii)
Dari persamaan (i) dan (ii) 60242十馆㷠馆㷠 实249
60242 + 馆㷠 = 249馆㷠
60242 = 149 馆㷠 馆㷠 = 40438 N 馆嫠 石404h棺实60242棺 馆嫠 = 100672 N
5 Massa per meter panjang sabuk (m)
m = Area x Panjang x Densitas
= A x 9886m x 1140kgm3= 9886 A kgm2
6 Gaya tarik sentrifugal (Tc)
Tc = m x V2
= 9886 A kgm2x (2972ms)2
= 9886 A x 8832784 N
= 873210o A N
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
30
7 Gaya tarik total
T = T1+ Tc
= 100672N+873210o A N (iii)
8 Gaya tarik maksimum pada sabuk (T)
T = As
= 410o A N (iv)
Dari persamaan (iii) dan (iv)
100672N+873210o A N = 410o A N
4732 10o A N = 100672 N
A = 212747 10能o桂㷠
A = 212747桂桂㷠
9 Daya yang ditransmisikan sabuk pada kecepatan v = 2935ms
P = )( 21 TT - v
= (100672 Nndash 40438N)2935 ms
= 17678679watt
= 2370 hP
v Daya yang ditransmisikan hanya 2370 hP hal ini dikarenakan pada
saat sabuk berputar terjadi selip antara sabuk dengan puli oleh karena itu daya
yang ditransmisikan tidak 24 hP
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
31
33 PerhitunganRoda Gigi
1 Dalam menghitung roda gigi AElig 124 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 8 mm
- Jumlah gigi (Z) 11
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 8 mm
= 2512 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 8 + 025 x 8 mm
= 18 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 8 mm x 11
= 88 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 88 mm ndash 2 (8mm + 025 x 8mm)
= 60 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 88 mm + 36 mm= 124 mm
f Adendum 1 m 8 mm
g Dedendum 125 m 10 mm
h Working depth 2 m 16 mm
i Total depth 225 m 18 mm
j Filled radius at root 04 m 32 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
32
2 Dalam menghitung roda gigi AElig875 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 14 mm
- Jumlah gigi (Z) 58
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 14 mm
= 4396 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 14 + 025 x 14 mm
= 315 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 14 mm x 58
= 812 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 812 mm ndash 2 (14 mm + 025 x 14 mm)
= 777 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 812 mm + 63 mm
= 875 mm
f Adendum 1 m 14 mm
g Dedendum 125 m 17 mm
h Working depth 2 m 28 mm
i Total depth 225 m 315 mm
j Filled radius at root 04 m 56 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
33
3 Dalam menghitung roda gigi AElig215 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 10 mm
- Jumlah gigi (Z) 17
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 10 mm
= 314 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 10 + 025 x 10 mm
= 225 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 10 mm x 17
= 170 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 170 mm ndash 2 (10 mm + 025 x 10 mm)
= 145 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 170 mm + 45 mm)
= 215 mm
f Adendum 1 m 10 mm
g Dedendum 125 m 125 mm
h Working depth 2 m 20 mm
i Total depth 225 m 225 mm
j Filled radius at root 04 m 4 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
34
4 Dalam menghitung roda gigi AElig604 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 8 mm
- Jumlah gigi (Z) 71
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 8 mm
= 2512 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 8 + 025 x 8 mm
= 18 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 8 mm x 71
= 568 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 568 mm ndash 2 (8 mm + 025 x 8 mm)
= 548 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 568 mm + 36 mm)
= 604 mm
f Adendum 1 m 8 mm
g Dedendum 125 m 10 mm
h Working depth 2 m 16 mm
i Total depth 225 m 18 mm
j Filled radius at root 04 m 32 mm
331 Menghitung Kekuatan Roda Gigi
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
35
1 kekuatan roda gigi AElig124 yang berfungsi sebagai pinion
a menghitung kecepatan pinion
Dalam menghitung kecepatan dari pinion dibutuhkan data-data
sebagai berikut
- Modul (m) 8 mm
- Jumlah gigi dari pinion (Tp) 11
- Jumlah putaran dari roda gigi pinion (柜颇) 124 rpm
- Jumlah gigi dari roda gigi (馆啤) 71
- Allowable Static Stress (fo) lampiran 4 105 kg桂桂㷠
- Lebar muka gigi (b) 15708 mm
- Faktor keamanan (Cs) lampiran 5 125
Kecepatan dari pinion adalah 惯 实挥果딸贵果柜贵100
实挥果桂果馆贵果柜贵100
实挥果8果11果124100
= 34264 mmenit
= 57 m detik
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
36
34 Desain Poros Roda Gigi
DesainPorosPulidanRodaGigi Pinion Dengan Gear
Diketahui P = 24 PK = 17904 watt T1 = 100672 N
N = 730 Rpm T2 = 40438 N
T1 T2 实25世
WGear = 3924 N
WPuli = 106635 N
σ = 40 Mpa = 40 N mm世 2
Km = 2
Kt = 2
DGear = 124 mm =RGear = 63 mm
DPuli = 795 mm = RPully = 3975 mm
Maka torsi yang di transmisikanoleh shaft
T = 鸟时oĖ㷠胚娘 实 嫠行kĖi时oĖ㷠胚时行ƼĖ = 234 Nm =234000Nmm
Bebankebawah vertical porospadapuli
= T1 + T2 + Wpuli =(100672 +40438 + 106635) N
= 247745 N
Torsi pada gear samapadaporos makabeban vertical keatasporospada gear
Ft = 孽捏扭泞狞暖实 㷠Ƽi时嫠Ė遣o㷠
= 39 x 103 N
Total bebanvertikalkeataspadaporos
Ft ndash Wgear = 3900 ndash 3924 = 386076 N
RC
386076 N
247745 N
RD
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
37
Dari momen di D
RC x 270 = 386076 x 380 + 247745 x 110
RC = 嫠io行Ėmmm嫩㷠行㷠闹嫠k闹㷠行Ė
RC = 6443 N
RD + 386076 = RC + 247745 N
RD = 6443 + 247745- 386076
RD = 110479 N
BM di gear danpuli = 0
BM di A = 386076 110 = 4246836 Nmm
BM di B = 247745 110 = 2715195 Nmm
BM maksimum di A maka M = MA = 4247 10Ƽ Nmm
Moment punter equvivalen
Te = 税ῨKm 时M邹㷠十ῨKt 时T邹㷠
= 税Ῠ2时4247 时10Ƽ邹㷠 十Ῠ2时24h时10Ƽ邹㷠
= 税721480h6 时10o 十2h6196 时10o
= 税957676h6 时10o
= 9786 10Ƽ Nmm
Te = 胚嫠o τ时dƼ
9786 10Ƽ = 气嫠o 时40딸h
dƼ = 12466242
d = 4995mm atau 50 mm
Diameter yang digunakan 50 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa poros pada mesin
dengan diameter 60 mm aman karena melebihi diameter yang diperlukan
yaitu 50 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
38
Gambar 32DesainPorosPulidanRoda Gigi Pinion
B C D
110 270
A C
BD
A
A
A
C D
B
B
D C
B
CD
(a) Space Diagram
(e) BM Diagram
(d) NFD
(c) SFD
(b) Torsi Diagram 234x103 Nmm
1241845Nmm
3048155Nmm
3924 N 106635 N
112895 N 277105 N
A B
110
Pinion Puli
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
39
DesainPorosRoda Gigi Pinion Dengan Gear
Diketahui T = 234x103Nmm
N = 150 Rpm
AC = 85 mm
BD = 85 mm
Dc = 215 mm = Rc = 175 mm
Dd = 604 mm = Rd = 302 mm
AB =290 mm
σ = 84 Nmm2
τ = 40 Mpa = 40 Nmm2
Θc = 80o
Wd = 810 N
Θc = 72o
Wc = 108 N
Km = 2
Kt = 2
Daya yang ditransmisikan
P x 60 = T2πN
P = 㷠Ƽi诺嫠Ėsup3㷠胚嫠闹ĖoĖ
= 36738 Kw
Karena Torsi kebawah di C dan di D sama Maka gayatangensialdigearC
FtC = 孽捏宁 =
㷠Ƽi诺嫠Ėsup3嫠行闹
= 1337 N
Ftcrsquo = 嫠ƼƼ行虐纽c嫠m
=4327 N
Gaya total kebawah di C = Ftc + Wc=4327 N + 108 N = 4435 N
Gaya tangensial gear D
FtD = 孽捏拧 =
㷠Ƽi诺嫠Ėsup3ƼĖ㷠 = 7748 N
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
40
Ftdrsquo = 行行im虐纽c嫠Ė
= 行行imĖ嫠om = 4612 N
Gaya total kebawah di C = FtD + WD=4612 N + 810 N = 5422 N
Maka RAdan RB = Reaksipada A dan B
RA + RB = 5422 N + 4435 N
= 9857 N
Momen di A
RB x 290 = 5422 x 205 + 4435 x 85
RB = 嫠嫠嫠嫠闹嫠Ė嫩Ƽ行ok行闹㷠kĖ
RB = 5133 N
RA = 9857 ndash 5133 = 4724 N
BM di C
MC = RA x 85
= 4724 x 85
= 401540Nmm
BM di D
MD = RB x 85
= 5133 x 85
= 436305Nmm
Maximum bending momen
M = MD = 436305Nmm
A
C D
B120
290
RB RA
5422 N 4435 N
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
41
MomenPuntirEquivalent
Te = 税ῨKmxM邹sup2十ῨKtxT邹sup2 = 税Ῠ2x4h6h05邹㷠 十Ῠ2x2h4≯10Ƽ邹sup2 = 税76x10嫠嫠 十219x10嫠嫠
= 税979x10嫠Ė
= 989 x 10闹 Nmm
989 x 10闹 Nmm = 气嫠o xτxdsup3
dsup3 = 1129275
d asymp 50 mm
untuk Equivalent bending momen ( Me)
Me = 嫠㷠 揍KmxM 十税ῨKwxM邹㷠十ῨKtxT邹] = 嫠㷠 揍Ῠ2x4h6h05邹十9890000] = 嫠㷠 1861610
= 930805Nmm
930805 Nmm= 气Ƽ㷠 xσbxdsup3
dsup3 = 1129275
d = 48 mm
darikedua diameter tersebutdiambil yang paling besar
d = 50 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa poros pada mesin
dengan diameter 65 mm aman karena melebihi diameter yang diperlukan
yaitu 50 mm Namun sebaiknya diameter poros yang digunakan adalah 60
mm tidak terlalu besar melebihi 50 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
42
3
A B
C D
120
290
A C
BD
A
A
A C D
B
B
D CB
C D
(a) Space Diagram
(e) BM Diagram
(d) NFD
(c) SFD
(b) Torsi Diagram 234x103 Nmm
436305 Nmm 401540 Nmm
4435N 5422N
5113 N 4724 N
Gambar 33DesainPorosRoda Gigi Pinion Dengan Gear
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
43
35 Menentukan Dimensi pasak
Pasakdigunakanuntukmenahangaya geser antara poros dengan rol
maupun poros dengan gear Bahanpasakterbuatdari ST 42
kekuatanbahandiketahuikekuatangesersebesar τ=40
Nmm2dankekuatantariksebesar
σ= 70 Nmm2
1 Kekuatanijin pasak
- Tegangantarikmaksimumpasak
σu = 70 Nmm2
σmax =σy
= 40 Nmm2
- Tegangangesermaksimumpasak
τ max = 嫠㷠σ max
= 嫠㷠40 Nmm㷠
= 20 Nmm㷠
2 Diameter poros diketahui 50 mm dari tabel didapat
w = 16 mm
t = 10mm
dan bila diketahui T = l x w x τ x 焦d = l x 16 x 42 x
a迷d = 16800 l N mm(i)
dan juga T = 靳學恘 x τ x 焦米 =
靳學恘 x 42 x a迷米 = 103 x 學迷恘N铰铰d (ii)
maka dari persamaan (i) dan (ii) didapat
l = 學迷米學迷恘梗铰铰d學恘密迷迷抈铰铰 = 61 31 mm
dan bila diketahui T = l x 缴d x σ x
焦d = l x 學迷d x 70 x
a迷d = 87510 l N mm(iii)
maka dari persamaan (ii) dan (iii) didapat
l = 學迷米學迷恘梗铰铰d密蜜a學迷抈铰铰 = 1177 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
44
maka dimensi pasak adalah w = 16 mm t = 10 mm l = 1177 mm
351 Lubangpasak
Proses penggefrasisan untuk lubangpasakw = 16 mm t = 10 mm l =
1177 mm dengan menggunakan 2 mata frais diameter 5 mm dan 16 mm dua
tahap Bahan poros baja ST 34 Sebelum proses pengefraisan terlebih dahulu
pastikan matafrais tidak dalam keadaan rusak
1 Waktu pengerjaan dengan mata frais 5 mm
Putaran (n) = 150 rpm
Sr = 018
Kedalaman (l) = 10 mm
Waktu untuk sekali pengefraisan
Tm =nSr
ld
30 +
=ĖƼ闹嫩ƼĖ嫠m嫠闹Ė
= 0167 menit
Pengefraisan dilakukan di 4 titik sehingga waktu pengefraisan
= 4 x 0167
= 0668 menit
Waktu setting = 5 menit
Waktu pengefraisan untuk mata frais 5 mm adalah 0668 + 5 = 5668menit
2 Waktu pengefraisan 16 mm dengan mata frais28 mm
Putaran (n) = 150 rpm
Sr = 018
Kedalaman(l) = 10 mm
Waktu untuk sekali pengefraisan
Tm =nSr
ld
30 +
=ĖƼ㷠闹嫩ƼĖ嫠m嫠闹Ė= 038 menit
Pengefraisan dilakukan di 4 titik sehingga waktu pengefraisan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
45
= 4 x 038
= 152 menit
Waktu setting = 5 menit
Waktu pengerjaan untuk mata frais 5 mm adalah 152 + 5 = 652 menit
Waktu total pengerjaan untuk pengefraisan lubang pasak= 12188 menit
atau 13 menit
36 Desain untuk rumah bearing
Untuk diameter bearing 40 mm diameter bor 17 mm lebar bearing 12
mm Dengan no bearing 203 hasil ini didapat dari tabel bearing maka tebal rumah
bearing adalah
Diketahui 逛 = 60 mm ( jarak antar baut)
w = 9465 N
σ ( tegangan bending cast iron) = 15 N桂桂㷠
棍实顺h灌逛2 σ l
棍实顺h94656021512
棍实radic47h25
t = 2175 mm
Untuk diameter bearing 50 mm diameter bor 20 mm lebar bearing 15
mm Dengan nomor bearing 304 hasil ini didapat dari tabel bearing maka tebal
rumah bearing adalah
Diketahui
a =70 mm ( jarak antar baut)
w = 1134 N
σ ( tegangan bending cast iron) = 15 N桂桂㷠
棍实顺h灌逛2 σ l
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
46
棍实顺h11h47021515
棍实税5292
t = 23 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa rumah bearing yang ada pada mesin adalah aman dengan tebal 25 mm
37 Perhitungan Las
Pengelasan yang ada pada kontruksi alat ini terbagi menjadi 2 jenis
untuk bagian rangka adalah las sudut dan las V menggunakan las listrik
Perhitungan kekuatan las pada sambungan tepi padarangka dengan tebal plat 10
mm panjang pengelasan 500 mm sehingga untuk memperhitungkan kekuatan las
ditentukan A dengan
A = 10mm sin 45 500 mm
= 10mm 0707 500 mm
= 3535 mm2
Elektroda yang digunakan E 6013
E 60 = Kekuatan tarik terendah setelah dilaskan adalah 60000 psi atau 420
Nmm2
1 = Posisi pengelasan mendatar vertical atas kepala dan horizontal
3 = Jenis listrik adalah DC poloaritas bolik (DC+) diameter elektroda 5 mm
arus 230 ndash 270 A tegangan 27-29 V
Tegangan yang terjadi pada sambungan adalah
Fmax = ƼĖĖ铺km嫠㷠
= 14715 N
AF max
=s
353551471 N
=s
= 0416 Nmm2
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
47
Tegangan tarik ijin las (st)
st = 05 s ijin
= 05 420 Nmm2
= 210 Nmm2
Karena s pengelasan lts ijin maka pengelasan aman
38 MenentukanKapasitasPenggilasanBatangSorghum
Kapsitaspenggilasan = keliling roll x jumlahputaran
= 2 π r x 40 Rpm
= 2 π 0105 x 40 Rpm
= 26376 mmenit
Kapasitas = kapasitaspenggilasan x beratsorghum x jumlahbatangsorghum
= 263 x 0125 kgm x 10
= 6594 Kgmenit x 60
= 3956 Kgjam
Atau 4000 Kgjam
Makakapasitasmesinpemerasbatangsorghuminiadalah 4000 Kgjam
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
48
BAB IV
PROSES PEMBUATAN ALAT 41 Pembuatan Mesin
Mesin ini dibuat atas kerjasama antara mahasiswa Teknik Universitas
Sebelas Maret dengan bengkel mesin Universitas Sebelas Maret Untuk
menyelesaikannya dibutuhkan waktu 3 bulan dan untuk pengetesan mesin
membutuhkan waktu 1 minggu
411 BahanYang Digunakan
a Dua buah rol dengan diameter 200 mm dan sebuah rol dengan diameter
250 mm sebagai penggilas
b Besi plat dengan tebal 10mm sebagai tempat penghantar nira dan
sorghum
c Besi profil U ukuran 150 x 38 x 38 mm sebagai rangka dan landasan
d Kayu jati ukuran 150 mm x 200 mm sebagai landasan mesin
e Kuningan plat sebagai bantalan geser metal
f Bearing
g Baut M 14 dan M 12 sebagai pengunci bantalan
h Besi diameter 60 mm dan 50 mm sebagai poros
412 Alat Yang Dibutuhkan
a Gergaji
b Mesin bubut
c Mesin bor
d Mesin gerinda
e Mesin las
f Meteran
g Siku mistar baja
h Amplas
i Catthinner
j Kapur
k kuas
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
49
413 Peta Operasi Kerja
Peta operasi kerja adalah Peta Kerja yang menggunakan urutan kerja
dengan jalan membagi pekerjaan tersebut kedalam elemen-elemen operasi
secara detail
Peta Operasi Kerja Pembuatan Roda Gigi dan Roll
Poros Roda Gigi 1 amp 2 Poros Rol 3 4 amp 5 Roda gigi
0-1 0-1 0-1
0-2 0-2 0-2
1-1
1-2
1-3
1-2
1-1
1-1
Di ukur dengan sket match
Operasi Bubut
Pemeriksaan ukuran
0-3
0-4
0-3
0-4
0-3
0-5
Di ukur dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan ukuran
Pembuatan cetakan
Pemeriksaan ukuran
Operasi pengecoran
Di ukur dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan ukuran
Pemeriksaan ukuran
Pemeriksaan ukuran
Operasi mesin bor
Pemeriksaan ukuran
0-4
Operasi mesin gerinda
Pemeriksaan ukuran
1-2
Dirakit
0-5
Proses Perlakuan panas
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
50
Resume
Langkah Kerja Pembuatan Poros Roda Gigi 1 amp 2
- Operasi 1 Proses pengukuran dengan sket match poros yang akan
Dibubut menandainya sesuai dengan ukuran masing-
masing poros
- Operasi 2 Proses pembubutan pada ujung kanan sepanjang 300 mm
dari diameter 70 mm menjadi diameter 65 mm
- Pemeriksaan 1 Diperiksa ukurannya
- Operasi 3 Mengukur dengan menggunakan sket match
- Operasi 4 Dilakukan proses pembubutan pada ujung kiri sepanjang
250 mm dari diameter 70 mm menjadi diameter 65 mm
- Pemeriksaan 2 Diperiksa ukurannya
- Operasi 5 Proses pengefraisan sepanjang 50 mm dengan kedalaman
7mm
- Pemeriksaan 3 Diperiksa ukurannya
Poses pengerjaan
Bahan cast iron grade 15 Oslash70 panjang 555 mm
1 Mengambil bahan dan perlengkapan mesin bubut
2 Mengecek ukuran bahan dan alat bantu yang diperlukan
3 Mempersiapkan mesin bubut dan perlengkapan yang lainya
4 Menyeting pahat dan putaran mesin bubut
5 Menyekam benda kerja sepanjang 180 mm
6 Membubut rata permukaan ujung benda kerja
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
51
7 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadiOslash 65 mm
sepanjang 500 mm
8 Membalik benda kerja
9 Menyekam benda kerja sepanjang 220 mm
10 Memfacing benda kerja sampai benda kerja berukuran panjang 550 mm
11 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadiOslash65 mm
sepanjang250 mm
12 Menganti pahat rata dengan pahat alur
13 Membubut alur benda kerja dengan posisi pahat alur 50 mm dari ujung
benda kerja sedalam 95 mm
14 Mengganti pahat alur dengan pahat rata
15 Melepas benda kerja
Poses pengerjaan
Bahan cast iron grade 15 Oslash 70 panjang 310 mm
1 Mengambil bahan dan perlengkapan mesin bubut
2 Mengecek ukuran bahan dan alat bantu yang diperlukan
3 Mempersiapkan mesin bubut dan perlengkapan yang lainya
4 Menyeting pahat dan putaran mesin bubut
5 Menyekam benda kerja sepanjang 100 mm
6 Membubut rata permukaan ujung benda kerja
7 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadi Oslash 65 mm
sepanjang 150 mm
8 Membalik benda kerja
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
52
9 Menyekam benda kerja sepanjang100 mm
10 Memfacing benda kerja sampai benda kerja berukuran panjang 300 mm
11 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadi Oslash65 mm
sepanjang 160 mm
12 Mengganti pahat rata dengan pahat alur
13 Membubut alur benda kerja dengan posisi pahat alur 50 mm dari ujung
benda kerja sepanjang 78 mm sedalam 95 mm
14 Mengganti pahat alur dengan pahat rata
15 Melepas benda kerja
Langkah Kerja Pembuatan Roda Gigi
- Operasi 1 Proses pengukuran dengan sket match dan meteran untuk
roda gigi yang akan dibuat
- Operasi 2 Proses pembuatan cetakan negative sesuai dengan ukuran
masing-masing roda gigi yang akan dibuat
- Pemeriksaan 1 Diperiksa ukurannya
- Operasi 3 Proses pengecoran dan pembentukan roda gigi
- Operasi 4 Proses penghalusan setelah proses pengecoran
- Operasi 5 Proses perlakuan panas dengan penambahan kadar carbon
untuk meningkatkan tingkat kekerasannya
- Pemeriksaan 2 Diperiksa ukurannya
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
53
Proses pengecoran untuk pembuatan Puli dan Roda Gigi
Gambar 41 Roda gigi lurus
a) Proses awal pembuatan cetakan ini dilakukan dengan terlebih dahulu
membuat model atau Pola dengan posisi model berada pada kedua
bagian cetakan yakni drag dan cope maka model dibuat dari dua keping
kayu (papan) yang digabungkandengan model yang berbentuk bundar
b) Pengerjaan berikutnya ialah pembuatan inti dimana inti (teras) ini dibuat
dari pasir cetak dari jenis Pasir minyak atau pasir kwarsa dengan
campuran minyak nabati
d) Urutan pekerjaan yang harus dilakukan dan dipersiapkan sebelum
pengisian pasir kedalam rangka cetak antara lain
- Menyiapkan plat (papan) landasan
- Tempatkan rangka cetak diatas papan untuk cetakan bawah (drag)
dengan pola inti (kayu) untuk kedudukan inti (teras) pasir
e) Pengisian pasir kedalam rangka cetak
f) Pembuatan saluran dengan cara memasangkan saluran secara tegak lurus
g) Pekerjaan berikutnya ialah menempatkan kembali rangka cetak yakni
menggabungkan kedua cetakan (drag dan cope) pada benda bulat
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
54
simetris ini sebenarnya tidak terlalu sulit dimana yang paling penting
adalah penempatan posisi kedudukan Intinya telah ditempatkan ditengah-
tengah rangka cetak dengan memposisikan lubang cope pada inti serta
posisi pen pengarah dari rangka cetak dalam keadaan sejajar maka posisi
rongga sudah sejajar
h) Proses penuangan merupakan proses yang menentukan keberhasilan
dalam pembentukan benda kerja oleh karena itu didalam pelaksanaannya
harus dilakukan secara hati-hati terutama dalam memperlakukan cetakan
ini Dan yang paling penting lagi dalam proses penuangan ini ialah faktor
keselamatan kerja alat-alat keselamatan kerja seperti sarung tangan
sepatu kaca mata dan lain-lain hendaknya sangat diperhatikan
Gambar 42 Proses penuangan ( Hardi Sujana 2008 )
Langkah Kerja Pembuatan Rumah Bantalan
- Operasi 1 Pengukuran benda kerja untuk rumah bantalan dengan
ukuran 100 mm x 100 mm
- Operasi 2 Proses pemotongan dengan menggunakan mesin las sesuai
dengan yangdirencanakan
- Operasi 3 Pengerjaan penghalusan bekas potongan las dengan
gerinda tangan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
55
- Pemeriksaan 1 Dilakukan pemeriksaan ukuran rumah bantalan
- Operasi 4 Pada bagian rangka yang sudah dilasdiberi tanda titik dan
dibor dengan menggunakan bor tangan untuk menjadi
diameter 80 mm
- Operasi 6 Pemeriksaan ukuran lubang yang telah di bor
Proses Perakitan Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum
Perakitan merupakan tahap terakhir dalam proses perancangan dan
pembuatan suatu mesin atau alat dimana suatu cara atau tindakan untuk
menempatkan dan memasang bagian-bagian dari suatu mesin yang digabung dari
satu kesatuan menurut pasangannya sehingga akan menjadi perakitan mesin yang
siap digunakan sesuai dengan fungsi yang direncanakan
Sebelum melakukan perakitan hendaknya memperhatikan beberapa hal sebagai
berikut
1 Komponen-komponen yang akan dirakit telah selesai dikerjakan dan telah
siap ukuran sesuai perencanaan
2 Komponen-komponen standar siap pakai ataupun dipasangkan
3 Mengetahui jumlah yang akan dirakit dan mengetahui cara pemasangannya
4 Mengetahui tempat dan urutan pemasangan dari masing-masing komponen
yang tersedia
5 Menyiapkan semua alat-alat bantu untuk proses perakitan
Langkah kerja
1 Memasang rol ke- 1 ke- 2 dan ke- 3 pada rangka yang pada kedua
ujungnya terlebih dahulu dipasang bantalan
2 Memasang roda gigi pada poros rol 1 2 dan 3 kemudian dipasak
3 Memasang roda gigi pada sisi luar poros rol kemudian dipasak
4 Memasang poros transmisi pada rangka yang kedua ujungnya dipasangi
bantalan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
56
5 Memasang puli roda gigi pinion dan roda gigi pada poros transmisi
kemudian dipasak
6 Mengecek semua kondisi sambungan dan pergerakan dari roda-roda gigi
42 Perawatan Alat
Perawatan adalah suatu kegiatan atau pekerjaan yang bertujuan untuk
memperpanjang umur mesin Dengan adanya perawatan diharapkan mesin dapat
selalu dalam kondisi siap pakai dan bekerja dengan baik Jenis perawatan tersebut
adalah mengupayakan pencegahan kerusakan sedini mungkin dengan cara
perawatan secara rutin maupun secara berkala
Adapun alasan-alasan yang mendasari diperlukannya perawatan adalah
a Mesin lebih tahan lama dan berfungsi dengan baik
b Menghindari kerusakan sedini mungkin
c Mengurangi penggantian komponen yang rusak dikarenakan sering
dalam pemakaian
Pemeliharaan alat ini mencakup seluruh rangkaian dan komponen mesin pemeras
sorghum yang meliputi
1 Poros dan Rol
Hal-hal yang perlu dilakukan dalam pemeliharaan poros dan rol adalah
a Rol setelah selesai digunakan dibersihkan dari sisa-sisa kotoran dan cairan
yang masih menempel
b Antara poros dan bearing diberi pelumas agar dapat berputar dengan lancar
2 Roda gigi
Hal-hal yang dilakukan untuk perawatan roda gigi
a Melumasi roda gigi tersebut supaya gesekannya dapat lebih halus dan
tidak cepat aus
b Setiap selesai digunakan roda gigi harus dibersihkan dan dicek untuk
mengetahui keadaan gigi-giginya
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
57
3 Rangka
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan rangka adalah
a Mengecat rangka untuk menghindari karat dan keropos
b Membersihkan rangka setelah digunakan untuk menggilas tebu
c Memeriksa sambungan las pada rangka secara berkala
4 Bantalan
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan bantalan
a Melumasi bantalan dengan grease
b Dalam penggunaan apabila perputaran poros dan rol terasa berat dan
suaranya agak kasar maka harus dicek keadaan bantalannya masih dalam
keadaan baik atau tidak
5 Puli dan sabuk
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan puli dan sabuk
a Memeriksa sabuk sebelum digunakan untuk memeras batang sorghum
b Setelah selesai digunakan membersihkan puli dan sabuk dari kotoran dan
debu
6 Diesel
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan diesel
a Mengecek selalu kondisi air pendingin pada mesin diesel
b Mengecek putaran mesin diesel apakah stabil atau tidaknya bila tidak
segera melakukan pengecekan mesin diesel secara menyeluruh
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
58
43 Analisa Biaya Komponen Mesin
Tabel 41 a Biaya Komponen Mesin
No Jenis Komponen Jumlah Harga satuan (Rp)
Harga (Rp)
1 Gear Oslash 20 l = 15 cm 3 30 kg 20000 kg 1800000 2 Gear Oslash 10 l = 10 cm 2 40 kg 20000 kg 1600000 3 Pulley Oslash 100 l = 15 cm 1 100 kg 20000 kg 2000000 4 Gear Oslash 80 l = 15 cm 1 120 kg 20000 kg 2400000 5 Gear Oslash 60 l = 15 cm 1 80 kg 20000 kg 1600000 6 Roller Oslash 20 p = 35 cm 2 60 kg 20000 kg 2400000 7 Roller Oslash 22 l = 15 cm 1 80 kg 20000 kg 1600000 8 Poros penggerak roda gigi 2 20 kg 20000 kg 800000 9 Poros roller 3 15 kg 20000 kg 900000 10 Pasak p=15x1x1 cm 1022000 220000
11 Baut Oslash 26 mm Baut besar untuk dudukan
8 10000 80000
12 Baut Oslash 26 mm Baut pengunci roller
4 15000 60000
13 Plat U p= 10x6x1cm 10m 70000 700000
14 Baut Oslash 22 mm Baut pengunci roda gigi
8 10000 80000
15 Baut Oslash 24 mm Baut penyetel horisontal
2 15000 30000
16 Bearing roller Oslash 40 mm 680000 480000 17 Bearing gear Oslash 50 mm 2 110000 220000 18 Bantalan jati 1000000
19 Beaya Transport mesin dari kudus
750000
20 Beaya lain-lain 250000 Total dana 18980000
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
59
b Honor Teknisi
No Nama Anggaran Waktu Biaya (Rp)
Total (Rp)
1 Honor Teknisi pembuatan 3 buah roller (1 orang )
1 bulan 600000 600000
2 Honor Teknisi pembuatan 5 buah roda gigi pinion (1orang )
2 minggu
600000 600000
3 Honor Teknisi pembuatan 2 buah roda gigi besar (1 orang )
2 minggu
500000 500000
4 Honor Teknisi pembuatan 1 buah pulley (1 orang )
2 minggu
300000 300000
5 Honor Teknisi pembuatan 3 buah mantel roller (1 orang )
3 minggu
1200000 1200000
Total 3200000
Biaya total pembuatan mesin pemeras batang sorghum
Biaya teknisi Rp 320000000
Biaya komponen mesin Rp 1898000000 +
Rp 2218000000
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
60
BAB V
PENUTUP
51 Kesimpulan
Dari hasil Re-Kalkulasi Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum ini
dapat disimpulkan
1 Mesin pemeras batang sorghum ini bekerja dengan menggunakan
penggerak diesel dengan daya 24 hP dan putaran 1420 Rpm
2 Mesin Pemeras Batang Sorghum ini memiliki kapasitas 4000 kgjam
3 Total biaya untuk membuat Mesin Pemeras Batang Sorghum sebesar
Rp22180000-
4 Mesin Pemeras Batang Sorghum ini memiliki tiga buah roller dengan
putaran 40 Rpm dan tiga tingkatan sistem transmisi dengan tiga buah
poros penyangga
52 Saran
Terkait dengan referensi dan data yang didapat masih kurang maka
perhitungan dilakukan dengan asumsi data sehingga bila dilakukan perhitungan
ulang jawaban yangdiasumsikan masih kurang akurat dan kurang tepat
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
61
DAFTAR PUSTAKA
J E Shigley dan Larry D M 1995 ldquoPerancanaan Teknik Mesinrdquo jilid II Edisi
keempat ErlanggaJakarta
Jutz H dan Scharkus E 1996 ldquo Westerman Table for The Metal Traderdquo New
Delhi Weley Eastern Limited
Khurmi RS amp Gupta JK 2002 Machine DesignSCHadamp Company LTD
Ram Nagar-New Delhi
Popov EP 1996 Mekanika Teknik (Machine of Material) Erlangga Jakarta
Sato T dan N Sugiarto H 1994 ldquoMenggambar Mesin Menurut Standart Isordquo PT
Pradya Paramita jakarta
Sularso dan Suga K 1987 Dasar dan PemilihanElemenMesin Cetakankeenam
PradnyaParamitha Jakarta
KenyonWdanGinting D 1985 Dasar-dasarPengelasanErlangga Jakarta
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
9
1 Lingkaran pitch (pitch circle)
Lingkaran khayal yang menggelinding tanpa terjadinya slip Lingkaran ini
merupakan dasar untuk memberikan ukuran-ukuran gigi seperti tebal gigi jarak
antara gigi dan lain-lain
2 Pinion
Roda gigi yang lebih kecil dalam suatu pasangan roda gigi
3 Diameter lingkaran pitch (pitch circle diameter)
Merupakan diameter dari lingkaran pitch
4 Diametral Pitch
Jumlah gigi persatuan pitch diameter
5 Jarak bagi lingkar (circular pitch)
Jarak sepanjang lingkaran pitch antara profil dua gigi yang berdekatan
atau keliling lingkaran pitch dibagi dengan jumlah gigi secara formula dapat
ditulis
zd
t b1p=
6 Modul (module)
Modul adalah perbandingan antara diameter lingkaran pitch dengan jumlah
gigi
z
dm b1=
7 Adendum (addendum)
Jarak antara lingkaran kepala dengan lingkaran pitch dengan lingkaran
pitch diukur dalam arah radial
8 Dedendum (dedendum)
Jarak antara lingkaran pitch dengan lingkaran kaki yang diukur dalam arah
radial
9 Working Depth
Jumlah jari-jari lingkaran kepala dari sepasang rodagigi yang berkontak
dikurangi dengan jarak poros
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
10
10 Clearance Circle
Lingkaran yang bersinggungan dengan lingkaran addendum dari gigi yang
berpasangan
11 Pitch point
Titik singgung dari lingkaran pitch dari sepasang roda gigi yang
berkontak yang juga merupakan titik potong antara garis kerja dan garis pusat
12 Operating pitch circle
lingkaran-lingkaran singgung dari sepasang roda gigi yang berkontak dan
jarak porosnya menyimpang dari jarak poros yang secara teoritis benar
13 Addendum circle
Lingkaran kepala gigi yaitu lingkaran yang membatasi gigi
14 Dedendum circle
Lingkaran kaki gigi yaitu lingkaran yang membatasi kaki gigi
15 Width of space
Tebal ruang antara rodagigi diukur sepanjang lingkaran pitch
16 Sudut tekan (pressure angle)
Sudut yang dibentuk dari garis normal dengan kemiringan dari sisi kepala
gigi
17 Kedalaman total (total depth)
Jumlah dari adendum dan dedendum
18 Tebal gigi (tooth thickness)
Lebar gigi diukur sepanjang lingkaran pitch
19 Lebar ruang (tooth space)
Ukuran ruang antara dua gigi sepanjang lingkaran pitch
20 Backlash
Selisih antara tebal gigi dengan lebar ruang
21 Sisi kepala (face of tooth)
Permukaan gigi diatas lingkaran pitch
22 Sisi kaki (flank of tooth)
Permukaan gigi dibawah lingkaran pitch
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
11
23 Puncak kepala (top land)
Permukaan di puncak gigi
24 Lebar gigi (face width)
Kedalaman gigi diukur sejajar sumbunya
Gambar 22 Bagian-bagian dari Roda Gigi Lurus
( Khurmi dan Gupta 2002)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
12
24 Komponen-Komponen Mesin Pemeras Batang Sorghum
241 Gear
Gear merupakan sebuah alat yang yang digunakan untuk meneruskan daya
dari poros ke poros lain (Kurmi 2002)
Rumus- rumus perhitungan roda gigi
- Modul (m)
- Jumlah gigi (Z)
- Kelonggaran ( clearance = C )
a Menghitung pitch (P)
P = π x m
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
f Adendum 1 m
g Dedendum 125 m
h Working depth 2 m
i Total depth 225 m
j Filled radius at root 04 m
242 Poros
Dalam pembuatan mesin pemeras batang sorghum rol diperlukan untuk
memeras batang sorghum Poros sendiri adalah batang logam berpenampang
lingkaran yang berfungsi untuk memindahkan putaran atau mendukung suatu
beban
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
13
Jika poros meneruskan daya maka poros mengalami momen puntir akibat
daya yang diteruskan sehingga pada penampang normal sepanjang poros terjadi
tegangan puntir Poros transmisi berfungsi meneruskan daya pada poros terjadi
gaya puntir dan pada penampang poros terjadi tegangan puntir
Bahan poros yang digunakan harus sesuai dengan fungsi poros tersebut
Untuk mendapatkan dimensi poros yang sesuai dibutuhkan gaya-gaya yang
bekerja pada poros tersebut Dengan gaya tersebut dapat ditentukan momen yang
bekerja Dengan mengetahui kekuatan material poros dan momen yang terjadi
maka didapatkan diameter poros yang diperlukan
Bahan dan diameter yang digunakan pada poros rol adalah sama Untuk
mengetahui beban reaksi yang terjadi pada poros dirumuskan sebagai berikut
1 Tinjauan terhadap momen puntir ekuivalen (Kurmi 2002462)
Te = radicAgrave挠十馆挠helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(21)
atau dengan persamaan
Te = 錰좨 τs D
3 ( Poros padat )
Te = 錰좨 C Do3 (1 - K4) ( Poros berongga )
2 Tinjauan terhadap momen lengkung ekuivalen (Kurmi 2002463)
Me = 좨挠 ( M + radicAgrave挠十馆挠) helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(22)
atau
Me = 錰脑挠徽评D3 ( Poros padat )
Me = 錰脑挠徽评Do3(1 - K4) ( Poros berongga )
Dimana Te = momen puntir ekuivalen ( Kgm)
Me = momen bending ekuivalen ( Kgmm )
Do = diameter luar poros ( mm )
K = Di Do ( ditentukan = 04 )
τs =tegangan geser ( Kgmm2 )
σt = tegangan tarik ( Kgmm2 )
M = momen lentur yang terjadi ( Kgmm )
T = torsi yang terjadi (Kgmm)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
14
243 Rol
Sebuah rol pemeras terdiri dari mantel (selubung) yang biasanya terbuat
dari besi cor dan di pasang dengan cara disusutkan pada sebuah poros yang
terbuat dari baja tempa Berikut ini adalah gambar dari seperangkat rol pemeras
batang sorghum
( Yefri Chan ST MT 2011)
Gambar 23 Sebuah Rol Pemeras Batang Sorghum
Biasanya menurut standar dari Amerika ukuran diameter leher poros
seperti gambar diatas adalah separuh dari diameter rol gilingan
Mantel rol sendiri terbuat dari besi cor dengan campuran dari beberapa
logam lain seperti karbon mangan silisium fosfor dan belerang dengan
maksud untuk memperoleh hasil pengecoran yang baik sebagai rol pemeras
yaitu permukaannya keras dan berbutir kasar
244 Puli
Puli merupakan salah satu elemen dalam mesin yang berfungsi sebagai
alat yang meneruskan daya dari satu poros ke poros yang lain dengan
menggunakan sabuk Puli besi cor (Cast Iron Pulley) Puli secara umum terbuat
dari cast iron karena harganya yang lebih murah Puli yang digunakan pada
motor dan kompresor ini adalah terbuat dari cast iron
245 Sabuk
Sabuk berfungsi sebagai alat yang meneruskan daya dari satu poros ke
poros yang lain melalui dua puli dengan kecepatan rotasi sama maupun berbeda
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
15
2451 Perencanaan Puli dan Sabuk
1 Perbandingan kecepatan
Perbandingan antara kecepatan puli penggerak dengan puli pengikut
ditulis dengan persamaan sebagai berikut 潜前实融前融潜 (23)
Dimana
D1 = Diameter puli penggerak (mm)
D2 = Diameter puli pengikut (mm)
N1 = Kecepatan puli penggerak (Rpm)
N2 = Kecepatan puli pengikut (Rpm)
2 Kecepatan linier sabuk
Kecepatan linier sabuk dapat ditulis dengan matematis sebagai berikut
v = 60
Ndp (24)
Dimana
v = Kecepatan linier sabuk (ms)
d = Diameter puli pengikut (mm)
N = Putaran puli pengikut (Rpm)
3 Panjang Sabuk
Panjang sabuk adalah panjang total dari sabuk yang digunakan untuk
menghubungkan puli penggerak dengan puli pengikut Dalam perancangan
ini digunakan sabuk terbuka
(Khurmi RS 2002)
Gambar 24 Panjang Sabuk dan Sudut Kontak Pada Sabuk Terbuka
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
16
Persamaan panjang total sabuk terbuka dapat ditulis sebagai berikut
(Khurmi RS 2002)
dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig -+++=
xrr
xrrL2
2121
)(2)(p (25)
Dimana
L = Panjang total sabuk (mm)
x = Jarak titik pusat puli penggerak dengan puli pengikut (mm)
r1 = Jari-jari puli kecil (mm)
r2 = Jari-jari puli besar (mm)
4 Perbandingan tegangan pada sisi kencang dan sisi kendor
Persamaan perbandingan tegangan antara sisi kencang dengan sisi kendor
dapat ditulis sebagai berikut (Khurmi RS 2002)
bqm coseclog322
1 =T
T (26)
Dimana
T1 = Tegangan tight side sabuk (N)
T2 = Tegangan slack side sabuk (N)
micro = Koefisien gesek
θ = Sudut kontak (rad)
β = Sudut alur puli (o)
5 Sudut kerja puli (α)
Persamaan sudut kerja puli dapat ditulis dengan persamaan sebagai berikut
(Khurmi RS 2002)
Sin α = X
rr112 -
(untuk sabuk terbuka) (27)
Sudut kontak puli
θ = (180 ndash 2 α) 180p
rad (untuk sabuk tertutup) (28)
6 Kecepatan sabuk (v)
Besarnya kecepatan sabuk dapat dihitung dengan persamaan sebagai
berikut (Khurmi RS 2002)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
17
v = 60
Ndp (29)
Dimana
v = Kecepatan sabuk (ms)
d = Diameter sabuk (mm)
N = Putaran sabuk (rpm)
7 Daya yang ditransmisikan oleh sabuk
Persamaan daya yang dipindahkan oleh sabuk dapat ditulis dengan
persamaan sebagai berikut (Khurmi RS 2002)
P = (T1 - T2) v n (210)
Dimana
P = Daya yang dipindahkan oleh sabuk (W)
T1 = Tegangan tight side sabuk (N)
T2 = Tegangan slack side sabuk (N)
v = Kecepatan sabuk (ms)
n = Banyak sabuk
25 Pasak
Pasak adalah salah satu penahan beban dimana beban yang timbul atau
beban yang terjadi adalah beban geser dan beban bending Pada perancangan
pasak dalam memilih besar pasak tergantung dari besar perhitungan antara
perhitungan menurut tegangan geser dan tegangan bending
1 Tegangan geser
Tegangan geser adalah tegangan yang disebabkan oleh gaya yang bekerja
sepanjangsejajar dengan luas penampang gaya
Persamaan yang digunakan adalah
AF
=t (211)
Dimana
t = Tegangan geser (Nmm2)
F = Gaya (N)
A = Luas penampang (mm2) (Khurmi dan Gupta 2002)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
18
2 Tegangan bending
Dimana rumus yang digunakan
ws =oIYM
(212)
Y
IZ o= (213)
ws =ZM
(214)
Dimana
M = Momen lentur
Y = Jarak sumbu netral ke titik tempat tegangan yang ditinjau
ws = Tegangan lentur
oI
= Momen inersia
Z = Section modulus
26 Statika
Statika adalah ilmu yang mempelajari tentang statika dari suatu beban
terhadap gaya-gaya dan juga beban yang mungkin ada pada bahan tersebut
Dalam ilmu statika keberadaan gaya-gaya yang mempengaruhi sistem menjadi
suatu obyek tinjauan utama Sedangkan dalam perhitungan kekuatan rangka
gaya-gaya yang diperhitungkan adalah gaya luar dan gaya dalam
261 Gaya Luar
Beban
Reaksi Reaksi
Beban puli
Gambar 25 Sketsa Prinsip Statika Kesetimbangan
( Popov EP 1996 )
Beban roda gigi
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
19
Adalah gaya yang diakibatkan oleh beban yang berasal dari luar sistem
yang pada umumnya menciptakan kestabilan konstruksi Gaya luar dapat berupa
gaya vertikal horisontal dan momen puntir Pada persamaan statis tertentu untuk
menghitung besarnya gaya yang bekerja harus memenuhi syarat dari
kesetimbangan
ΣFx = 0 (215)
ΣFy = 0 (216)
ΣM = 0 (217)
262 Gaya Dalam
Gaya dalam dapat dibedakan menjadi
1 Gaya normal (normal force) adalah gaya yang bekerja sejajar sumbu
batang
2 Gaya lintang geser (shearing force) adalah gaya yeng bekerja tegak lurus
sumbu batang
3 Momen lentur (bending momen)
Persamaan kesetimbangannya adalah (Popov EP 1996)
sect Σ F = 0 atau Σ Fx = 0
Σ Fy = 0 (tidak ada gaya resultan yang bekerja pada suatu benda)
sect Σ M = 0 atau Σ Mx = 0
Σ My = 0 (tidak ada resultan momen yang bekerja pada suatu benda)
263 Tumpuan
Dalam ilmu statika tumpuan dibagi atas
1 Tumpuan rolpenghubung
Tumpuan ini dapat menahan gaya pada arah tegak lurus penumpu
biasanya penumpu ini disimbolkan dengan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
20
Gambar 26 Sketsa Reaksi Tumpuan Rol
2 Tumpuan sendi
Tumpuan ini dapat menahan gaya dalam segala arah
Gambar 27 Sketsa Reaksi Tumpuan Sendi
264 Diagram Gaya Dalam
Diagram gaya dalam adalah diagram yang menggambarkan besarnya
gaya dalam yang terjadi pada suatu konstruksi Sedang macam-macam diagram
gaya dalam itu sendiri sebagai berikut
1 Diagram gaya normal (NFD)
Yaitu diagram yang menggambarkan besarnya gaya normal yang terjadi
pada suatu konstruksi
2 Diagram gaya geser (SFD)
Yaitu diagram yang menggambarkan besarnya gaya geser yang terjadi
pada suatu konstruksi
3 Diagram moment (BMD)
Yaitu diagram yang menggambarkan besarnya momen lentur yang terjadi
pada suatu konstruksi
27 Mesin Bubut
Proses permesinan adalah waktu yang dibutuhkan untuk mengerjakan
elemen-elemen mesin yang meliputi proses kerja mesin dan waktu pemasangan
Reaksi
Reaksi
Reaksi
( Popov EP 1996 )
( Popov EP 1996 )
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
21
Pada umumnya mesin-mesin perkakas mempunyai bagian utama yaitu
a Motor penggerak (sumber tenaga)
b Kotak transmisi (roda-roda gigi pengatur putaran)
c Pemegang benda kerja
d Pemegang pahatalat potong
Prinsip kerja mesin mesin bubut adalah benda kerja yang berputar dan
pahat yang menyayat baik memanjang maupun melintang Sedangkan macam-
macam pekerjaan yang dapat dikerjakan dengan mesin ini adalah antara lain
- Pembubutan memanjang dan melintang
- Pengeboran
- Pembubutan dalam atau memperbesar lubang
- Membubut ulir luar dan dalam
Perhitungan waktu kerja mesin bubut adalah
1 Kecepatan pemotongan (v)
V = πD (218)
Dimana
D = diameter banda kerja (mm)
N = kecepatan putaran (rpm)
2 Pemakanan memanjang
Waktu permesinan pada pemakanan memanjang adalah
n = d
v
1000p
(219)
Tm = nS
L
r (220)
Dimana
Tm = waktu permesinan memanjang (menit)
L = panjang pemakanan (mm)
S = pemakanan (mmput)
n = putaran mesin (Rpm)
d = diameter benda kerja (mm)
v = kecepatan pemakanan (mmnt)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
22
3 Pada pembubutan melintang
Waktu permesinan yang dibutuhkan pada waktu pembubutan melitang
adalah
Tm = nS
r
r (221)
Dimana
r = jari-jari bahan (mm)
28 Pengecoran atau penuangan (casting)
Pengecoran atau penuangan (casting) merupakan salah satu proses
pembentukan bahan bakubahan benda kerja yang relatif mahal dimana
pengendalian kualitas benda kerja dimulai sejak bahan masih dalam keadaan
mentah Komposisi unsur serta kadarnya dianalisis agar diperoleh suatu sifat
bahan sesuai dengan kebutuhan sifat produk yang direncanakan namun dengan
komposisi yang homogen serta larut dalam keadaan padat
Proses penuangan juga merupakan seni pengolahan logam menjadi bentuk
benda kerja yang paling tua dan mungkin sebelum pembentukan dengan
panyayatan (chipping) dilakukan Sebagai mana ditemukan dalam artifacts kuno
menunjukkan bukti keterampilan yang luar biasa dalam pembentukan benda dari
bahan logam dengan menuangkan logam yang telah dicairkan (molten metals)
kedalam cetakan pasir khusus menjadi bentuk tertentu Pengecoran dengan
menggunakan cetakan pasir juga merupakan teknologi yang menuangkan larutan
cair dari logam secara hati-hati kedalam cetakan pasir yang sudah dipersiapkan
dengan hasil yang mendekati sempurna Oleh karena itulah proses pembentukan
melalui teknik penuangan ini juga digunakan pada level kebangsawanan seperti
pembuatan benda-benda seni seperti ornament alam dan alat memasak dan lain-
lain
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
23
BAB III
PERENCANAAN DAN PERHITUNGAN
31 Cara KerjaSistemTransmisiPadaMesinPemerasBatangSorghum
Cara kerja mesin ini adalah tenaga dari motor diesel akan dipindahkan
melalui belt menuju puli besar setelah itu putaran ditransmisikan melalui roda gigi
transportir pertama ke roda gigi sedang kemudian putaran itu ditransmisikan lagi
oleh roda gigi transportir kedua ke roda gigi besar Putaran roda gigi besar ini
dihubungkan dengan roda gigi pada rol depan sehingga poros rol berputar
Selanjutnya putaran poros rol depan ini ditransmisikan ke poros rol atas dan
belakang melalui tiga buah roda gigi sehingga poros rol atas dan belakang dapat
berputar Putaran ketiga buah rol dibuat searah agar saat batangsorghum
dimasukkan batangsorghum dapat terbawa oleh rol
Secara garis besar proses mesin pemeras batangsorghum adalah mula-
mula batangsorghum dimasukkan antara rol atas dan rol depan kemudian rol
menggilas batangsorghum Penggilasan rol pertama masih tersisa nira dalam
ampas yang kemudian digilas kembali oleh rol belakang sehingga tidak ada lagi
nira yang tersisa dalam ampas Nira tersebut akan jatuh ke penadah yang telah
disediakan Nira yang telah terkumpul dalam penadah tersebut dapat langsung
digunakan untuk proses pembuatan bio etanol selanjutnya
32 PerencanaanPulidanSabuk
Diketahuispesifikasitransmisipadamesinpemerasbatangsorghumdandiesel
sebagaiberikut
1 Putarandiesel ( 1N ) = 1420 Rpm
2 Diameter puli yang digerakan ( 2D ) = 795 mm
3 Panjangsumbupuli dieseldanpuli yang digerakkan( x ) = 4m
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
24
Analisa perhitungan
1 Kecepatan sabuk
V = p 1d 抈學恘迷
= 米學 酵迷 學酵學 d迷恘迷
= 2972 ms
2 Panjang sabuk yang digunakan
dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig -+++=
x
ddxddL
4
)(2)(
2
221
21
p
= 157Ῠ04十0795邹十24十族ῨĖi能Ė行k闹邹潜ii 祖
=157(1195)+8+Ῠ能ĖƼk闹邹潜嫠o
=1876+8+001
=9886 m
3 Sudut kontak (q ) yang terjadi pada sabuk antara puli diesel dan pulimesin
pemeras batang sorghum
Gambar31Sabukdanpuli
x = 4 m
B Puli diesel
Puli yang digerakkan
A
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
25
Untuksabukterbuka sudutsinggung yang terjadiantarasabukdanpuli
Sin x
dd
x
rr
21212 -
=-
=a
= Ė行k闹能Ėi㷠i
a = 滚轨柜能嫠00495
= 283deg
Sudut kontak puli pada motor
θ = (180deg ndash 2 α) 180p
= (180deg ndash 2 283deg) 180
143
= (17434deg) 01744
= 304rad
Sudut kontak puli pada roda gigi
θ = (180deg+ 2 α) 180p
= (180deg + 2 283deg) 180
143
= (18566deg) 01744= 304 rad
4 Koefisien gesekan
micro = 054 ndash d恘學ad恘嫩剿
= 054 ndash d恘學ad恘嫩d幂蜜d
= 054 ndash d恘學密d米d
= 054 - 0233= 03
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
26
MenghitungBesarnyaKapasitasMesinPemerasBatangSorghum
Luassatubatangsorghum故实挥辊㷠
= 314 (12)2
= 452 16 mm2
Luassepuluhbatangsorghum = 452 16 mm2 x 10 batang
= 4521 6 mm2
Gaya pemerasanadalah
(Ft) = 鸟拟
= 嫠㷠iĖƼi念鸟狞i闹㷠嫠o弄弄潜
= 274kN
Gaya perasdengansudut 70
Ft = 2740 N cos 70
= 8375 N
Kemudianuntukmenentukandaya yang
diperlukanpadamesinpemerastebuiniadalahsebagaiberikut
Torsi padarolatas
T = Gaya x frac12 diameter
= 8375N x 0105 m
= 8775Nm
Dayauntukmemutarrol
P =m行行闹娘弄诺㷠π诺iĖoĖ
= 36738 watt
= Ƽo行Ƽm糯狞疟疟行io
= 492 HP
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
27
Perbandingantranmisi
1 Motor Puli A ΰ嫠ΰ㷠 = 劈㷠劈嫠
N2 = 嫠i㷠Ė铺i嫠行k闹
= 73232 Rpm
2 Puli B - Pinion C
Satuporos maka NA = NC
NA = 73232 Rpm
3 Pinion C ndash Roda Gigi D
ND = 劈品ΰ品劈劈
=嫠㷠i行Ƽ㷠Ƽ㷠破颇屏oĖi
= 15035Rpm
4 Roda Gigi D ndash Pinion E
Satuporosmaka ND=NE
ND = 15035Rpm
5 Pinion E ndash Roda Gigi F
NF = 劈琵ΰ琵劈毗
= 嫠闹ĖƼ闹㷠嫠闹m嫠㷠
= 398 Rpm 40 ࡨ Rpm
Torsi padarodagigiOslash 875 mm
T =鸟诺oĖ㷠胚诺iĖ
= Ƽo行Ƽm诺oĖ㷠气铺iĖ
= 8775Nm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
28
DayauntukmemutarporosrodagigiOslash 875 mm
P = 孽诺㷠π诺娘oĖ
= m行行闹诺㷠π诺嫠闹ĖoĖ
= 16734 watt
Torsipadaporospuli
T = 鸟诺oĖ㷠胚诺娘
= 嫠o行Ƽi诺oĖ㷠胚诺行ƼĖ
= 234Nm
Dayauntukmemutarporospuli
P = 孽诺㷠π诺娘oĖ
= 㷠Ƽi诺㷠π诺行ƼĖoĖ
= 17904 watt
= 嫠行kĖi糯狞疟疟行io
asymp 24 HP
Olehkarenaitu kitamengambil diesel dengandaya 24 HP
Daya yang ditransmisikan P = 24 HP
17904 W = Ῠ馆嫠石馆㷠) v = Ῠ馆嫠石馆㷠) 2972 馆嫠 石馆㷠 = 嫠行kĖi㷠k行㷠
馆嫠 石馆㷠 = 60242棺 (i)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
29
딸轨v硅棍逛闺锅轨 23 log 足飘前飘潜卒 = 幌嫠凰嫠 实0h果h04 实0912
log dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig
2
1
T
T = Ėk嫠㷠㷠Ƽ
log dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig
2
1
T
T = 0397
dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig
2
1
T
T = 249 (ii)
Dari persamaan (i) dan (ii) 60242十馆㷠馆㷠 实249
60242 + 馆㷠 = 249馆㷠
60242 = 149 馆㷠 馆㷠 = 40438 N 馆嫠 石404h棺实60242棺 馆嫠 = 100672 N
5 Massa per meter panjang sabuk (m)
m = Area x Panjang x Densitas
= A x 9886m x 1140kgm3= 9886 A kgm2
6 Gaya tarik sentrifugal (Tc)
Tc = m x V2
= 9886 A kgm2x (2972ms)2
= 9886 A x 8832784 N
= 873210o A N
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
30
7 Gaya tarik total
T = T1+ Tc
= 100672N+873210o A N (iii)
8 Gaya tarik maksimum pada sabuk (T)
T = As
= 410o A N (iv)
Dari persamaan (iii) dan (iv)
100672N+873210o A N = 410o A N
4732 10o A N = 100672 N
A = 212747 10能o桂㷠
A = 212747桂桂㷠
9 Daya yang ditransmisikan sabuk pada kecepatan v = 2935ms
P = )( 21 TT - v
= (100672 Nndash 40438N)2935 ms
= 17678679watt
= 2370 hP
v Daya yang ditransmisikan hanya 2370 hP hal ini dikarenakan pada
saat sabuk berputar terjadi selip antara sabuk dengan puli oleh karena itu daya
yang ditransmisikan tidak 24 hP
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
31
33 PerhitunganRoda Gigi
1 Dalam menghitung roda gigi AElig 124 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 8 mm
- Jumlah gigi (Z) 11
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 8 mm
= 2512 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 8 + 025 x 8 mm
= 18 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 8 mm x 11
= 88 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 88 mm ndash 2 (8mm + 025 x 8mm)
= 60 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 88 mm + 36 mm= 124 mm
f Adendum 1 m 8 mm
g Dedendum 125 m 10 mm
h Working depth 2 m 16 mm
i Total depth 225 m 18 mm
j Filled radius at root 04 m 32 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
32
2 Dalam menghitung roda gigi AElig875 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 14 mm
- Jumlah gigi (Z) 58
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 14 mm
= 4396 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 14 + 025 x 14 mm
= 315 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 14 mm x 58
= 812 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 812 mm ndash 2 (14 mm + 025 x 14 mm)
= 777 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 812 mm + 63 mm
= 875 mm
f Adendum 1 m 14 mm
g Dedendum 125 m 17 mm
h Working depth 2 m 28 mm
i Total depth 225 m 315 mm
j Filled radius at root 04 m 56 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
33
3 Dalam menghitung roda gigi AElig215 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 10 mm
- Jumlah gigi (Z) 17
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 10 mm
= 314 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 10 + 025 x 10 mm
= 225 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 10 mm x 17
= 170 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 170 mm ndash 2 (10 mm + 025 x 10 mm)
= 145 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 170 mm + 45 mm)
= 215 mm
f Adendum 1 m 10 mm
g Dedendum 125 m 125 mm
h Working depth 2 m 20 mm
i Total depth 225 m 225 mm
j Filled radius at root 04 m 4 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
34
4 Dalam menghitung roda gigi AElig604 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 8 mm
- Jumlah gigi (Z) 71
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 8 mm
= 2512 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 8 + 025 x 8 mm
= 18 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 8 mm x 71
= 568 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 568 mm ndash 2 (8 mm + 025 x 8 mm)
= 548 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 568 mm + 36 mm)
= 604 mm
f Adendum 1 m 8 mm
g Dedendum 125 m 10 mm
h Working depth 2 m 16 mm
i Total depth 225 m 18 mm
j Filled radius at root 04 m 32 mm
331 Menghitung Kekuatan Roda Gigi
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
35
1 kekuatan roda gigi AElig124 yang berfungsi sebagai pinion
a menghitung kecepatan pinion
Dalam menghitung kecepatan dari pinion dibutuhkan data-data
sebagai berikut
- Modul (m) 8 mm
- Jumlah gigi dari pinion (Tp) 11
- Jumlah putaran dari roda gigi pinion (柜颇) 124 rpm
- Jumlah gigi dari roda gigi (馆啤) 71
- Allowable Static Stress (fo) lampiran 4 105 kg桂桂㷠
- Lebar muka gigi (b) 15708 mm
- Faktor keamanan (Cs) lampiran 5 125
Kecepatan dari pinion adalah 惯 实挥果딸贵果柜贵100
实挥果桂果馆贵果柜贵100
实挥果8果11果124100
= 34264 mmenit
= 57 m detik
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
36
34 Desain Poros Roda Gigi
DesainPorosPulidanRodaGigi Pinion Dengan Gear
Diketahui P = 24 PK = 17904 watt T1 = 100672 N
N = 730 Rpm T2 = 40438 N
T1 T2 实25世
WGear = 3924 N
WPuli = 106635 N
σ = 40 Mpa = 40 N mm世 2
Km = 2
Kt = 2
DGear = 124 mm =RGear = 63 mm
DPuli = 795 mm = RPully = 3975 mm
Maka torsi yang di transmisikanoleh shaft
T = 鸟时oĖ㷠胚娘 实 嫠行kĖi时oĖ㷠胚时行ƼĖ = 234 Nm =234000Nmm
Bebankebawah vertical porospadapuli
= T1 + T2 + Wpuli =(100672 +40438 + 106635) N
= 247745 N
Torsi pada gear samapadaporos makabeban vertical keatasporospada gear
Ft = 孽捏扭泞狞暖实 㷠Ƽi时嫠Ė遣o㷠
= 39 x 103 N
Total bebanvertikalkeataspadaporos
Ft ndash Wgear = 3900 ndash 3924 = 386076 N
RC
386076 N
247745 N
RD
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
37
Dari momen di D
RC x 270 = 386076 x 380 + 247745 x 110
RC = 嫠io行Ėmmm嫩㷠行㷠闹嫠k闹㷠行Ė
RC = 6443 N
RD + 386076 = RC + 247745 N
RD = 6443 + 247745- 386076
RD = 110479 N
BM di gear danpuli = 0
BM di A = 386076 110 = 4246836 Nmm
BM di B = 247745 110 = 2715195 Nmm
BM maksimum di A maka M = MA = 4247 10Ƽ Nmm
Moment punter equvivalen
Te = 税ῨKm 时M邹㷠十ῨKt 时T邹㷠
= 税Ῠ2时4247 时10Ƽ邹㷠 十Ῠ2时24h时10Ƽ邹㷠
= 税721480h6 时10o 十2h6196 时10o
= 税957676h6 时10o
= 9786 10Ƽ Nmm
Te = 胚嫠o τ时dƼ
9786 10Ƽ = 气嫠o 时40딸h
dƼ = 12466242
d = 4995mm atau 50 mm
Diameter yang digunakan 50 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa poros pada mesin
dengan diameter 60 mm aman karena melebihi diameter yang diperlukan
yaitu 50 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
38
Gambar 32DesainPorosPulidanRoda Gigi Pinion
B C D
110 270
A C
BD
A
A
A
C D
B
B
D C
B
CD
(a) Space Diagram
(e) BM Diagram
(d) NFD
(c) SFD
(b) Torsi Diagram 234x103 Nmm
1241845Nmm
3048155Nmm
3924 N 106635 N
112895 N 277105 N
A B
110
Pinion Puli
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
39
DesainPorosRoda Gigi Pinion Dengan Gear
Diketahui T = 234x103Nmm
N = 150 Rpm
AC = 85 mm
BD = 85 mm
Dc = 215 mm = Rc = 175 mm
Dd = 604 mm = Rd = 302 mm
AB =290 mm
σ = 84 Nmm2
τ = 40 Mpa = 40 Nmm2
Θc = 80o
Wd = 810 N
Θc = 72o
Wc = 108 N
Km = 2
Kt = 2
Daya yang ditransmisikan
P x 60 = T2πN
P = 㷠Ƽi诺嫠Ėsup3㷠胚嫠闹ĖoĖ
= 36738 Kw
Karena Torsi kebawah di C dan di D sama Maka gayatangensialdigearC
FtC = 孽捏宁 =
㷠Ƽi诺嫠Ėsup3嫠行闹
= 1337 N
Ftcrsquo = 嫠ƼƼ行虐纽c嫠m
=4327 N
Gaya total kebawah di C = Ftc + Wc=4327 N + 108 N = 4435 N
Gaya tangensial gear D
FtD = 孽捏拧 =
㷠Ƽi诺嫠Ėsup3ƼĖ㷠 = 7748 N
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
40
Ftdrsquo = 行行im虐纽c嫠Ė
= 行行imĖ嫠om = 4612 N
Gaya total kebawah di C = FtD + WD=4612 N + 810 N = 5422 N
Maka RAdan RB = Reaksipada A dan B
RA + RB = 5422 N + 4435 N
= 9857 N
Momen di A
RB x 290 = 5422 x 205 + 4435 x 85
RB = 嫠嫠嫠嫠闹嫠Ė嫩Ƽ行ok行闹㷠kĖ
RB = 5133 N
RA = 9857 ndash 5133 = 4724 N
BM di C
MC = RA x 85
= 4724 x 85
= 401540Nmm
BM di D
MD = RB x 85
= 5133 x 85
= 436305Nmm
Maximum bending momen
M = MD = 436305Nmm
A
C D
B120
290
RB RA
5422 N 4435 N
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
41
MomenPuntirEquivalent
Te = 税ῨKmxM邹sup2十ῨKtxT邹sup2 = 税Ῠ2x4h6h05邹㷠 十Ῠ2x2h4≯10Ƽ邹sup2 = 税76x10嫠嫠 十219x10嫠嫠
= 税979x10嫠Ė
= 989 x 10闹 Nmm
989 x 10闹 Nmm = 气嫠o xτxdsup3
dsup3 = 1129275
d asymp 50 mm
untuk Equivalent bending momen ( Me)
Me = 嫠㷠 揍KmxM 十税ῨKwxM邹㷠十ῨKtxT邹] = 嫠㷠 揍Ῠ2x4h6h05邹十9890000] = 嫠㷠 1861610
= 930805Nmm
930805 Nmm= 气Ƽ㷠 xσbxdsup3
dsup3 = 1129275
d = 48 mm
darikedua diameter tersebutdiambil yang paling besar
d = 50 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa poros pada mesin
dengan diameter 65 mm aman karena melebihi diameter yang diperlukan
yaitu 50 mm Namun sebaiknya diameter poros yang digunakan adalah 60
mm tidak terlalu besar melebihi 50 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
42
3
A B
C D
120
290
A C
BD
A
A
A C D
B
B
D CB
C D
(a) Space Diagram
(e) BM Diagram
(d) NFD
(c) SFD
(b) Torsi Diagram 234x103 Nmm
436305 Nmm 401540 Nmm
4435N 5422N
5113 N 4724 N
Gambar 33DesainPorosRoda Gigi Pinion Dengan Gear
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
43
35 Menentukan Dimensi pasak
Pasakdigunakanuntukmenahangaya geser antara poros dengan rol
maupun poros dengan gear Bahanpasakterbuatdari ST 42
kekuatanbahandiketahuikekuatangesersebesar τ=40
Nmm2dankekuatantariksebesar
σ= 70 Nmm2
1 Kekuatanijin pasak
- Tegangantarikmaksimumpasak
σu = 70 Nmm2
σmax =σy
= 40 Nmm2
- Tegangangesermaksimumpasak
τ max = 嫠㷠σ max
= 嫠㷠40 Nmm㷠
= 20 Nmm㷠
2 Diameter poros diketahui 50 mm dari tabel didapat
w = 16 mm
t = 10mm
dan bila diketahui T = l x w x τ x 焦d = l x 16 x 42 x
a迷d = 16800 l N mm(i)
dan juga T = 靳學恘 x τ x 焦米 =
靳學恘 x 42 x a迷米 = 103 x 學迷恘N铰铰d (ii)
maka dari persamaan (i) dan (ii) didapat
l = 學迷米學迷恘梗铰铰d學恘密迷迷抈铰铰 = 61 31 mm
dan bila diketahui T = l x 缴d x σ x
焦d = l x 學迷d x 70 x
a迷d = 87510 l N mm(iii)
maka dari persamaan (ii) dan (iii) didapat
l = 學迷米學迷恘梗铰铰d密蜜a學迷抈铰铰 = 1177 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
44
maka dimensi pasak adalah w = 16 mm t = 10 mm l = 1177 mm
351 Lubangpasak
Proses penggefrasisan untuk lubangpasakw = 16 mm t = 10 mm l =
1177 mm dengan menggunakan 2 mata frais diameter 5 mm dan 16 mm dua
tahap Bahan poros baja ST 34 Sebelum proses pengefraisan terlebih dahulu
pastikan matafrais tidak dalam keadaan rusak
1 Waktu pengerjaan dengan mata frais 5 mm
Putaran (n) = 150 rpm
Sr = 018
Kedalaman (l) = 10 mm
Waktu untuk sekali pengefraisan
Tm =nSr
ld
30 +
=ĖƼ闹嫩ƼĖ嫠m嫠闹Ė
= 0167 menit
Pengefraisan dilakukan di 4 titik sehingga waktu pengefraisan
= 4 x 0167
= 0668 menit
Waktu setting = 5 menit
Waktu pengefraisan untuk mata frais 5 mm adalah 0668 + 5 = 5668menit
2 Waktu pengefraisan 16 mm dengan mata frais28 mm
Putaran (n) = 150 rpm
Sr = 018
Kedalaman(l) = 10 mm
Waktu untuk sekali pengefraisan
Tm =nSr
ld
30 +
=ĖƼ㷠闹嫩ƼĖ嫠m嫠闹Ė= 038 menit
Pengefraisan dilakukan di 4 titik sehingga waktu pengefraisan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
45
= 4 x 038
= 152 menit
Waktu setting = 5 menit
Waktu pengerjaan untuk mata frais 5 mm adalah 152 + 5 = 652 menit
Waktu total pengerjaan untuk pengefraisan lubang pasak= 12188 menit
atau 13 menit
36 Desain untuk rumah bearing
Untuk diameter bearing 40 mm diameter bor 17 mm lebar bearing 12
mm Dengan no bearing 203 hasil ini didapat dari tabel bearing maka tebal rumah
bearing adalah
Diketahui 逛 = 60 mm ( jarak antar baut)
w = 9465 N
σ ( tegangan bending cast iron) = 15 N桂桂㷠
棍实顺h灌逛2 σ l
棍实顺h94656021512
棍实radic47h25
t = 2175 mm
Untuk diameter bearing 50 mm diameter bor 20 mm lebar bearing 15
mm Dengan nomor bearing 304 hasil ini didapat dari tabel bearing maka tebal
rumah bearing adalah
Diketahui
a =70 mm ( jarak antar baut)
w = 1134 N
σ ( tegangan bending cast iron) = 15 N桂桂㷠
棍实顺h灌逛2 σ l
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
46
棍实顺h11h47021515
棍实税5292
t = 23 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa rumah bearing yang ada pada mesin adalah aman dengan tebal 25 mm
37 Perhitungan Las
Pengelasan yang ada pada kontruksi alat ini terbagi menjadi 2 jenis
untuk bagian rangka adalah las sudut dan las V menggunakan las listrik
Perhitungan kekuatan las pada sambungan tepi padarangka dengan tebal plat 10
mm panjang pengelasan 500 mm sehingga untuk memperhitungkan kekuatan las
ditentukan A dengan
A = 10mm sin 45 500 mm
= 10mm 0707 500 mm
= 3535 mm2
Elektroda yang digunakan E 6013
E 60 = Kekuatan tarik terendah setelah dilaskan adalah 60000 psi atau 420
Nmm2
1 = Posisi pengelasan mendatar vertical atas kepala dan horizontal
3 = Jenis listrik adalah DC poloaritas bolik (DC+) diameter elektroda 5 mm
arus 230 ndash 270 A tegangan 27-29 V
Tegangan yang terjadi pada sambungan adalah
Fmax = ƼĖĖ铺km嫠㷠
= 14715 N
AF max
=s
353551471 N
=s
= 0416 Nmm2
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
47
Tegangan tarik ijin las (st)
st = 05 s ijin
= 05 420 Nmm2
= 210 Nmm2
Karena s pengelasan lts ijin maka pengelasan aman
38 MenentukanKapasitasPenggilasanBatangSorghum
Kapsitaspenggilasan = keliling roll x jumlahputaran
= 2 π r x 40 Rpm
= 2 π 0105 x 40 Rpm
= 26376 mmenit
Kapasitas = kapasitaspenggilasan x beratsorghum x jumlahbatangsorghum
= 263 x 0125 kgm x 10
= 6594 Kgmenit x 60
= 3956 Kgjam
Atau 4000 Kgjam
Makakapasitasmesinpemerasbatangsorghuminiadalah 4000 Kgjam
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
48
BAB IV
PROSES PEMBUATAN ALAT 41 Pembuatan Mesin
Mesin ini dibuat atas kerjasama antara mahasiswa Teknik Universitas
Sebelas Maret dengan bengkel mesin Universitas Sebelas Maret Untuk
menyelesaikannya dibutuhkan waktu 3 bulan dan untuk pengetesan mesin
membutuhkan waktu 1 minggu
411 BahanYang Digunakan
a Dua buah rol dengan diameter 200 mm dan sebuah rol dengan diameter
250 mm sebagai penggilas
b Besi plat dengan tebal 10mm sebagai tempat penghantar nira dan
sorghum
c Besi profil U ukuran 150 x 38 x 38 mm sebagai rangka dan landasan
d Kayu jati ukuran 150 mm x 200 mm sebagai landasan mesin
e Kuningan plat sebagai bantalan geser metal
f Bearing
g Baut M 14 dan M 12 sebagai pengunci bantalan
h Besi diameter 60 mm dan 50 mm sebagai poros
412 Alat Yang Dibutuhkan
a Gergaji
b Mesin bubut
c Mesin bor
d Mesin gerinda
e Mesin las
f Meteran
g Siku mistar baja
h Amplas
i Catthinner
j Kapur
k kuas
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
49
413 Peta Operasi Kerja
Peta operasi kerja adalah Peta Kerja yang menggunakan urutan kerja
dengan jalan membagi pekerjaan tersebut kedalam elemen-elemen operasi
secara detail
Peta Operasi Kerja Pembuatan Roda Gigi dan Roll
Poros Roda Gigi 1 amp 2 Poros Rol 3 4 amp 5 Roda gigi
0-1 0-1 0-1
0-2 0-2 0-2
1-1
1-2
1-3
1-2
1-1
1-1
Di ukur dengan sket match
Operasi Bubut
Pemeriksaan ukuran
0-3
0-4
0-3
0-4
0-3
0-5
Di ukur dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan ukuran
Pembuatan cetakan
Pemeriksaan ukuran
Operasi pengecoran
Di ukur dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan ukuran
Pemeriksaan ukuran
Pemeriksaan ukuran
Operasi mesin bor
Pemeriksaan ukuran
0-4
Operasi mesin gerinda
Pemeriksaan ukuran
1-2
Dirakit
0-5
Proses Perlakuan panas
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
50
Resume
Langkah Kerja Pembuatan Poros Roda Gigi 1 amp 2
- Operasi 1 Proses pengukuran dengan sket match poros yang akan
Dibubut menandainya sesuai dengan ukuran masing-
masing poros
- Operasi 2 Proses pembubutan pada ujung kanan sepanjang 300 mm
dari diameter 70 mm menjadi diameter 65 mm
- Pemeriksaan 1 Diperiksa ukurannya
- Operasi 3 Mengukur dengan menggunakan sket match
- Operasi 4 Dilakukan proses pembubutan pada ujung kiri sepanjang
250 mm dari diameter 70 mm menjadi diameter 65 mm
- Pemeriksaan 2 Diperiksa ukurannya
- Operasi 5 Proses pengefraisan sepanjang 50 mm dengan kedalaman
7mm
- Pemeriksaan 3 Diperiksa ukurannya
Poses pengerjaan
Bahan cast iron grade 15 Oslash70 panjang 555 mm
1 Mengambil bahan dan perlengkapan mesin bubut
2 Mengecek ukuran bahan dan alat bantu yang diperlukan
3 Mempersiapkan mesin bubut dan perlengkapan yang lainya
4 Menyeting pahat dan putaran mesin bubut
5 Menyekam benda kerja sepanjang 180 mm
6 Membubut rata permukaan ujung benda kerja
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
51
7 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadiOslash 65 mm
sepanjang 500 mm
8 Membalik benda kerja
9 Menyekam benda kerja sepanjang 220 mm
10 Memfacing benda kerja sampai benda kerja berukuran panjang 550 mm
11 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadiOslash65 mm
sepanjang250 mm
12 Menganti pahat rata dengan pahat alur
13 Membubut alur benda kerja dengan posisi pahat alur 50 mm dari ujung
benda kerja sedalam 95 mm
14 Mengganti pahat alur dengan pahat rata
15 Melepas benda kerja
Poses pengerjaan
Bahan cast iron grade 15 Oslash 70 panjang 310 mm
1 Mengambil bahan dan perlengkapan mesin bubut
2 Mengecek ukuran bahan dan alat bantu yang diperlukan
3 Mempersiapkan mesin bubut dan perlengkapan yang lainya
4 Menyeting pahat dan putaran mesin bubut
5 Menyekam benda kerja sepanjang 100 mm
6 Membubut rata permukaan ujung benda kerja
7 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadi Oslash 65 mm
sepanjang 150 mm
8 Membalik benda kerja
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
52
9 Menyekam benda kerja sepanjang100 mm
10 Memfacing benda kerja sampai benda kerja berukuran panjang 300 mm
11 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadi Oslash65 mm
sepanjang 160 mm
12 Mengganti pahat rata dengan pahat alur
13 Membubut alur benda kerja dengan posisi pahat alur 50 mm dari ujung
benda kerja sepanjang 78 mm sedalam 95 mm
14 Mengganti pahat alur dengan pahat rata
15 Melepas benda kerja
Langkah Kerja Pembuatan Roda Gigi
- Operasi 1 Proses pengukuran dengan sket match dan meteran untuk
roda gigi yang akan dibuat
- Operasi 2 Proses pembuatan cetakan negative sesuai dengan ukuran
masing-masing roda gigi yang akan dibuat
- Pemeriksaan 1 Diperiksa ukurannya
- Operasi 3 Proses pengecoran dan pembentukan roda gigi
- Operasi 4 Proses penghalusan setelah proses pengecoran
- Operasi 5 Proses perlakuan panas dengan penambahan kadar carbon
untuk meningkatkan tingkat kekerasannya
- Pemeriksaan 2 Diperiksa ukurannya
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
53
Proses pengecoran untuk pembuatan Puli dan Roda Gigi
Gambar 41 Roda gigi lurus
a) Proses awal pembuatan cetakan ini dilakukan dengan terlebih dahulu
membuat model atau Pola dengan posisi model berada pada kedua
bagian cetakan yakni drag dan cope maka model dibuat dari dua keping
kayu (papan) yang digabungkandengan model yang berbentuk bundar
b) Pengerjaan berikutnya ialah pembuatan inti dimana inti (teras) ini dibuat
dari pasir cetak dari jenis Pasir minyak atau pasir kwarsa dengan
campuran minyak nabati
d) Urutan pekerjaan yang harus dilakukan dan dipersiapkan sebelum
pengisian pasir kedalam rangka cetak antara lain
- Menyiapkan plat (papan) landasan
- Tempatkan rangka cetak diatas papan untuk cetakan bawah (drag)
dengan pola inti (kayu) untuk kedudukan inti (teras) pasir
e) Pengisian pasir kedalam rangka cetak
f) Pembuatan saluran dengan cara memasangkan saluran secara tegak lurus
g) Pekerjaan berikutnya ialah menempatkan kembali rangka cetak yakni
menggabungkan kedua cetakan (drag dan cope) pada benda bulat
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
54
simetris ini sebenarnya tidak terlalu sulit dimana yang paling penting
adalah penempatan posisi kedudukan Intinya telah ditempatkan ditengah-
tengah rangka cetak dengan memposisikan lubang cope pada inti serta
posisi pen pengarah dari rangka cetak dalam keadaan sejajar maka posisi
rongga sudah sejajar
h) Proses penuangan merupakan proses yang menentukan keberhasilan
dalam pembentukan benda kerja oleh karena itu didalam pelaksanaannya
harus dilakukan secara hati-hati terutama dalam memperlakukan cetakan
ini Dan yang paling penting lagi dalam proses penuangan ini ialah faktor
keselamatan kerja alat-alat keselamatan kerja seperti sarung tangan
sepatu kaca mata dan lain-lain hendaknya sangat diperhatikan
Gambar 42 Proses penuangan ( Hardi Sujana 2008 )
Langkah Kerja Pembuatan Rumah Bantalan
- Operasi 1 Pengukuran benda kerja untuk rumah bantalan dengan
ukuran 100 mm x 100 mm
- Operasi 2 Proses pemotongan dengan menggunakan mesin las sesuai
dengan yangdirencanakan
- Operasi 3 Pengerjaan penghalusan bekas potongan las dengan
gerinda tangan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
55
- Pemeriksaan 1 Dilakukan pemeriksaan ukuran rumah bantalan
- Operasi 4 Pada bagian rangka yang sudah dilasdiberi tanda titik dan
dibor dengan menggunakan bor tangan untuk menjadi
diameter 80 mm
- Operasi 6 Pemeriksaan ukuran lubang yang telah di bor
Proses Perakitan Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum
Perakitan merupakan tahap terakhir dalam proses perancangan dan
pembuatan suatu mesin atau alat dimana suatu cara atau tindakan untuk
menempatkan dan memasang bagian-bagian dari suatu mesin yang digabung dari
satu kesatuan menurut pasangannya sehingga akan menjadi perakitan mesin yang
siap digunakan sesuai dengan fungsi yang direncanakan
Sebelum melakukan perakitan hendaknya memperhatikan beberapa hal sebagai
berikut
1 Komponen-komponen yang akan dirakit telah selesai dikerjakan dan telah
siap ukuran sesuai perencanaan
2 Komponen-komponen standar siap pakai ataupun dipasangkan
3 Mengetahui jumlah yang akan dirakit dan mengetahui cara pemasangannya
4 Mengetahui tempat dan urutan pemasangan dari masing-masing komponen
yang tersedia
5 Menyiapkan semua alat-alat bantu untuk proses perakitan
Langkah kerja
1 Memasang rol ke- 1 ke- 2 dan ke- 3 pada rangka yang pada kedua
ujungnya terlebih dahulu dipasang bantalan
2 Memasang roda gigi pada poros rol 1 2 dan 3 kemudian dipasak
3 Memasang roda gigi pada sisi luar poros rol kemudian dipasak
4 Memasang poros transmisi pada rangka yang kedua ujungnya dipasangi
bantalan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
56
5 Memasang puli roda gigi pinion dan roda gigi pada poros transmisi
kemudian dipasak
6 Mengecek semua kondisi sambungan dan pergerakan dari roda-roda gigi
42 Perawatan Alat
Perawatan adalah suatu kegiatan atau pekerjaan yang bertujuan untuk
memperpanjang umur mesin Dengan adanya perawatan diharapkan mesin dapat
selalu dalam kondisi siap pakai dan bekerja dengan baik Jenis perawatan tersebut
adalah mengupayakan pencegahan kerusakan sedini mungkin dengan cara
perawatan secara rutin maupun secara berkala
Adapun alasan-alasan yang mendasari diperlukannya perawatan adalah
a Mesin lebih tahan lama dan berfungsi dengan baik
b Menghindari kerusakan sedini mungkin
c Mengurangi penggantian komponen yang rusak dikarenakan sering
dalam pemakaian
Pemeliharaan alat ini mencakup seluruh rangkaian dan komponen mesin pemeras
sorghum yang meliputi
1 Poros dan Rol
Hal-hal yang perlu dilakukan dalam pemeliharaan poros dan rol adalah
a Rol setelah selesai digunakan dibersihkan dari sisa-sisa kotoran dan cairan
yang masih menempel
b Antara poros dan bearing diberi pelumas agar dapat berputar dengan lancar
2 Roda gigi
Hal-hal yang dilakukan untuk perawatan roda gigi
a Melumasi roda gigi tersebut supaya gesekannya dapat lebih halus dan
tidak cepat aus
b Setiap selesai digunakan roda gigi harus dibersihkan dan dicek untuk
mengetahui keadaan gigi-giginya
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
57
3 Rangka
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan rangka adalah
a Mengecat rangka untuk menghindari karat dan keropos
b Membersihkan rangka setelah digunakan untuk menggilas tebu
c Memeriksa sambungan las pada rangka secara berkala
4 Bantalan
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan bantalan
a Melumasi bantalan dengan grease
b Dalam penggunaan apabila perputaran poros dan rol terasa berat dan
suaranya agak kasar maka harus dicek keadaan bantalannya masih dalam
keadaan baik atau tidak
5 Puli dan sabuk
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan puli dan sabuk
a Memeriksa sabuk sebelum digunakan untuk memeras batang sorghum
b Setelah selesai digunakan membersihkan puli dan sabuk dari kotoran dan
debu
6 Diesel
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan diesel
a Mengecek selalu kondisi air pendingin pada mesin diesel
b Mengecek putaran mesin diesel apakah stabil atau tidaknya bila tidak
segera melakukan pengecekan mesin diesel secara menyeluruh
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
58
43 Analisa Biaya Komponen Mesin
Tabel 41 a Biaya Komponen Mesin
No Jenis Komponen Jumlah Harga satuan (Rp)
Harga (Rp)
1 Gear Oslash 20 l = 15 cm 3 30 kg 20000 kg 1800000 2 Gear Oslash 10 l = 10 cm 2 40 kg 20000 kg 1600000 3 Pulley Oslash 100 l = 15 cm 1 100 kg 20000 kg 2000000 4 Gear Oslash 80 l = 15 cm 1 120 kg 20000 kg 2400000 5 Gear Oslash 60 l = 15 cm 1 80 kg 20000 kg 1600000 6 Roller Oslash 20 p = 35 cm 2 60 kg 20000 kg 2400000 7 Roller Oslash 22 l = 15 cm 1 80 kg 20000 kg 1600000 8 Poros penggerak roda gigi 2 20 kg 20000 kg 800000 9 Poros roller 3 15 kg 20000 kg 900000 10 Pasak p=15x1x1 cm 1022000 220000
11 Baut Oslash 26 mm Baut besar untuk dudukan
8 10000 80000
12 Baut Oslash 26 mm Baut pengunci roller
4 15000 60000
13 Plat U p= 10x6x1cm 10m 70000 700000
14 Baut Oslash 22 mm Baut pengunci roda gigi
8 10000 80000
15 Baut Oslash 24 mm Baut penyetel horisontal
2 15000 30000
16 Bearing roller Oslash 40 mm 680000 480000 17 Bearing gear Oslash 50 mm 2 110000 220000 18 Bantalan jati 1000000
19 Beaya Transport mesin dari kudus
750000
20 Beaya lain-lain 250000 Total dana 18980000
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
59
b Honor Teknisi
No Nama Anggaran Waktu Biaya (Rp)
Total (Rp)
1 Honor Teknisi pembuatan 3 buah roller (1 orang )
1 bulan 600000 600000
2 Honor Teknisi pembuatan 5 buah roda gigi pinion (1orang )
2 minggu
600000 600000
3 Honor Teknisi pembuatan 2 buah roda gigi besar (1 orang )
2 minggu
500000 500000
4 Honor Teknisi pembuatan 1 buah pulley (1 orang )
2 minggu
300000 300000
5 Honor Teknisi pembuatan 3 buah mantel roller (1 orang )
3 minggu
1200000 1200000
Total 3200000
Biaya total pembuatan mesin pemeras batang sorghum
Biaya teknisi Rp 320000000
Biaya komponen mesin Rp 1898000000 +
Rp 2218000000
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
60
BAB V
PENUTUP
51 Kesimpulan
Dari hasil Re-Kalkulasi Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum ini
dapat disimpulkan
1 Mesin pemeras batang sorghum ini bekerja dengan menggunakan
penggerak diesel dengan daya 24 hP dan putaran 1420 Rpm
2 Mesin Pemeras Batang Sorghum ini memiliki kapasitas 4000 kgjam
3 Total biaya untuk membuat Mesin Pemeras Batang Sorghum sebesar
Rp22180000-
4 Mesin Pemeras Batang Sorghum ini memiliki tiga buah roller dengan
putaran 40 Rpm dan tiga tingkatan sistem transmisi dengan tiga buah
poros penyangga
52 Saran
Terkait dengan referensi dan data yang didapat masih kurang maka
perhitungan dilakukan dengan asumsi data sehingga bila dilakukan perhitungan
ulang jawaban yangdiasumsikan masih kurang akurat dan kurang tepat
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
61
DAFTAR PUSTAKA
J E Shigley dan Larry D M 1995 ldquoPerancanaan Teknik Mesinrdquo jilid II Edisi
keempat ErlanggaJakarta
Jutz H dan Scharkus E 1996 ldquo Westerman Table for The Metal Traderdquo New
Delhi Weley Eastern Limited
Khurmi RS amp Gupta JK 2002 Machine DesignSCHadamp Company LTD
Ram Nagar-New Delhi
Popov EP 1996 Mekanika Teknik (Machine of Material) Erlangga Jakarta
Sato T dan N Sugiarto H 1994 ldquoMenggambar Mesin Menurut Standart Isordquo PT
Pradya Paramita jakarta
Sularso dan Suga K 1987 Dasar dan PemilihanElemenMesin Cetakankeenam
PradnyaParamitha Jakarta
KenyonWdanGinting D 1985 Dasar-dasarPengelasanErlangga Jakarta
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
10
10 Clearance Circle
Lingkaran yang bersinggungan dengan lingkaran addendum dari gigi yang
berpasangan
11 Pitch point
Titik singgung dari lingkaran pitch dari sepasang roda gigi yang
berkontak yang juga merupakan titik potong antara garis kerja dan garis pusat
12 Operating pitch circle
lingkaran-lingkaran singgung dari sepasang roda gigi yang berkontak dan
jarak porosnya menyimpang dari jarak poros yang secara teoritis benar
13 Addendum circle
Lingkaran kepala gigi yaitu lingkaran yang membatasi gigi
14 Dedendum circle
Lingkaran kaki gigi yaitu lingkaran yang membatasi kaki gigi
15 Width of space
Tebal ruang antara rodagigi diukur sepanjang lingkaran pitch
16 Sudut tekan (pressure angle)
Sudut yang dibentuk dari garis normal dengan kemiringan dari sisi kepala
gigi
17 Kedalaman total (total depth)
Jumlah dari adendum dan dedendum
18 Tebal gigi (tooth thickness)
Lebar gigi diukur sepanjang lingkaran pitch
19 Lebar ruang (tooth space)
Ukuran ruang antara dua gigi sepanjang lingkaran pitch
20 Backlash
Selisih antara tebal gigi dengan lebar ruang
21 Sisi kepala (face of tooth)
Permukaan gigi diatas lingkaran pitch
22 Sisi kaki (flank of tooth)
Permukaan gigi dibawah lingkaran pitch
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
11
23 Puncak kepala (top land)
Permukaan di puncak gigi
24 Lebar gigi (face width)
Kedalaman gigi diukur sejajar sumbunya
Gambar 22 Bagian-bagian dari Roda Gigi Lurus
( Khurmi dan Gupta 2002)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
12
24 Komponen-Komponen Mesin Pemeras Batang Sorghum
241 Gear
Gear merupakan sebuah alat yang yang digunakan untuk meneruskan daya
dari poros ke poros lain (Kurmi 2002)
Rumus- rumus perhitungan roda gigi
- Modul (m)
- Jumlah gigi (Z)
- Kelonggaran ( clearance = C )
a Menghitung pitch (P)
P = π x m
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
f Adendum 1 m
g Dedendum 125 m
h Working depth 2 m
i Total depth 225 m
j Filled radius at root 04 m
242 Poros
Dalam pembuatan mesin pemeras batang sorghum rol diperlukan untuk
memeras batang sorghum Poros sendiri adalah batang logam berpenampang
lingkaran yang berfungsi untuk memindahkan putaran atau mendukung suatu
beban
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
13
Jika poros meneruskan daya maka poros mengalami momen puntir akibat
daya yang diteruskan sehingga pada penampang normal sepanjang poros terjadi
tegangan puntir Poros transmisi berfungsi meneruskan daya pada poros terjadi
gaya puntir dan pada penampang poros terjadi tegangan puntir
Bahan poros yang digunakan harus sesuai dengan fungsi poros tersebut
Untuk mendapatkan dimensi poros yang sesuai dibutuhkan gaya-gaya yang
bekerja pada poros tersebut Dengan gaya tersebut dapat ditentukan momen yang
bekerja Dengan mengetahui kekuatan material poros dan momen yang terjadi
maka didapatkan diameter poros yang diperlukan
Bahan dan diameter yang digunakan pada poros rol adalah sama Untuk
mengetahui beban reaksi yang terjadi pada poros dirumuskan sebagai berikut
1 Tinjauan terhadap momen puntir ekuivalen (Kurmi 2002462)
Te = radicAgrave挠十馆挠helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(21)
atau dengan persamaan
Te = 錰좨 τs D
3 ( Poros padat )
Te = 錰좨 C Do3 (1 - K4) ( Poros berongga )
2 Tinjauan terhadap momen lengkung ekuivalen (Kurmi 2002463)
Me = 좨挠 ( M + radicAgrave挠十馆挠) helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(22)
atau
Me = 錰脑挠徽评D3 ( Poros padat )
Me = 錰脑挠徽评Do3(1 - K4) ( Poros berongga )
Dimana Te = momen puntir ekuivalen ( Kgm)
Me = momen bending ekuivalen ( Kgmm )
Do = diameter luar poros ( mm )
K = Di Do ( ditentukan = 04 )
τs =tegangan geser ( Kgmm2 )
σt = tegangan tarik ( Kgmm2 )
M = momen lentur yang terjadi ( Kgmm )
T = torsi yang terjadi (Kgmm)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
14
243 Rol
Sebuah rol pemeras terdiri dari mantel (selubung) yang biasanya terbuat
dari besi cor dan di pasang dengan cara disusutkan pada sebuah poros yang
terbuat dari baja tempa Berikut ini adalah gambar dari seperangkat rol pemeras
batang sorghum
( Yefri Chan ST MT 2011)
Gambar 23 Sebuah Rol Pemeras Batang Sorghum
Biasanya menurut standar dari Amerika ukuran diameter leher poros
seperti gambar diatas adalah separuh dari diameter rol gilingan
Mantel rol sendiri terbuat dari besi cor dengan campuran dari beberapa
logam lain seperti karbon mangan silisium fosfor dan belerang dengan
maksud untuk memperoleh hasil pengecoran yang baik sebagai rol pemeras
yaitu permukaannya keras dan berbutir kasar
244 Puli
Puli merupakan salah satu elemen dalam mesin yang berfungsi sebagai
alat yang meneruskan daya dari satu poros ke poros yang lain dengan
menggunakan sabuk Puli besi cor (Cast Iron Pulley) Puli secara umum terbuat
dari cast iron karena harganya yang lebih murah Puli yang digunakan pada
motor dan kompresor ini adalah terbuat dari cast iron
245 Sabuk
Sabuk berfungsi sebagai alat yang meneruskan daya dari satu poros ke
poros yang lain melalui dua puli dengan kecepatan rotasi sama maupun berbeda
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
15
2451 Perencanaan Puli dan Sabuk
1 Perbandingan kecepatan
Perbandingan antara kecepatan puli penggerak dengan puli pengikut
ditulis dengan persamaan sebagai berikut 潜前实融前融潜 (23)
Dimana
D1 = Diameter puli penggerak (mm)
D2 = Diameter puli pengikut (mm)
N1 = Kecepatan puli penggerak (Rpm)
N2 = Kecepatan puli pengikut (Rpm)
2 Kecepatan linier sabuk
Kecepatan linier sabuk dapat ditulis dengan matematis sebagai berikut
v = 60
Ndp (24)
Dimana
v = Kecepatan linier sabuk (ms)
d = Diameter puli pengikut (mm)
N = Putaran puli pengikut (Rpm)
3 Panjang Sabuk
Panjang sabuk adalah panjang total dari sabuk yang digunakan untuk
menghubungkan puli penggerak dengan puli pengikut Dalam perancangan
ini digunakan sabuk terbuka
(Khurmi RS 2002)
Gambar 24 Panjang Sabuk dan Sudut Kontak Pada Sabuk Terbuka
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
16
Persamaan panjang total sabuk terbuka dapat ditulis sebagai berikut
(Khurmi RS 2002)
dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig -+++=
xrr
xrrL2
2121
)(2)(p (25)
Dimana
L = Panjang total sabuk (mm)
x = Jarak titik pusat puli penggerak dengan puli pengikut (mm)
r1 = Jari-jari puli kecil (mm)
r2 = Jari-jari puli besar (mm)
4 Perbandingan tegangan pada sisi kencang dan sisi kendor
Persamaan perbandingan tegangan antara sisi kencang dengan sisi kendor
dapat ditulis sebagai berikut (Khurmi RS 2002)
bqm coseclog322
1 =T
T (26)
Dimana
T1 = Tegangan tight side sabuk (N)
T2 = Tegangan slack side sabuk (N)
micro = Koefisien gesek
θ = Sudut kontak (rad)
β = Sudut alur puli (o)
5 Sudut kerja puli (α)
Persamaan sudut kerja puli dapat ditulis dengan persamaan sebagai berikut
(Khurmi RS 2002)
Sin α = X
rr112 -
(untuk sabuk terbuka) (27)
Sudut kontak puli
θ = (180 ndash 2 α) 180p
rad (untuk sabuk tertutup) (28)
6 Kecepatan sabuk (v)
Besarnya kecepatan sabuk dapat dihitung dengan persamaan sebagai
berikut (Khurmi RS 2002)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
17
v = 60
Ndp (29)
Dimana
v = Kecepatan sabuk (ms)
d = Diameter sabuk (mm)
N = Putaran sabuk (rpm)
7 Daya yang ditransmisikan oleh sabuk
Persamaan daya yang dipindahkan oleh sabuk dapat ditulis dengan
persamaan sebagai berikut (Khurmi RS 2002)
P = (T1 - T2) v n (210)
Dimana
P = Daya yang dipindahkan oleh sabuk (W)
T1 = Tegangan tight side sabuk (N)
T2 = Tegangan slack side sabuk (N)
v = Kecepatan sabuk (ms)
n = Banyak sabuk
25 Pasak
Pasak adalah salah satu penahan beban dimana beban yang timbul atau
beban yang terjadi adalah beban geser dan beban bending Pada perancangan
pasak dalam memilih besar pasak tergantung dari besar perhitungan antara
perhitungan menurut tegangan geser dan tegangan bending
1 Tegangan geser
Tegangan geser adalah tegangan yang disebabkan oleh gaya yang bekerja
sepanjangsejajar dengan luas penampang gaya
Persamaan yang digunakan adalah
AF
=t (211)
Dimana
t = Tegangan geser (Nmm2)
F = Gaya (N)
A = Luas penampang (mm2) (Khurmi dan Gupta 2002)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
18
2 Tegangan bending
Dimana rumus yang digunakan
ws =oIYM
(212)
Y
IZ o= (213)
ws =ZM
(214)
Dimana
M = Momen lentur
Y = Jarak sumbu netral ke titik tempat tegangan yang ditinjau
ws = Tegangan lentur
oI
= Momen inersia
Z = Section modulus
26 Statika
Statika adalah ilmu yang mempelajari tentang statika dari suatu beban
terhadap gaya-gaya dan juga beban yang mungkin ada pada bahan tersebut
Dalam ilmu statika keberadaan gaya-gaya yang mempengaruhi sistem menjadi
suatu obyek tinjauan utama Sedangkan dalam perhitungan kekuatan rangka
gaya-gaya yang diperhitungkan adalah gaya luar dan gaya dalam
261 Gaya Luar
Beban
Reaksi Reaksi
Beban puli
Gambar 25 Sketsa Prinsip Statika Kesetimbangan
( Popov EP 1996 )
Beban roda gigi
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
19
Adalah gaya yang diakibatkan oleh beban yang berasal dari luar sistem
yang pada umumnya menciptakan kestabilan konstruksi Gaya luar dapat berupa
gaya vertikal horisontal dan momen puntir Pada persamaan statis tertentu untuk
menghitung besarnya gaya yang bekerja harus memenuhi syarat dari
kesetimbangan
ΣFx = 0 (215)
ΣFy = 0 (216)
ΣM = 0 (217)
262 Gaya Dalam
Gaya dalam dapat dibedakan menjadi
1 Gaya normal (normal force) adalah gaya yang bekerja sejajar sumbu
batang
2 Gaya lintang geser (shearing force) adalah gaya yeng bekerja tegak lurus
sumbu batang
3 Momen lentur (bending momen)
Persamaan kesetimbangannya adalah (Popov EP 1996)
sect Σ F = 0 atau Σ Fx = 0
Σ Fy = 0 (tidak ada gaya resultan yang bekerja pada suatu benda)
sect Σ M = 0 atau Σ Mx = 0
Σ My = 0 (tidak ada resultan momen yang bekerja pada suatu benda)
263 Tumpuan
Dalam ilmu statika tumpuan dibagi atas
1 Tumpuan rolpenghubung
Tumpuan ini dapat menahan gaya pada arah tegak lurus penumpu
biasanya penumpu ini disimbolkan dengan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
20
Gambar 26 Sketsa Reaksi Tumpuan Rol
2 Tumpuan sendi
Tumpuan ini dapat menahan gaya dalam segala arah
Gambar 27 Sketsa Reaksi Tumpuan Sendi
264 Diagram Gaya Dalam
Diagram gaya dalam adalah diagram yang menggambarkan besarnya
gaya dalam yang terjadi pada suatu konstruksi Sedang macam-macam diagram
gaya dalam itu sendiri sebagai berikut
1 Diagram gaya normal (NFD)
Yaitu diagram yang menggambarkan besarnya gaya normal yang terjadi
pada suatu konstruksi
2 Diagram gaya geser (SFD)
Yaitu diagram yang menggambarkan besarnya gaya geser yang terjadi
pada suatu konstruksi
3 Diagram moment (BMD)
Yaitu diagram yang menggambarkan besarnya momen lentur yang terjadi
pada suatu konstruksi
27 Mesin Bubut
Proses permesinan adalah waktu yang dibutuhkan untuk mengerjakan
elemen-elemen mesin yang meliputi proses kerja mesin dan waktu pemasangan
Reaksi
Reaksi
Reaksi
( Popov EP 1996 )
( Popov EP 1996 )
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
21
Pada umumnya mesin-mesin perkakas mempunyai bagian utama yaitu
a Motor penggerak (sumber tenaga)
b Kotak transmisi (roda-roda gigi pengatur putaran)
c Pemegang benda kerja
d Pemegang pahatalat potong
Prinsip kerja mesin mesin bubut adalah benda kerja yang berputar dan
pahat yang menyayat baik memanjang maupun melintang Sedangkan macam-
macam pekerjaan yang dapat dikerjakan dengan mesin ini adalah antara lain
- Pembubutan memanjang dan melintang
- Pengeboran
- Pembubutan dalam atau memperbesar lubang
- Membubut ulir luar dan dalam
Perhitungan waktu kerja mesin bubut adalah
1 Kecepatan pemotongan (v)
V = πD (218)
Dimana
D = diameter banda kerja (mm)
N = kecepatan putaran (rpm)
2 Pemakanan memanjang
Waktu permesinan pada pemakanan memanjang adalah
n = d
v
1000p
(219)
Tm = nS
L
r (220)
Dimana
Tm = waktu permesinan memanjang (menit)
L = panjang pemakanan (mm)
S = pemakanan (mmput)
n = putaran mesin (Rpm)
d = diameter benda kerja (mm)
v = kecepatan pemakanan (mmnt)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
22
3 Pada pembubutan melintang
Waktu permesinan yang dibutuhkan pada waktu pembubutan melitang
adalah
Tm = nS
r
r (221)
Dimana
r = jari-jari bahan (mm)
28 Pengecoran atau penuangan (casting)
Pengecoran atau penuangan (casting) merupakan salah satu proses
pembentukan bahan bakubahan benda kerja yang relatif mahal dimana
pengendalian kualitas benda kerja dimulai sejak bahan masih dalam keadaan
mentah Komposisi unsur serta kadarnya dianalisis agar diperoleh suatu sifat
bahan sesuai dengan kebutuhan sifat produk yang direncanakan namun dengan
komposisi yang homogen serta larut dalam keadaan padat
Proses penuangan juga merupakan seni pengolahan logam menjadi bentuk
benda kerja yang paling tua dan mungkin sebelum pembentukan dengan
panyayatan (chipping) dilakukan Sebagai mana ditemukan dalam artifacts kuno
menunjukkan bukti keterampilan yang luar biasa dalam pembentukan benda dari
bahan logam dengan menuangkan logam yang telah dicairkan (molten metals)
kedalam cetakan pasir khusus menjadi bentuk tertentu Pengecoran dengan
menggunakan cetakan pasir juga merupakan teknologi yang menuangkan larutan
cair dari logam secara hati-hati kedalam cetakan pasir yang sudah dipersiapkan
dengan hasil yang mendekati sempurna Oleh karena itulah proses pembentukan
melalui teknik penuangan ini juga digunakan pada level kebangsawanan seperti
pembuatan benda-benda seni seperti ornament alam dan alat memasak dan lain-
lain
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
23
BAB III
PERENCANAAN DAN PERHITUNGAN
31 Cara KerjaSistemTransmisiPadaMesinPemerasBatangSorghum
Cara kerja mesin ini adalah tenaga dari motor diesel akan dipindahkan
melalui belt menuju puli besar setelah itu putaran ditransmisikan melalui roda gigi
transportir pertama ke roda gigi sedang kemudian putaran itu ditransmisikan lagi
oleh roda gigi transportir kedua ke roda gigi besar Putaran roda gigi besar ini
dihubungkan dengan roda gigi pada rol depan sehingga poros rol berputar
Selanjutnya putaran poros rol depan ini ditransmisikan ke poros rol atas dan
belakang melalui tiga buah roda gigi sehingga poros rol atas dan belakang dapat
berputar Putaran ketiga buah rol dibuat searah agar saat batangsorghum
dimasukkan batangsorghum dapat terbawa oleh rol
Secara garis besar proses mesin pemeras batangsorghum adalah mula-
mula batangsorghum dimasukkan antara rol atas dan rol depan kemudian rol
menggilas batangsorghum Penggilasan rol pertama masih tersisa nira dalam
ampas yang kemudian digilas kembali oleh rol belakang sehingga tidak ada lagi
nira yang tersisa dalam ampas Nira tersebut akan jatuh ke penadah yang telah
disediakan Nira yang telah terkumpul dalam penadah tersebut dapat langsung
digunakan untuk proses pembuatan bio etanol selanjutnya
32 PerencanaanPulidanSabuk
Diketahuispesifikasitransmisipadamesinpemerasbatangsorghumdandiesel
sebagaiberikut
1 Putarandiesel ( 1N ) = 1420 Rpm
2 Diameter puli yang digerakan ( 2D ) = 795 mm
3 Panjangsumbupuli dieseldanpuli yang digerakkan( x ) = 4m
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
24
Analisa perhitungan
1 Kecepatan sabuk
V = p 1d 抈學恘迷
= 米學 酵迷 學酵學 d迷恘迷
= 2972 ms
2 Panjang sabuk yang digunakan
dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig -+++=
x
ddxddL
4
)(2)(
2
221
21
p
= 157Ῠ04十0795邹十24十族ῨĖi能Ė行k闹邹潜ii 祖
=157(1195)+8+Ῠ能ĖƼk闹邹潜嫠o
=1876+8+001
=9886 m
3 Sudut kontak (q ) yang terjadi pada sabuk antara puli diesel dan pulimesin
pemeras batang sorghum
Gambar31Sabukdanpuli
x = 4 m
B Puli diesel
Puli yang digerakkan
A
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
25
Untuksabukterbuka sudutsinggung yang terjadiantarasabukdanpuli
Sin x
dd
x
rr
21212 -
=-
=a
= Ė行k闹能Ėi㷠i
a = 滚轨柜能嫠00495
= 283deg
Sudut kontak puli pada motor
θ = (180deg ndash 2 α) 180p
= (180deg ndash 2 283deg) 180
143
= (17434deg) 01744
= 304rad
Sudut kontak puli pada roda gigi
θ = (180deg+ 2 α) 180p
= (180deg + 2 283deg) 180
143
= (18566deg) 01744= 304 rad
4 Koefisien gesekan
micro = 054 ndash d恘學ad恘嫩剿
= 054 ndash d恘學ad恘嫩d幂蜜d
= 054 ndash d恘學密d米d
= 054 - 0233= 03
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
26
MenghitungBesarnyaKapasitasMesinPemerasBatangSorghum
Luassatubatangsorghum故实挥辊㷠
= 314 (12)2
= 452 16 mm2
Luassepuluhbatangsorghum = 452 16 mm2 x 10 batang
= 4521 6 mm2
Gaya pemerasanadalah
(Ft) = 鸟拟
= 嫠㷠iĖƼi念鸟狞i闹㷠嫠o弄弄潜
= 274kN
Gaya perasdengansudut 70
Ft = 2740 N cos 70
= 8375 N
Kemudianuntukmenentukandaya yang
diperlukanpadamesinpemerastebuiniadalahsebagaiberikut
Torsi padarolatas
T = Gaya x frac12 diameter
= 8375N x 0105 m
= 8775Nm
Dayauntukmemutarrol
P =m行行闹娘弄诺㷠π诺iĖoĖ
= 36738 watt
= Ƽo行Ƽm糯狞疟疟行io
= 492 HP
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
27
Perbandingantranmisi
1 Motor Puli A ΰ嫠ΰ㷠 = 劈㷠劈嫠
N2 = 嫠i㷠Ė铺i嫠行k闹
= 73232 Rpm
2 Puli B - Pinion C
Satuporos maka NA = NC
NA = 73232 Rpm
3 Pinion C ndash Roda Gigi D
ND = 劈品ΰ品劈劈
=嫠㷠i行Ƽ㷠Ƽ㷠破颇屏oĖi
= 15035Rpm
4 Roda Gigi D ndash Pinion E
Satuporosmaka ND=NE
ND = 15035Rpm
5 Pinion E ndash Roda Gigi F
NF = 劈琵ΰ琵劈毗
= 嫠闹ĖƼ闹㷠嫠闹m嫠㷠
= 398 Rpm 40 ࡨ Rpm
Torsi padarodagigiOslash 875 mm
T =鸟诺oĖ㷠胚诺iĖ
= Ƽo行Ƽm诺oĖ㷠气铺iĖ
= 8775Nm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
28
DayauntukmemutarporosrodagigiOslash 875 mm
P = 孽诺㷠π诺娘oĖ
= m行行闹诺㷠π诺嫠闹ĖoĖ
= 16734 watt
Torsipadaporospuli
T = 鸟诺oĖ㷠胚诺娘
= 嫠o行Ƽi诺oĖ㷠胚诺行ƼĖ
= 234Nm
Dayauntukmemutarporospuli
P = 孽诺㷠π诺娘oĖ
= 㷠Ƽi诺㷠π诺行ƼĖoĖ
= 17904 watt
= 嫠行kĖi糯狞疟疟行io
asymp 24 HP
Olehkarenaitu kitamengambil diesel dengandaya 24 HP
Daya yang ditransmisikan P = 24 HP
17904 W = Ῠ馆嫠石馆㷠) v = Ῠ馆嫠石馆㷠) 2972 馆嫠 石馆㷠 = 嫠行kĖi㷠k行㷠
馆嫠 石馆㷠 = 60242棺 (i)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
29
딸轨v硅棍逛闺锅轨 23 log 足飘前飘潜卒 = 幌嫠凰嫠 实0h果h04 实0912
log dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig
2
1
T
T = Ėk嫠㷠㷠Ƽ
log dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig
2
1
T
T = 0397
dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig
2
1
T
T = 249 (ii)
Dari persamaan (i) dan (ii) 60242十馆㷠馆㷠 实249
60242 + 馆㷠 = 249馆㷠
60242 = 149 馆㷠 馆㷠 = 40438 N 馆嫠 石404h棺实60242棺 馆嫠 = 100672 N
5 Massa per meter panjang sabuk (m)
m = Area x Panjang x Densitas
= A x 9886m x 1140kgm3= 9886 A kgm2
6 Gaya tarik sentrifugal (Tc)
Tc = m x V2
= 9886 A kgm2x (2972ms)2
= 9886 A x 8832784 N
= 873210o A N
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
30
7 Gaya tarik total
T = T1+ Tc
= 100672N+873210o A N (iii)
8 Gaya tarik maksimum pada sabuk (T)
T = As
= 410o A N (iv)
Dari persamaan (iii) dan (iv)
100672N+873210o A N = 410o A N
4732 10o A N = 100672 N
A = 212747 10能o桂㷠
A = 212747桂桂㷠
9 Daya yang ditransmisikan sabuk pada kecepatan v = 2935ms
P = )( 21 TT - v
= (100672 Nndash 40438N)2935 ms
= 17678679watt
= 2370 hP
v Daya yang ditransmisikan hanya 2370 hP hal ini dikarenakan pada
saat sabuk berputar terjadi selip antara sabuk dengan puli oleh karena itu daya
yang ditransmisikan tidak 24 hP
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
31
33 PerhitunganRoda Gigi
1 Dalam menghitung roda gigi AElig 124 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 8 mm
- Jumlah gigi (Z) 11
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 8 mm
= 2512 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 8 + 025 x 8 mm
= 18 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 8 mm x 11
= 88 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 88 mm ndash 2 (8mm + 025 x 8mm)
= 60 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 88 mm + 36 mm= 124 mm
f Adendum 1 m 8 mm
g Dedendum 125 m 10 mm
h Working depth 2 m 16 mm
i Total depth 225 m 18 mm
j Filled radius at root 04 m 32 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
32
2 Dalam menghitung roda gigi AElig875 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 14 mm
- Jumlah gigi (Z) 58
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 14 mm
= 4396 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 14 + 025 x 14 mm
= 315 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 14 mm x 58
= 812 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 812 mm ndash 2 (14 mm + 025 x 14 mm)
= 777 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 812 mm + 63 mm
= 875 mm
f Adendum 1 m 14 mm
g Dedendum 125 m 17 mm
h Working depth 2 m 28 mm
i Total depth 225 m 315 mm
j Filled radius at root 04 m 56 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
33
3 Dalam menghitung roda gigi AElig215 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 10 mm
- Jumlah gigi (Z) 17
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 10 mm
= 314 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 10 + 025 x 10 mm
= 225 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 10 mm x 17
= 170 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 170 mm ndash 2 (10 mm + 025 x 10 mm)
= 145 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 170 mm + 45 mm)
= 215 mm
f Adendum 1 m 10 mm
g Dedendum 125 m 125 mm
h Working depth 2 m 20 mm
i Total depth 225 m 225 mm
j Filled radius at root 04 m 4 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
34
4 Dalam menghitung roda gigi AElig604 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 8 mm
- Jumlah gigi (Z) 71
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 8 mm
= 2512 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 8 + 025 x 8 mm
= 18 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 8 mm x 71
= 568 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 568 mm ndash 2 (8 mm + 025 x 8 mm)
= 548 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 568 mm + 36 mm)
= 604 mm
f Adendum 1 m 8 mm
g Dedendum 125 m 10 mm
h Working depth 2 m 16 mm
i Total depth 225 m 18 mm
j Filled radius at root 04 m 32 mm
331 Menghitung Kekuatan Roda Gigi
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
35
1 kekuatan roda gigi AElig124 yang berfungsi sebagai pinion
a menghitung kecepatan pinion
Dalam menghitung kecepatan dari pinion dibutuhkan data-data
sebagai berikut
- Modul (m) 8 mm
- Jumlah gigi dari pinion (Tp) 11
- Jumlah putaran dari roda gigi pinion (柜颇) 124 rpm
- Jumlah gigi dari roda gigi (馆啤) 71
- Allowable Static Stress (fo) lampiran 4 105 kg桂桂㷠
- Lebar muka gigi (b) 15708 mm
- Faktor keamanan (Cs) lampiran 5 125
Kecepatan dari pinion adalah 惯 实挥果딸贵果柜贵100
实挥果桂果馆贵果柜贵100
实挥果8果11果124100
= 34264 mmenit
= 57 m detik
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
36
34 Desain Poros Roda Gigi
DesainPorosPulidanRodaGigi Pinion Dengan Gear
Diketahui P = 24 PK = 17904 watt T1 = 100672 N
N = 730 Rpm T2 = 40438 N
T1 T2 实25世
WGear = 3924 N
WPuli = 106635 N
σ = 40 Mpa = 40 N mm世 2
Km = 2
Kt = 2
DGear = 124 mm =RGear = 63 mm
DPuli = 795 mm = RPully = 3975 mm
Maka torsi yang di transmisikanoleh shaft
T = 鸟时oĖ㷠胚娘 实 嫠行kĖi时oĖ㷠胚时行ƼĖ = 234 Nm =234000Nmm
Bebankebawah vertical porospadapuli
= T1 + T2 + Wpuli =(100672 +40438 + 106635) N
= 247745 N
Torsi pada gear samapadaporos makabeban vertical keatasporospada gear
Ft = 孽捏扭泞狞暖实 㷠Ƽi时嫠Ė遣o㷠
= 39 x 103 N
Total bebanvertikalkeataspadaporos
Ft ndash Wgear = 3900 ndash 3924 = 386076 N
RC
386076 N
247745 N
RD
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
37
Dari momen di D
RC x 270 = 386076 x 380 + 247745 x 110
RC = 嫠io行Ėmmm嫩㷠行㷠闹嫠k闹㷠行Ė
RC = 6443 N
RD + 386076 = RC + 247745 N
RD = 6443 + 247745- 386076
RD = 110479 N
BM di gear danpuli = 0
BM di A = 386076 110 = 4246836 Nmm
BM di B = 247745 110 = 2715195 Nmm
BM maksimum di A maka M = MA = 4247 10Ƽ Nmm
Moment punter equvivalen
Te = 税ῨKm 时M邹㷠十ῨKt 时T邹㷠
= 税Ῠ2时4247 时10Ƽ邹㷠 十Ῠ2时24h时10Ƽ邹㷠
= 税721480h6 时10o 十2h6196 时10o
= 税957676h6 时10o
= 9786 10Ƽ Nmm
Te = 胚嫠o τ时dƼ
9786 10Ƽ = 气嫠o 时40딸h
dƼ = 12466242
d = 4995mm atau 50 mm
Diameter yang digunakan 50 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa poros pada mesin
dengan diameter 60 mm aman karena melebihi diameter yang diperlukan
yaitu 50 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
38
Gambar 32DesainPorosPulidanRoda Gigi Pinion
B C D
110 270
A C
BD
A
A
A
C D
B
B
D C
B
CD
(a) Space Diagram
(e) BM Diagram
(d) NFD
(c) SFD
(b) Torsi Diagram 234x103 Nmm
1241845Nmm
3048155Nmm
3924 N 106635 N
112895 N 277105 N
A B
110
Pinion Puli
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
39
DesainPorosRoda Gigi Pinion Dengan Gear
Diketahui T = 234x103Nmm
N = 150 Rpm
AC = 85 mm
BD = 85 mm
Dc = 215 mm = Rc = 175 mm
Dd = 604 mm = Rd = 302 mm
AB =290 mm
σ = 84 Nmm2
τ = 40 Mpa = 40 Nmm2
Θc = 80o
Wd = 810 N
Θc = 72o
Wc = 108 N
Km = 2
Kt = 2
Daya yang ditransmisikan
P x 60 = T2πN
P = 㷠Ƽi诺嫠Ėsup3㷠胚嫠闹ĖoĖ
= 36738 Kw
Karena Torsi kebawah di C dan di D sama Maka gayatangensialdigearC
FtC = 孽捏宁 =
㷠Ƽi诺嫠Ėsup3嫠行闹
= 1337 N
Ftcrsquo = 嫠ƼƼ行虐纽c嫠m
=4327 N
Gaya total kebawah di C = Ftc + Wc=4327 N + 108 N = 4435 N
Gaya tangensial gear D
FtD = 孽捏拧 =
㷠Ƽi诺嫠Ėsup3ƼĖ㷠 = 7748 N
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
40
Ftdrsquo = 行行im虐纽c嫠Ė
= 行行imĖ嫠om = 4612 N
Gaya total kebawah di C = FtD + WD=4612 N + 810 N = 5422 N
Maka RAdan RB = Reaksipada A dan B
RA + RB = 5422 N + 4435 N
= 9857 N
Momen di A
RB x 290 = 5422 x 205 + 4435 x 85
RB = 嫠嫠嫠嫠闹嫠Ė嫩Ƽ行ok行闹㷠kĖ
RB = 5133 N
RA = 9857 ndash 5133 = 4724 N
BM di C
MC = RA x 85
= 4724 x 85
= 401540Nmm
BM di D
MD = RB x 85
= 5133 x 85
= 436305Nmm
Maximum bending momen
M = MD = 436305Nmm
A
C D
B120
290
RB RA
5422 N 4435 N
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
41
MomenPuntirEquivalent
Te = 税ῨKmxM邹sup2十ῨKtxT邹sup2 = 税Ῠ2x4h6h05邹㷠 十Ῠ2x2h4≯10Ƽ邹sup2 = 税76x10嫠嫠 十219x10嫠嫠
= 税979x10嫠Ė
= 989 x 10闹 Nmm
989 x 10闹 Nmm = 气嫠o xτxdsup3
dsup3 = 1129275
d asymp 50 mm
untuk Equivalent bending momen ( Me)
Me = 嫠㷠 揍KmxM 十税ῨKwxM邹㷠十ῨKtxT邹] = 嫠㷠 揍Ῠ2x4h6h05邹十9890000] = 嫠㷠 1861610
= 930805Nmm
930805 Nmm= 气Ƽ㷠 xσbxdsup3
dsup3 = 1129275
d = 48 mm
darikedua diameter tersebutdiambil yang paling besar
d = 50 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa poros pada mesin
dengan diameter 65 mm aman karena melebihi diameter yang diperlukan
yaitu 50 mm Namun sebaiknya diameter poros yang digunakan adalah 60
mm tidak terlalu besar melebihi 50 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
42
3
A B
C D
120
290
A C
BD
A
A
A C D
B
B
D CB
C D
(a) Space Diagram
(e) BM Diagram
(d) NFD
(c) SFD
(b) Torsi Diagram 234x103 Nmm
436305 Nmm 401540 Nmm
4435N 5422N
5113 N 4724 N
Gambar 33DesainPorosRoda Gigi Pinion Dengan Gear
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
43
35 Menentukan Dimensi pasak
Pasakdigunakanuntukmenahangaya geser antara poros dengan rol
maupun poros dengan gear Bahanpasakterbuatdari ST 42
kekuatanbahandiketahuikekuatangesersebesar τ=40
Nmm2dankekuatantariksebesar
σ= 70 Nmm2
1 Kekuatanijin pasak
- Tegangantarikmaksimumpasak
σu = 70 Nmm2
σmax =σy
= 40 Nmm2
- Tegangangesermaksimumpasak
τ max = 嫠㷠σ max
= 嫠㷠40 Nmm㷠
= 20 Nmm㷠
2 Diameter poros diketahui 50 mm dari tabel didapat
w = 16 mm
t = 10mm
dan bila diketahui T = l x w x τ x 焦d = l x 16 x 42 x
a迷d = 16800 l N mm(i)
dan juga T = 靳學恘 x τ x 焦米 =
靳學恘 x 42 x a迷米 = 103 x 學迷恘N铰铰d (ii)
maka dari persamaan (i) dan (ii) didapat
l = 學迷米學迷恘梗铰铰d學恘密迷迷抈铰铰 = 61 31 mm
dan bila diketahui T = l x 缴d x σ x
焦d = l x 學迷d x 70 x
a迷d = 87510 l N mm(iii)
maka dari persamaan (ii) dan (iii) didapat
l = 學迷米學迷恘梗铰铰d密蜜a學迷抈铰铰 = 1177 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
44
maka dimensi pasak adalah w = 16 mm t = 10 mm l = 1177 mm
351 Lubangpasak
Proses penggefrasisan untuk lubangpasakw = 16 mm t = 10 mm l =
1177 mm dengan menggunakan 2 mata frais diameter 5 mm dan 16 mm dua
tahap Bahan poros baja ST 34 Sebelum proses pengefraisan terlebih dahulu
pastikan matafrais tidak dalam keadaan rusak
1 Waktu pengerjaan dengan mata frais 5 mm
Putaran (n) = 150 rpm
Sr = 018
Kedalaman (l) = 10 mm
Waktu untuk sekali pengefraisan
Tm =nSr
ld
30 +
=ĖƼ闹嫩ƼĖ嫠m嫠闹Ė
= 0167 menit
Pengefraisan dilakukan di 4 titik sehingga waktu pengefraisan
= 4 x 0167
= 0668 menit
Waktu setting = 5 menit
Waktu pengefraisan untuk mata frais 5 mm adalah 0668 + 5 = 5668menit
2 Waktu pengefraisan 16 mm dengan mata frais28 mm
Putaran (n) = 150 rpm
Sr = 018
Kedalaman(l) = 10 mm
Waktu untuk sekali pengefraisan
Tm =nSr
ld
30 +
=ĖƼ㷠闹嫩ƼĖ嫠m嫠闹Ė= 038 menit
Pengefraisan dilakukan di 4 titik sehingga waktu pengefraisan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
45
= 4 x 038
= 152 menit
Waktu setting = 5 menit
Waktu pengerjaan untuk mata frais 5 mm adalah 152 + 5 = 652 menit
Waktu total pengerjaan untuk pengefraisan lubang pasak= 12188 menit
atau 13 menit
36 Desain untuk rumah bearing
Untuk diameter bearing 40 mm diameter bor 17 mm lebar bearing 12
mm Dengan no bearing 203 hasil ini didapat dari tabel bearing maka tebal rumah
bearing adalah
Diketahui 逛 = 60 mm ( jarak antar baut)
w = 9465 N
σ ( tegangan bending cast iron) = 15 N桂桂㷠
棍实顺h灌逛2 σ l
棍实顺h94656021512
棍实radic47h25
t = 2175 mm
Untuk diameter bearing 50 mm diameter bor 20 mm lebar bearing 15
mm Dengan nomor bearing 304 hasil ini didapat dari tabel bearing maka tebal
rumah bearing adalah
Diketahui
a =70 mm ( jarak antar baut)
w = 1134 N
σ ( tegangan bending cast iron) = 15 N桂桂㷠
棍实顺h灌逛2 σ l
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
46
棍实顺h11h47021515
棍实税5292
t = 23 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa rumah bearing yang ada pada mesin adalah aman dengan tebal 25 mm
37 Perhitungan Las
Pengelasan yang ada pada kontruksi alat ini terbagi menjadi 2 jenis
untuk bagian rangka adalah las sudut dan las V menggunakan las listrik
Perhitungan kekuatan las pada sambungan tepi padarangka dengan tebal plat 10
mm panjang pengelasan 500 mm sehingga untuk memperhitungkan kekuatan las
ditentukan A dengan
A = 10mm sin 45 500 mm
= 10mm 0707 500 mm
= 3535 mm2
Elektroda yang digunakan E 6013
E 60 = Kekuatan tarik terendah setelah dilaskan adalah 60000 psi atau 420
Nmm2
1 = Posisi pengelasan mendatar vertical atas kepala dan horizontal
3 = Jenis listrik adalah DC poloaritas bolik (DC+) diameter elektroda 5 mm
arus 230 ndash 270 A tegangan 27-29 V
Tegangan yang terjadi pada sambungan adalah
Fmax = ƼĖĖ铺km嫠㷠
= 14715 N
AF max
=s
353551471 N
=s
= 0416 Nmm2
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
47
Tegangan tarik ijin las (st)
st = 05 s ijin
= 05 420 Nmm2
= 210 Nmm2
Karena s pengelasan lts ijin maka pengelasan aman
38 MenentukanKapasitasPenggilasanBatangSorghum
Kapsitaspenggilasan = keliling roll x jumlahputaran
= 2 π r x 40 Rpm
= 2 π 0105 x 40 Rpm
= 26376 mmenit
Kapasitas = kapasitaspenggilasan x beratsorghum x jumlahbatangsorghum
= 263 x 0125 kgm x 10
= 6594 Kgmenit x 60
= 3956 Kgjam
Atau 4000 Kgjam
Makakapasitasmesinpemerasbatangsorghuminiadalah 4000 Kgjam
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
48
BAB IV
PROSES PEMBUATAN ALAT 41 Pembuatan Mesin
Mesin ini dibuat atas kerjasama antara mahasiswa Teknik Universitas
Sebelas Maret dengan bengkel mesin Universitas Sebelas Maret Untuk
menyelesaikannya dibutuhkan waktu 3 bulan dan untuk pengetesan mesin
membutuhkan waktu 1 minggu
411 BahanYang Digunakan
a Dua buah rol dengan diameter 200 mm dan sebuah rol dengan diameter
250 mm sebagai penggilas
b Besi plat dengan tebal 10mm sebagai tempat penghantar nira dan
sorghum
c Besi profil U ukuran 150 x 38 x 38 mm sebagai rangka dan landasan
d Kayu jati ukuran 150 mm x 200 mm sebagai landasan mesin
e Kuningan plat sebagai bantalan geser metal
f Bearing
g Baut M 14 dan M 12 sebagai pengunci bantalan
h Besi diameter 60 mm dan 50 mm sebagai poros
412 Alat Yang Dibutuhkan
a Gergaji
b Mesin bubut
c Mesin bor
d Mesin gerinda
e Mesin las
f Meteran
g Siku mistar baja
h Amplas
i Catthinner
j Kapur
k kuas
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
49
413 Peta Operasi Kerja
Peta operasi kerja adalah Peta Kerja yang menggunakan urutan kerja
dengan jalan membagi pekerjaan tersebut kedalam elemen-elemen operasi
secara detail
Peta Operasi Kerja Pembuatan Roda Gigi dan Roll
Poros Roda Gigi 1 amp 2 Poros Rol 3 4 amp 5 Roda gigi
0-1 0-1 0-1
0-2 0-2 0-2
1-1
1-2
1-3
1-2
1-1
1-1
Di ukur dengan sket match
Operasi Bubut
Pemeriksaan ukuran
0-3
0-4
0-3
0-4
0-3
0-5
Di ukur dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan ukuran
Pembuatan cetakan
Pemeriksaan ukuran
Operasi pengecoran
Di ukur dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan ukuran
Pemeriksaan ukuran
Pemeriksaan ukuran
Operasi mesin bor
Pemeriksaan ukuran
0-4
Operasi mesin gerinda
Pemeriksaan ukuran
1-2
Dirakit
0-5
Proses Perlakuan panas
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
50
Resume
Langkah Kerja Pembuatan Poros Roda Gigi 1 amp 2
- Operasi 1 Proses pengukuran dengan sket match poros yang akan
Dibubut menandainya sesuai dengan ukuran masing-
masing poros
- Operasi 2 Proses pembubutan pada ujung kanan sepanjang 300 mm
dari diameter 70 mm menjadi diameter 65 mm
- Pemeriksaan 1 Diperiksa ukurannya
- Operasi 3 Mengukur dengan menggunakan sket match
- Operasi 4 Dilakukan proses pembubutan pada ujung kiri sepanjang
250 mm dari diameter 70 mm menjadi diameter 65 mm
- Pemeriksaan 2 Diperiksa ukurannya
- Operasi 5 Proses pengefraisan sepanjang 50 mm dengan kedalaman
7mm
- Pemeriksaan 3 Diperiksa ukurannya
Poses pengerjaan
Bahan cast iron grade 15 Oslash70 panjang 555 mm
1 Mengambil bahan dan perlengkapan mesin bubut
2 Mengecek ukuran bahan dan alat bantu yang diperlukan
3 Mempersiapkan mesin bubut dan perlengkapan yang lainya
4 Menyeting pahat dan putaran mesin bubut
5 Menyekam benda kerja sepanjang 180 mm
6 Membubut rata permukaan ujung benda kerja
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
51
7 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadiOslash 65 mm
sepanjang 500 mm
8 Membalik benda kerja
9 Menyekam benda kerja sepanjang 220 mm
10 Memfacing benda kerja sampai benda kerja berukuran panjang 550 mm
11 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadiOslash65 mm
sepanjang250 mm
12 Menganti pahat rata dengan pahat alur
13 Membubut alur benda kerja dengan posisi pahat alur 50 mm dari ujung
benda kerja sedalam 95 mm
14 Mengganti pahat alur dengan pahat rata
15 Melepas benda kerja
Poses pengerjaan
Bahan cast iron grade 15 Oslash 70 panjang 310 mm
1 Mengambil bahan dan perlengkapan mesin bubut
2 Mengecek ukuran bahan dan alat bantu yang diperlukan
3 Mempersiapkan mesin bubut dan perlengkapan yang lainya
4 Menyeting pahat dan putaran mesin bubut
5 Menyekam benda kerja sepanjang 100 mm
6 Membubut rata permukaan ujung benda kerja
7 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadi Oslash 65 mm
sepanjang 150 mm
8 Membalik benda kerja
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
52
9 Menyekam benda kerja sepanjang100 mm
10 Memfacing benda kerja sampai benda kerja berukuran panjang 300 mm
11 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadi Oslash65 mm
sepanjang 160 mm
12 Mengganti pahat rata dengan pahat alur
13 Membubut alur benda kerja dengan posisi pahat alur 50 mm dari ujung
benda kerja sepanjang 78 mm sedalam 95 mm
14 Mengganti pahat alur dengan pahat rata
15 Melepas benda kerja
Langkah Kerja Pembuatan Roda Gigi
- Operasi 1 Proses pengukuran dengan sket match dan meteran untuk
roda gigi yang akan dibuat
- Operasi 2 Proses pembuatan cetakan negative sesuai dengan ukuran
masing-masing roda gigi yang akan dibuat
- Pemeriksaan 1 Diperiksa ukurannya
- Operasi 3 Proses pengecoran dan pembentukan roda gigi
- Operasi 4 Proses penghalusan setelah proses pengecoran
- Operasi 5 Proses perlakuan panas dengan penambahan kadar carbon
untuk meningkatkan tingkat kekerasannya
- Pemeriksaan 2 Diperiksa ukurannya
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
53
Proses pengecoran untuk pembuatan Puli dan Roda Gigi
Gambar 41 Roda gigi lurus
a) Proses awal pembuatan cetakan ini dilakukan dengan terlebih dahulu
membuat model atau Pola dengan posisi model berada pada kedua
bagian cetakan yakni drag dan cope maka model dibuat dari dua keping
kayu (papan) yang digabungkandengan model yang berbentuk bundar
b) Pengerjaan berikutnya ialah pembuatan inti dimana inti (teras) ini dibuat
dari pasir cetak dari jenis Pasir minyak atau pasir kwarsa dengan
campuran minyak nabati
d) Urutan pekerjaan yang harus dilakukan dan dipersiapkan sebelum
pengisian pasir kedalam rangka cetak antara lain
- Menyiapkan plat (papan) landasan
- Tempatkan rangka cetak diatas papan untuk cetakan bawah (drag)
dengan pola inti (kayu) untuk kedudukan inti (teras) pasir
e) Pengisian pasir kedalam rangka cetak
f) Pembuatan saluran dengan cara memasangkan saluran secara tegak lurus
g) Pekerjaan berikutnya ialah menempatkan kembali rangka cetak yakni
menggabungkan kedua cetakan (drag dan cope) pada benda bulat
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
54
simetris ini sebenarnya tidak terlalu sulit dimana yang paling penting
adalah penempatan posisi kedudukan Intinya telah ditempatkan ditengah-
tengah rangka cetak dengan memposisikan lubang cope pada inti serta
posisi pen pengarah dari rangka cetak dalam keadaan sejajar maka posisi
rongga sudah sejajar
h) Proses penuangan merupakan proses yang menentukan keberhasilan
dalam pembentukan benda kerja oleh karena itu didalam pelaksanaannya
harus dilakukan secara hati-hati terutama dalam memperlakukan cetakan
ini Dan yang paling penting lagi dalam proses penuangan ini ialah faktor
keselamatan kerja alat-alat keselamatan kerja seperti sarung tangan
sepatu kaca mata dan lain-lain hendaknya sangat diperhatikan
Gambar 42 Proses penuangan ( Hardi Sujana 2008 )
Langkah Kerja Pembuatan Rumah Bantalan
- Operasi 1 Pengukuran benda kerja untuk rumah bantalan dengan
ukuran 100 mm x 100 mm
- Operasi 2 Proses pemotongan dengan menggunakan mesin las sesuai
dengan yangdirencanakan
- Operasi 3 Pengerjaan penghalusan bekas potongan las dengan
gerinda tangan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
55
- Pemeriksaan 1 Dilakukan pemeriksaan ukuran rumah bantalan
- Operasi 4 Pada bagian rangka yang sudah dilasdiberi tanda titik dan
dibor dengan menggunakan bor tangan untuk menjadi
diameter 80 mm
- Operasi 6 Pemeriksaan ukuran lubang yang telah di bor
Proses Perakitan Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum
Perakitan merupakan tahap terakhir dalam proses perancangan dan
pembuatan suatu mesin atau alat dimana suatu cara atau tindakan untuk
menempatkan dan memasang bagian-bagian dari suatu mesin yang digabung dari
satu kesatuan menurut pasangannya sehingga akan menjadi perakitan mesin yang
siap digunakan sesuai dengan fungsi yang direncanakan
Sebelum melakukan perakitan hendaknya memperhatikan beberapa hal sebagai
berikut
1 Komponen-komponen yang akan dirakit telah selesai dikerjakan dan telah
siap ukuran sesuai perencanaan
2 Komponen-komponen standar siap pakai ataupun dipasangkan
3 Mengetahui jumlah yang akan dirakit dan mengetahui cara pemasangannya
4 Mengetahui tempat dan urutan pemasangan dari masing-masing komponen
yang tersedia
5 Menyiapkan semua alat-alat bantu untuk proses perakitan
Langkah kerja
1 Memasang rol ke- 1 ke- 2 dan ke- 3 pada rangka yang pada kedua
ujungnya terlebih dahulu dipasang bantalan
2 Memasang roda gigi pada poros rol 1 2 dan 3 kemudian dipasak
3 Memasang roda gigi pada sisi luar poros rol kemudian dipasak
4 Memasang poros transmisi pada rangka yang kedua ujungnya dipasangi
bantalan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
56
5 Memasang puli roda gigi pinion dan roda gigi pada poros transmisi
kemudian dipasak
6 Mengecek semua kondisi sambungan dan pergerakan dari roda-roda gigi
42 Perawatan Alat
Perawatan adalah suatu kegiatan atau pekerjaan yang bertujuan untuk
memperpanjang umur mesin Dengan adanya perawatan diharapkan mesin dapat
selalu dalam kondisi siap pakai dan bekerja dengan baik Jenis perawatan tersebut
adalah mengupayakan pencegahan kerusakan sedini mungkin dengan cara
perawatan secara rutin maupun secara berkala
Adapun alasan-alasan yang mendasari diperlukannya perawatan adalah
a Mesin lebih tahan lama dan berfungsi dengan baik
b Menghindari kerusakan sedini mungkin
c Mengurangi penggantian komponen yang rusak dikarenakan sering
dalam pemakaian
Pemeliharaan alat ini mencakup seluruh rangkaian dan komponen mesin pemeras
sorghum yang meliputi
1 Poros dan Rol
Hal-hal yang perlu dilakukan dalam pemeliharaan poros dan rol adalah
a Rol setelah selesai digunakan dibersihkan dari sisa-sisa kotoran dan cairan
yang masih menempel
b Antara poros dan bearing diberi pelumas agar dapat berputar dengan lancar
2 Roda gigi
Hal-hal yang dilakukan untuk perawatan roda gigi
a Melumasi roda gigi tersebut supaya gesekannya dapat lebih halus dan
tidak cepat aus
b Setiap selesai digunakan roda gigi harus dibersihkan dan dicek untuk
mengetahui keadaan gigi-giginya
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
57
3 Rangka
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan rangka adalah
a Mengecat rangka untuk menghindari karat dan keropos
b Membersihkan rangka setelah digunakan untuk menggilas tebu
c Memeriksa sambungan las pada rangka secara berkala
4 Bantalan
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan bantalan
a Melumasi bantalan dengan grease
b Dalam penggunaan apabila perputaran poros dan rol terasa berat dan
suaranya agak kasar maka harus dicek keadaan bantalannya masih dalam
keadaan baik atau tidak
5 Puli dan sabuk
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan puli dan sabuk
a Memeriksa sabuk sebelum digunakan untuk memeras batang sorghum
b Setelah selesai digunakan membersihkan puli dan sabuk dari kotoran dan
debu
6 Diesel
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan diesel
a Mengecek selalu kondisi air pendingin pada mesin diesel
b Mengecek putaran mesin diesel apakah stabil atau tidaknya bila tidak
segera melakukan pengecekan mesin diesel secara menyeluruh
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
58
43 Analisa Biaya Komponen Mesin
Tabel 41 a Biaya Komponen Mesin
No Jenis Komponen Jumlah Harga satuan (Rp)
Harga (Rp)
1 Gear Oslash 20 l = 15 cm 3 30 kg 20000 kg 1800000 2 Gear Oslash 10 l = 10 cm 2 40 kg 20000 kg 1600000 3 Pulley Oslash 100 l = 15 cm 1 100 kg 20000 kg 2000000 4 Gear Oslash 80 l = 15 cm 1 120 kg 20000 kg 2400000 5 Gear Oslash 60 l = 15 cm 1 80 kg 20000 kg 1600000 6 Roller Oslash 20 p = 35 cm 2 60 kg 20000 kg 2400000 7 Roller Oslash 22 l = 15 cm 1 80 kg 20000 kg 1600000 8 Poros penggerak roda gigi 2 20 kg 20000 kg 800000 9 Poros roller 3 15 kg 20000 kg 900000 10 Pasak p=15x1x1 cm 1022000 220000
11 Baut Oslash 26 mm Baut besar untuk dudukan
8 10000 80000
12 Baut Oslash 26 mm Baut pengunci roller
4 15000 60000
13 Plat U p= 10x6x1cm 10m 70000 700000
14 Baut Oslash 22 mm Baut pengunci roda gigi
8 10000 80000
15 Baut Oslash 24 mm Baut penyetel horisontal
2 15000 30000
16 Bearing roller Oslash 40 mm 680000 480000 17 Bearing gear Oslash 50 mm 2 110000 220000 18 Bantalan jati 1000000
19 Beaya Transport mesin dari kudus
750000
20 Beaya lain-lain 250000 Total dana 18980000
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
59
b Honor Teknisi
No Nama Anggaran Waktu Biaya (Rp)
Total (Rp)
1 Honor Teknisi pembuatan 3 buah roller (1 orang )
1 bulan 600000 600000
2 Honor Teknisi pembuatan 5 buah roda gigi pinion (1orang )
2 minggu
600000 600000
3 Honor Teknisi pembuatan 2 buah roda gigi besar (1 orang )
2 minggu
500000 500000
4 Honor Teknisi pembuatan 1 buah pulley (1 orang )
2 minggu
300000 300000
5 Honor Teknisi pembuatan 3 buah mantel roller (1 orang )
3 minggu
1200000 1200000
Total 3200000
Biaya total pembuatan mesin pemeras batang sorghum
Biaya teknisi Rp 320000000
Biaya komponen mesin Rp 1898000000 +
Rp 2218000000
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
60
BAB V
PENUTUP
51 Kesimpulan
Dari hasil Re-Kalkulasi Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum ini
dapat disimpulkan
1 Mesin pemeras batang sorghum ini bekerja dengan menggunakan
penggerak diesel dengan daya 24 hP dan putaran 1420 Rpm
2 Mesin Pemeras Batang Sorghum ini memiliki kapasitas 4000 kgjam
3 Total biaya untuk membuat Mesin Pemeras Batang Sorghum sebesar
Rp22180000-
4 Mesin Pemeras Batang Sorghum ini memiliki tiga buah roller dengan
putaran 40 Rpm dan tiga tingkatan sistem transmisi dengan tiga buah
poros penyangga
52 Saran
Terkait dengan referensi dan data yang didapat masih kurang maka
perhitungan dilakukan dengan asumsi data sehingga bila dilakukan perhitungan
ulang jawaban yangdiasumsikan masih kurang akurat dan kurang tepat
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
61
DAFTAR PUSTAKA
J E Shigley dan Larry D M 1995 ldquoPerancanaan Teknik Mesinrdquo jilid II Edisi
keempat ErlanggaJakarta
Jutz H dan Scharkus E 1996 ldquo Westerman Table for The Metal Traderdquo New
Delhi Weley Eastern Limited
Khurmi RS amp Gupta JK 2002 Machine DesignSCHadamp Company LTD
Ram Nagar-New Delhi
Popov EP 1996 Mekanika Teknik (Machine of Material) Erlangga Jakarta
Sato T dan N Sugiarto H 1994 ldquoMenggambar Mesin Menurut Standart Isordquo PT
Pradya Paramita jakarta
Sularso dan Suga K 1987 Dasar dan PemilihanElemenMesin Cetakankeenam
PradnyaParamitha Jakarta
KenyonWdanGinting D 1985 Dasar-dasarPengelasanErlangga Jakarta
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
11
23 Puncak kepala (top land)
Permukaan di puncak gigi
24 Lebar gigi (face width)
Kedalaman gigi diukur sejajar sumbunya
Gambar 22 Bagian-bagian dari Roda Gigi Lurus
( Khurmi dan Gupta 2002)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
12
24 Komponen-Komponen Mesin Pemeras Batang Sorghum
241 Gear
Gear merupakan sebuah alat yang yang digunakan untuk meneruskan daya
dari poros ke poros lain (Kurmi 2002)
Rumus- rumus perhitungan roda gigi
- Modul (m)
- Jumlah gigi (Z)
- Kelonggaran ( clearance = C )
a Menghitung pitch (P)
P = π x m
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
f Adendum 1 m
g Dedendum 125 m
h Working depth 2 m
i Total depth 225 m
j Filled radius at root 04 m
242 Poros
Dalam pembuatan mesin pemeras batang sorghum rol diperlukan untuk
memeras batang sorghum Poros sendiri adalah batang logam berpenampang
lingkaran yang berfungsi untuk memindahkan putaran atau mendukung suatu
beban
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
13
Jika poros meneruskan daya maka poros mengalami momen puntir akibat
daya yang diteruskan sehingga pada penampang normal sepanjang poros terjadi
tegangan puntir Poros transmisi berfungsi meneruskan daya pada poros terjadi
gaya puntir dan pada penampang poros terjadi tegangan puntir
Bahan poros yang digunakan harus sesuai dengan fungsi poros tersebut
Untuk mendapatkan dimensi poros yang sesuai dibutuhkan gaya-gaya yang
bekerja pada poros tersebut Dengan gaya tersebut dapat ditentukan momen yang
bekerja Dengan mengetahui kekuatan material poros dan momen yang terjadi
maka didapatkan diameter poros yang diperlukan
Bahan dan diameter yang digunakan pada poros rol adalah sama Untuk
mengetahui beban reaksi yang terjadi pada poros dirumuskan sebagai berikut
1 Tinjauan terhadap momen puntir ekuivalen (Kurmi 2002462)
Te = radicAgrave挠十馆挠helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(21)
atau dengan persamaan
Te = 錰좨 τs D
3 ( Poros padat )
Te = 錰좨 C Do3 (1 - K4) ( Poros berongga )
2 Tinjauan terhadap momen lengkung ekuivalen (Kurmi 2002463)
Me = 좨挠 ( M + radicAgrave挠十馆挠) helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(22)
atau
Me = 錰脑挠徽评D3 ( Poros padat )
Me = 錰脑挠徽评Do3(1 - K4) ( Poros berongga )
Dimana Te = momen puntir ekuivalen ( Kgm)
Me = momen bending ekuivalen ( Kgmm )
Do = diameter luar poros ( mm )
K = Di Do ( ditentukan = 04 )
τs =tegangan geser ( Kgmm2 )
σt = tegangan tarik ( Kgmm2 )
M = momen lentur yang terjadi ( Kgmm )
T = torsi yang terjadi (Kgmm)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
14
243 Rol
Sebuah rol pemeras terdiri dari mantel (selubung) yang biasanya terbuat
dari besi cor dan di pasang dengan cara disusutkan pada sebuah poros yang
terbuat dari baja tempa Berikut ini adalah gambar dari seperangkat rol pemeras
batang sorghum
( Yefri Chan ST MT 2011)
Gambar 23 Sebuah Rol Pemeras Batang Sorghum
Biasanya menurut standar dari Amerika ukuran diameter leher poros
seperti gambar diatas adalah separuh dari diameter rol gilingan
Mantel rol sendiri terbuat dari besi cor dengan campuran dari beberapa
logam lain seperti karbon mangan silisium fosfor dan belerang dengan
maksud untuk memperoleh hasil pengecoran yang baik sebagai rol pemeras
yaitu permukaannya keras dan berbutir kasar
244 Puli
Puli merupakan salah satu elemen dalam mesin yang berfungsi sebagai
alat yang meneruskan daya dari satu poros ke poros yang lain dengan
menggunakan sabuk Puli besi cor (Cast Iron Pulley) Puli secara umum terbuat
dari cast iron karena harganya yang lebih murah Puli yang digunakan pada
motor dan kompresor ini adalah terbuat dari cast iron
245 Sabuk
Sabuk berfungsi sebagai alat yang meneruskan daya dari satu poros ke
poros yang lain melalui dua puli dengan kecepatan rotasi sama maupun berbeda
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
15
2451 Perencanaan Puli dan Sabuk
1 Perbandingan kecepatan
Perbandingan antara kecepatan puli penggerak dengan puli pengikut
ditulis dengan persamaan sebagai berikut 潜前实融前融潜 (23)
Dimana
D1 = Diameter puli penggerak (mm)
D2 = Diameter puli pengikut (mm)
N1 = Kecepatan puli penggerak (Rpm)
N2 = Kecepatan puli pengikut (Rpm)
2 Kecepatan linier sabuk
Kecepatan linier sabuk dapat ditulis dengan matematis sebagai berikut
v = 60
Ndp (24)
Dimana
v = Kecepatan linier sabuk (ms)
d = Diameter puli pengikut (mm)
N = Putaran puli pengikut (Rpm)
3 Panjang Sabuk
Panjang sabuk adalah panjang total dari sabuk yang digunakan untuk
menghubungkan puli penggerak dengan puli pengikut Dalam perancangan
ini digunakan sabuk terbuka
(Khurmi RS 2002)
Gambar 24 Panjang Sabuk dan Sudut Kontak Pada Sabuk Terbuka
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
16
Persamaan panjang total sabuk terbuka dapat ditulis sebagai berikut
(Khurmi RS 2002)
dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig -+++=
xrr
xrrL2
2121
)(2)(p (25)
Dimana
L = Panjang total sabuk (mm)
x = Jarak titik pusat puli penggerak dengan puli pengikut (mm)
r1 = Jari-jari puli kecil (mm)
r2 = Jari-jari puli besar (mm)
4 Perbandingan tegangan pada sisi kencang dan sisi kendor
Persamaan perbandingan tegangan antara sisi kencang dengan sisi kendor
dapat ditulis sebagai berikut (Khurmi RS 2002)
bqm coseclog322
1 =T
T (26)
Dimana
T1 = Tegangan tight side sabuk (N)
T2 = Tegangan slack side sabuk (N)
micro = Koefisien gesek
θ = Sudut kontak (rad)
β = Sudut alur puli (o)
5 Sudut kerja puli (α)
Persamaan sudut kerja puli dapat ditulis dengan persamaan sebagai berikut
(Khurmi RS 2002)
Sin α = X
rr112 -
(untuk sabuk terbuka) (27)
Sudut kontak puli
θ = (180 ndash 2 α) 180p
rad (untuk sabuk tertutup) (28)
6 Kecepatan sabuk (v)
Besarnya kecepatan sabuk dapat dihitung dengan persamaan sebagai
berikut (Khurmi RS 2002)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
17
v = 60
Ndp (29)
Dimana
v = Kecepatan sabuk (ms)
d = Diameter sabuk (mm)
N = Putaran sabuk (rpm)
7 Daya yang ditransmisikan oleh sabuk
Persamaan daya yang dipindahkan oleh sabuk dapat ditulis dengan
persamaan sebagai berikut (Khurmi RS 2002)
P = (T1 - T2) v n (210)
Dimana
P = Daya yang dipindahkan oleh sabuk (W)
T1 = Tegangan tight side sabuk (N)
T2 = Tegangan slack side sabuk (N)
v = Kecepatan sabuk (ms)
n = Banyak sabuk
25 Pasak
Pasak adalah salah satu penahan beban dimana beban yang timbul atau
beban yang terjadi adalah beban geser dan beban bending Pada perancangan
pasak dalam memilih besar pasak tergantung dari besar perhitungan antara
perhitungan menurut tegangan geser dan tegangan bending
1 Tegangan geser
Tegangan geser adalah tegangan yang disebabkan oleh gaya yang bekerja
sepanjangsejajar dengan luas penampang gaya
Persamaan yang digunakan adalah
AF
=t (211)
Dimana
t = Tegangan geser (Nmm2)
F = Gaya (N)
A = Luas penampang (mm2) (Khurmi dan Gupta 2002)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
18
2 Tegangan bending
Dimana rumus yang digunakan
ws =oIYM
(212)
Y
IZ o= (213)
ws =ZM
(214)
Dimana
M = Momen lentur
Y = Jarak sumbu netral ke titik tempat tegangan yang ditinjau
ws = Tegangan lentur
oI
= Momen inersia
Z = Section modulus
26 Statika
Statika adalah ilmu yang mempelajari tentang statika dari suatu beban
terhadap gaya-gaya dan juga beban yang mungkin ada pada bahan tersebut
Dalam ilmu statika keberadaan gaya-gaya yang mempengaruhi sistem menjadi
suatu obyek tinjauan utama Sedangkan dalam perhitungan kekuatan rangka
gaya-gaya yang diperhitungkan adalah gaya luar dan gaya dalam
261 Gaya Luar
Beban
Reaksi Reaksi
Beban puli
Gambar 25 Sketsa Prinsip Statika Kesetimbangan
( Popov EP 1996 )
Beban roda gigi
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
19
Adalah gaya yang diakibatkan oleh beban yang berasal dari luar sistem
yang pada umumnya menciptakan kestabilan konstruksi Gaya luar dapat berupa
gaya vertikal horisontal dan momen puntir Pada persamaan statis tertentu untuk
menghitung besarnya gaya yang bekerja harus memenuhi syarat dari
kesetimbangan
ΣFx = 0 (215)
ΣFy = 0 (216)
ΣM = 0 (217)
262 Gaya Dalam
Gaya dalam dapat dibedakan menjadi
1 Gaya normal (normal force) adalah gaya yang bekerja sejajar sumbu
batang
2 Gaya lintang geser (shearing force) adalah gaya yeng bekerja tegak lurus
sumbu batang
3 Momen lentur (bending momen)
Persamaan kesetimbangannya adalah (Popov EP 1996)
sect Σ F = 0 atau Σ Fx = 0
Σ Fy = 0 (tidak ada gaya resultan yang bekerja pada suatu benda)
sect Σ M = 0 atau Σ Mx = 0
Σ My = 0 (tidak ada resultan momen yang bekerja pada suatu benda)
263 Tumpuan
Dalam ilmu statika tumpuan dibagi atas
1 Tumpuan rolpenghubung
Tumpuan ini dapat menahan gaya pada arah tegak lurus penumpu
biasanya penumpu ini disimbolkan dengan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
20
Gambar 26 Sketsa Reaksi Tumpuan Rol
2 Tumpuan sendi
Tumpuan ini dapat menahan gaya dalam segala arah
Gambar 27 Sketsa Reaksi Tumpuan Sendi
264 Diagram Gaya Dalam
Diagram gaya dalam adalah diagram yang menggambarkan besarnya
gaya dalam yang terjadi pada suatu konstruksi Sedang macam-macam diagram
gaya dalam itu sendiri sebagai berikut
1 Diagram gaya normal (NFD)
Yaitu diagram yang menggambarkan besarnya gaya normal yang terjadi
pada suatu konstruksi
2 Diagram gaya geser (SFD)
Yaitu diagram yang menggambarkan besarnya gaya geser yang terjadi
pada suatu konstruksi
3 Diagram moment (BMD)
Yaitu diagram yang menggambarkan besarnya momen lentur yang terjadi
pada suatu konstruksi
27 Mesin Bubut
Proses permesinan adalah waktu yang dibutuhkan untuk mengerjakan
elemen-elemen mesin yang meliputi proses kerja mesin dan waktu pemasangan
Reaksi
Reaksi
Reaksi
( Popov EP 1996 )
( Popov EP 1996 )
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
21
Pada umumnya mesin-mesin perkakas mempunyai bagian utama yaitu
a Motor penggerak (sumber tenaga)
b Kotak transmisi (roda-roda gigi pengatur putaran)
c Pemegang benda kerja
d Pemegang pahatalat potong
Prinsip kerja mesin mesin bubut adalah benda kerja yang berputar dan
pahat yang menyayat baik memanjang maupun melintang Sedangkan macam-
macam pekerjaan yang dapat dikerjakan dengan mesin ini adalah antara lain
- Pembubutan memanjang dan melintang
- Pengeboran
- Pembubutan dalam atau memperbesar lubang
- Membubut ulir luar dan dalam
Perhitungan waktu kerja mesin bubut adalah
1 Kecepatan pemotongan (v)
V = πD (218)
Dimana
D = diameter banda kerja (mm)
N = kecepatan putaran (rpm)
2 Pemakanan memanjang
Waktu permesinan pada pemakanan memanjang adalah
n = d
v
1000p
(219)
Tm = nS
L
r (220)
Dimana
Tm = waktu permesinan memanjang (menit)
L = panjang pemakanan (mm)
S = pemakanan (mmput)
n = putaran mesin (Rpm)
d = diameter benda kerja (mm)
v = kecepatan pemakanan (mmnt)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
22
3 Pada pembubutan melintang
Waktu permesinan yang dibutuhkan pada waktu pembubutan melitang
adalah
Tm = nS
r
r (221)
Dimana
r = jari-jari bahan (mm)
28 Pengecoran atau penuangan (casting)
Pengecoran atau penuangan (casting) merupakan salah satu proses
pembentukan bahan bakubahan benda kerja yang relatif mahal dimana
pengendalian kualitas benda kerja dimulai sejak bahan masih dalam keadaan
mentah Komposisi unsur serta kadarnya dianalisis agar diperoleh suatu sifat
bahan sesuai dengan kebutuhan sifat produk yang direncanakan namun dengan
komposisi yang homogen serta larut dalam keadaan padat
Proses penuangan juga merupakan seni pengolahan logam menjadi bentuk
benda kerja yang paling tua dan mungkin sebelum pembentukan dengan
panyayatan (chipping) dilakukan Sebagai mana ditemukan dalam artifacts kuno
menunjukkan bukti keterampilan yang luar biasa dalam pembentukan benda dari
bahan logam dengan menuangkan logam yang telah dicairkan (molten metals)
kedalam cetakan pasir khusus menjadi bentuk tertentu Pengecoran dengan
menggunakan cetakan pasir juga merupakan teknologi yang menuangkan larutan
cair dari logam secara hati-hati kedalam cetakan pasir yang sudah dipersiapkan
dengan hasil yang mendekati sempurna Oleh karena itulah proses pembentukan
melalui teknik penuangan ini juga digunakan pada level kebangsawanan seperti
pembuatan benda-benda seni seperti ornament alam dan alat memasak dan lain-
lain
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
23
BAB III
PERENCANAAN DAN PERHITUNGAN
31 Cara KerjaSistemTransmisiPadaMesinPemerasBatangSorghum
Cara kerja mesin ini adalah tenaga dari motor diesel akan dipindahkan
melalui belt menuju puli besar setelah itu putaran ditransmisikan melalui roda gigi
transportir pertama ke roda gigi sedang kemudian putaran itu ditransmisikan lagi
oleh roda gigi transportir kedua ke roda gigi besar Putaran roda gigi besar ini
dihubungkan dengan roda gigi pada rol depan sehingga poros rol berputar
Selanjutnya putaran poros rol depan ini ditransmisikan ke poros rol atas dan
belakang melalui tiga buah roda gigi sehingga poros rol atas dan belakang dapat
berputar Putaran ketiga buah rol dibuat searah agar saat batangsorghum
dimasukkan batangsorghum dapat terbawa oleh rol
Secara garis besar proses mesin pemeras batangsorghum adalah mula-
mula batangsorghum dimasukkan antara rol atas dan rol depan kemudian rol
menggilas batangsorghum Penggilasan rol pertama masih tersisa nira dalam
ampas yang kemudian digilas kembali oleh rol belakang sehingga tidak ada lagi
nira yang tersisa dalam ampas Nira tersebut akan jatuh ke penadah yang telah
disediakan Nira yang telah terkumpul dalam penadah tersebut dapat langsung
digunakan untuk proses pembuatan bio etanol selanjutnya
32 PerencanaanPulidanSabuk
Diketahuispesifikasitransmisipadamesinpemerasbatangsorghumdandiesel
sebagaiberikut
1 Putarandiesel ( 1N ) = 1420 Rpm
2 Diameter puli yang digerakan ( 2D ) = 795 mm
3 Panjangsumbupuli dieseldanpuli yang digerakkan( x ) = 4m
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
24
Analisa perhitungan
1 Kecepatan sabuk
V = p 1d 抈學恘迷
= 米學 酵迷 學酵學 d迷恘迷
= 2972 ms
2 Panjang sabuk yang digunakan
dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig -+++=
x
ddxddL
4
)(2)(
2
221
21
p
= 157Ῠ04十0795邹十24十族ῨĖi能Ė行k闹邹潜ii 祖
=157(1195)+8+Ῠ能ĖƼk闹邹潜嫠o
=1876+8+001
=9886 m
3 Sudut kontak (q ) yang terjadi pada sabuk antara puli diesel dan pulimesin
pemeras batang sorghum
Gambar31Sabukdanpuli
x = 4 m
B Puli diesel
Puli yang digerakkan
A
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
25
Untuksabukterbuka sudutsinggung yang terjadiantarasabukdanpuli
Sin x
dd
x
rr
21212 -
=-
=a
= Ė行k闹能Ėi㷠i
a = 滚轨柜能嫠00495
= 283deg
Sudut kontak puli pada motor
θ = (180deg ndash 2 α) 180p
= (180deg ndash 2 283deg) 180
143
= (17434deg) 01744
= 304rad
Sudut kontak puli pada roda gigi
θ = (180deg+ 2 α) 180p
= (180deg + 2 283deg) 180
143
= (18566deg) 01744= 304 rad
4 Koefisien gesekan
micro = 054 ndash d恘學ad恘嫩剿
= 054 ndash d恘學ad恘嫩d幂蜜d
= 054 ndash d恘學密d米d
= 054 - 0233= 03
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
26
MenghitungBesarnyaKapasitasMesinPemerasBatangSorghum
Luassatubatangsorghum故实挥辊㷠
= 314 (12)2
= 452 16 mm2
Luassepuluhbatangsorghum = 452 16 mm2 x 10 batang
= 4521 6 mm2
Gaya pemerasanadalah
(Ft) = 鸟拟
= 嫠㷠iĖƼi念鸟狞i闹㷠嫠o弄弄潜
= 274kN
Gaya perasdengansudut 70
Ft = 2740 N cos 70
= 8375 N
Kemudianuntukmenentukandaya yang
diperlukanpadamesinpemerastebuiniadalahsebagaiberikut
Torsi padarolatas
T = Gaya x frac12 diameter
= 8375N x 0105 m
= 8775Nm
Dayauntukmemutarrol
P =m行行闹娘弄诺㷠π诺iĖoĖ
= 36738 watt
= Ƽo行Ƽm糯狞疟疟行io
= 492 HP
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
27
Perbandingantranmisi
1 Motor Puli A ΰ嫠ΰ㷠 = 劈㷠劈嫠
N2 = 嫠i㷠Ė铺i嫠行k闹
= 73232 Rpm
2 Puli B - Pinion C
Satuporos maka NA = NC
NA = 73232 Rpm
3 Pinion C ndash Roda Gigi D
ND = 劈品ΰ品劈劈
=嫠㷠i行Ƽ㷠Ƽ㷠破颇屏oĖi
= 15035Rpm
4 Roda Gigi D ndash Pinion E
Satuporosmaka ND=NE
ND = 15035Rpm
5 Pinion E ndash Roda Gigi F
NF = 劈琵ΰ琵劈毗
= 嫠闹ĖƼ闹㷠嫠闹m嫠㷠
= 398 Rpm 40 ࡨ Rpm
Torsi padarodagigiOslash 875 mm
T =鸟诺oĖ㷠胚诺iĖ
= Ƽo行Ƽm诺oĖ㷠气铺iĖ
= 8775Nm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
28
DayauntukmemutarporosrodagigiOslash 875 mm
P = 孽诺㷠π诺娘oĖ
= m行行闹诺㷠π诺嫠闹ĖoĖ
= 16734 watt
Torsipadaporospuli
T = 鸟诺oĖ㷠胚诺娘
= 嫠o行Ƽi诺oĖ㷠胚诺行ƼĖ
= 234Nm
Dayauntukmemutarporospuli
P = 孽诺㷠π诺娘oĖ
= 㷠Ƽi诺㷠π诺行ƼĖoĖ
= 17904 watt
= 嫠行kĖi糯狞疟疟行io
asymp 24 HP
Olehkarenaitu kitamengambil diesel dengandaya 24 HP
Daya yang ditransmisikan P = 24 HP
17904 W = Ῠ馆嫠石馆㷠) v = Ῠ馆嫠石馆㷠) 2972 馆嫠 石馆㷠 = 嫠行kĖi㷠k行㷠
馆嫠 石馆㷠 = 60242棺 (i)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
29
딸轨v硅棍逛闺锅轨 23 log 足飘前飘潜卒 = 幌嫠凰嫠 实0h果h04 实0912
log dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig
2
1
T
T = Ėk嫠㷠㷠Ƽ
log dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig
2
1
T
T = 0397
dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig
2
1
T
T = 249 (ii)
Dari persamaan (i) dan (ii) 60242十馆㷠馆㷠 实249
60242 + 馆㷠 = 249馆㷠
60242 = 149 馆㷠 馆㷠 = 40438 N 馆嫠 石404h棺实60242棺 馆嫠 = 100672 N
5 Massa per meter panjang sabuk (m)
m = Area x Panjang x Densitas
= A x 9886m x 1140kgm3= 9886 A kgm2
6 Gaya tarik sentrifugal (Tc)
Tc = m x V2
= 9886 A kgm2x (2972ms)2
= 9886 A x 8832784 N
= 873210o A N
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
30
7 Gaya tarik total
T = T1+ Tc
= 100672N+873210o A N (iii)
8 Gaya tarik maksimum pada sabuk (T)
T = As
= 410o A N (iv)
Dari persamaan (iii) dan (iv)
100672N+873210o A N = 410o A N
4732 10o A N = 100672 N
A = 212747 10能o桂㷠
A = 212747桂桂㷠
9 Daya yang ditransmisikan sabuk pada kecepatan v = 2935ms
P = )( 21 TT - v
= (100672 Nndash 40438N)2935 ms
= 17678679watt
= 2370 hP
v Daya yang ditransmisikan hanya 2370 hP hal ini dikarenakan pada
saat sabuk berputar terjadi selip antara sabuk dengan puli oleh karena itu daya
yang ditransmisikan tidak 24 hP
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
31
33 PerhitunganRoda Gigi
1 Dalam menghitung roda gigi AElig 124 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 8 mm
- Jumlah gigi (Z) 11
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 8 mm
= 2512 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 8 + 025 x 8 mm
= 18 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 8 mm x 11
= 88 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 88 mm ndash 2 (8mm + 025 x 8mm)
= 60 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 88 mm + 36 mm= 124 mm
f Adendum 1 m 8 mm
g Dedendum 125 m 10 mm
h Working depth 2 m 16 mm
i Total depth 225 m 18 mm
j Filled radius at root 04 m 32 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
32
2 Dalam menghitung roda gigi AElig875 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 14 mm
- Jumlah gigi (Z) 58
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 14 mm
= 4396 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 14 + 025 x 14 mm
= 315 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 14 mm x 58
= 812 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 812 mm ndash 2 (14 mm + 025 x 14 mm)
= 777 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 812 mm + 63 mm
= 875 mm
f Adendum 1 m 14 mm
g Dedendum 125 m 17 mm
h Working depth 2 m 28 mm
i Total depth 225 m 315 mm
j Filled radius at root 04 m 56 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
33
3 Dalam menghitung roda gigi AElig215 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 10 mm
- Jumlah gigi (Z) 17
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 10 mm
= 314 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 10 + 025 x 10 mm
= 225 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 10 mm x 17
= 170 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 170 mm ndash 2 (10 mm + 025 x 10 mm)
= 145 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 170 mm + 45 mm)
= 215 mm
f Adendum 1 m 10 mm
g Dedendum 125 m 125 mm
h Working depth 2 m 20 mm
i Total depth 225 m 225 mm
j Filled radius at root 04 m 4 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
34
4 Dalam menghitung roda gigi AElig604 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 8 mm
- Jumlah gigi (Z) 71
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 8 mm
= 2512 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 8 + 025 x 8 mm
= 18 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 8 mm x 71
= 568 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 568 mm ndash 2 (8 mm + 025 x 8 mm)
= 548 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 568 mm + 36 mm)
= 604 mm
f Adendum 1 m 8 mm
g Dedendum 125 m 10 mm
h Working depth 2 m 16 mm
i Total depth 225 m 18 mm
j Filled radius at root 04 m 32 mm
331 Menghitung Kekuatan Roda Gigi
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
35
1 kekuatan roda gigi AElig124 yang berfungsi sebagai pinion
a menghitung kecepatan pinion
Dalam menghitung kecepatan dari pinion dibutuhkan data-data
sebagai berikut
- Modul (m) 8 mm
- Jumlah gigi dari pinion (Tp) 11
- Jumlah putaran dari roda gigi pinion (柜颇) 124 rpm
- Jumlah gigi dari roda gigi (馆啤) 71
- Allowable Static Stress (fo) lampiran 4 105 kg桂桂㷠
- Lebar muka gigi (b) 15708 mm
- Faktor keamanan (Cs) lampiran 5 125
Kecepatan dari pinion adalah 惯 实挥果딸贵果柜贵100
实挥果桂果馆贵果柜贵100
实挥果8果11果124100
= 34264 mmenit
= 57 m detik
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
36
34 Desain Poros Roda Gigi
DesainPorosPulidanRodaGigi Pinion Dengan Gear
Diketahui P = 24 PK = 17904 watt T1 = 100672 N
N = 730 Rpm T2 = 40438 N
T1 T2 实25世
WGear = 3924 N
WPuli = 106635 N
σ = 40 Mpa = 40 N mm世 2
Km = 2
Kt = 2
DGear = 124 mm =RGear = 63 mm
DPuli = 795 mm = RPully = 3975 mm
Maka torsi yang di transmisikanoleh shaft
T = 鸟时oĖ㷠胚娘 实 嫠行kĖi时oĖ㷠胚时行ƼĖ = 234 Nm =234000Nmm
Bebankebawah vertical porospadapuli
= T1 + T2 + Wpuli =(100672 +40438 + 106635) N
= 247745 N
Torsi pada gear samapadaporos makabeban vertical keatasporospada gear
Ft = 孽捏扭泞狞暖实 㷠Ƽi时嫠Ė遣o㷠
= 39 x 103 N
Total bebanvertikalkeataspadaporos
Ft ndash Wgear = 3900 ndash 3924 = 386076 N
RC
386076 N
247745 N
RD
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
37
Dari momen di D
RC x 270 = 386076 x 380 + 247745 x 110
RC = 嫠io行Ėmmm嫩㷠行㷠闹嫠k闹㷠行Ė
RC = 6443 N
RD + 386076 = RC + 247745 N
RD = 6443 + 247745- 386076
RD = 110479 N
BM di gear danpuli = 0
BM di A = 386076 110 = 4246836 Nmm
BM di B = 247745 110 = 2715195 Nmm
BM maksimum di A maka M = MA = 4247 10Ƽ Nmm
Moment punter equvivalen
Te = 税ῨKm 时M邹㷠十ῨKt 时T邹㷠
= 税Ῠ2时4247 时10Ƽ邹㷠 十Ῠ2时24h时10Ƽ邹㷠
= 税721480h6 时10o 十2h6196 时10o
= 税957676h6 时10o
= 9786 10Ƽ Nmm
Te = 胚嫠o τ时dƼ
9786 10Ƽ = 气嫠o 时40딸h
dƼ = 12466242
d = 4995mm atau 50 mm
Diameter yang digunakan 50 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa poros pada mesin
dengan diameter 60 mm aman karena melebihi diameter yang diperlukan
yaitu 50 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
38
Gambar 32DesainPorosPulidanRoda Gigi Pinion
B C D
110 270
A C
BD
A
A
A
C D
B
B
D C
B
CD
(a) Space Diagram
(e) BM Diagram
(d) NFD
(c) SFD
(b) Torsi Diagram 234x103 Nmm
1241845Nmm
3048155Nmm
3924 N 106635 N
112895 N 277105 N
A B
110
Pinion Puli
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
39
DesainPorosRoda Gigi Pinion Dengan Gear
Diketahui T = 234x103Nmm
N = 150 Rpm
AC = 85 mm
BD = 85 mm
Dc = 215 mm = Rc = 175 mm
Dd = 604 mm = Rd = 302 mm
AB =290 mm
σ = 84 Nmm2
τ = 40 Mpa = 40 Nmm2
Θc = 80o
Wd = 810 N
Θc = 72o
Wc = 108 N
Km = 2
Kt = 2
Daya yang ditransmisikan
P x 60 = T2πN
P = 㷠Ƽi诺嫠Ėsup3㷠胚嫠闹ĖoĖ
= 36738 Kw
Karena Torsi kebawah di C dan di D sama Maka gayatangensialdigearC
FtC = 孽捏宁 =
㷠Ƽi诺嫠Ėsup3嫠行闹
= 1337 N
Ftcrsquo = 嫠ƼƼ行虐纽c嫠m
=4327 N
Gaya total kebawah di C = Ftc + Wc=4327 N + 108 N = 4435 N
Gaya tangensial gear D
FtD = 孽捏拧 =
㷠Ƽi诺嫠Ėsup3ƼĖ㷠 = 7748 N
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
40
Ftdrsquo = 行行im虐纽c嫠Ė
= 行行imĖ嫠om = 4612 N
Gaya total kebawah di C = FtD + WD=4612 N + 810 N = 5422 N
Maka RAdan RB = Reaksipada A dan B
RA + RB = 5422 N + 4435 N
= 9857 N
Momen di A
RB x 290 = 5422 x 205 + 4435 x 85
RB = 嫠嫠嫠嫠闹嫠Ė嫩Ƽ行ok行闹㷠kĖ
RB = 5133 N
RA = 9857 ndash 5133 = 4724 N
BM di C
MC = RA x 85
= 4724 x 85
= 401540Nmm
BM di D
MD = RB x 85
= 5133 x 85
= 436305Nmm
Maximum bending momen
M = MD = 436305Nmm
A
C D
B120
290
RB RA
5422 N 4435 N
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
41
MomenPuntirEquivalent
Te = 税ῨKmxM邹sup2十ῨKtxT邹sup2 = 税Ῠ2x4h6h05邹㷠 十Ῠ2x2h4≯10Ƽ邹sup2 = 税76x10嫠嫠 十219x10嫠嫠
= 税979x10嫠Ė
= 989 x 10闹 Nmm
989 x 10闹 Nmm = 气嫠o xτxdsup3
dsup3 = 1129275
d asymp 50 mm
untuk Equivalent bending momen ( Me)
Me = 嫠㷠 揍KmxM 十税ῨKwxM邹㷠十ῨKtxT邹] = 嫠㷠 揍Ῠ2x4h6h05邹十9890000] = 嫠㷠 1861610
= 930805Nmm
930805 Nmm= 气Ƽ㷠 xσbxdsup3
dsup3 = 1129275
d = 48 mm
darikedua diameter tersebutdiambil yang paling besar
d = 50 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa poros pada mesin
dengan diameter 65 mm aman karena melebihi diameter yang diperlukan
yaitu 50 mm Namun sebaiknya diameter poros yang digunakan adalah 60
mm tidak terlalu besar melebihi 50 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
42
3
A B
C D
120
290
A C
BD
A
A
A C D
B
B
D CB
C D
(a) Space Diagram
(e) BM Diagram
(d) NFD
(c) SFD
(b) Torsi Diagram 234x103 Nmm
436305 Nmm 401540 Nmm
4435N 5422N
5113 N 4724 N
Gambar 33DesainPorosRoda Gigi Pinion Dengan Gear
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
43
35 Menentukan Dimensi pasak
Pasakdigunakanuntukmenahangaya geser antara poros dengan rol
maupun poros dengan gear Bahanpasakterbuatdari ST 42
kekuatanbahandiketahuikekuatangesersebesar τ=40
Nmm2dankekuatantariksebesar
σ= 70 Nmm2
1 Kekuatanijin pasak
- Tegangantarikmaksimumpasak
σu = 70 Nmm2
σmax =σy
= 40 Nmm2
- Tegangangesermaksimumpasak
τ max = 嫠㷠σ max
= 嫠㷠40 Nmm㷠
= 20 Nmm㷠
2 Diameter poros diketahui 50 mm dari tabel didapat
w = 16 mm
t = 10mm
dan bila diketahui T = l x w x τ x 焦d = l x 16 x 42 x
a迷d = 16800 l N mm(i)
dan juga T = 靳學恘 x τ x 焦米 =
靳學恘 x 42 x a迷米 = 103 x 學迷恘N铰铰d (ii)
maka dari persamaan (i) dan (ii) didapat
l = 學迷米學迷恘梗铰铰d學恘密迷迷抈铰铰 = 61 31 mm
dan bila diketahui T = l x 缴d x σ x
焦d = l x 學迷d x 70 x
a迷d = 87510 l N mm(iii)
maka dari persamaan (ii) dan (iii) didapat
l = 學迷米學迷恘梗铰铰d密蜜a學迷抈铰铰 = 1177 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
44
maka dimensi pasak adalah w = 16 mm t = 10 mm l = 1177 mm
351 Lubangpasak
Proses penggefrasisan untuk lubangpasakw = 16 mm t = 10 mm l =
1177 mm dengan menggunakan 2 mata frais diameter 5 mm dan 16 mm dua
tahap Bahan poros baja ST 34 Sebelum proses pengefraisan terlebih dahulu
pastikan matafrais tidak dalam keadaan rusak
1 Waktu pengerjaan dengan mata frais 5 mm
Putaran (n) = 150 rpm
Sr = 018
Kedalaman (l) = 10 mm
Waktu untuk sekali pengefraisan
Tm =nSr
ld
30 +
=ĖƼ闹嫩ƼĖ嫠m嫠闹Ė
= 0167 menit
Pengefraisan dilakukan di 4 titik sehingga waktu pengefraisan
= 4 x 0167
= 0668 menit
Waktu setting = 5 menit
Waktu pengefraisan untuk mata frais 5 mm adalah 0668 + 5 = 5668menit
2 Waktu pengefraisan 16 mm dengan mata frais28 mm
Putaran (n) = 150 rpm
Sr = 018
Kedalaman(l) = 10 mm
Waktu untuk sekali pengefraisan
Tm =nSr
ld
30 +
=ĖƼ㷠闹嫩ƼĖ嫠m嫠闹Ė= 038 menit
Pengefraisan dilakukan di 4 titik sehingga waktu pengefraisan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
45
= 4 x 038
= 152 menit
Waktu setting = 5 menit
Waktu pengerjaan untuk mata frais 5 mm adalah 152 + 5 = 652 menit
Waktu total pengerjaan untuk pengefraisan lubang pasak= 12188 menit
atau 13 menit
36 Desain untuk rumah bearing
Untuk diameter bearing 40 mm diameter bor 17 mm lebar bearing 12
mm Dengan no bearing 203 hasil ini didapat dari tabel bearing maka tebal rumah
bearing adalah
Diketahui 逛 = 60 mm ( jarak antar baut)
w = 9465 N
σ ( tegangan bending cast iron) = 15 N桂桂㷠
棍实顺h灌逛2 σ l
棍实顺h94656021512
棍实radic47h25
t = 2175 mm
Untuk diameter bearing 50 mm diameter bor 20 mm lebar bearing 15
mm Dengan nomor bearing 304 hasil ini didapat dari tabel bearing maka tebal
rumah bearing adalah
Diketahui
a =70 mm ( jarak antar baut)
w = 1134 N
σ ( tegangan bending cast iron) = 15 N桂桂㷠
棍实顺h灌逛2 σ l
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
46
棍实顺h11h47021515
棍实税5292
t = 23 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa rumah bearing yang ada pada mesin adalah aman dengan tebal 25 mm
37 Perhitungan Las
Pengelasan yang ada pada kontruksi alat ini terbagi menjadi 2 jenis
untuk bagian rangka adalah las sudut dan las V menggunakan las listrik
Perhitungan kekuatan las pada sambungan tepi padarangka dengan tebal plat 10
mm panjang pengelasan 500 mm sehingga untuk memperhitungkan kekuatan las
ditentukan A dengan
A = 10mm sin 45 500 mm
= 10mm 0707 500 mm
= 3535 mm2
Elektroda yang digunakan E 6013
E 60 = Kekuatan tarik terendah setelah dilaskan adalah 60000 psi atau 420
Nmm2
1 = Posisi pengelasan mendatar vertical atas kepala dan horizontal
3 = Jenis listrik adalah DC poloaritas bolik (DC+) diameter elektroda 5 mm
arus 230 ndash 270 A tegangan 27-29 V
Tegangan yang terjadi pada sambungan adalah
Fmax = ƼĖĖ铺km嫠㷠
= 14715 N
AF max
=s
353551471 N
=s
= 0416 Nmm2
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
47
Tegangan tarik ijin las (st)
st = 05 s ijin
= 05 420 Nmm2
= 210 Nmm2
Karena s pengelasan lts ijin maka pengelasan aman
38 MenentukanKapasitasPenggilasanBatangSorghum
Kapsitaspenggilasan = keliling roll x jumlahputaran
= 2 π r x 40 Rpm
= 2 π 0105 x 40 Rpm
= 26376 mmenit
Kapasitas = kapasitaspenggilasan x beratsorghum x jumlahbatangsorghum
= 263 x 0125 kgm x 10
= 6594 Kgmenit x 60
= 3956 Kgjam
Atau 4000 Kgjam
Makakapasitasmesinpemerasbatangsorghuminiadalah 4000 Kgjam
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
48
BAB IV
PROSES PEMBUATAN ALAT 41 Pembuatan Mesin
Mesin ini dibuat atas kerjasama antara mahasiswa Teknik Universitas
Sebelas Maret dengan bengkel mesin Universitas Sebelas Maret Untuk
menyelesaikannya dibutuhkan waktu 3 bulan dan untuk pengetesan mesin
membutuhkan waktu 1 minggu
411 BahanYang Digunakan
a Dua buah rol dengan diameter 200 mm dan sebuah rol dengan diameter
250 mm sebagai penggilas
b Besi plat dengan tebal 10mm sebagai tempat penghantar nira dan
sorghum
c Besi profil U ukuran 150 x 38 x 38 mm sebagai rangka dan landasan
d Kayu jati ukuran 150 mm x 200 mm sebagai landasan mesin
e Kuningan plat sebagai bantalan geser metal
f Bearing
g Baut M 14 dan M 12 sebagai pengunci bantalan
h Besi diameter 60 mm dan 50 mm sebagai poros
412 Alat Yang Dibutuhkan
a Gergaji
b Mesin bubut
c Mesin bor
d Mesin gerinda
e Mesin las
f Meteran
g Siku mistar baja
h Amplas
i Catthinner
j Kapur
k kuas
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
49
413 Peta Operasi Kerja
Peta operasi kerja adalah Peta Kerja yang menggunakan urutan kerja
dengan jalan membagi pekerjaan tersebut kedalam elemen-elemen operasi
secara detail
Peta Operasi Kerja Pembuatan Roda Gigi dan Roll
Poros Roda Gigi 1 amp 2 Poros Rol 3 4 amp 5 Roda gigi
0-1 0-1 0-1
0-2 0-2 0-2
1-1
1-2
1-3
1-2
1-1
1-1
Di ukur dengan sket match
Operasi Bubut
Pemeriksaan ukuran
0-3
0-4
0-3
0-4
0-3
0-5
Di ukur dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan ukuran
Pembuatan cetakan
Pemeriksaan ukuran
Operasi pengecoran
Di ukur dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan ukuran
Pemeriksaan ukuran
Pemeriksaan ukuran
Operasi mesin bor
Pemeriksaan ukuran
0-4
Operasi mesin gerinda
Pemeriksaan ukuran
1-2
Dirakit
0-5
Proses Perlakuan panas
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
50
Resume
Langkah Kerja Pembuatan Poros Roda Gigi 1 amp 2
- Operasi 1 Proses pengukuran dengan sket match poros yang akan
Dibubut menandainya sesuai dengan ukuran masing-
masing poros
- Operasi 2 Proses pembubutan pada ujung kanan sepanjang 300 mm
dari diameter 70 mm menjadi diameter 65 mm
- Pemeriksaan 1 Diperiksa ukurannya
- Operasi 3 Mengukur dengan menggunakan sket match
- Operasi 4 Dilakukan proses pembubutan pada ujung kiri sepanjang
250 mm dari diameter 70 mm menjadi diameter 65 mm
- Pemeriksaan 2 Diperiksa ukurannya
- Operasi 5 Proses pengefraisan sepanjang 50 mm dengan kedalaman
7mm
- Pemeriksaan 3 Diperiksa ukurannya
Poses pengerjaan
Bahan cast iron grade 15 Oslash70 panjang 555 mm
1 Mengambil bahan dan perlengkapan mesin bubut
2 Mengecek ukuran bahan dan alat bantu yang diperlukan
3 Mempersiapkan mesin bubut dan perlengkapan yang lainya
4 Menyeting pahat dan putaran mesin bubut
5 Menyekam benda kerja sepanjang 180 mm
6 Membubut rata permukaan ujung benda kerja
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
51
7 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadiOslash 65 mm
sepanjang 500 mm
8 Membalik benda kerja
9 Menyekam benda kerja sepanjang 220 mm
10 Memfacing benda kerja sampai benda kerja berukuran panjang 550 mm
11 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadiOslash65 mm
sepanjang250 mm
12 Menganti pahat rata dengan pahat alur
13 Membubut alur benda kerja dengan posisi pahat alur 50 mm dari ujung
benda kerja sedalam 95 mm
14 Mengganti pahat alur dengan pahat rata
15 Melepas benda kerja
Poses pengerjaan
Bahan cast iron grade 15 Oslash 70 panjang 310 mm
1 Mengambil bahan dan perlengkapan mesin bubut
2 Mengecek ukuran bahan dan alat bantu yang diperlukan
3 Mempersiapkan mesin bubut dan perlengkapan yang lainya
4 Menyeting pahat dan putaran mesin bubut
5 Menyekam benda kerja sepanjang 100 mm
6 Membubut rata permukaan ujung benda kerja
7 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadi Oslash 65 mm
sepanjang 150 mm
8 Membalik benda kerja
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
52
9 Menyekam benda kerja sepanjang100 mm
10 Memfacing benda kerja sampai benda kerja berukuran panjang 300 mm
11 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadi Oslash65 mm
sepanjang 160 mm
12 Mengganti pahat rata dengan pahat alur
13 Membubut alur benda kerja dengan posisi pahat alur 50 mm dari ujung
benda kerja sepanjang 78 mm sedalam 95 mm
14 Mengganti pahat alur dengan pahat rata
15 Melepas benda kerja
Langkah Kerja Pembuatan Roda Gigi
- Operasi 1 Proses pengukuran dengan sket match dan meteran untuk
roda gigi yang akan dibuat
- Operasi 2 Proses pembuatan cetakan negative sesuai dengan ukuran
masing-masing roda gigi yang akan dibuat
- Pemeriksaan 1 Diperiksa ukurannya
- Operasi 3 Proses pengecoran dan pembentukan roda gigi
- Operasi 4 Proses penghalusan setelah proses pengecoran
- Operasi 5 Proses perlakuan panas dengan penambahan kadar carbon
untuk meningkatkan tingkat kekerasannya
- Pemeriksaan 2 Diperiksa ukurannya
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
53
Proses pengecoran untuk pembuatan Puli dan Roda Gigi
Gambar 41 Roda gigi lurus
a) Proses awal pembuatan cetakan ini dilakukan dengan terlebih dahulu
membuat model atau Pola dengan posisi model berada pada kedua
bagian cetakan yakni drag dan cope maka model dibuat dari dua keping
kayu (papan) yang digabungkandengan model yang berbentuk bundar
b) Pengerjaan berikutnya ialah pembuatan inti dimana inti (teras) ini dibuat
dari pasir cetak dari jenis Pasir minyak atau pasir kwarsa dengan
campuran minyak nabati
d) Urutan pekerjaan yang harus dilakukan dan dipersiapkan sebelum
pengisian pasir kedalam rangka cetak antara lain
- Menyiapkan plat (papan) landasan
- Tempatkan rangka cetak diatas papan untuk cetakan bawah (drag)
dengan pola inti (kayu) untuk kedudukan inti (teras) pasir
e) Pengisian pasir kedalam rangka cetak
f) Pembuatan saluran dengan cara memasangkan saluran secara tegak lurus
g) Pekerjaan berikutnya ialah menempatkan kembali rangka cetak yakni
menggabungkan kedua cetakan (drag dan cope) pada benda bulat
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
54
simetris ini sebenarnya tidak terlalu sulit dimana yang paling penting
adalah penempatan posisi kedudukan Intinya telah ditempatkan ditengah-
tengah rangka cetak dengan memposisikan lubang cope pada inti serta
posisi pen pengarah dari rangka cetak dalam keadaan sejajar maka posisi
rongga sudah sejajar
h) Proses penuangan merupakan proses yang menentukan keberhasilan
dalam pembentukan benda kerja oleh karena itu didalam pelaksanaannya
harus dilakukan secara hati-hati terutama dalam memperlakukan cetakan
ini Dan yang paling penting lagi dalam proses penuangan ini ialah faktor
keselamatan kerja alat-alat keselamatan kerja seperti sarung tangan
sepatu kaca mata dan lain-lain hendaknya sangat diperhatikan
Gambar 42 Proses penuangan ( Hardi Sujana 2008 )
Langkah Kerja Pembuatan Rumah Bantalan
- Operasi 1 Pengukuran benda kerja untuk rumah bantalan dengan
ukuran 100 mm x 100 mm
- Operasi 2 Proses pemotongan dengan menggunakan mesin las sesuai
dengan yangdirencanakan
- Operasi 3 Pengerjaan penghalusan bekas potongan las dengan
gerinda tangan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
55
- Pemeriksaan 1 Dilakukan pemeriksaan ukuran rumah bantalan
- Operasi 4 Pada bagian rangka yang sudah dilasdiberi tanda titik dan
dibor dengan menggunakan bor tangan untuk menjadi
diameter 80 mm
- Operasi 6 Pemeriksaan ukuran lubang yang telah di bor
Proses Perakitan Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum
Perakitan merupakan tahap terakhir dalam proses perancangan dan
pembuatan suatu mesin atau alat dimana suatu cara atau tindakan untuk
menempatkan dan memasang bagian-bagian dari suatu mesin yang digabung dari
satu kesatuan menurut pasangannya sehingga akan menjadi perakitan mesin yang
siap digunakan sesuai dengan fungsi yang direncanakan
Sebelum melakukan perakitan hendaknya memperhatikan beberapa hal sebagai
berikut
1 Komponen-komponen yang akan dirakit telah selesai dikerjakan dan telah
siap ukuran sesuai perencanaan
2 Komponen-komponen standar siap pakai ataupun dipasangkan
3 Mengetahui jumlah yang akan dirakit dan mengetahui cara pemasangannya
4 Mengetahui tempat dan urutan pemasangan dari masing-masing komponen
yang tersedia
5 Menyiapkan semua alat-alat bantu untuk proses perakitan
Langkah kerja
1 Memasang rol ke- 1 ke- 2 dan ke- 3 pada rangka yang pada kedua
ujungnya terlebih dahulu dipasang bantalan
2 Memasang roda gigi pada poros rol 1 2 dan 3 kemudian dipasak
3 Memasang roda gigi pada sisi luar poros rol kemudian dipasak
4 Memasang poros transmisi pada rangka yang kedua ujungnya dipasangi
bantalan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
56
5 Memasang puli roda gigi pinion dan roda gigi pada poros transmisi
kemudian dipasak
6 Mengecek semua kondisi sambungan dan pergerakan dari roda-roda gigi
42 Perawatan Alat
Perawatan adalah suatu kegiatan atau pekerjaan yang bertujuan untuk
memperpanjang umur mesin Dengan adanya perawatan diharapkan mesin dapat
selalu dalam kondisi siap pakai dan bekerja dengan baik Jenis perawatan tersebut
adalah mengupayakan pencegahan kerusakan sedini mungkin dengan cara
perawatan secara rutin maupun secara berkala
Adapun alasan-alasan yang mendasari diperlukannya perawatan adalah
a Mesin lebih tahan lama dan berfungsi dengan baik
b Menghindari kerusakan sedini mungkin
c Mengurangi penggantian komponen yang rusak dikarenakan sering
dalam pemakaian
Pemeliharaan alat ini mencakup seluruh rangkaian dan komponen mesin pemeras
sorghum yang meliputi
1 Poros dan Rol
Hal-hal yang perlu dilakukan dalam pemeliharaan poros dan rol adalah
a Rol setelah selesai digunakan dibersihkan dari sisa-sisa kotoran dan cairan
yang masih menempel
b Antara poros dan bearing diberi pelumas agar dapat berputar dengan lancar
2 Roda gigi
Hal-hal yang dilakukan untuk perawatan roda gigi
a Melumasi roda gigi tersebut supaya gesekannya dapat lebih halus dan
tidak cepat aus
b Setiap selesai digunakan roda gigi harus dibersihkan dan dicek untuk
mengetahui keadaan gigi-giginya
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
57
3 Rangka
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan rangka adalah
a Mengecat rangka untuk menghindari karat dan keropos
b Membersihkan rangka setelah digunakan untuk menggilas tebu
c Memeriksa sambungan las pada rangka secara berkala
4 Bantalan
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan bantalan
a Melumasi bantalan dengan grease
b Dalam penggunaan apabila perputaran poros dan rol terasa berat dan
suaranya agak kasar maka harus dicek keadaan bantalannya masih dalam
keadaan baik atau tidak
5 Puli dan sabuk
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan puli dan sabuk
a Memeriksa sabuk sebelum digunakan untuk memeras batang sorghum
b Setelah selesai digunakan membersihkan puli dan sabuk dari kotoran dan
debu
6 Diesel
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan diesel
a Mengecek selalu kondisi air pendingin pada mesin diesel
b Mengecek putaran mesin diesel apakah stabil atau tidaknya bila tidak
segera melakukan pengecekan mesin diesel secara menyeluruh
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
58
43 Analisa Biaya Komponen Mesin
Tabel 41 a Biaya Komponen Mesin
No Jenis Komponen Jumlah Harga satuan (Rp)
Harga (Rp)
1 Gear Oslash 20 l = 15 cm 3 30 kg 20000 kg 1800000 2 Gear Oslash 10 l = 10 cm 2 40 kg 20000 kg 1600000 3 Pulley Oslash 100 l = 15 cm 1 100 kg 20000 kg 2000000 4 Gear Oslash 80 l = 15 cm 1 120 kg 20000 kg 2400000 5 Gear Oslash 60 l = 15 cm 1 80 kg 20000 kg 1600000 6 Roller Oslash 20 p = 35 cm 2 60 kg 20000 kg 2400000 7 Roller Oslash 22 l = 15 cm 1 80 kg 20000 kg 1600000 8 Poros penggerak roda gigi 2 20 kg 20000 kg 800000 9 Poros roller 3 15 kg 20000 kg 900000 10 Pasak p=15x1x1 cm 1022000 220000
11 Baut Oslash 26 mm Baut besar untuk dudukan
8 10000 80000
12 Baut Oslash 26 mm Baut pengunci roller
4 15000 60000
13 Plat U p= 10x6x1cm 10m 70000 700000
14 Baut Oslash 22 mm Baut pengunci roda gigi
8 10000 80000
15 Baut Oslash 24 mm Baut penyetel horisontal
2 15000 30000
16 Bearing roller Oslash 40 mm 680000 480000 17 Bearing gear Oslash 50 mm 2 110000 220000 18 Bantalan jati 1000000
19 Beaya Transport mesin dari kudus
750000
20 Beaya lain-lain 250000 Total dana 18980000
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
59
b Honor Teknisi
No Nama Anggaran Waktu Biaya (Rp)
Total (Rp)
1 Honor Teknisi pembuatan 3 buah roller (1 orang )
1 bulan 600000 600000
2 Honor Teknisi pembuatan 5 buah roda gigi pinion (1orang )
2 minggu
600000 600000
3 Honor Teknisi pembuatan 2 buah roda gigi besar (1 orang )
2 minggu
500000 500000
4 Honor Teknisi pembuatan 1 buah pulley (1 orang )
2 minggu
300000 300000
5 Honor Teknisi pembuatan 3 buah mantel roller (1 orang )
3 minggu
1200000 1200000
Total 3200000
Biaya total pembuatan mesin pemeras batang sorghum
Biaya teknisi Rp 320000000
Biaya komponen mesin Rp 1898000000 +
Rp 2218000000
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
60
BAB V
PENUTUP
51 Kesimpulan
Dari hasil Re-Kalkulasi Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum ini
dapat disimpulkan
1 Mesin pemeras batang sorghum ini bekerja dengan menggunakan
penggerak diesel dengan daya 24 hP dan putaran 1420 Rpm
2 Mesin Pemeras Batang Sorghum ini memiliki kapasitas 4000 kgjam
3 Total biaya untuk membuat Mesin Pemeras Batang Sorghum sebesar
Rp22180000-
4 Mesin Pemeras Batang Sorghum ini memiliki tiga buah roller dengan
putaran 40 Rpm dan tiga tingkatan sistem transmisi dengan tiga buah
poros penyangga
52 Saran
Terkait dengan referensi dan data yang didapat masih kurang maka
perhitungan dilakukan dengan asumsi data sehingga bila dilakukan perhitungan
ulang jawaban yangdiasumsikan masih kurang akurat dan kurang tepat
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
61
DAFTAR PUSTAKA
J E Shigley dan Larry D M 1995 ldquoPerancanaan Teknik Mesinrdquo jilid II Edisi
keempat ErlanggaJakarta
Jutz H dan Scharkus E 1996 ldquo Westerman Table for The Metal Traderdquo New
Delhi Weley Eastern Limited
Khurmi RS amp Gupta JK 2002 Machine DesignSCHadamp Company LTD
Ram Nagar-New Delhi
Popov EP 1996 Mekanika Teknik (Machine of Material) Erlangga Jakarta
Sato T dan N Sugiarto H 1994 ldquoMenggambar Mesin Menurut Standart Isordquo PT
Pradya Paramita jakarta
Sularso dan Suga K 1987 Dasar dan PemilihanElemenMesin Cetakankeenam
PradnyaParamitha Jakarta
KenyonWdanGinting D 1985 Dasar-dasarPengelasanErlangga Jakarta
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
12
24 Komponen-Komponen Mesin Pemeras Batang Sorghum
241 Gear
Gear merupakan sebuah alat yang yang digunakan untuk meneruskan daya
dari poros ke poros lain (Kurmi 2002)
Rumus- rumus perhitungan roda gigi
- Modul (m)
- Jumlah gigi (Z)
- Kelonggaran ( clearance = C )
a Menghitung pitch (P)
P = π x m
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
f Adendum 1 m
g Dedendum 125 m
h Working depth 2 m
i Total depth 225 m
j Filled radius at root 04 m
242 Poros
Dalam pembuatan mesin pemeras batang sorghum rol diperlukan untuk
memeras batang sorghum Poros sendiri adalah batang logam berpenampang
lingkaran yang berfungsi untuk memindahkan putaran atau mendukung suatu
beban
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
13
Jika poros meneruskan daya maka poros mengalami momen puntir akibat
daya yang diteruskan sehingga pada penampang normal sepanjang poros terjadi
tegangan puntir Poros transmisi berfungsi meneruskan daya pada poros terjadi
gaya puntir dan pada penampang poros terjadi tegangan puntir
Bahan poros yang digunakan harus sesuai dengan fungsi poros tersebut
Untuk mendapatkan dimensi poros yang sesuai dibutuhkan gaya-gaya yang
bekerja pada poros tersebut Dengan gaya tersebut dapat ditentukan momen yang
bekerja Dengan mengetahui kekuatan material poros dan momen yang terjadi
maka didapatkan diameter poros yang diperlukan
Bahan dan diameter yang digunakan pada poros rol adalah sama Untuk
mengetahui beban reaksi yang terjadi pada poros dirumuskan sebagai berikut
1 Tinjauan terhadap momen puntir ekuivalen (Kurmi 2002462)
Te = radicAgrave挠十馆挠helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(21)
atau dengan persamaan
Te = 錰좨 τs D
3 ( Poros padat )
Te = 錰좨 C Do3 (1 - K4) ( Poros berongga )
2 Tinjauan terhadap momen lengkung ekuivalen (Kurmi 2002463)
Me = 좨挠 ( M + radicAgrave挠十馆挠) helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(22)
atau
Me = 錰脑挠徽评D3 ( Poros padat )
Me = 錰脑挠徽评Do3(1 - K4) ( Poros berongga )
Dimana Te = momen puntir ekuivalen ( Kgm)
Me = momen bending ekuivalen ( Kgmm )
Do = diameter luar poros ( mm )
K = Di Do ( ditentukan = 04 )
τs =tegangan geser ( Kgmm2 )
σt = tegangan tarik ( Kgmm2 )
M = momen lentur yang terjadi ( Kgmm )
T = torsi yang terjadi (Kgmm)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
14
243 Rol
Sebuah rol pemeras terdiri dari mantel (selubung) yang biasanya terbuat
dari besi cor dan di pasang dengan cara disusutkan pada sebuah poros yang
terbuat dari baja tempa Berikut ini adalah gambar dari seperangkat rol pemeras
batang sorghum
( Yefri Chan ST MT 2011)
Gambar 23 Sebuah Rol Pemeras Batang Sorghum
Biasanya menurut standar dari Amerika ukuran diameter leher poros
seperti gambar diatas adalah separuh dari diameter rol gilingan
Mantel rol sendiri terbuat dari besi cor dengan campuran dari beberapa
logam lain seperti karbon mangan silisium fosfor dan belerang dengan
maksud untuk memperoleh hasil pengecoran yang baik sebagai rol pemeras
yaitu permukaannya keras dan berbutir kasar
244 Puli
Puli merupakan salah satu elemen dalam mesin yang berfungsi sebagai
alat yang meneruskan daya dari satu poros ke poros yang lain dengan
menggunakan sabuk Puli besi cor (Cast Iron Pulley) Puli secara umum terbuat
dari cast iron karena harganya yang lebih murah Puli yang digunakan pada
motor dan kompresor ini adalah terbuat dari cast iron
245 Sabuk
Sabuk berfungsi sebagai alat yang meneruskan daya dari satu poros ke
poros yang lain melalui dua puli dengan kecepatan rotasi sama maupun berbeda
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
15
2451 Perencanaan Puli dan Sabuk
1 Perbandingan kecepatan
Perbandingan antara kecepatan puli penggerak dengan puli pengikut
ditulis dengan persamaan sebagai berikut 潜前实融前融潜 (23)
Dimana
D1 = Diameter puli penggerak (mm)
D2 = Diameter puli pengikut (mm)
N1 = Kecepatan puli penggerak (Rpm)
N2 = Kecepatan puli pengikut (Rpm)
2 Kecepatan linier sabuk
Kecepatan linier sabuk dapat ditulis dengan matematis sebagai berikut
v = 60
Ndp (24)
Dimana
v = Kecepatan linier sabuk (ms)
d = Diameter puli pengikut (mm)
N = Putaran puli pengikut (Rpm)
3 Panjang Sabuk
Panjang sabuk adalah panjang total dari sabuk yang digunakan untuk
menghubungkan puli penggerak dengan puli pengikut Dalam perancangan
ini digunakan sabuk terbuka
(Khurmi RS 2002)
Gambar 24 Panjang Sabuk dan Sudut Kontak Pada Sabuk Terbuka
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
16
Persamaan panjang total sabuk terbuka dapat ditulis sebagai berikut
(Khurmi RS 2002)
dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig -+++=
xrr
xrrL2
2121
)(2)(p (25)
Dimana
L = Panjang total sabuk (mm)
x = Jarak titik pusat puli penggerak dengan puli pengikut (mm)
r1 = Jari-jari puli kecil (mm)
r2 = Jari-jari puli besar (mm)
4 Perbandingan tegangan pada sisi kencang dan sisi kendor
Persamaan perbandingan tegangan antara sisi kencang dengan sisi kendor
dapat ditulis sebagai berikut (Khurmi RS 2002)
bqm coseclog322
1 =T
T (26)
Dimana
T1 = Tegangan tight side sabuk (N)
T2 = Tegangan slack side sabuk (N)
micro = Koefisien gesek
θ = Sudut kontak (rad)
β = Sudut alur puli (o)
5 Sudut kerja puli (α)
Persamaan sudut kerja puli dapat ditulis dengan persamaan sebagai berikut
(Khurmi RS 2002)
Sin α = X
rr112 -
(untuk sabuk terbuka) (27)
Sudut kontak puli
θ = (180 ndash 2 α) 180p
rad (untuk sabuk tertutup) (28)
6 Kecepatan sabuk (v)
Besarnya kecepatan sabuk dapat dihitung dengan persamaan sebagai
berikut (Khurmi RS 2002)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
17
v = 60
Ndp (29)
Dimana
v = Kecepatan sabuk (ms)
d = Diameter sabuk (mm)
N = Putaran sabuk (rpm)
7 Daya yang ditransmisikan oleh sabuk
Persamaan daya yang dipindahkan oleh sabuk dapat ditulis dengan
persamaan sebagai berikut (Khurmi RS 2002)
P = (T1 - T2) v n (210)
Dimana
P = Daya yang dipindahkan oleh sabuk (W)
T1 = Tegangan tight side sabuk (N)
T2 = Tegangan slack side sabuk (N)
v = Kecepatan sabuk (ms)
n = Banyak sabuk
25 Pasak
Pasak adalah salah satu penahan beban dimana beban yang timbul atau
beban yang terjadi adalah beban geser dan beban bending Pada perancangan
pasak dalam memilih besar pasak tergantung dari besar perhitungan antara
perhitungan menurut tegangan geser dan tegangan bending
1 Tegangan geser
Tegangan geser adalah tegangan yang disebabkan oleh gaya yang bekerja
sepanjangsejajar dengan luas penampang gaya
Persamaan yang digunakan adalah
AF
=t (211)
Dimana
t = Tegangan geser (Nmm2)
F = Gaya (N)
A = Luas penampang (mm2) (Khurmi dan Gupta 2002)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
18
2 Tegangan bending
Dimana rumus yang digunakan
ws =oIYM
(212)
Y
IZ o= (213)
ws =ZM
(214)
Dimana
M = Momen lentur
Y = Jarak sumbu netral ke titik tempat tegangan yang ditinjau
ws = Tegangan lentur
oI
= Momen inersia
Z = Section modulus
26 Statika
Statika adalah ilmu yang mempelajari tentang statika dari suatu beban
terhadap gaya-gaya dan juga beban yang mungkin ada pada bahan tersebut
Dalam ilmu statika keberadaan gaya-gaya yang mempengaruhi sistem menjadi
suatu obyek tinjauan utama Sedangkan dalam perhitungan kekuatan rangka
gaya-gaya yang diperhitungkan adalah gaya luar dan gaya dalam
261 Gaya Luar
Beban
Reaksi Reaksi
Beban puli
Gambar 25 Sketsa Prinsip Statika Kesetimbangan
( Popov EP 1996 )
Beban roda gigi
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
19
Adalah gaya yang diakibatkan oleh beban yang berasal dari luar sistem
yang pada umumnya menciptakan kestabilan konstruksi Gaya luar dapat berupa
gaya vertikal horisontal dan momen puntir Pada persamaan statis tertentu untuk
menghitung besarnya gaya yang bekerja harus memenuhi syarat dari
kesetimbangan
ΣFx = 0 (215)
ΣFy = 0 (216)
ΣM = 0 (217)
262 Gaya Dalam
Gaya dalam dapat dibedakan menjadi
1 Gaya normal (normal force) adalah gaya yang bekerja sejajar sumbu
batang
2 Gaya lintang geser (shearing force) adalah gaya yeng bekerja tegak lurus
sumbu batang
3 Momen lentur (bending momen)
Persamaan kesetimbangannya adalah (Popov EP 1996)
sect Σ F = 0 atau Σ Fx = 0
Σ Fy = 0 (tidak ada gaya resultan yang bekerja pada suatu benda)
sect Σ M = 0 atau Σ Mx = 0
Σ My = 0 (tidak ada resultan momen yang bekerja pada suatu benda)
263 Tumpuan
Dalam ilmu statika tumpuan dibagi atas
1 Tumpuan rolpenghubung
Tumpuan ini dapat menahan gaya pada arah tegak lurus penumpu
biasanya penumpu ini disimbolkan dengan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
20
Gambar 26 Sketsa Reaksi Tumpuan Rol
2 Tumpuan sendi
Tumpuan ini dapat menahan gaya dalam segala arah
Gambar 27 Sketsa Reaksi Tumpuan Sendi
264 Diagram Gaya Dalam
Diagram gaya dalam adalah diagram yang menggambarkan besarnya
gaya dalam yang terjadi pada suatu konstruksi Sedang macam-macam diagram
gaya dalam itu sendiri sebagai berikut
1 Diagram gaya normal (NFD)
Yaitu diagram yang menggambarkan besarnya gaya normal yang terjadi
pada suatu konstruksi
2 Diagram gaya geser (SFD)
Yaitu diagram yang menggambarkan besarnya gaya geser yang terjadi
pada suatu konstruksi
3 Diagram moment (BMD)
Yaitu diagram yang menggambarkan besarnya momen lentur yang terjadi
pada suatu konstruksi
27 Mesin Bubut
Proses permesinan adalah waktu yang dibutuhkan untuk mengerjakan
elemen-elemen mesin yang meliputi proses kerja mesin dan waktu pemasangan
Reaksi
Reaksi
Reaksi
( Popov EP 1996 )
( Popov EP 1996 )
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
21
Pada umumnya mesin-mesin perkakas mempunyai bagian utama yaitu
a Motor penggerak (sumber tenaga)
b Kotak transmisi (roda-roda gigi pengatur putaran)
c Pemegang benda kerja
d Pemegang pahatalat potong
Prinsip kerja mesin mesin bubut adalah benda kerja yang berputar dan
pahat yang menyayat baik memanjang maupun melintang Sedangkan macam-
macam pekerjaan yang dapat dikerjakan dengan mesin ini adalah antara lain
- Pembubutan memanjang dan melintang
- Pengeboran
- Pembubutan dalam atau memperbesar lubang
- Membubut ulir luar dan dalam
Perhitungan waktu kerja mesin bubut adalah
1 Kecepatan pemotongan (v)
V = πD (218)
Dimana
D = diameter banda kerja (mm)
N = kecepatan putaran (rpm)
2 Pemakanan memanjang
Waktu permesinan pada pemakanan memanjang adalah
n = d
v
1000p
(219)
Tm = nS
L
r (220)
Dimana
Tm = waktu permesinan memanjang (menit)
L = panjang pemakanan (mm)
S = pemakanan (mmput)
n = putaran mesin (Rpm)
d = diameter benda kerja (mm)
v = kecepatan pemakanan (mmnt)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
22
3 Pada pembubutan melintang
Waktu permesinan yang dibutuhkan pada waktu pembubutan melitang
adalah
Tm = nS
r
r (221)
Dimana
r = jari-jari bahan (mm)
28 Pengecoran atau penuangan (casting)
Pengecoran atau penuangan (casting) merupakan salah satu proses
pembentukan bahan bakubahan benda kerja yang relatif mahal dimana
pengendalian kualitas benda kerja dimulai sejak bahan masih dalam keadaan
mentah Komposisi unsur serta kadarnya dianalisis agar diperoleh suatu sifat
bahan sesuai dengan kebutuhan sifat produk yang direncanakan namun dengan
komposisi yang homogen serta larut dalam keadaan padat
Proses penuangan juga merupakan seni pengolahan logam menjadi bentuk
benda kerja yang paling tua dan mungkin sebelum pembentukan dengan
panyayatan (chipping) dilakukan Sebagai mana ditemukan dalam artifacts kuno
menunjukkan bukti keterampilan yang luar biasa dalam pembentukan benda dari
bahan logam dengan menuangkan logam yang telah dicairkan (molten metals)
kedalam cetakan pasir khusus menjadi bentuk tertentu Pengecoran dengan
menggunakan cetakan pasir juga merupakan teknologi yang menuangkan larutan
cair dari logam secara hati-hati kedalam cetakan pasir yang sudah dipersiapkan
dengan hasil yang mendekati sempurna Oleh karena itulah proses pembentukan
melalui teknik penuangan ini juga digunakan pada level kebangsawanan seperti
pembuatan benda-benda seni seperti ornament alam dan alat memasak dan lain-
lain
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
23
BAB III
PERENCANAAN DAN PERHITUNGAN
31 Cara KerjaSistemTransmisiPadaMesinPemerasBatangSorghum
Cara kerja mesin ini adalah tenaga dari motor diesel akan dipindahkan
melalui belt menuju puli besar setelah itu putaran ditransmisikan melalui roda gigi
transportir pertama ke roda gigi sedang kemudian putaran itu ditransmisikan lagi
oleh roda gigi transportir kedua ke roda gigi besar Putaran roda gigi besar ini
dihubungkan dengan roda gigi pada rol depan sehingga poros rol berputar
Selanjutnya putaran poros rol depan ini ditransmisikan ke poros rol atas dan
belakang melalui tiga buah roda gigi sehingga poros rol atas dan belakang dapat
berputar Putaran ketiga buah rol dibuat searah agar saat batangsorghum
dimasukkan batangsorghum dapat terbawa oleh rol
Secara garis besar proses mesin pemeras batangsorghum adalah mula-
mula batangsorghum dimasukkan antara rol atas dan rol depan kemudian rol
menggilas batangsorghum Penggilasan rol pertama masih tersisa nira dalam
ampas yang kemudian digilas kembali oleh rol belakang sehingga tidak ada lagi
nira yang tersisa dalam ampas Nira tersebut akan jatuh ke penadah yang telah
disediakan Nira yang telah terkumpul dalam penadah tersebut dapat langsung
digunakan untuk proses pembuatan bio etanol selanjutnya
32 PerencanaanPulidanSabuk
Diketahuispesifikasitransmisipadamesinpemerasbatangsorghumdandiesel
sebagaiberikut
1 Putarandiesel ( 1N ) = 1420 Rpm
2 Diameter puli yang digerakan ( 2D ) = 795 mm
3 Panjangsumbupuli dieseldanpuli yang digerakkan( x ) = 4m
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
24
Analisa perhitungan
1 Kecepatan sabuk
V = p 1d 抈學恘迷
= 米學 酵迷 學酵學 d迷恘迷
= 2972 ms
2 Panjang sabuk yang digunakan
dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig -+++=
x
ddxddL
4
)(2)(
2
221
21
p
= 157Ῠ04十0795邹十24十族ῨĖi能Ė行k闹邹潜ii 祖
=157(1195)+8+Ῠ能ĖƼk闹邹潜嫠o
=1876+8+001
=9886 m
3 Sudut kontak (q ) yang terjadi pada sabuk antara puli diesel dan pulimesin
pemeras batang sorghum
Gambar31Sabukdanpuli
x = 4 m
B Puli diesel
Puli yang digerakkan
A
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
25
Untuksabukterbuka sudutsinggung yang terjadiantarasabukdanpuli
Sin x
dd
x
rr
21212 -
=-
=a
= Ė行k闹能Ėi㷠i
a = 滚轨柜能嫠00495
= 283deg
Sudut kontak puli pada motor
θ = (180deg ndash 2 α) 180p
= (180deg ndash 2 283deg) 180
143
= (17434deg) 01744
= 304rad
Sudut kontak puli pada roda gigi
θ = (180deg+ 2 α) 180p
= (180deg + 2 283deg) 180
143
= (18566deg) 01744= 304 rad
4 Koefisien gesekan
micro = 054 ndash d恘學ad恘嫩剿
= 054 ndash d恘學ad恘嫩d幂蜜d
= 054 ndash d恘學密d米d
= 054 - 0233= 03
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
26
MenghitungBesarnyaKapasitasMesinPemerasBatangSorghum
Luassatubatangsorghum故实挥辊㷠
= 314 (12)2
= 452 16 mm2
Luassepuluhbatangsorghum = 452 16 mm2 x 10 batang
= 4521 6 mm2
Gaya pemerasanadalah
(Ft) = 鸟拟
= 嫠㷠iĖƼi念鸟狞i闹㷠嫠o弄弄潜
= 274kN
Gaya perasdengansudut 70
Ft = 2740 N cos 70
= 8375 N
Kemudianuntukmenentukandaya yang
diperlukanpadamesinpemerastebuiniadalahsebagaiberikut
Torsi padarolatas
T = Gaya x frac12 diameter
= 8375N x 0105 m
= 8775Nm
Dayauntukmemutarrol
P =m行行闹娘弄诺㷠π诺iĖoĖ
= 36738 watt
= Ƽo行Ƽm糯狞疟疟行io
= 492 HP
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
27
Perbandingantranmisi
1 Motor Puli A ΰ嫠ΰ㷠 = 劈㷠劈嫠
N2 = 嫠i㷠Ė铺i嫠行k闹
= 73232 Rpm
2 Puli B - Pinion C
Satuporos maka NA = NC
NA = 73232 Rpm
3 Pinion C ndash Roda Gigi D
ND = 劈品ΰ品劈劈
=嫠㷠i行Ƽ㷠Ƽ㷠破颇屏oĖi
= 15035Rpm
4 Roda Gigi D ndash Pinion E
Satuporosmaka ND=NE
ND = 15035Rpm
5 Pinion E ndash Roda Gigi F
NF = 劈琵ΰ琵劈毗
= 嫠闹ĖƼ闹㷠嫠闹m嫠㷠
= 398 Rpm 40 ࡨ Rpm
Torsi padarodagigiOslash 875 mm
T =鸟诺oĖ㷠胚诺iĖ
= Ƽo行Ƽm诺oĖ㷠气铺iĖ
= 8775Nm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
28
DayauntukmemutarporosrodagigiOslash 875 mm
P = 孽诺㷠π诺娘oĖ
= m行行闹诺㷠π诺嫠闹ĖoĖ
= 16734 watt
Torsipadaporospuli
T = 鸟诺oĖ㷠胚诺娘
= 嫠o行Ƽi诺oĖ㷠胚诺行ƼĖ
= 234Nm
Dayauntukmemutarporospuli
P = 孽诺㷠π诺娘oĖ
= 㷠Ƽi诺㷠π诺行ƼĖoĖ
= 17904 watt
= 嫠行kĖi糯狞疟疟行io
asymp 24 HP
Olehkarenaitu kitamengambil diesel dengandaya 24 HP
Daya yang ditransmisikan P = 24 HP
17904 W = Ῠ馆嫠石馆㷠) v = Ῠ馆嫠石馆㷠) 2972 馆嫠 石馆㷠 = 嫠行kĖi㷠k行㷠
馆嫠 石馆㷠 = 60242棺 (i)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
29
딸轨v硅棍逛闺锅轨 23 log 足飘前飘潜卒 = 幌嫠凰嫠 实0h果h04 实0912
log dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig
2
1
T
T = Ėk嫠㷠㷠Ƽ
log dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig
2
1
T
T = 0397
dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig
2
1
T
T = 249 (ii)
Dari persamaan (i) dan (ii) 60242十馆㷠馆㷠 实249
60242 + 馆㷠 = 249馆㷠
60242 = 149 馆㷠 馆㷠 = 40438 N 馆嫠 石404h棺实60242棺 馆嫠 = 100672 N
5 Massa per meter panjang sabuk (m)
m = Area x Panjang x Densitas
= A x 9886m x 1140kgm3= 9886 A kgm2
6 Gaya tarik sentrifugal (Tc)
Tc = m x V2
= 9886 A kgm2x (2972ms)2
= 9886 A x 8832784 N
= 873210o A N
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
30
7 Gaya tarik total
T = T1+ Tc
= 100672N+873210o A N (iii)
8 Gaya tarik maksimum pada sabuk (T)
T = As
= 410o A N (iv)
Dari persamaan (iii) dan (iv)
100672N+873210o A N = 410o A N
4732 10o A N = 100672 N
A = 212747 10能o桂㷠
A = 212747桂桂㷠
9 Daya yang ditransmisikan sabuk pada kecepatan v = 2935ms
P = )( 21 TT - v
= (100672 Nndash 40438N)2935 ms
= 17678679watt
= 2370 hP
v Daya yang ditransmisikan hanya 2370 hP hal ini dikarenakan pada
saat sabuk berputar terjadi selip antara sabuk dengan puli oleh karena itu daya
yang ditransmisikan tidak 24 hP
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
31
33 PerhitunganRoda Gigi
1 Dalam menghitung roda gigi AElig 124 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 8 mm
- Jumlah gigi (Z) 11
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 8 mm
= 2512 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 8 + 025 x 8 mm
= 18 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 8 mm x 11
= 88 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 88 mm ndash 2 (8mm + 025 x 8mm)
= 60 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 88 mm + 36 mm= 124 mm
f Adendum 1 m 8 mm
g Dedendum 125 m 10 mm
h Working depth 2 m 16 mm
i Total depth 225 m 18 mm
j Filled radius at root 04 m 32 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
32
2 Dalam menghitung roda gigi AElig875 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 14 mm
- Jumlah gigi (Z) 58
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 14 mm
= 4396 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 14 + 025 x 14 mm
= 315 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 14 mm x 58
= 812 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 812 mm ndash 2 (14 mm + 025 x 14 mm)
= 777 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 812 mm + 63 mm
= 875 mm
f Adendum 1 m 14 mm
g Dedendum 125 m 17 mm
h Working depth 2 m 28 mm
i Total depth 225 m 315 mm
j Filled radius at root 04 m 56 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
33
3 Dalam menghitung roda gigi AElig215 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 10 mm
- Jumlah gigi (Z) 17
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 10 mm
= 314 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 10 + 025 x 10 mm
= 225 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 10 mm x 17
= 170 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 170 mm ndash 2 (10 mm + 025 x 10 mm)
= 145 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 170 mm + 45 mm)
= 215 mm
f Adendum 1 m 10 mm
g Dedendum 125 m 125 mm
h Working depth 2 m 20 mm
i Total depth 225 m 225 mm
j Filled radius at root 04 m 4 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
34
4 Dalam menghitung roda gigi AElig604 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 8 mm
- Jumlah gigi (Z) 71
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 8 mm
= 2512 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 8 + 025 x 8 mm
= 18 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 8 mm x 71
= 568 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 568 mm ndash 2 (8 mm + 025 x 8 mm)
= 548 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 568 mm + 36 mm)
= 604 mm
f Adendum 1 m 8 mm
g Dedendum 125 m 10 mm
h Working depth 2 m 16 mm
i Total depth 225 m 18 mm
j Filled radius at root 04 m 32 mm
331 Menghitung Kekuatan Roda Gigi
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
35
1 kekuatan roda gigi AElig124 yang berfungsi sebagai pinion
a menghitung kecepatan pinion
Dalam menghitung kecepatan dari pinion dibutuhkan data-data
sebagai berikut
- Modul (m) 8 mm
- Jumlah gigi dari pinion (Tp) 11
- Jumlah putaran dari roda gigi pinion (柜颇) 124 rpm
- Jumlah gigi dari roda gigi (馆啤) 71
- Allowable Static Stress (fo) lampiran 4 105 kg桂桂㷠
- Lebar muka gigi (b) 15708 mm
- Faktor keamanan (Cs) lampiran 5 125
Kecepatan dari pinion adalah 惯 实挥果딸贵果柜贵100
实挥果桂果馆贵果柜贵100
实挥果8果11果124100
= 34264 mmenit
= 57 m detik
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
36
34 Desain Poros Roda Gigi
DesainPorosPulidanRodaGigi Pinion Dengan Gear
Diketahui P = 24 PK = 17904 watt T1 = 100672 N
N = 730 Rpm T2 = 40438 N
T1 T2 实25世
WGear = 3924 N
WPuli = 106635 N
σ = 40 Mpa = 40 N mm世 2
Km = 2
Kt = 2
DGear = 124 mm =RGear = 63 mm
DPuli = 795 mm = RPully = 3975 mm
Maka torsi yang di transmisikanoleh shaft
T = 鸟时oĖ㷠胚娘 实 嫠行kĖi时oĖ㷠胚时行ƼĖ = 234 Nm =234000Nmm
Bebankebawah vertical porospadapuli
= T1 + T2 + Wpuli =(100672 +40438 + 106635) N
= 247745 N
Torsi pada gear samapadaporos makabeban vertical keatasporospada gear
Ft = 孽捏扭泞狞暖实 㷠Ƽi时嫠Ė遣o㷠
= 39 x 103 N
Total bebanvertikalkeataspadaporos
Ft ndash Wgear = 3900 ndash 3924 = 386076 N
RC
386076 N
247745 N
RD
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
37
Dari momen di D
RC x 270 = 386076 x 380 + 247745 x 110
RC = 嫠io行Ėmmm嫩㷠行㷠闹嫠k闹㷠行Ė
RC = 6443 N
RD + 386076 = RC + 247745 N
RD = 6443 + 247745- 386076
RD = 110479 N
BM di gear danpuli = 0
BM di A = 386076 110 = 4246836 Nmm
BM di B = 247745 110 = 2715195 Nmm
BM maksimum di A maka M = MA = 4247 10Ƽ Nmm
Moment punter equvivalen
Te = 税ῨKm 时M邹㷠十ῨKt 时T邹㷠
= 税Ῠ2时4247 时10Ƽ邹㷠 十Ῠ2时24h时10Ƽ邹㷠
= 税721480h6 时10o 十2h6196 时10o
= 税957676h6 时10o
= 9786 10Ƽ Nmm
Te = 胚嫠o τ时dƼ
9786 10Ƽ = 气嫠o 时40딸h
dƼ = 12466242
d = 4995mm atau 50 mm
Diameter yang digunakan 50 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa poros pada mesin
dengan diameter 60 mm aman karena melebihi diameter yang diperlukan
yaitu 50 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
38
Gambar 32DesainPorosPulidanRoda Gigi Pinion
B C D
110 270
A C
BD
A
A
A
C D
B
B
D C
B
CD
(a) Space Diagram
(e) BM Diagram
(d) NFD
(c) SFD
(b) Torsi Diagram 234x103 Nmm
1241845Nmm
3048155Nmm
3924 N 106635 N
112895 N 277105 N
A B
110
Pinion Puli
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
39
DesainPorosRoda Gigi Pinion Dengan Gear
Diketahui T = 234x103Nmm
N = 150 Rpm
AC = 85 mm
BD = 85 mm
Dc = 215 mm = Rc = 175 mm
Dd = 604 mm = Rd = 302 mm
AB =290 mm
σ = 84 Nmm2
τ = 40 Mpa = 40 Nmm2
Θc = 80o
Wd = 810 N
Θc = 72o
Wc = 108 N
Km = 2
Kt = 2
Daya yang ditransmisikan
P x 60 = T2πN
P = 㷠Ƽi诺嫠Ėsup3㷠胚嫠闹ĖoĖ
= 36738 Kw
Karena Torsi kebawah di C dan di D sama Maka gayatangensialdigearC
FtC = 孽捏宁 =
㷠Ƽi诺嫠Ėsup3嫠行闹
= 1337 N
Ftcrsquo = 嫠ƼƼ行虐纽c嫠m
=4327 N
Gaya total kebawah di C = Ftc + Wc=4327 N + 108 N = 4435 N
Gaya tangensial gear D
FtD = 孽捏拧 =
㷠Ƽi诺嫠Ėsup3ƼĖ㷠 = 7748 N
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
40
Ftdrsquo = 行行im虐纽c嫠Ė
= 行行imĖ嫠om = 4612 N
Gaya total kebawah di C = FtD + WD=4612 N + 810 N = 5422 N
Maka RAdan RB = Reaksipada A dan B
RA + RB = 5422 N + 4435 N
= 9857 N
Momen di A
RB x 290 = 5422 x 205 + 4435 x 85
RB = 嫠嫠嫠嫠闹嫠Ė嫩Ƽ行ok行闹㷠kĖ
RB = 5133 N
RA = 9857 ndash 5133 = 4724 N
BM di C
MC = RA x 85
= 4724 x 85
= 401540Nmm
BM di D
MD = RB x 85
= 5133 x 85
= 436305Nmm
Maximum bending momen
M = MD = 436305Nmm
A
C D
B120
290
RB RA
5422 N 4435 N
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
41
MomenPuntirEquivalent
Te = 税ῨKmxM邹sup2十ῨKtxT邹sup2 = 税Ῠ2x4h6h05邹㷠 十Ῠ2x2h4≯10Ƽ邹sup2 = 税76x10嫠嫠 十219x10嫠嫠
= 税979x10嫠Ė
= 989 x 10闹 Nmm
989 x 10闹 Nmm = 气嫠o xτxdsup3
dsup3 = 1129275
d asymp 50 mm
untuk Equivalent bending momen ( Me)
Me = 嫠㷠 揍KmxM 十税ῨKwxM邹㷠十ῨKtxT邹] = 嫠㷠 揍Ῠ2x4h6h05邹十9890000] = 嫠㷠 1861610
= 930805Nmm
930805 Nmm= 气Ƽ㷠 xσbxdsup3
dsup3 = 1129275
d = 48 mm
darikedua diameter tersebutdiambil yang paling besar
d = 50 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa poros pada mesin
dengan diameter 65 mm aman karena melebihi diameter yang diperlukan
yaitu 50 mm Namun sebaiknya diameter poros yang digunakan adalah 60
mm tidak terlalu besar melebihi 50 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
42
3
A B
C D
120
290
A C
BD
A
A
A C D
B
B
D CB
C D
(a) Space Diagram
(e) BM Diagram
(d) NFD
(c) SFD
(b) Torsi Diagram 234x103 Nmm
436305 Nmm 401540 Nmm
4435N 5422N
5113 N 4724 N
Gambar 33DesainPorosRoda Gigi Pinion Dengan Gear
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
43
35 Menentukan Dimensi pasak
Pasakdigunakanuntukmenahangaya geser antara poros dengan rol
maupun poros dengan gear Bahanpasakterbuatdari ST 42
kekuatanbahandiketahuikekuatangesersebesar τ=40
Nmm2dankekuatantariksebesar
σ= 70 Nmm2
1 Kekuatanijin pasak
- Tegangantarikmaksimumpasak
σu = 70 Nmm2
σmax =σy
= 40 Nmm2
- Tegangangesermaksimumpasak
τ max = 嫠㷠σ max
= 嫠㷠40 Nmm㷠
= 20 Nmm㷠
2 Diameter poros diketahui 50 mm dari tabel didapat
w = 16 mm
t = 10mm
dan bila diketahui T = l x w x τ x 焦d = l x 16 x 42 x
a迷d = 16800 l N mm(i)
dan juga T = 靳學恘 x τ x 焦米 =
靳學恘 x 42 x a迷米 = 103 x 學迷恘N铰铰d (ii)
maka dari persamaan (i) dan (ii) didapat
l = 學迷米學迷恘梗铰铰d學恘密迷迷抈铰铰 = 61 31 mm
dan bila diketahui T = l x 缴d x σ x
焦d = l x 學迷d x 70 x
a迷d = 87510 l N mm(iii)
maka dari persamaan (ii) dan (iii) didapat
l = 學迷米學迷恘梗铰铰d密蜜a學迷抈铰铰 = 1177 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
44
maka dimensi pasak adalah w = 16 mm t = 10 mm l = 1177 mm
351 Lubangpasak
Proses penggefrasisan untuk lubangpasakw = 16 mm t = 10 mm l =
1177 mm dengan menggunakan 2 mata frais diameter 5 mm dan 16 mm dua
tahap Bahan poros baja ST 34 Sebelum proses pengefraisan terlebih dahulu
pastikan matafrais tidak dalam keadaan rusak
1 Waktu pengerjaan dengan mata frais 5 mm
Putaran (n) = 150 rpm
Sr = 018
Kedalaman (l) = 10 mm
Waktu untuk sekali pengefraisan
Tm =nSr
ld
30 +
=ĖƼ闹嫩ƼĖ嫠m嫠闹Ė
= 0167 menit
Pengefraisan dilakukan di 4 titik sehingga waktu pengefraisan
= 4 x 0167
= 0668 menit
Waktu setting = 5 menit
Waktu pengefraisan untuk mata frais 5 mm adalah 0668 + 5 = 5668menit
2 Waktu pengefraisan 16 mm dengan mata frais28 mm
Putaran (n) = 150 rpm
Sr = 018
Kedalaman(l) = 10 mm
Waktu untuk sekali pengefraisan
Tm =nSr
ld
30 +
=ĖƼ㷠闹嫩ƼĖ嫠m嫠闹Ė= 038 menit
Pengefraisan dilakukan di 4 titik sehingga waktu pengefraisan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
45
= 4 x 038
= 152 menit
Waktu setting = 5 menit
Waktu pengerjaan untuk mata frais 5 mm adalah 152 + 5 = 652 menit
Waktu total pengerjaan untuk pengefraisan lubang pasak= 12188 menit
atau 13 menit
36 Desain untuk rumah bearing
Untuk diameter bearing 40 mm diameter bor 17 mm lebar bearing 12
mm Dengan no bearing 203 hasil ini didapat dari tabel bearing maka tebal rumah
bearing adalah
Diketahui 逛 = 60 mm ( jarak antar baut)
w = 9465 N
σ ( tegangan bending cast iron) = 15 N桂桂㷠
棍实顺h灌逛2 σ l
棍实顺h94656021512
棍实radic47h25
t = 2175 mm
Untuk diameter bearing 50 mm diameter bor 20 mm lebar bearing 15
mm Dengan nomor bearing 304 hasil ini didapat dari tabel bearing maka tebal
rumah bearing adalah
Diketahui
a =70 mm ( jarak antar baut)
w = 1134 N
σ ( tegangan bending cast iron) = 15 N桂桂㷠
棍实顺h灌逛2 σ l
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
46
棍实顺h11h47021515
棍实税5292
t = 23 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa rumah bearing yang ada pada mesin adalah aman dengan tebal 25 mm
37 Perhitungan Las
Pengelasan yang ada pada kontruksi alat ini terbagi menjadi 2 jenis
untuk bagian rangka adalah las sudut dan las V menggunakan las listrik
Perhitungan kekuatan las pada sambungan tepi padarangka dengan tebal plat 10
mm panjang pengelasan 500 mm sehingga untuk memperhitungkan kekuatan las
ditentukan A dengan
A = 10mm sin 45 500 mm
= 10mm 0707 500 mm
= 3535 mm2
Elektroda yang digunakan E 6013
E 60 = Kekuatan tarik terendah setelah dilaskan adalah 60000 psi atau 420
Nmm2
1 = Posisi pengelasan mendatar vertical atas kepala dan horizontal
3 = Jenis listrik adalah DC poloaritas bolik (DC+) diameter elektroda 5 mm
arus 230 ndash 270 A tegangan 27-29 V
Tegangan yang terjadi pada sambungan adalah
Fmax = ƼĖĖ铺km嫠㷠
= 14715 N
AF max
=s
353551471 N
=s
= 0416 Nmm2
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
47
Tegangan tarik ijin las (st)
st = 05 s ijin
= 05 420 Nmm2
= 210 Nmm2
Karena s pengelasan lts ijin maka pengelasan aman
38 MenentukanKapasitasPenggilasanBatangSorghum
Kapsitaspenggilasan = keliling roll x jumlahputaran
= 2 π r x 40 Rpm
= 2 π 0105 x 40 Rpm
= 26376 mmenit
Kapasitas = kapasitaspenggilasan x beratsorghum x jumlahbatangsorghum
= 263 x 0125 kgm x 10
= 6594 Kgmenit x 60
= 3956 Kgjam
Atau 4000 Kgjam
Makakapasitasmesinpemerasbatangsorghuminiadalah 4000 Kgjam
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
48
BAB IV
PROSES PEMBUATAN ALAT 41 Pembuatan Mesin
Mesin ini dibuat atas kerjasama antara mahasiswa Teknik Universitas
Sebelas Maret dengan bengkel mesin Universitas Sebelas Maret Untuk
menyelesaikannya dibutuhkan waktu 3 bulan dan untuk pengetesan mesin
membutuhkan waktu 1 minggu
411 BahanYang Digunakan
a Dua buah rol dengan diameter 200 mm dan sebuah rol dengan diameter
250 mm sebagai penggilas
b Besi plat dengan tebal 10mm sebagai tempat penghantar nira dan
sorghum
c Besi profil U ukuran 150 x 38 x 38 mm sebagai rangka dan landasan
d Kayu jati ukuran 150 mm x 200 mm sebagai landasan mesin
e Kuningan plat sebagai bantalan geser metal
f Bearing
g Baut M 14 dan M 12 sebagai pengunci bantalan
h Besi diameter 60 mm dan 50 mm sebagai poros
412 Alat Yang Dibutuhkan
a Gergaji
b Mesin bubut
c Mesin bor
d Mesin gerinda
e Mesin las
f Meteran
g Siku mistar baja
h Amplas
i Catthinner
j Kapur
k kuas
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
49
413 Peta Operasi Kerja
Peta operasi kerja adalah Peta Kerja yang menggunakan urutan kerja
dengan jalan membagi pekerjaan tersebut kedalam elemen-elemen operasi
secara detail
Peta Operasi Kerja Pembuatan Roda Gigi dan Roll
Poros Roda Gigi 1 amp 2 Poros Rol 3 4 amp 5 Roda gigi
0-1 0-1 0-1
0-2 0-2 0-2
1-1
1-2
1-3
1-2
1-1
1-1
Di ukur dengan sket match
Operasi Bubut
Pemeriksaan ukuran
0-3
0-4
0-3
0-4
0-3
0-5
Di ukur dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan ukuran
Pembuatan cetakan
Pemeriksaan ukuran
Operasi pengecoran
Di ukur dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan ukuran
Pemeriksaan ukuran
Pemeriksaan ukuran
Operasi mesin bor
Pemeriksaan ukuran
0-4
Operasi mesin gerinda
Pemeriksaan ukuran
1-2
Dirakit
0-5
Proses Perlakuan panas
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
50
Resume
Langkah Kerja Pembuatan Poros Roda Gigi 1 amp 2
- Operasi 1 Proses pengukuran dengan sket match poros yang akan
Dibubut menandainya sesuai dengan ukuran masing-
masing poros
- Operasi 2 Proses pembubutan pada ujung kanan sepanjang 300 mm
dari diameter 70 mm menjadi diameter 65 mm
- Pemeriksaan 1 Diperiksa ukurannya
- Operasi 3 Mengukur dengan menggunakan sket match
- Operasi 4 Dilakukan proses pembubutan pada ujung kiri sepanjang
250 mm dari diameter 70 mm menjadi diameter 65 mm
- Pemeriksaan 2 Diperiksa ukurannya
- Operasi 5 Proses pengefraisan sepanjang 50 mm dengan kedalaman
7mm
- Pemeriksaan 3 Diperiksa ukurannya
Poses pengerjaan
Bahan cast iron grade 15 Oslash70 panjang 555 mm
1 Mengambil bahan dan perlengkapan mesin bubut
2 Mengecek ukuran bahan dan alat bantu yang diperlukan
3 Mempersiapkan mesin bubut dan perlengkapan yang lainya
4 Menyeting pahat dan putaran mesin bubut
5 Menyekam benda kerja sepanjang 180 mm
6 Membubut rata permukaan ujung benda kerja
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
51
7 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadiOslash 65 mm
sepanjang 500 mm
8 Membalik benda kerja
9 Menyekam benda kerja sepanjang 220 mm
10 Memfacing benda kerja sampai benda kerja berukuran panjang 550 mm
11 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadiOslash65 mm
sepanjang250 mm
12 Menganti pahat rata dengan pahat alur
13 Membubut alur benda kerja dengan posisi pahat alur 50 mm dari ujung
benda kerja sedalam 95 mm
14 Mengganti pahat alur dengan pahat rata
15 Melepas benda kerja
Poses pengerjaan
Bahan cast iron grade 15 Oslash 70 panjang 310 mm
1 Mengambil bahan dan perlengkapan mesin bubut
2 Mengecek ukuran bahan dan alat bantu yang diperlukan
3 Mempersiapkan mesin bubut dan perlengkapan yang lainya
4 Menyeting pahat dan putaran mesin bubut
5 Menyekam benda kerja sepanjang 100 mm
6 Membubut rata permukaan ujung benda kerja
7 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadi Oslash 65 mm
sepanjang 150 mm
8 Membalik benda kerja
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
52
9 Menyekam benda kerja sepanjang100 mm
10 Memfacing benda kerja sampai benda kerja berukuran panjang 300 mm
11 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadi Oslash65 mm
sepanjang 160 mm
12 Mengganti pahat rata dengan pahat alur
13 Membubut alur benda kerja dengan posisi pahat alur 50 mm dari ujung
benda kerja sepanjang 78 mm sedalam 95 mm
14 Mengganti pahat alur dengan pahat rata
15 Melepas benda kerja
Langkah Kerja Pembuatan Roda Gigi
- Operasi 1 Proses pengukuran dengan sket match dan meteran untuk
roda gigi yang akan dibuat
- Operasi 2 Proses pembuatan cetakan negative sesuai dengan ukuran
masing-masing roda gigi yang akan dibuat
- Pemeriksaan 1 Diperiksa ukurannya
- Operasi 3 Proses pengecoran dan pembentukan roda gigi
- Operasi 4 Proses penghalusan setelah proses pengecoran
- Operasi 5 Proses perlakuan panas dengan penambahan kadar carbon
untuk meningkatkan tingkat kekerasannya
- Pemeriksaan 2 Diperiksa ukurannya
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
53
Proses pengecoran untuk pembuatan Puli dan Roda Gigi
Gambar 41 Roda gigi lurus
a) Proses awal pembuatan cetakan ini dilakukan dengan terlebih dahulu
membuat model atau Pola dengan posisi model berada pada kedua
bagian cetakan yakni drag dan cope maka model dibuat dari dua keping
kayu (papan) yang digabungkandengan model yang berbentuk bundar
b) Pengerjaan berikutnya ialah pembuatan inti dimana inti (teras) ini dibuat
dari pasir cetak dari jenis Pasir minyak atau pasir kwarsa dengan
campuran minyak nabati
d) Urutan pekerjaan yang harus dilakukan dan dipersiapkan sebelum
pengisian pasir kedalam rangka cetak antara lain
- Menyiapkan plat (papan) landasan
- Tempatkan rangka cetak diatas papan untuk cetakan bawah (drag)
dengan pola inti (kayu) untuk kedudukan inti (teras) pasir
e) Pengisian pasir kedalam rangka cetak
f) Pembuatan saluran dengan cara memasangkan saluran secara tegak lurus
g) Pekerjaan berikutnya ialah menempatkan kembali rangka cetak yakni
menggabungkan kedua cetakan (drag dan cope) pada benda bulat
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
54
simetris ini sebenarnya tidak terlalu sulit dimana yang paling penting
adalah penempatan posisi kedudukan Intinya telah ditempatkan ditengah-
tengah rangka cetak dengan memposisikan lubang cope pada inti serta
posisi pen pengarah dari rangka cetak dalam keadaan sejajar maka posisi
rongga sudah sejajar
h) Proses penuangan merupakan proses yang menentukan keberhasilan
dalam pembentukan benda kerja oleh karena itu didalam pelaksanaannya
harus dilakukan secara hati-hati terutama dalam memperlakukan cetakan
ini Dan yang paling penting lagi dalam proses penuangan ini ialah faktor
keselamatan kerja alat-alat keselamatan kerja seperti sarung tangan
sepatu kaca mata dan lain-lain hendaknya sangat diperhatikan
Gambar 42 Proses penuangan ( Hardi Sujana 2008 )
Langkah Kerja Pembuatan Rumah Bantalan
- Operasi 1 Pengukuran benda kerja untuk rumah bantalan dengan
ukuran 100 mm x 100 mm
- Operasi 2 Proses pemotongan dengan menggunakan mesin las sesuai
dengan yangdirencanakan
- Operasi 3 Pengerjaan penghalusan bekas potongan las dengan
gerinda tangan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
55
- Pemeriksaan 1 Dilakukan pemeriksaan ukuran rumah bantalan
- Operasi 4 Pada bagian rangka yang sudah dilasdiberi tanda titik dan
dibor dengan menggunakan bor tangan untuk menjadi
diameter 80 mm
- Operasi 6 Pemeriksaan ukuran lubang yang telah di bor
Proses Perakitan Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum
Perakitan merupakan tahap terakhir dalam proses perancangan dan
pembuatan suatu mesin atau alat dimana suatu cara atau tindakan untuk
menempatkan dan memasang bagian-bagian dari suatu mesin yang digabung dari
satu kesatuan menurut pasangannya sehingga akan menjadi perakitan mesin yang
siap digunakan sesuai dengan fungsi yang direncanakan
Sebelum melakukan perakitan hendaknya memperhatikan beberapa hal sebagai
berikut
1 Komponen-komponen yang akan dirakit telah selesai dikerjakan dan telah
siap ukuran sesuai perencanaan
2 Komponen-komponen standar siap pakai ataupun dipasangkan
3 Mengetahui jumlah yang akan dirakit dan mengetahui cara pemasangannya
4 Mengetahui tempat dan urutan pemasangan dari masing-masing komponen
yang tersedia
5 Menyiapkan semua alat-alat bantu untuk proses perakitan
Langkah kerja
1 Memasang rol ke- 1 ke- 2 dan ke- 3 pada rangka yang pada kedua
ujungnya terlebih dahulu dipasang bantalan
2 Memasang roda gigi pada poros rol 1 2 dan 3 kemudian dipasak
3 Memasang roda gigi pada sisi luar poros rol kemudian dipasak
4 Memasang poros transmisi pada rangka yang kedua ujungnya dipasangi
bantalan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
56
5 Memasang puli roda gigi pinion dan roda gigi pada poros transmisi
kemudian dipasak
6 Mengecek semua kondisi sambungan dan pergerakan dari roda-roda gigi
42 Perawatan Alat
Perawatan adalah suatu kegiatan atau pekerjaan yang bertujuan untuk
memperpanjang umur mesin Dengan adanya perawatan diharapkan mesin dapat
selalu dalam kondisi siap pakai dan bekerja dengan baik Jenis perawatan tersebut
adalah mengupayakan pencegahan kerusakan sedini mungkin dengan cara
perawatan secara rutin maupun secara berkala
Adapun alasan-alasan yang mendasari diperlukannya perawatan adalah
a Mesin lebih tahan lama dan berfungsi dengan baik
b Menghindari kerusakan sedini mungkin
c Mengurangi penggantian komponen yang rusak dikarenakan sering
dalam pemakaian
Pemeliharaan alat ini mencakup seluruh rangkaian dan komponen mesin pemeras
sorghum yang meliputi
1 Poros dan Rol
Hal-hal yang perlu dilakukan dalam pemeliharaan poros dan rol adalah
a Rol setelah selesai digunakan dibersihkan dari sisa-sisa kotoran dan cairan
yang masih menempel
b Antara poros dan bearing diberi pelumas agar dapat berputar dengan lancar
2 Roda gigi
Hal-hal yang dilakukan untuk perawatan roda gigi
a Melumasi roda gigi tersebut supaya gesekannya dapat lebih halus dan
tidak cepat aus
b Setiap selesai digunakan roda gigi harus dibersihkan dan dicek untuk
mengetahui keadaan gigi-giginya
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
57
3 Rangka
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan rangka adalah
a Mengecat rangka untuk menghindari karat dan keropos
b Membersihkan rangka setelah digunakan untuk menggilas tebu
c Memeriksa sambungan las pada rangka secara berkala
4 Bantalan
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan bantalan
a Melumasi bantalan dengan grease
b Dalam penggunaan apabila perputaran poros dan rol terasa berat dan
suaranya agak kasar maka harus dicek keadaan bantalannya masih dalam
keadaan baik atau tidak
5 Puli dan sabuk
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan puli dan sabuk
a Memeriksa sabuk sebelum digunakan untuk memeras batang sorghum
b Setelah selesai digunakan membersihkan puli dan sabuk dari kotoran dan
debu
6 Diesel
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan diesel
a Mengecek selalu kondisi air pendingin pada mesin diesel
b Mengecek putaran mesin diesel apakah stabil atau tidaknya bila tidak
segera melakukan pengecekan mesin diesel secara menyeluruh
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
58
43 Analisa Biaya Komponen Mesin
Tabel 41 a Biaya Komponen Mesin
No Jenis Komponen Jumlah Harga satuan (Rp)
Harga (Rp)
1 Gear Oslash 20 l = 15 cm 3 30 kg 20000 kg 1800000 2 Gear Oslash 10 l = 10 cm 2 40 kg 20000 kg 1600000 3 Pulley Oslash 100 l = 15 cm 1 100 kg 20000 kg 2000000 4 Gear Oslash 80 l = 15 cm 1 120 kg 20000 kg 2400000 5 Gear Oslash 60 l = 15 cm 1 80 kg 20000 kg 1600000 6 Roller Oslash 20 p = 35 cm 2 60 kg 20000 kg 2400000 7 Roller Oslash 22 l = 15 cm 1 80 kg 20000 kg 1600000 8 Poros penggerak roda gigi 2 20 kg 20000 kg 800000 9 Poros roller 3 15 kg 20000 kg 900000 10 Pasak p=15x1x1 cm 1022000 220000
11 Baut Oslash 26 mm Baut besar untuk dudukan
8 10000 80000
12 Baut Oslash 26 mm Baut pengunci roller
4 15000 60000
13 Plat U p= 10x6x1cm 10m 70000 700000
14 Baut Oslash 22 mm Baut pengunci roda gigi
8 10000 80000
15 Baut Oslash 24 mm Baut penyetel horisontal
2 15000 30000
16 Bearing roller Oslash 40 mm 680000 480000 17 Bearing gear Oslash 50 mm 2 110000 220000 18 Bantalan jati 1000000
19 Beaya Transport mesin dari kudus
750000
20 Beaya lain-lain 250000 Total dana 18980000
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
59
b Honor Teknisi
No Nama Anggaran Waktu Biaya (Rp)
Total (Rp)
1 Honor Teknisi pembuatan 3 buah roller (1 orang )
1 bulan 600000 600000
2 Honor Teknisi pembuatan 5 buah roda gigi pinion (1orang )
2 minggu
600000 600000
3 Honor Teknisi pembuatan 2 buah roda gigi besar (1 orang )
2 minggu
500000 500000
4 Honor Teknisi pembuatan 1 buah pulley (1 orang )
2 minggu
300000 300000
5 Honor Teknisi pembuatan 3 buah mantel roller (1 orang )
3 minggu
1200000 1200000
Total 3200000
Biaya total pembuatan mesin pemeras batang sorghum
Biaya teknisi Rp 320000000
Biaya komponen mesin Rp 1898000000 +
Rp 2218000000
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
60
BAB V
PENUTUP
51 Kesimpulan
Dari hasil Re-Kalkulasi Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum ini
dapat disimpulkan
1 Mesin pemeras batang sorghum ini bekerja dengan menggunakan
penggerak diesel dengan daya 24 hP dan putaran 1420 Rpm
2 Mesin Pemeras Batang Sorghum ini memiliki kapasitas 4000 kgjam
3 Total biaya untuk membuat Mesin Pemeras Batang Sorghum sebesar
Rp22180000-
4 Mesin Pemeras Batang Sorghum ini memiliki tiga buah roller dengan
putaran 40 Rpm dan tiga tingkatan sistem transmisi dengan tiga buah
poros penyangga
52 Saran
Terkait dengan referensi dan data yang didapat masih kurang maka
perhitungan dilakukan dengan asumsi data sehingga bila dilakukan perhitungan
ulang jawaban yangdiasumsikan masih kurang akurat dan kurang tepat
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
61
DAFTAR PUSTAKA
J E Shigley dan Larry D M 1995 ldquoPerancanaan Teknik Mesinrdquo jilid II Edisi
keempat ErlanggaJakarta
Jutz H dan Scharkus E 1996 ldquo Westerman Table for The Metal Traderdquo New
Delhi Weley Eastern Limited
Khurmi RS amp Gupta JK 2002 Machine DesignSCHadamp Company LTD
Ram Nagar-New Delhi
Popov EP 1996 Mekanika Teknik (Machine of Material) Erlangga Jakarta
Sato T dan N Sugiarto H 1994 ldquoMenggambar Mesin Menurut Standart Isordquo PT
Pradya Paramita jakarta
Sularso dan Suga K 1987 Dasar dan PemilihanElemenMesin Cetakankeenam
PradnyaParamitha Jakarta
KenyonWdanGinting D 1985 Dasar-dasarPengelasanErlangga Jakarta
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
13
Jika poros meneruskan daya maka poros mengalami momen puntir akibat
daya yang diteruskan sehingga pada penampang normal sepanjang poros terjadi
tegangan puntir Poros transmisi berfungsi meneruskan daya pada poros terjadi
gaya puntir dan pada penampang poros terjadi tegangan puntir
Bahan poros yang digunakan harus sesuai dengan fungsi poros tersebut
Untuk mendapatkan dimensi poros yang sesuai dibutuhkan gaya-gaya yang
bekerja pada poros tersebut Dengan gaya tersebut dapat ditentukan momen yang
bekerja Dengan mengetahui kekuatan material poros dan momen yang terjadi
maka didapatkan diameter poros yang diperlukan
Bahan dan diameter yang digunakan pada poros rol adalah sama Untuk
mengetahui beban reaksi yang terjadi pada poros dirumuskan sebagai berikut
1 Tinjauan terhadap momen puntir ekuivalen (Kurmi 2002462)
Te = radicAgrave挠十馆挠helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(21)
atau dengan persamaan
Te = 錰좨 τs D
3 ( Poros padat )
Te = 錰좨 C Do3 (1 - K4) ( Poros berongga )
2 Tinjauan terhadap momen lengkung ekuivalen (Kurmi 2002463)
Me = 좨挠 ( M + radicAgrave挠十馆挠) helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(22)
atau
Me = 錰脑挠徽评D3 ( Poros padat )
Me = 錰脑挠徽评Do3(1 - K4) ( Poros berongga )
Dimana Te = momen puntir ekuivalen ( Kgm)
Me = momen bending ekuivalen ( Kgmm )
Do = diameter luar poros ( mm )
K = Di Do ( ditentukan = 04 )
τs =tegangan geser ( Kgmm2 )
σt = tegangan tarik ( Kgmm2 )
M = momen lentur yang terjadi ( Kgmm )
T = torsi yang terjadi (Kgmm)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
14
243 Rol
Sebuah rol pemeras terdiri dari mantel (selubung) yang biasanya terbuat
dari besi cor dan di pasang dengan cara disusutkan pada sebuah poros yang
terbuat dari baja tempa Berikut ini adalah gambar dari seperangkat rol pemeras
batang sorghum
( Yefri Chan ST MT 2011)
Gambar 23 Sebuah Rol Pemeras Batang Sorghum
Biasanya menurut standar dari Amerika ukuran diameter leher poros
seperti gambar diatas adalah separuh dari diameter rol gilingan
Mantel rol sendiri terbuat dari besi cor dengan campuran dari beberapa
logam lain seperti karbon mangan silisium fosfor dan belerang dengan
maksud untuk memperoleh hasil pengecoran yang baik sebagai rol pemeras
yaitu permukaannya keras dan berbutir kasar
244 Puli
Puli merupakan salah satu elemen dalam mesin yang berfungsi sebagai
alat yang meneruskan daya dari satu poros ke poros yang lain dengan
menggunakan sabuk Puli besi cor (Cast Iron Pulley) Puli secara umum terbuat
dari cast iron karena harganya yang lebih murah Puli yang digunakan pada
motor dan kompresor ini adalah terbuat dari cast iron
245 Sabuk
Sabuk berfungsi sebagai alat yang meneruskan daya dari satu poros ke
poros yang lain melalui dua puli dengan kecepatan rotasi sama maupun berbeda
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
15
2451 Perencanaan Puli dan Sabuk
1 Perbandingan kecepatan
Perbandingan antara kecepatan puli penggerak dengan puli pengikut
ditulis dengan persamaan sebagai berikut 潜前实融前融潜 (23)
Dimana
D1 = Diameter puli penggerak (mm)
D2 = Diameter puli pengikut (mm)
N1 = Kecepatan puli penggerak (Rpm)
N2 = Kecepatan puli pengikut (Rpm)
2 Kecepatan linier sabuk
Kecepatan linier sabuk dapat ditulis dengan matematis sebagai berikut
v = 60
Ndp (24)
Dimana
v = Kecepatan linier sabuk (ms)
d = Diameter puli pengikut (mm)
N = Putaran puli pengikut (Rpm)
3 Panjang Sabuk
Panjang sabuk adalah panjang total dari sabuk yang digunakan untuk
menghubungkan puli penggerak dengan puli pengikut Dalam perancangan
ini digunakan sabuk terbuka
(Khurmi RS 2002)
Gambar 24 Panjang Sabuk dan Sudut Kontak Pada Sabuk Terbuka
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
16
Persamaan panjang total sabuk terbuka dapat ditulis sebagai berikut
(Khurmi RS 2002)
dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig -+++=
xrr
xrrL2
2121
)(2)(p (25)
Dimana
L = Panjang total sabuk (mm)
x = Jarak titik pusat puli penggerak dengan puli pengikut (mm)
r1 = Jari-jari puli kecil (mm)
r2 = Jari-jari puli besar (mm)
4 Perbandingan tegangan pada sisi kencang dan sisi kendor
Persamaan perbandingan tegangan antara sisi kencang dengan sisi kendor
dapat ditulis sebagai berikut (Khurmi RS 2002)
bqm coseclog322
1 =T
T (26)
Dimana
T1 = Tegangan tight side sabuk (N)
T2 = Tegangan slack side sabuk (N)
micro = Koefisien gesek
θ = Sudut kontak (rad)
β = Sudut alur puli (o)
5 Sudut kerja puli (α)
Persamaan sudut kerja puli dapat ditulis dengan persamaan sebagai berikut
(Khurmi RS 2002)
Sin α = X
rr112 -
(untuk sabuk terbuka) (27)
Sudut kontak puli
θ = (180 ndash 2 α) 180p
rad (untuk sabuk tertutup) (28)
6 Kecepatan sabuk (v)
Besarnya kecepatan sabuk dapat dihitung dengan persamaan sebagai
berikut (Khurmi RS 2002)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
17
v = 60
Ndp (29)
Dimana
v = Kecepatan sabuk (ms)
d = Diameter sabuk (mm)
N = Putaran sabuk (rpm)
7 Daya yang ditransmisikan oleh sabuk
Persamaan daya yang dipindahkan oleh sabuk dapat ditulis dengan
persamaan sebagai berikut (Khurmi RS 2002)
P = (T1 - T2) v n (210)
Dimana
P = Daya yang dipindahkan oleh sabuk (W)
T1 = Tegangan tight side sabuk (N)
T2 = Tegangan slack side sabuk (N)
v = Kecepatan sabuk (ms)
n = Banyak sabuk
25 Pasak
Pasak adalah salah satu penahan beban dimana beban yang timbul atau
beban yang terjadi adalah beban geser dan beban bending Pada perancangan
pasak dalam memilih besar pasak tergantung dari besar perhitungan antara
perhitungan menurut tegangan geser dan tegangan bending
1 Tegangan geser
Tegangan geser adalah tegangan yang disebabkan oleh gaya yang bekerja
sepanjangsejajar dengan luas penampang gaya
Persamaan yang digunakan adalah
AF
=t (211)
Dimana
t = Tegangan geser (Nmm2)
F = Gaya (N)
A = Luas penampang (mm2) (Khurmi dan Gupta 2002)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
18
2 Tegangan bending
Dimana rumus yang digunakan
ws =oIYM
(212)
Y
IZ o= (213)
ws =ZM
(214)
Dimana
M = Momen lentur
Y = Jarak sumbu netral ke titik tempat tegangan yang ditinjau
ws = Tegangan lentur
oI
= Momen inersia
Z = Section modulus
26 Statika
Statika adalah ilmu yang mempelajari tentang statika dari suatu beban
terhadap gaya-gaya dan juga beban yang mungkin ada pada bahan tersebut
Dalam ilmu statika keberadaan gaya-gaya yang mempengaruhi sistem menjadi
suatu obyek tinjauan utama Sedangkan dalam perhitungan kekuatan rangka
gaya-gaya yang diperhitungkan adalah gaya luar dan gaya dalam
261 Gaya Luar
Beban
Reaksi Reaksi
Beban puli
Gambar 25 Sketsa Prinsip Statika Kesetimbangan
( Popov EP 1996 )
Beban roda gigi
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
19
Adalah gaya yang diakibatkan oleh beban yang berasal dari luar sistem
yang pada umumnya menciptakan kestabilan konstruksi Gaya luar dapat berupa
gaya vertikal horisontal dan momen puntir Pada persamaan statis tertentu untuk
menghitung besarnya gaya yang bekerja harus memenuhi syarat dari
kesetimbangan
ΣFx = 0 (215)
ΣFy = 0 (216)
ΣM = 0 (217)
262 Gaya Dalam
Gaya dalam dapat dibedakan menjadi
1 Gaya normal (normal force) adalah gaya yang bekerja sejajar sumbu
batang
2 Gaya lintang geser (shearing force) adalah gaya yeng bekerja tegak lurus
sumbu batang
3 Momen lentur (bending momen)
Persamaan kesetimbangannya adalah (Popov EP 1996)
sect Σ F = 0 atau Σ Fx = 0
Σ Fy = 0 (tidak ada gaya resultan yang bekerja pada suatu benda)
sect Σ M = 0 atau Σ Mx = 0
Σ My = 0 (tidak ada resultan momen yang bekerja pada suatu benda)
263 Tumpuan
Dalam ilmu statika tumpuan dibagi atas
1 Tumpuan rolpenghubung
Tumpuan ini dapat menahan gaya pada arah tegak lurus penumpu
biasanya penumpu ini disimbolkan dengan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
20
Gambar 26 Sketsa Reaksi Tumpuan Rol
2 Tumpuan sendi
Tumpuan ini dapat menahan gaya dalam segala arah
Gambar 27 Sketsa Reaksi Tumpuan Sendi
264 Diagram Gaya Dalam
Diagram gaya dalam adalah diagram yang menggambarkan besarnya
gaya dalam yang terjadi pada suatu konstruksi Sedang macam-macam diagram
gaya dalam itu sendiri sebagai berikut
1 Diagram gaya normal (NFD)
Yaitu diagram yang menggambarkan besarnya gaya normal yang terjadi
pada suatu konstruksi
2 Diagram gaya geser (SFD)
Yaitu diagram yang menggambarkan besarnya gaya geser yang terjadi
pada suatu konstruksi
3 Diagram moment (BMD)
Yaitu diagram yang menggambarkan besarnya momen lentur yang terjadi
pada suatu konstruksi
27 Mesin Bubut
Proses permesinan adalah waktu yang dibutuhkan untuk mengerjakan
elemen-elemen mesin yang meliputi proses kerja mesin dan waktu pemasangan
Reaksi
Reaksi
Reaksi
( Popov EP 1996 )
( Popov EP 1996 )
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
21
Pada umumnya mesin-mesin perkakas mempunyai bagian utama yaitu
a Motor penggerak (sumber tenaga)
b Kotak transmisi (roda-roda gigi pengatur putaran)
c Pemegang benda kerja
d Pemegang pahatalat potong
Prinsip kerja mesin mesin bubut adalah benda kerja yang berputar dan
pahat yang menyayat baik memanjang maupun melintang Sedangkan macam-
macam pekerjaan yang dapat dikerjakan dengan mesin ini adalah antara lain
- Pembubutan memanjang dan melintang
- Pengeboran
- Pembubutan dalam atau memperbesar lubang
- Membubut ulir luar dan dalam
Perhitungan waktu kerja mesin bubut adalah
1 Kecepatan pemotongan (v)
V = πD (218)
Dimana
D = diameter banda kerja (mm)
N = kecepatan putaran (rpm)
2 Pemakanan memanjang
Waktu permesinan pada pemakanan memanjang adalah
n = d
v
1000p
(219)
Tm = nS
L
r (220)
Dimana
Tm = waktu permesinan memanjang (menit)
L = panjang pemakanan (mm)
S = pemakanan (mmput)
n = putaran mesin (Rpm)
d = diameter benda kerja (mm)
v = kecepatan pemakanan (mmnt)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
22
3 Pada pembubutan melintang
Waktu permesinan yang dibutuhkan pada waktu pembubutan melitang
adalah
Tm = nS
r
r (221)
Dimana
r = jari-jari bahan (mm)
28 Pengecoran atau penuangan (casting)
Pengecoran atau penuangan (casting) merupakan salah satu proses
pembentukan bahan bakubahan benda kerja yang relatif mahal dimana
pengendalian kualitas benda kerja dimulai sejak bahan masih dalam keadaan
mentah Komposisi unsur serta kadarnya dianalisis agar diperoleh suatu sifat
bahan sesuai dengan kebutuhan sifat produk yang direncanakan namun dengan
komposisi yang homogen serta larut dalam keadaan padat
Proses penuangan juga merupakan seni pengolahan logam menjadi bentuk
benda kerja yang paling tua dan mungkin sebelum pembentukan dengan
panyayatan (chipping) dilakukan Sebagai mana ditemukan dalam artifacts kuno
menunjukkan bukti keterampilan yang luar biasa dalam pembentukan benda dari
bahan logam dengan menuangkan logam yang telah dicairkan (molten metals)
kedalam cetakan pasir khusus menjadi bentuk tertentu Pengecoran dengan
menggunakan cetakan pasir juga merupakan teknologi yang menuangkan larutan
cair dari logam secara hati-hati kedalam cetakan pasir yang sudah dipersiapkan
dengan hasil yang mendekati sempurna Oleh karena itulah proses pembentukan
melalui teknik penuangan ini juga digunakan pada level kebangsawanan seperti
pembuatan benda-benda seni seperti ornament alam dan alat memasak dan lain-
lain
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
23
BAB III
PERENCANAAN DAN PERHITUNGAN
31 Cara KerjaSistemTransmisiPadaMesinPemerasBatangSorghum
Cara kerja mesin ini adalah tenaga dari motor diesel akan dipindahkan
melalui belt menuju puli besar setelah itu putaran ditransmisikan melalui roda gigi
transportir pertama ke roda gigi sedang kemudian putaran itu ditransmisikan lagi
oleh roda gigi transportir kedua ke roda gigi besar Putaran roda gigi besar ini
dihubungkan dengan roda gigi pada rol depan sehingga poros rol berputar
Selanjutnya putaran poros rol depan ini ditransmisikan ke poros rol atas dan
belakang melalui tiga buah roda gigi sehingga poros rol atas dan belakang dapat
berputar Putaran ketiga buah rol dibuat searah agar saat batangsorghum
dimasukkan batangsorghum dapat terbawa oleh rol
Secara garis besar proses mesin pemeras batangsorghum adalah mula-
mula batangsorghum dimasukkan antara rol atas dan rol depan kemudian rol
menggilas batangsorghum Penggilasan rol pertama masih tersisa nira dalam
ampas yang kemudian digilas kembali oleh rol belakang sehingga tidak ada lagi
nira yang tersisa dalam ampas Nira tersebut akan jatuh ke penadah yang telah
disediakan Nira yang telah terkumpul dalam penadah tersebut dapat langsung
digunakan untuk proses pembuatan bio etanol selanjutnya
32 PerencanaanPulidanSabuk
Diketahuispesifikasitransmisipadamesinpemerasbatangsorghumdandiesel
sebagaiberikut
1 Putarandiesel ( 1N ) = 1420 Rpm
2 Diameter puli yang digerakan ( 2D ) = 795 mm
3 Panjangsumbupuli dieseldanpuli yang digerakkan( x ) = 4m
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
24
Analisa perhitungan
1 Kecepatan sabuk
V = p 1d 抈學恘迷
= 米學 酵迷 學酵學 d迷恘迷
= 2972 ms
2 Panjang sabuk yang digunakan
dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig -+++=
x
ddxddL
4
)(2)(
2
221
21
p
= 157Ῠ04十0795邹十24十族ῨĖi能Ė行k闹邹潜ii 祖
=157(1195)+8+Ῠ能ĖƼk闹邹潜嫠o
=1876+8+001
=9886 m
3 Sudut kontak (q ) yang terjadi pada sabuk antara puli diesel dan pulimesin
pemeras batang sorghum
Gambar31Sabukdanpuli
x = 4 m
B Puli diesel
Puli yang digerakkan
A
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
25
Untuksabukterbuka sudutsinggung yang terjadiantarasabukdanpuli
Sin x
dd
x
rr
21212 -
=-
=a
= Ė行k闹能Ėi㷠i
a = 滚轨柜能嫠00495
= 283deg
Sudut kontak puli pada motor
θ = (180deg ndash 2 α) 180p
= (180deg ndash 2 283deg) 180
143
= (17434deg) 01744
= 304rad
Sudut kontak puli pada roda gigi
θ = (180deg+ 2 α) 180p
= (180deg + 2 283deg) 180
143
= (18566deg) 01744= 304 rad
4 Koefisien gesekan
micro = 054 ndash d恘學ad恘嫩剿
= 054 ndash d恘學ad恘嫩d幂蜜d
= 054 ndash d恘學密d米d
= 054 - 0233= 03
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
26
MenghitungBesarnyaKapasitasMesinPemerasBatangSorghum
Luassatubatangsorghum故实挥辊㷠
= 314 (12)2
= 452 16 mm2
Luassepuluhbatangsorghum = 452 16 mm2 x 10 batang
= 4521 6 mm2
Gaya pemerasanadalah
(Ft) = 鸟拟
= 嫠㷠iĖƼi念鸟狞i闹㷠嫠o弄弄潜
= 274kN
Gaya perasdengansudut 70
Ft = 2740 N cos 70
= 8375 N
Kemudianuntukmenentukandaya yang
diperlukanpadamesinpemerastebuiniadalahsebagaiberikut
Torsi padarolatas
T = Gaya x frac12 diameter
= 8375N x 0105 m
= 8775Nm
Dayauntukmemutarrol
P =m行行闹娘弄诺㷠π诺iĖoĖ
= 36738 watt
= Ƽo行Ƽm糯狞疟疟行io
= 492 HP
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
27
Perbandingantranmisi
1 Motor Puli A ΰ嫠ΰ㷠 = 劈㷠劈嫠
N2 = 嫠i㷠Ė铺i嫠行k闹
= 73232 Rpm
2 Puli B - Pinion C
Satuporos maka NA = NC
NA = 73232 Rpm
3 Pinion C ndash Roda Gigi D
ND = 劈品ΰ品劈劈
=嫠㷠i行Ƽ㷠Ƽ㷠破颇屏oĖi
= 15035Rpm
4 Roda Gigi D ndash Pinion E
Satuporosmaka ND=NE
ND = 15035Rpm
5 Pinion E ndash Roda Gigi F
NF = 劈琵ΰ琵劈毗
= 嫠闹ĖƼ闹㷠嫠闹m嫠㷠
= 398 Rpm 40 ࡨ Rpm
Torsi padarodagigiOslash 875 mm
T =鸟诺oĖ㷠胚诺iĖ
= Ƽo行Ƽm诺oĖ㷠气铺iĖ
= 8775Nm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
28
DayauntukmemutarporosrodagigiOslash 875 mm
P = 孽诺㷠π诺娘oĖ
= m行行闹诺㷠π诺嫠闹ĖoĖ
= 16734 watt
Torsipadaporospuli
T = 鸟诺oĖ㷠胚诺娘
= 嫠o行Ƽi诺oĖ㷠胚诺行ƼĖ
= 234Nm
Dayauntukmemutarporospuli
P = 孽诺㷠π诺娘oĖ
= 㷠Ƽi诺㷠π诺行ƼĖoĖ
= 17904 watt
= 嫠行kĖi糯狞疟疟行io
asymp 24 HP
Olehkarenaitu kitamengambil diesel dengandaya 24 HP
Daya yang ditransmisikan P = 24 HP
17904 W = Ῠ馆嫠石馆㷠) v = Ῠ馆嫠石馆㷠) 2972 馆嫠 石馆㷠 = 嫠行kĖi㷠k行㷠
馆嫠 石馆㷠 = 60242棺 (i)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
29
딸轨v硅棍逛闺锅轨 23 log 足飘前飘潜卒 = 幌嫠凰嫠 实0h果h04 实0912
log dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig
2
1
T
T = Ėk嫠㷠㷠Ƽ
log dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig
2
1
T
T = 0397
dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig
2
1
T
T = 249 (ii)
Dari persamaan (i) dan (ii) 60242十馆㷠馆㷠 实249
60242 + 馆㷠 = 249馆㷠
60242 = 149 馆㷠 馆㷠 = 40438 N 馆嫠 石404h棺实60242棺 馆嫠 = 100672 N
5 Massa per meter panjang sabuk (m)
m = Area x Panjang x Densitas
= A x 9886m x 1140kgm3= 9886 A kgm2
6 Gaya tarik sentrifugal (Tc)
Tc = m x V2
= 9886 A kgm2x (2972ms)2
= 9886 A x 8832784 N
= 873210o A N
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
30
7 Gaya tarik total
T = T1+ Tc
= 100672N+873210o A N (iii)
8 Gaya tarik maksimum pada sabuk (T)
T = As
= 410o A N (iv)
Dari persamaan (iii) dan (iv)
100672N+873210o A N = 410o A N
4732 10o A N = 100672 N
A = 212747 10能o桂㷠
A = 212747桂桂㷠
9 Daya yang ditransmisikan sabuk pada kecepatan v = 2935ms
P = )( 21 TT - v
= (100672 Nndash 40438N)2935 ms
= 17678679watt
= 2370 hP
v Daya yang ditransmisikan hanya 2370 hP hal ini dikarenakan pada
saat sabuk berputar terjadi selip antara sabuk dengan puli oleh karena itu daya
yang ditransmisikan tidak 24 hP
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
31
33 PerhitunganRoda Gigi
1 Dalam menghitung roda gigi AElig 124 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 8 mm
- Jumlah gigi (Z) 11
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 8 mm
= 2512 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 8 + 025 x 8 mm
= 18 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 8 mm x 11
= 88 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 88 mm ndash 2 (8mm + 025 x 8mm)
= 60 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 88 mm + 36 mm= 124 mm
f Adendum 1 m 8 mm
g Dedendum 125 m 10 mm
h Working depth 2 m 16 mm
i Total depth 225 m 18 mm
j Filled radius at root 04 m 32 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
32
2 Dalam menghitung roda gigi AElig875 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 14 mm
- Jumlah gigi (Z) 58
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 14 mm
= 4396 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 14 + 025 x 14 mm
= 315 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 14 mm x 58
= 812 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 812 mm ndash 2 (14 mm + 025 x 14 mm)
= 777 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 812 mm + 63 mm
= 875 mm
f Adendum 1 m 14 mm
g Dedendum 125 m 17 mm
h Working depth 2 m 28 mm
i Total depth 225 m 315 mm
j Filled radius at root 04 m 56 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
33
3 Dalam menghitung roda gigi AElig215 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 10 mm
- Jumlah gigi (Z) 17
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 10 mm
= 314 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 10 + 025 x 10 mm
= 225 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 10 mm x 17
= 170 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 170 mm ndash 2 (10 mm + 025 x 10 mm)
= 145 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 170 mm + 45 mm)
= 215 mm
f Adendum 1 m 10 mm
g Dedendum 125 m 125 mm
h Working depth 2 m 20 mm
i Total depth 225 m 225 mm
j Filled radius at root 04 m 4 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
34
4 Dalam menghitung roda gigi AElig604 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 8 mm
- Jumlah gigi (Z) 71
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 8 mm
= 2512 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 8 + 025 x 8 mm
= 18 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 8 mm x 71
= 568 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 568 mm ndash 2 (8 mm + 025 x 8 mm)
= 548 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 568 mm + 36 mm)
= 604 mm
f Adendum 1 m 8 mm
g Dedendum 125 m 10 mm
h Working depth 2 m 16 mm
i Total depth 225 m 18 mm
j Filled radius at root 04 m 32 mm
331 Menghitung Kekuatan Roda Gigi
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
35
1 kekuatan roda gigi AElig124 yang berfungsi sebagai pinion
a menghitung kecepatan pinion
Dalam menghitung kecepatan dari pinion dibutuhkan data-data
sebagai berikut
- Modul (m) 8 mm
- Jumlah gigi dari pinion (Tp) 11
- Jumlah putaran dari roda gigi pinion (柜颇) 124 rpm
- Jumlah gigi dari roda gigi (馆啤) 71
- Allowable Static Stress (fo) lampiran 4 105 kg桂桂㷠
- Lebar muka gigi (b) 15708 mm
- Faktor keamanan (Cs) lampiran 5 125
Kecepatan dari pinion adalah 惯 实挥果딸贵果柜贵100
实挥果桂果馆贵果柜贵100
实挥果8果11果124100
= 34264 mmenit
= 57 m detik
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
36
34 Desain Poros Roda Gigi
DesainPorosPulidanRodaGigi Pinion Dengan Gear
Diketahui P = 24 PK = 17904 watt T1 = 100672 N
N = 730 Rpm T2 = 40438 N
T1 T2 实25世
WGear = 3924 N
WPuli = 106635 N
σ = 40 Mpa = 40 N mm世 2
Km = 2
Kt = 2
DGear = 124 mm =RGear = 63 mm
DPuli = 795 mm = RPully = 3975 mm
Maka torsi yang di transmisikanoleh shaft
T = 鸟时oĖ㷠胚娘 实 嫠行kĖi时oĖ㷠胚时行ƼĖ = 234 Nm =234000Nmm
Bebankebawah vertical porospadapuli
= T1 + T2 + Wpuli =(100672 +40438 + 106635) N
= 247745 N
Torsi pada gear samapadaporos makabeban vertical keatasporospada gear
Ft = 孽捏扭泞狞暖实 㷠Ƽi时嫠Ė遣o㷠
= 39 x 103 N
Total bebanvertikalkeataspadaporos
Ft ndash Wgear = 3900 ndash 3924 = 386076 N
RC
386076 N
247745 N
RD
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
37
Dari momen di D
RC x 270 = 386076 x 380 + 247745 x 110
RC = 嫠io行Ėmmm嫩㷠行㷠闹嫠k闹㷠行Ė
RC = 6443 N
RD + 386076 = RC + 247745 N
RD = 6443 + 247745- 386076
RD = 110479 N
BM di gear danpuli = 0
BM di A = 386076 110 = 4246836 Nmm
BM di B = 247745 110 = 2715195 Nmm
BM maksimum di A maka M = MA = 4247 10Ƽ Nmm
Moment punter equvivalen
Te = 税ῨKm 时M邹㷠十ῨKt 时T邹㷠
= 税Ῠ2时4247 时10Ƽ邹㷠 十Ῠ2时24h时10Ƽ邹㷠
= 税721480h6 时10o 十2h6196 时10o
= 税957676h6 时10o
= 9786 10Ƽ Nmm
Te = 胚嫠o τ时dƼ
9786 10Ƽ = 气嫠o 时40딸h
dƼ = 12466242
d = 4995mm atau 50 mm
Diameter yang digunakan 50 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa poros pada mesin
dengan diameter 60 mm aman karena melebihi diameter yang diperlukan
yaitu 50 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
38
Gambar 32DesainPorosPulidanRoda Gigi Pinion
B C D
110 270
A C
BD
A
A
A
C D
B
B
D C
B
CD
(a) Space Diagram
(e) BM Diagram
(d) NFD
(c) SFD
(b) Torsi Diagram 234x103 Nmm
1241845Nmm
3048155Nmm
3924 N 106635 N
112895 N 277105 N
A B
110
Pinion Puli
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
39
DesainPorosRoda Gigi Pinion Dengan Gear
Diketahui T = 234x103Nmm
N = 150 Rpm
AC = 85 mm
BD = 85 mm
Dc = 215 mm = Rc = 175 mm
Dd = 604 mm = Rd = 302 mm
AB =290 mm
σ = 84 Nmm2
τ = 40 Mpa = 40 Nmm2
Θc = 80o
Wd = 810 N
Θc = 72o
Wc = 108 N
Km = 2
Kt = 2
Daya yang ditransmisikan
P x 60 = T2πN
P = 㷠Ƽi诺嫠Ėsup3㷠胚嫠闹ĖoĖ
= 36738 Kw
Karena Torsi kebawah di C dan di D sama Maka gayatangensialdigearC
FtC = 孽捏宁 =
㷠Ƽi诺嫠Ėsup3嫠行闹
= 1337 N
Ftcrsquo = 嫠ƼƼ行虐纽c嫠m
=4327 N
Gaya total kebawah di C = Ftc + Wc=4327 N + 108 N = 4435 N
Gaya tangensial gear D
FtD = 孽捏拧 =
㷠Ƽi诺嫠Ėsup3ƼĖ㷠 = 7748 N
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
40
Ftdrsquo = 行行im虐纽c嫠Ė
= 行行imĖ嫠om = 4612 N
Gaya total kebawah di C = FtD + WD=4612 N + 810 N = 5422 N
Maka RAdan RB = Reaksipada A dan B
RA + RB = 5422 N + 4435 N
= 9857 N
Momen di A
RB x 290 = 5422 x 205 + 4435 x 85
RB = 嫠嫠嫠嫠闹嫠Ė嫩Ƽ行ok行闹㷠kĖ
RB = 5133 N
RA = 9857 ndash 5133 = 4724 N
BM di C
MC = RA x 85
= 4724 x 85
= 401540Nmm
BM di D
MD = RB x 85
= 5133 x 85
= 436305Nmm
Maximum bending momen
M = MD = 436305Nmm
A
C D
B120
290
RB RA
5422 N 4435 N
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
41
MomenPuntirEquivalent
Te = 税ῨKmxM邹sup2十ῨKtxT邹sup2 = 税Ῠ2x4h6h05邹㷠 十Ῠ2x2h4≯10Ƽ邹sup2 = 税76x10嫠嫠 十219x10嫠嫠
= 税979x10嫠Ė
= 989 x 10闹 Nmm
989 x 10闹 Nmm = 气嫠o xτxdsup3
dsup3 = 1129275
d asymp 50 mm
untuk Equivalent bending momen ( Me)
Me = 嫠㷠 揍KmxM 十税ῨKwxM邹㷠十ῨKtxT邹] = 嫠㷠 揍Ῠ2x4h6h05邹十9890000] = 嫠㷠 1861610
= 930805Nmm
930805 Nmm= 气Ƽ㷠 xσbxdsup3
dsup3 = 1129275
d = 48 mm
darikedua diameter tersebutdiambil yang paling besar
d = 50 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa poros pada mesin
dengan diameter 65 mm aman karena melebihi diameter yang diperlukan
yaitu 50 mm Namun sebaiknya diameter poros yang digunakan adalah 60
mm tidak terlalu besar melebihi 50 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
42
3
A B
C D
120
290
A C
BD
A
A
A C D
B
B
D CB
C D
(a) Space Diagram
(e) BM Diagram
(d) NFD
(c) SFD
(b) Torsi Diagram 234x103 Nmm
436305 Nmm 401540 Nmm
4435N 5422N
5113 N 4724 N
Gambar 33DesainPorosRoda Gigi Pinion Dengan Gear
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
43
35 Menentukan Dimensi pasak
Pasakdigunakanuntukmenahangaya geser antara poros dengan rol
maupun poros dengan gear Bahanpasakterbuatdari ST 42
kekuatanbahandiketahuikekuatangesersebesar τ=40
Nmm2dankekuatantariksebesar
σ= 70 Nmm2
1 Kekuatanijin pasak
- Tegangantarikmaksimumpasak
σu = 70 Nmm2
σmax =σy
= 40 Nmm2
- Tegangangesermaksimumpasak
τ max = 嫠㷠σ max
= 嫠㷠40 Nmm㷠
= 20 Nmm㷠
2 Diameter poros diketahui 50 mm dari tabel didapat
w = 16 mm
t = 10mm
dan bila diketahui T = l x w x τ x 焦d = l x 16 x 42 x
a迷d = 16800 l N mm(i)
dan juga T = 靳學恘 x τ x 焦米 =
靳學恘 x 42 x a迷米 = 103 x 學迷恘N铰铰d (ii)
maka dari persamaan (i) dan (ii) didapat
l = 學迷米學迷恘梗铰铰d學恘密迷迷抈铰铰 = 61 31 mm
dan bila diketahui T = l x 缴d x σ x
焦d = l x 學迷d x 70 x
a迷d = 87510 l N mm(iii)
maka dari persamaan (ii) dan (iii) didapat
l = 學迷米學迷恘梗铰铰d密蜜a學迷抈铰铰 = 1177 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
44
maka dimensi pasak adalah w = 16 mm t = 10 mm l = 1177 mm
351 Lubangpasak
Proses penggefrasisan untuk lubangpasakw = 16 mm t = 10 mm l =
1177 mm dengan menggunakan 2 mata frais diameter 5 mm dan 16 mm dua
tahap Bahan poros baja ST 34 Sebelum proses pengefraisan terlebih dahulu
pastikan matafrais tidak dalam keadaan rusak
1 Waktu pengerjaan dengan mata frais 5 mm
Putaran (n) = 150 rpm
Sr = 018
Kedalaman (l) = 10 mm
Waktu untuk sekali pengefraisan
Tm =nSr
ld
30 +
=ĖƼ闹嫩ƼĖ嫠m嫠闹Ė
= 0167 menit
Pengefraisan dilakukan di 4 titik sehingga waktu pengefraisan
= 4 x 0167
= 0668 menit
Waktu setting = 5 menit
Waktu pengefraisan untuk mata frais 5 mm adalah 0668 + 5 = 5668menit
2 Waktu pengefraisan 16 mm dengan mata frais28 mm
Putaran (n) = 150 rpm
Sr = 018
Kedalaman(l) = 10 mm
Waktu untuk sekali pengefraisan
Tm =nSr
ld
30 +
=ĖƼ㷠闹嫩ƼĖ嫠m嫠闹Ė= 038 menit
Pengefraisan dilakukan di 4 titik sehingga waktu pengefraisan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
45
= 4 x 038
= 152 menit
Waktu setting = 5 menit
Waktu pengerjaan untuk mata frais 5 mm adalah 152 + 5 = 652 menit
Waktu total pengerjaan untuk pengefraisan lubang pasak= 12188 menit
atau 13 menit
36 Desain untuk rumah bearing
Untuk diameter bearing 40 mm diameter bor 17 mm lebar bearing 12
mm Dengan no bearing 203 hasil ini didapat dari tabel bearing maka tebal rumah
bearing adalah
Diketahui 逛 = 60 mm ( jarak antar baut)
w = 9465 N
σ ( tegangan bending cast iron) = 15 N桂桂㷠
棍实顺h灌逛2 σ l
棍实顺h94656021512
棍实radic47h25
t = 2175 mm
Untuk diameter bearing 50 mm diameter bor 20 mm lebar bearing 15
mm Dengan nomor bearing 304 hasil ini didapat dari tabel bearing maka tebal
rumah bearing adalah
Diketahui
a =70 mm ( jarak antar baut)
w = 1134 N
σ ( tegangan bending cast iron) = 15 N桂桂㷠
棍实顺h灌逛2 σ l
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
46
棍实顺h11h47021515
棍实税5292
t = 23 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa rumah bearing yang ada pada mesin adalah aman dengan tebal 25 mm
37 Perhitungan Las
Pengelasan yang ada pada kontruksi alat ini terbagi menjadi 2 jenis
untuk bagian rangka adalah las sudut dan las V menggunakan las listrik
Perhitungan kekuatan las pada sambungan tepi padarangka dengan tebal plat 10
mm panjang pengelasan 500 mm sehingga untuk memperhitungkan kekuatan las
ditentukan A dengan
A = 10mm sin 45 500 mm
= 10mm 0707 500 mm
= 3535 mm2
Elektroda yang digunakan E 6013
E 60 = Kekuatan tarik terendah setelah dilaskan adalah 60000 psi atau 420
Nmm2
1 = Posisi pengelasan mendatar vertical atas kepala dan horizontal
3 = Jenis listrik adalah DC poloaritas bolik (DC+) diameter elektroda 5 mm
arus 230 ndash 270 A tegangan 27-29 V
Tegangan yang terjadi pada sambungan adalah
Fmax = ƼĖĖ铺km嫠㷠
= 14715 N
AF max
=s
353551471 N
=s
= 0416 Nmm2
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
47
Tegangan tarik ijin las (st)
st = 05 s ijin
= 05 420 Nmm2
= 210 Nmm2
Karena s pengelasan lts ijin maka pengelasan aman
38 MenentukanKapasitasPenggilasanBatangSorghum
Kapsitaspenggilasan = keliling roll x jumlahputaran
= 2 π r x 40 Rpm
= 2 π 0105 x 40 Rpm
= 26376 mmenit
Kapasitas = kapasitaspenggilasan x beratsorghum x jumlahbatangsorghum
= 263 x 0125 kgm x 10
= 6594 Kgmenit x 60
= 3956 Kgjam
Atau 4000 Kgjam
Makakapasitasmesinpemerasbatangsorghuminiadalah 4000 Kgjam
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
48
BAB IV
PROSES PEMBUATAN ALAT 41 Pembuatan Mesin
Mesin ini dibuat atas kerjasama antara mahasiswa Teknik Universitas
Sebelas Maret dengan bengkel mesin Universitas Sebelas Maret Untuk
menyelesaikannya dibutuhkan waktu 3 bulan dan untuk pengetesan mesin
membutuhkan waktu 1 minggu
411 BahanYang Digunakan
a Dua buah rol dengan diameter 200 mm dan sebuah rol dengan diameter
250 mm sebagai penggilas
b Besi plat dengan tebal 10mm sebagai tempat penghantar nira dan
sorghum
c Besi profil U ukuran 150 x 38 x 38 mm sebagai rangka dan landasan
d Kayu jati ukuran 150 mm x 200 mm sebagai landasan mesin
e Kuningan plat sebagai bantalan geser metal
f Bearing
g Baut M 14 dan M 12 sebagai pengunci bantalan
h Besi diameter 60 mm dan 50 mm sebagai poros
412 Alat Yang Dibutuhkan
a Gergaji
b Mesin bubut
c Mesin bor
d Mesin gerinda
e Mesin las
f Meteran
g Siku mistar baja
h Amplas
i Catthinner
j Kapur
k kuas
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
49
413 Peta Operasi Kerja
Peta operasi kerja adalah Peta Kerja yang menggunakan urutan kerja
dengan jalan membagi pekerjaan tersebut kedalam elemen-elemen operasi
secara detail
Peta Operasi Kerja Pembuatan Roda Gigi dan Roll
Poros Roda Gigi 1 amp 2 Poros Rol 3 4 amp 5 Roda gigi
0-1 0-1 0-1
0-2 0-2 0-2
1-1
1-2
1-3
1-2
1-1
1-1
Di ukur dengan sket match
Operasi Bubut
Pemeriksaan ukuran
0-3
0-4
0-3
0-4
0-3
0-5
Di ukur dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan ukuran
Pembuatan cetakan
Pemeriksaan ukuran
Operasi pengecoran
Di ukur dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan ukuran
Pemeriksaan ukuran
Pemeriksaan ukuran
Operasi mesin bor
Pemeriksaan ukuran
0-4
Operasi mesin gerinda
Pemeriksaan ukuran
1-2
Dirakit
0-5
Proses Perlakuan panas
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
50
Resume
Langkah Kerja Pembuatan Poros Roda Gigi 1 amp 2
- Operasi 1 Proses pengukuran dengan sket match poros yang akan
Dibubut menandainya sesuai dengan ukuran masing-
masing poros
- Operasi 2 Proses pembubutan pada ujung kanan sepanjang 300 mm
dari diameter 70 mm menjadi diameter 65 mm
- Pemeriksaan 1 Diperiksa ukurannya
- Operasi 3 Mengukur dengan menggunakan sket match
- Operasi 4 Dilakukan proses pembubutan pada ujung kiri sepanjang
250 mm dari diameter 70 mm menjadi diameter 65 mm
- Pemeriksaan 2 Diperiksa ukurannya
- Operasi 5 Proses pengefraisan sepanjang 50 mm dengan kedalaman
7mm
- Pemeriksaan 3 Diperiksa ukurannya
Poses pengerjaan
Bahan cast iron grade 15 Oslash70 panjang 555 mm
1 Mengambil bahan dan perlengkapan mesin bubut
2 Mengecek ukuran bahan dan alat bantu yang diperlukan
3 Mempersiapkan mesin bubut dan perlengkapan yang lainya
4 Menyeting pahat dan putaran mesin bubut
5 Menyekam benda kerja sepanjang 180 mm
6 Membubut rata permukaan ujung benda kerja
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
51
7 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadiOslash 65 mm
sepanjang 500 mm
8 Membalik benda kerja
9 Menyekam benda kerja sepanjang 220 mm
10 Memfacing benda kerja sampai benda kerja berukuran panjang 550 mm
11 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadiOslash65 mm
sepanjang250 mm
12 Menganti pahat rata dengan pahat alur
13 Membubut alur benda kerja dengan posisi pahat alur 50 mm dari ujung
benda kerja sedalam 95 mm
14 Mengganti pahat alur dengan pahat rata
15 Melepas benda kerja
Poses pengerjaan
Bahan cast iron grade 15 Oslash 70 panjang 310 mm
1 Mengambil bahan dan perlengkapan mesin bubut
2 Mengecek ukuran bahan dan alat bantu yang diperlukan
3 Mempersiapkan mesin bubut dan perlengkapan yang lainya
4 Menyeting pahat dan putaran mesin bubut
5 Menyekam benda kerja sepanjang 100 mm
6 Membubut rata permukaan ujung benda kerja
7 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadi Oslash 65 mm
sepanjang 150 mm
8 Membalik benda kerja
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
52
9 Menyekam benda kerja sepanjang100 mm
10 Memfacing benda kerja sampai benda kerja berukuran panjang 300 mm
11 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadi Oslash65 mm
sepanjang 160 mm
12 Mengganti pahat rata dengan pahat alur
13 Membubut alur benda kerja dengan posisi pahat alur 50 mm dari ujung
benda kerja sepanjang 78 mm sedalam 95 mm
14 Mengganti pahat alur dengan pahat rata
15 Melepas benda kerja
Langkah Kerja Pembuatan Roda Gigi
- Operasi 1 Proses pengukuran dengan sket match dan meteran untuk
roda gigi yang akan dibuat
- Operasi 2 Proses pembuatan cetakan negative sesuai dengan ukuran
masing-masing roda gigi yang akan dibuat
- Pemeriksaan 1 Diperiksa ukurannya
- Operasi 3 Proses pengecoran dan pembentukan roda gigi
- Operasi 4 Proses penghalusan setelah proses pengecoran
- Operasi 5 Proses perlakuan panas dengan penambahan kadar carbon
untuk meningkatkan tingkat kekerasannya
- Pemeriksaan 2 Diperiksa ukurannya
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
53
Proses pengecoran untuk pembuatan Puli dan Roda Gigi
Gambar 41 Roda gigi lurus
a) Proses awal pembuatan cetakan ini dilakukan dengan terlebih dahulu
membuat model atau Pola dengan posisi model berada pada kedua
bagian cetakan yakni drag dan cope maka model dibuat dari dua keping
kayu (papan) yang digabungkandengan model yang berbentuk bundar
b) Pengerjaan berikutnya ialah pembuatan inti dimana inti (teras) ini dibuat
dari pasir cetak dari jenis Pasir minyak atau pasir kwarsa dengan
campuran minyak nabati
d) Urutan pekerjaan yang harus dilakukan dan dipersiapkan sebelum
pengisian pasir kedalam rangka cetak antara lain
- Menyiapkan plat (papan) landasan
- Tempatkan rangka cetak diatas papan untuk cetakan bawah (drag)
dengan pola inti (kayu) untuk kedudukan inti (teras) pasir
e) Pengisian pasir kedalam rangka cetak
f) Pembuatan saluran dengan cara memasangkan saluran secara tegak lurus
g) Pekerjaan berikutnya ialah menempatkan kembali rangka cetak yakni
menggabungkan kedua cetakan (drag dan cope) pada benda bulat
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
54
simetris ini sebenarnya tidak terlalu sulit dimana yang paling penting
adalah penempatan posisi kedudukan Intinya telah ditempatkan ditengah-
tengah rangka cetak dengan memposisikan lubang cope pada inti serta
posisi pen pengarah dari rangka cetak dalam keadaan sejajar maka posisi
rongga sudah sejajar
h) Proses penuangan merupakan proses yang menentukan keberhasilan
dalam pembentukan benda kerja oleh karena itu didalam pelaksanaannya
harus dilakukan secara hati-hati terutama dalam memperlakukan cetakan
ini Dan yang paling penting lagi dalam proses penuangan ini ialah faktor
keselamatan kerja alat-alat keselamatan kerja seperti sarung tangan
sepatu kaca mata dan lain-lain hendaknya sangat diperhatikan
Gambar 42 Proses penuangan ( Hardi Sujana 2008 )
Langkah Kerja Pembuatan Rumah Bantalan
- Operasi 1 Pengukuran benda kerja untuk rumah bantalan dengan
ukuran 100 mm x 100 mm
- Operasi 2 Proses pemotongan dengan menggunakan mesin las sesuai
dengan yangdirencanakan
- Operasi 3 Pengerjaan penghalusan bekas potongan las dengan
gerinda tangan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
55
- Pemeriksaan 1 Dilakukan pemeriksaan ukuran rumah bantalan
- Operasi 4 Pada bagian rangka yang sudah dilasdiberi tanda titik dan
dibor dengan menggunakan bor tangan untuk menjadi
diameter 80 mm
- Operasi 6 Pemeriksaan ukuran lubang yang telah di bor
Proses Perakitan Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum
Perakitan merupakan tahap terakhir dalam proses perancangan dan
pembuatan suatu mesin atau alat dimana suatu cara atau tindakan untuk
menempatkan dan memasang bagian-bagian dari suatu mesin yang digabung dari
satu kesatuan menurut pasangannya sehingga akan menjadi perakitan mesin yang
siap digunakan sesuai dengan fungsi yang direncanakan
Sebelum melakukan perakitan hendaknya memperhatikan beberapa hal sebagai
berikut
1 Komponen-komponen yang akan dirakit telah selesai dikerjakan dan telah
siap ukuran sesuai perencanaan
2 Komponen-komponen standar siap pakai ataupun dipasangkan
3 Mengetahui jumlah yang akan dirakit dan mengetahui cara pemasangannya
4 Mengetahui tempat dan urutan pemasangan dari masing-masing komponen
yang tersedia
5 Menyiapkan semua alat-alat bantu untuk proses perakitan
Langkah kerja
1 Memasang rol ke- 1 ke- 2 dan ke- 3 pada rangka yang pada kedua
ujungnya terlebih dahulu dipasang bantalan
2 Memasang roda gigi pada poros rol 1 2 dan 3 kemudian dipasak
3 Memasang roda gigi pada sisi luar poros rol kemudian dipasak
4 Memasang poros transmisi pada rangka yang kedua ujungnya dipasangi
bantalan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
56
5 Memasang puli roda gigi pinion dan roda gigi pada poros transmisi
kemudian dipasak
6 Mengecek semua kondisi sambungan dan pergerakan dari roda-roda gigi
42 Perawatan Alat
Perawatan adalah suatu kegiatan atau pekerjaan yang bertujuan untuk
memperpanjang umur mesin Dengan adanya perawatan diharapkan mesin dapat
selalu dalam kondisi siap pakai dan bekerja dengan baik Jenis perawatan tersebut
adalah mengupayakan pencegahan kerusakan sedini mungkin dengan cara
perawatan secara rutin maupun secara berkala
Adapun alasan-alasan yang mendasari diperlukannya perawatan adalah
a Mesin lebih tahan lama dan berfungsi dengan baik
b Menghindari kerusakan sedini mungkin
c Mengurangi penggantian komponen yang rusak dikarenakan sering
dalam pemakaian
Pemeliharaan alat ini mencakup seluruh rangkaian dan komponen mesin pemeras
sorghum yang meliputi
1 Poros dan Rol
Hal-hal yang perlu dilakukan dalam pemeliharaan poros dan rol adalah
a Rol setelah selesai digunakan dibersihkan dari sisa-sisa kotoran dan cairan
yang masih menempel
b Antara poros dan bearing diberi pelumas agar dapat berputar dengan lancar
2 Roda gigi
Hal-hal yang dilakukan untuk perawatan roda gigi
a Melumasi roda gigi tersebut supaya gesekannya dapat lebih halus dan
tidak cepat aus
b Setiap selesai digunakan roda gigi harus dibersihkan dan dicek untuk
mengetahui keadaan gigi-giginya
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
57
3 Rangka
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan rangka adalah
a Mengecat rangka untuk menghindari karat dan keropos
b Membersihkan rangka setelah digunakan untuk menggilas tebu
c Memeriksa sambungan las pada rangka secara berkala
4 Bantalan
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan bantalan
a Melumasi bantalan dengan grease
b Dalam penggunaan apabila perputaran poros dan rol terasa berat dan
suaranya agak kasar maka harus dicek keadaan bantalannya masih dalam
keadaan baik atau tidak
5 Puli dan sabuk
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan puli dan sabuk
a Memeriksa sabuk sebelum digunakan untuk memeras batang sorghum
b Setelah selesai digunakan membersihkan puli dan sabuk dari kotoran dan
debu
6 Diesel
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan diesel
a Mengecek selalu kondisi air pendingin pada mesin diesel
b Mengecek putaran mesin diesel apakah stabil atau tidaknya bila tidak
segera melakukan pengecekan mesin diesel secara menyeluruh
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
58
43 Analisa Biaya Komponen Mesin
Tabel 41 a Biaya Komponen Mesin
No Jenis Komponen Jumlah Harga satuan (Rp)
Harga (Rp)
1 Gear Oslash 20 l = 15 cm 3 30 kg 20000 kg 1800000 2 Gear Oslash 10 l = 10 cm 2 40 kg 20000 kg 1600000 3 Pulley Oslash 100 l = 15 cm 1 100 kg 20000 kg 2000000 4 Gear Oslash 80 l = 15 cm 1 120 kg 20000 kg 2400000 5 Gear Oslash 60 l = 15 cm 1 80 kg 20000 kg 1600000 6 Roller Oslash 20 p = 35 cm 2 60 kg 20000 kg 2400000 7 Roller Oslash 22 l = 15 cm 1 80 kg 20000 kg 1600000 8 Poros penggerak roda gigi 2 20 kg 20000 kg 800000 9 Poros roller 3 15 kg 20000 kg 900000 10 Pasak p=15x1x1 cm 1022000 220000
11 Baut Oslash 26 mm Baut besar untuk dudukan
8 10000 80000
12 Baut Oslash 26 mm Baut pengunci roller
4 15000 60000
13 Plat U p= 10x6x1cm 10m 70000 700000
14 Baut Oslash 22 mm Baut pengunci roda gigi
8 10000 80000
15 Baut Oslash 24 mm Baut penyetel horisontal
2 15000 30000
16 Bearing roller Oslash 40 mm 680000 480000 17 Bearing gear Oslash 50 mm 2 110000 220000 18 Bantalan jati 1000000
19 Beaya Transport mesin dari kudus
750000
20 Beaya lain-lain 250000 Total dana 18980000
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
59
b Honor Teknisi
No Nama Anggaran Waktu Biaya (Rp)
Total (Rp)
1 Honor Teknisi pembuatan 3 buah roller (1 orang )
1 bulan 600000 600000
2 Honor Teknisi pembuatan 5 buah roda gigi pinion (1orang )
2 minggu
600000 600000
3 Honor Teknisi pembuatan 2 buah roda gigi besar (1 orang )
2 minggu
500000 500000
4 Honor Teknisi pembuatan 1 buah pulley (1 orang )
2 minggu
300000 300000
5 Honor Teknisi pembuatan 3 buah mantel roller (1 orang )
3 minggu
1200000 1200000
Total 3200000
Biaya total pembuatan mesin pemeras batang sorghum
Biaya teknisi Rp 320000000
Biaya komponen mesin Rp 1898000000 +
Rp 2218000000
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
60
BAB V
PENUTUP
51 Kesimpulan
Dari hasil Re-Kalkulasi Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum ini
dapat disimpulkan
1 Mesin pemeras batang sorghum ini bekerja dengan menggunakan
penggerak diesel dengan daya 24 hP dan putaran 1420 Rpm
2 Mesin Pemeras Batang Sorghum ini memiliki kapasitas 4000 kgjam
3 Total biaya untuk membuat Mesin Pemeras Batang Sorghum sebesar
Rp22180000-
4 Mesin Pemeras Batang Sorghum ini memiliki tiga buah roller dengan
putaran 40 Rpm dan tiga tingkatan sistem transmisi dengan tiga buah
poros penyangga
52 Saran
Terkait dengan referensi dan data yang didapat masih kurang maka
perhitungan dilakukan dengan asumsi data sehingga bila dilakukan perhitungan
ulang jawaban yangdiasumsikan masih kurang akurat dan kurang tepat
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
61
DAFTAR PUSTAKA
J E Shigley dan Larry D M 1995 ldquoPerancanaan Teknik Mesinrdquo jilid II Edisi
keempat ErlanggaJakarta
Jutz H dan Scharkus E 1996 ldquo Westerman Table for The Metal Traderdquo New
Delhi Weley Eastern Limited
Khurmi RS amp Gupta JK 2002 Machine DesignSCHadamp Company LTD
Ram Nagar-New Delhi
Popov EP 1996 Mekanika Teknik (Machine of Material) Erlangga Jakarta
Sato T dan N Sugiarto H 1994 ldquoMenggambar Mesin Menurut Standart Isordquo PT
Pradya Paramita jakarta
Sularso dan Suga K 1987 Dasar dan PemilihanElemenMesin Cetakankeenam
PradnyaParamitha Jakarta
KenyonWdanGinting D 1985 Dasar-dasarPengelasanErlangga Jakarta
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
14
243 Rol
Sebuah rol pemeras terdiri dari mantel (selubung) yang biasanya terbuat
dari besi cor dan di pasang dengan cara disusutkan pada sebuah poros yang
terbuat dari baja tempa Berikut ini adalah gambar dari seperangkat rol pemeras
batang sorghum
( Yefri Chan ST MT 2011)
Gambar 23 Sebuah Rol Pemeras Batang Sorghum
Biasanya menurut standar dari Amerika ukuran diameter leher poros
seperti gambar diatas adalah separuh dari diameter rol gilingan
Mantel rol sendiri terbuat dari besi cor dengan campuran dari beberapa
logam lain seperti karbon mangan silisium fosfor dan belerang dengan
maksud untuk memperoleh hasil pengecoran yang baik sebagai rol pemeras
yaitu permukaannya keras dan berbutir kasar
244 Puli
Puli merupakan salah satu elemen dalam mesin yang berfungsi sebagai
alat yang meneruskan daya dari satu poros ke poros yang lain dengan
menggunakan sabuk Puli besi cor (Cast Iron Pulley) Puli secara umum terbuat
dari cast iron karena harganya yang lebih murah Puli yang digunakan pada
motor dan kompresor ini adalah terbuat dari cast iron
245 Sabuk
Sabuk berfungsi sebagai alat yang meneruskan daya dari satu poros ke
poros yang lain melalui dua puli dengan kecepatan rotasi sama maupun berbeda
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
15
2451 Perencanaan Puli dan Sabuk
1 Perbandingan kecepatan
Perbandingan antara kecepatan puli penggerak dengan puli pengikut
ditulis dengan persamaan sebagai berikut 潜前实融前融潜 (23)
Dimana
D1 = Diameter puli penggerak (mm)
D2 = Diameter puli pengikut (mm)
N1 = Kecepatan puli penggerak (Rpm)
N2 = Kecepatan puli pengikut (Rpm)
2 Kecepatan linier sabuk
Kecepatan linier sabuk dapat ditulis dengan matematis sebagai berikut
v = 60
Ndp (24)
Dimana
v = Kecepatan linier sabuk (ms)
d = Diameter puli pengikut (mm)
N = Putaran puli pengikut (Rpm)
3 Panjang Sabuk
Panjang sabuk adalah panjang total dari sabuk yang digunakan untuk
menghubungkan puli penggerak dengan puli pengikut Dalam perancangan
ini digunakan sabuk terbuka
(Khurmi RS 2002)
Gambar 24 Panjang Sabuk dan Sudut Kontak Pada Sabuk Terbuka
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
16
Persamaan panjang total sabuk terbuka dapat ditulis sebagai berikut
(Khurmi RS 2002)
dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig -+++=
xrr
xrrL2
2121
)(2)(p (25)
Dimana
L = Panjang total sabuk (mm)
x = Jarak titik pusat puli penggerak dengan puli pengikut (mm)
r1 = Jari-jari puli kecil (mm)
r2 = Jari-jari puli besar (mm)
4 Perbandingan tegangan pada sisi kencang dan sisi kendor
Persamaan perbandingan tegangan antara sisi kencang dengan sisi kendor
dapat ditulis sebagai berikut (Khurmi RS 2002)
bqm coseclog322
1 =T
T (26)
Dimana
T1 = Tegangan tight side sabuk (N)
T2 = Tegangan slack side sabuk (N)
micro = Koefisien gesek
θ = Sudut kontak (rad)
β = Sudut alur puli (o)
5 Sudut kerja puli (α)
Persamaan sudut kerja puli dapat ditulis dengan persamaan sebagai berikut
(Khurmi RS 2002)
Sin α = X
rr112 -
(untuk sabuk terbuka) (27)
Sudut kontak puli
θ = (180 ndash 2 α) 180p
rad (untuk sabuk tertutup) (28)
6 Kecepatan sabuk (v)
Besarnya kecepatan sabuk dapat dihitung dengan persamaan sebagai
berikut (Khurmi RS 2002)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
17
v = 60
Ndp (29)
Dimana
v = Kecepatan sabuk (ms)
d = Diameter sabuk (mm)
N = Putaran sabuk (rpm)
7 Daya yang ditransmisikan oleh sabuk
Persamaan daya yang dipindahkan oleh sabuk dapat ditulis dengan
persamaan sebagai berikut (Khurmi RS 2002)
P = (T1 - T2) v n (210)
Dimana
P = Daya yang dipindahkan oleh sabuk (W)
T1 = Tegangan tight side sabuk (N)
T2 = Tegangan slack side sabuk (N)
v = Kecepatan sabuk (ms)
n = Banyak sabuk
25 Pasak
Pasak adalah salah satu penahan beban dimana beban yang timbul atau
beban yang terjadi adalah beban geser dan beban bending Pada perancangan
pasak dalam memilih besar pasak tergantung dari besar perhitungan antara
perhitungan menurut tegangan geser dan tegangan bending
1 Tegangan geser
Tegangan geser adalah tegangan yang disebabkan oleh gaya yang bekerja
sepanjangsejajar dengan luas penampang gaya
Persamaan yang digunakan adalah
AF
=t (211)
Dimana
t = Tegangan geser (Nmm2)
F = Gaya (N)
A = Luas penampang (mm2) (Khurmi dan Gupta 2002)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
18
2 Tegangan bending
Dimana rumus yang digunakan
ws =oIYM
(212)
Y
IZ o= (213)
ws =ZM
(214)
Dimana
M = Momen lentur
Y = Jarak sumbu netral ke titik tempat tegangan yang ditinjau
ws = Tegangan lentur
oI
= Momen inersia
Z = Section modulus
26 Statika
Statika adalah ilmu yang mempelajari tentang statika dari suatu beban
terhadap gaya-gaya dan juga beban yang mungkin ada pada bahan tersebut
Dalam ilmu statika keberadaan gaya-gaya yang mempengaruhi sistem menjadi
suatu obyek tinjauan utama Sedangkan dalam perhitungan kekuatan rangka
gaya-gaya yang diperhitungkan adalah gaya luar dan gaya dalam
261 Gaya Luar
Beban
Reaksi Reaksi
Beban puli
Gambar 25 Sketsa Prinsip Statika Kesetimbangan
( Popov EP 1996 )
Beban roda gigi
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
19
Adalah gaya yang diakibatkan oleh beban yang berasal dari luar sistem
yang pada umumnya menciptakan kestabilan konstruksi Gaya luar dapat berupa
gaya vertikal horisontal dan momen puntir Pada persamaan statis tertentu untuk
menghitung besarnya gaya yang bekerja harus memenuhi syarat dari
kesetimbangan
ΣFx = 0 (215)
ΣFy = 0 (216)
ΣM = 0 (217)
262 Gaya Dalam
Gaya dalam dapat dibedakan menjadi
1 Gaya normal (normal force) adalah gaya yang bekerja sejajar sumbu
batang
2 Gaya lintang geser (shearing force) adalah gaya yeng bekerja tegak lurus
sumbu batang
3 Momen lentur (bending momen)
Persamaan kesetimbangannya adalah (Popov EP 1996)
sect Σ F = 0 atau Σ Fx = 0
Σ Fy = 0 (tidak ada gaya resultan yang bekerja pada suatu benda)
sect Σ M = 0 atau Σ Mx = 0
Σ My = 0 (tidak ada resultan momen yang bekerja pada suatu benda)
263 Tumpuan
Dalam ilmu statika tumpuan dibagi atas
1 Tumpuan rolpenghubung
Tumpuan ini dapat menahan gaya pada arah tegak lurus penumpu
biasanya penumpu ini disimbolkan dengan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
20
Gambar 26 Sketsa Reaksi Tumpuan Rol
2 Tumpuan sendi
Tumpuan ini dapat menahan gaya dalam segala arah
Gambar 27 Sketsa Reaksi Tumpuan Sendi
264 Diagram Gaya Dalam
Diagram gaya dalam adalah diagram yang menggambarkan besarnya
gaya dalam yang terjadi pada suatu konstruksi Sedang macam-macam diagram
gaya dalam itu sendiri sebagai berikut
1 Diagram gaya normal (NFD)
Yaitu diagram yang menggambarkan besarnya gaya normal yang terjadi
pada suatu konstruksi
2 Diagram gaya geser (SFD)
Yaitu diagram yang menggambarkan besarnya gaya geser yang terjadi
pada suatu konstruksi
3 Diagram moment (BMD)
Yaitu diagram yang menggambarkan besarnya momen lentur yang terjadi
pada suatu konstruksi
27 Mesin Bubut
Proses permesinan adalah waktu yang dibutuhkan untuk mengerjakan
elemen-elemen mesin yang meliputi proses kerja mesin dan waktu pemasangan
Reaksi
Reaksi
Reaksi
( Popov EP 1996 )
( Popov EP 1996 )
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
21
Pada umumnya mesin-mesin perkakas mempunyai bagian utama yaitu
a Motor penggerak (sumber tenaga)
b Kotak transmisi (roda-roda gigi pengatur putaran)
c Pemegang benda kerja
d Pemegang pahatalat potong
Prinsip kerja mesin mesin bubut adalah benda kerja yang berputar dan
pahat yang menyayat baik memanjang maupun melintang Sedangkan macam-
macam pekerjaan yang dapat dikerjakan dengan mesin ini adalah antara lain
- Pembubutan memanjang dan melintang
- Pengeboran
- Pembubutan dalam atau memperbesar lubang
- Membubut ulir luar dan dalam
Perhitungan waktu kerja mesin bubut adalah
1 Kecepatan pemotongan (v)
V = πD (218)
Dimana
D = diameter banda kerja (mm)
N = kecepatan putaran (rpm)
2 Pemakanan memanjang
Waktu permesinan pada pemakanan memanjang adalah
n = d
v
1000p
(219)
Tm = nS
L
r (220)
Dimana
Tm = waktu permesinan memanjang (menit)
L = panjang pemakanan (mm)
S = pemakanan (mmput)
n = putaran mesin (Rpm)
d = diameter benda kerja (mm)
v = kecepatan pemakanan (mmnt)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
22
3 Pada pembubutan melintang
Waktu permesinan yang dibutuhkan pada waktu pembubutan melitang
adalah
Tm = nS
r
r (221)
Dimana
r = jari-jari bahan (mm)
28 Pengecoran atau penuangan (casting)
Pengecoran atau penuangan (casting) merupakan salah satu proses
pembentukan bahan bakubahan benda kerja yang relatif mahal dimana
pengendalian kualitas benda kerja dimulai sejak bahan masih dalam keadaan
mentah Komposisi unsur serta kadarnya dianalisis agar diperoleh suatu sifat
bahan sesuai dengan kebutuhan sifat produk yang direncanakan namun dengan
komposisi yang homogen serta larut dalam keadaan padat
Proses penuangan juga merupakan seni pengolahan logam menjadi bentuk
benda kerja yang paling tua dan mungkin sebelum pembentukan dengan
panyayatan (chipping) dilakukan Sebagai mana ditemukan dalam artifacts kuno
menunjukkan bukti keterampilan yang luar biasa dalam pembentukan benda dari
bahan logam dengan menuangkan logam yang telah dicairkan (molten metals)
kedalam cetakan pasir khusus menjadi bentuk tertentu Pengecoran dengan
menggunakan cetakan pasir juga merupakan teknologi yang menuangkan larutan
cair dari logam secara hati-hati kedalam cetakan pasir yang sudah dipersiapkan
dengan hasil yang mendekati sempurna Oleh karena itulah proses pembentukan
melalui teknik penuangan ini juga digunakan pada level kebangsawanan seperti
pembuatan benda-benda seni seperti ornament alam dan alat memasak dan lain-
lain
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
23
BAB III
PERENCANAAN DAN PERHITUNGAN
31 Cara KerjaSistemTransmisiPadaMesinPemerasBatangSorghum
Cara kerja mesin ini adalah tenaga dari motor diesel akan dipindahkan
melalui belt menuju puli besar setelah itu putaran ditransmisikan melalui roda gigi
transportir pertama ke roda gigi sedang kemudian putaran itu ditransmisikan lagi
oleh roda gigi transportir kedua ke roda gigi besar Putaran roda gigi besar ini
dihubungkan dengan roda gigi pada rol depan sehingga poros rol berputar
Selanjutnya putaran poros rol depan ini ditransmisikan ke poros rol atas dan
belakang melalui tiga buah roda gigi sehingga poros rol atas dan belakang dapat
berputar Putaran ketiga buah rol dibuat searah agar saat batangsorghum
dimasukkan batangsorghum dapat terbawa oleh rol
Secara garis besar proses mesin pemeras batangsorghum adalah mula-
mula batangsorghum dimasukkan antara rol atas dan rol depan kemudian rol
menggilas batangsorghum Penggilasan rol pertama masih tersisa nira dalam
ampas yang kemudian digilas kembali oleh rol belakang sehingga tidak ada lagi
nira yang tersisa dalam ampas Nira tersebut akan jatuh ke penadah yang telah
disediakan Nira yang telah terkumpul dalam penadah tersebut dapat langsung
digunakan untuk proses pembuatan bio etanol selanjutnya
32 PerencanaanPulidanSabuk
Diketahuispesifikasitransmisipadamesinpemerasbatangsorghumdandiesel
sebagaiberikut
1 Putarandiesel ( 1N ) = 1420 Rpm
2 Diameter puli yang digerakan ( 2D ) = 795 mm
3 Panjangsumbupuli dieseldanpuli yang digerakkan( x ) = 4m
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
24
Analisa perhitungan
1 Kecepatan sabuk
V = p 1d 抈學恘迷
= 米學 酵迷 學酵學 d迷恘迷
= 2972 ms
2 Panjang sabuk yang digunakan
dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig -+++=
x
ddxddL
4
)(2)(
2
221
21
p
= 157Ῠ04十0795邹十24十族ῨĖi能Ė行k闹邹潜ii 祖
=157(1195)+8+Ῠ能ĖƼk闹邹潜嫠o
=1876+8+001
=9886 m
3 Sudut kontak (q ) yang terjadi pada sabuk antara puli diesel dan pulimesin
pemeras batang sorghum
Gambar31Sabukdanpuli
x = 4 m
B Puli diesel
Puli yang digerakkan
A
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
25
Untuksabukterbuka sudutsinggung yang terjadiantarasabukdanpuli
Sin x
dd
x
rr
21212 -
=-
=a
= Ė行k闹能Ėi㷠i
a = 滚轨柜能嫠00495
= 283deg
Sudut kontak puli pada motor
θ = (180deg ndash 2 α) 180p
= (180deg ndash 2 283deg) 180
143
= (17434deg) 01744
= 304rad
Sudut kontak puli pada roda gigi
θ = (180deg+ 2 α) 180p
= (180deg + 2 283deg) 180
143
= (18566deg) 01744= 304 rad
4 Koefisien gesekan
micro = 054 ndash d恘學ad恘嫩剿
= 054 ndash d恘學ad恘嫩d幂蜜d
= 054 ndash d恘學密d米d
= 054 - 0233= 03
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
26
MenghitungBesarnyaKapasitasMesinPemerasBatangSorghum
Luassatubatangsorghum故实挥辊㷠
= 314 (12)2
= 452 16 mm2
Luassepuluhbatangsorghum = 452 16 mm2 x 10 batang
= 4521 6 mm2
Gaya pemerasanadalah
(Ft) = 鸟拟
= 嫠㷠iĖƼi念鸟狞i闹㷠嫠o弄弄潜
= 274kN
Gaya perasdengansudut 70
Ft = 2740 N cos 70
= 8375 N
Kemudianuntukmenentukandaya yang
diperlukanpadamesinpemerastebuiniadalahsebagaiberikut
Torsi padarolatas
T = Gaya x frac12 diameter
= 8375N x 0105 m
= 8775Nm
Dayauntukmemutarrol
P =m行行闹娘弄诺㷠π诺iĖoĖ
= 36738 watt
= Ƽo行Ƽm糯狞疟疟行io
= 492 HP
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
27
Perbandingantranmisi
1 Motor Puli A ΰ嫠ΰ㷠 = 劈㷠劈嫠
N2 = 嫠i㷠Ė铺i嫠行k闹
= 73232 Rpm
2 Puli B - Pinion C
Satuporos maka NA = NC
NA = 73232 Rpm
3 Pinion C ndash Roda Gigi D
ND = 劈品ΰ品劈劈
=嫠㷠i行Ƽ㷠Ƽ㷠破颇屏oĖi
= 15035Rpm
4 Roda Gigi D ndash Pinion E
Satuporosmaka ND=NE
ND = 15035Rpm
5 Pinion E ndash Roda Gigi F
NF = 劈琵ΰ琵劈毗
= 嫠闹ĖƼ闹㷠嫠闹m嫠㷠
= 398 Rpm 40 ࡨ Rpm
Torsi padarodagigiOslash 875 mm
T =鸟诺oĖ㷠胚诺iĖ
= Ƽo行Ƽm诺oĖ㷠气铺iĖ
= 8775Nm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
28
DayauntukmemutarporosrodagigiOslash 875 mm
P = 孽诺㷠π诺娘oĖ
= m行行闹诺㷠π诺嫠闹ĖoĖ
= 16734 watt
Torsipadaporospuli
T = 鸟诺oĖ㷠胚诺娘
= 嫠o行Ƽi诺oĖ㷠胚诺行ƼĖ
= 234Nm
Dayauntukmemutarporospuli
P = 孽诺㷠π诺娘oĖ
= 㷠Ƽi诺㷠π诺行ƼĖoĖ
= 17904 watt
= 嫠行kĖi糯狞疟疟行io
asymp 24 HP
Olehkarenaitu kitamengambil diesel dengandaya 24 HP
Daya yang ditransmisikan P = 24 HP
17904 W = Ῠ馆嫠石馆㷠) v = Ῠ馆嫠石馆㷠) 2972 馆嫠 石馆㷠 = 嫠行kĖi㷠k行㷠
馆嫠 石馆㷠 = 60242棺 (i)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
29
딸轨v硅棍逛闺锅轨 23 log 足飘前飘潜卒 = 幌嫠凰嫠 实0h果h04 实0912
log dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig
2
1
T
T = Ėk嫠㷠㷠Ƽ
log dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig
2
1
T
T = 0397
dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig
2
1
T
T = 249 (ii)
Dari persamaan (i) dan (ii) 60242十馆㷠馆㷠 实249
60242 + 馆㷠 = 249馆㷠
60242 = 149 馆㷠 馆㷠 = 40438 N 馆嫠 石404h棺实60242棺 馆嫠 = 100672 N
5 Massa per meter panjang sabuk (m)
m = Area x Panjang x Densitas
= A x 9886m x 1140kgm3= 9886 A kgm2
6 Gaya tarik sentrifugal (Tc)
Tc = m x V2
= 9886 A kgm2x (2972ms)2
= 9886 A x 8832784 N
= 873210o A N
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
30
7 Gaya tarik total
T = T1+ Tc
= 100672N+873210o A N (iii)
8 Gaya tarik maksimum pada sabuk (T)
T = As
= 410o A N (iv)
Dari persamaan (iii) dan (iv)
100672N+873210o A N = 410o A N
4732 10o A N = 100672 N
A = 212747 10能o桂㷠
A = 212747桂桂㷠
9 Daya yang ditransmisikan sabuk pada kecepatan v = 2935ms
P = )( 21 TT - v
= (100672 Nndash 40438N)2935 ms
= 17678679watt
= 2370 hP
v Daya yang ditransmisikan hanya 2370 hP hal ini dikarenakan pada
saat sabuk berputar terjadi selip antara sabuk dengan puli oleh karena itu daya
yang ditransmisikan tidak 24 hP
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
31
33 PerhitunganRoda Gigi
1 Dalam menghitung roda gigi AElig 124 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 8 mm
- Jumlah gigi (Z) 11
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 8 mm
= 2512 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 8 + 025 x 8 mm
= 18 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 8 mm x 11
= 88 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 88 mm ndash 2 (8mm + 025 x 8mm)
= 60 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 88 mm + 36 mm= 124 mm
f Adendum 1 m 8 mm
g Dedendum 125 m 10 mm
h Working depth 2 m 16 mm
i Total depth 225 m 18 mm
j Filled radius at root 04 m 32 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
32
2 Dalam menghitung roda gigi AElig875 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 14 mm
- Jumlah gigi (Z) 58
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 14 mm
= 4396 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 14 + 025 x 14 mm
= 315 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 14 mm x 58
= 812 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 812 mm ndash 2 (14 mm + 025 x 14 mm)
= 777 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 812 mm + 63 mm
= 875 mm
f Adendum 1 m 14 mm
g Dedendum 125 m 17 mm
h Working depth 2 m 28 mm
i Total depth 225 m 315 mm
j Filled radius at root 04 m 56 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
33
3 Dalam menghitung roda gigi AElig215 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 10 mm
- Jumlah gigi (Z) 17
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 10 mm
= 314 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 10 + 025 x 10 mm
= 225 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 10 mm x 17
= 170 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 170 mm ndash 2 (10 mm + 025 x 10 mm)
= 145 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 170 mm + 45 mm)
= 215 mm
f Adendum 1 m 10 mm
g Dedendum 125 m 125 mm
h Working depth 2 m 20 mm
i Total depth 225 m 225 mm
j Filled radius at root 04 m 4 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
34
4 Dalam menghitung roda gigi AElig604 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 8 mm
- Jumlah gigi (Z) 71
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 8 mm
= 2512 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 8 + 025 x 8 mm
= 18 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 8 mm x 71
= 568 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 568 mm ndash 2 (8 mm + 025 x 8 mm)
= 548 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 568 mm + 36 mm)
= 604 mm
f Adendum 1 m 8 mm
g Dedendum 125 m 10 mm
h Working depth 2 m 16 mm
i Total depth 225 m 18 mm
j Filled radius at root 04 m 32 mm
331 Menghitung Kekuatan Roda Gigi
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
35
1 kekuatan roda gigi AElig124 yang berfungsi sebagai pinion
a menghitung kecepatan pinion
Dalam menghitung kecepatan dari pinion dibutuhkan data-data
sebagai berikut
- Modul (m) 8 mm
- Jumlah gigi dari pinion (Tp) 11
- Jumlah putaran dari roda gigi pinion (柜颇) 124 rpm
- Jumlah gigi dari roda gigi (馆啤) 71
- Allowable Static Stress (fo) lampiran 4 105 kg桂桂㷠
- Lebar muka gigi (b) 15708 mm
- Faktor keamanan (Cs) lampiran 5 125
Kecepatan dari pinion adalah 惯 实挥果딸贵果柜贵100
实挥果桂果馆贵果柜贵100
实挥果8果11果124100
= 34264 mmenit
= 57 m detik
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
36
34 Desain Poros Roda Gigi
DesainPorosPulidanRodaGigi Pinion Dengan Gear
Diketahui P = 24 PK = 17904 watt T1 = 100672 N
N = 730 Rpm T2 = 40438 N
T1 T2 实25世
WGear = 3924 N
WPuli = 106635 N
σ = 40 Mpa = 40 N mm世 2
Km = 2
Kt = 2
DGear = 124 mm =RGear = 63 mm
DPuli = 795 mm = RPully = 3975 mm
Maka torsi yang di transmisikanoleh shaft
T = 鸟时oĖ㷠胚娘 实 嫠行kĖi时oĖ㷠胚时行ƼĖ = 234 Nm =234000Nmm
Bebankebawah vertical porospadapuli
= T1 + T2 + Wpuli =(100672 +40438 + 106635) N
= 247745 N
Torsi pada gear samapadaporos makabeban vertical keatasporospada gear
Ft = 孽捏扭泞狞暖实 㷠Ƽi时嫠Ė遣o㷠
= 39 x 103 N
Total bebanvertikalkeataspadaporos
Ft ndash Wgear = 3900 ndash 3924 = 386076 N
RC
386076 N
247745 N
RD
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
37
Dari momen di D
RC x 270 = 386076 x 380 + 247745 x 110
RC = 嫠io行Ėmmm嫩㷠行㷠闹嫠k闹㷠行Ė
RC = 6443 N
RD + 386076 = RC + 247745 N
RD = 6443 + 247745- 386076
RD = 110479 N
BM di gear danpuli = 0
BM di A = 386076 110 = 4246836 Nmm
BM di B = 247745 110 = 2715195 Nmm
BM maksimum di A maka M = MA = 4247 10Ƽ Nmm
Moment punter equvivalen
Te = 税ῨKm 时M邹㷠十ῨKt 时T邹㷠
= 税Ῠ2时4247 时10Ƽ邹㷠 十Ῠ2时24h时10Ƽ邹㷠
= 税721480h6 时10o 十2h6196 时10o
= 税957676h6 时10o
= 9786 10Ƽ Nmm
Te = 胚嫠o τ时dƼ
9786 10Ƽ = 气嫠o 时40딸h
dƼ = 12466242
d = 4995mm atau 50 mm
Diameter yang digunakan 50 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa poros pada mesin
dengan diameter 60 mm aman karena melebihi diameter yang diperlukan
yaitu 50 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
38
Gambar 32DesainPorosPulidanRoda Gigi Pinion
B C D
110 270
A C
BD
A
A
A
C D
B
B
D C
B
CD
(a) Space Diagram
(e) BM Diagram
(d) NFD
(c) SFD
(b) Torsi Diagram 234x103 Nmm
1241845Nmm
3048155Nmm
3924 N 106635 N
112895 N 277105 N
A B
110
Pinion Puli
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
39
DesainPorosRoda Gigi Pinion Dengan Gear
Diketahui T = 234x103Nmm
N = 150 Rpm
AC = 85 mm
BD = 85 mm
Dc = 215 mm = Rc = 175 mm
Dd = 604 mm = Rd = 302 mm
AB =290 mm
σ = 84 Nmm2
τ = 40 Mpa = 40 Nmm2
Θc = 80o
Wd = 810 N
Θc = 72o
Wc = 108 N
Km = 2
Kt = 2
Daya yang ditransmisikan
P x 60 = T2πN
P = 㷠Ƽi诺嫠Ėsup3㷠胚嫠闹ĖoĖ
= 36738 Kw
Karena Torsi kebawah di C dan di D sama Maka gayatangensialdigearC
FtC = 孽捏宁 =
㷠Ƽi诺嫠Ėsup3嫠行闹
= 1337 N
Ftcrsquo = 嫠ƼƼ行虐纽c嫠m
=4327 N
Gaya total kebawah di C = Ftc + Wc=4327 N + 108 N = 4435 N
Gaya tangensial gear D
FtD = 孽捏拧 =
㷠Ƽi诺嫠Ėsup3ƼĖ㷠 = 7748 N
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
40
Ftdrsquo = 行行im虐纽c嫠Ė
= 行行imĖ嫠om = 4612 N
Gaya total kebawah di C = FtD + WD=4612 N + 810 N = 5422 N
Maka RAdan RB = Reaksipada A dan B
RA + RB = 5422 N + 4435 N
= 9857 N
Momen di A
RB x 290 = 5422 x 205 + 4435 x 85
RB = 嫠嫠嫠嫠闹嫠Ė嫩Ƽ行ok行闹㷠kĖ
RB = 5133 N
RA = 9857 ndash 5133 = 4724 N
BM di C
MC = RA x 85
= 4724 x 85
= 401540Nmm
BM di D
MD = RB x 85
= 5133 x 85
= 436305Nmm
Maximum bending momen
M = MD = 436305Nmm
A
C D
B120
290
RB RA
5422 N 4435 N
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
41
MomenPuntirEquivalent
Te = 税ῨKmxM邹sup2十ῨKtxT邹sup2 = 税Ῠ2x4h6h05邹㷠 十Ῠ2x2h4≯10Ƽ邹sup2 = 税76x10嫠嫠 十219x10嫠嫠
= 税979x10嫠Ė
= 989 x 10闹 Nmm
989 x 10闹 Nmm = 气嫠o xτxdsup3
dsup3 = 1129275
d asymp 50 mm
untuk Equivalent bending momen ( Me)
Me = 嫠㷠 揍KmxM 十税ῨKwxM邹㷠十ῨKtxT邹] = 嫠㷠 揍Ῠ2x4h6h05邹十9890000] = 嫠㷠 1861610
= 930805Nmm
930805 Nmm= 气Ƽ㷠 xσbxdsup3
dsup3 = 1129275
d = 48 mm
darikedua diameter tersebutdiambil yang paling besar
d = 50 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa poros pada mesin
dengan diameter 65 mm aman karena melebihi diameter yang diperlukan
yaitu 50 mm Namun sebaiknya diameter poros yang digunakan adalah 60
mm tidak terlalu besar melebihi 50 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
42
3
A B
C D
120
290
A C
BD
A
A
A C D
B
B
D CB
C D
(a) Space Diagram
(e) BM Diagram
(d) NFD
(c) SFD
(b) Torsi Diagram 234x103 Nmm
436305 Nmm 401540 Nmm
4435N 5422N
5113 N 4724 N
Gambar 33DesainPorosRoda Gigi Pinion Dengan Gear
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
43
35 Menentukan Dimensi pasak
Pasakdigunakanuntukmenahangaya geser antara poros dengan rol
maupun poros dengan gear Bahanpasakterbuatdari ST 42
kekuatanbahandiketahuikekuatangesersebesar τ=40
Nmm2dankekuatantariksebesar
σ= 70 Nmm2
1 Kekuatanijin pasak
- Tegangantarikmaksimumpasak
σu = 70 Nmm2
σmax =σy
= 40 Nmm2
- Tegangangesermaksimumpasak
τ max = 嫠㷠σ max
= 嫠㷠40 Nmm㷠
= 20 Nmm㷠
2 Diameter poros diketahui 50 mm dari tabel didapat
w = 16 mm
t = 10mm
dan bila diketahui T = l x w x τ x 焦d = l x 16 x 42 x
a迷d = 16800 l N mm(i)
dan juga T = 靳學恘 x τ x 焦米 =
靳學恘 x 42 x a迷米 = 103 x 學迷恘N铰铰d (ii)
maka dari persamaan (i) dan (ii) didapat
l = 學迷米學迷恘梗铰铰d學恘密迷迷抈铰铰 = 61 31 mm
dan bila diketahui T = l x 缴d x σ x
焦d = l x 學迷d x 70 x
a迷d = 87510 l N mm(iii)
maka dari persamaan (ii) dan (iii) didapat
l = 學迷米學迷恘梗铰铰d密蜜a學迷抈铰铰 = 1177 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
44
maka dimensi pasak adalah w = 16 mm t = 10 mm l = 1177 mm
351 Lubangpasak
Proses penggefrasisan untuk lubangpasakw = 16 mm t = 10 mm l =
1177 mm dengan menggunakan 2 mata frais diameter 5 mm dan 16 mm dua
tahap Bahan poros baja ST 34 Sebelum proses pengefraisan terlebih dahulu
pastikan matafrais tidak dalam keadaan rusak
1 Waktu pengerjaan dengan mata frais 5 mm
Putaran (n) = 150 rpm
Sr = 018
Kedalaman (l) = 10 mm
Waktu untuk sekali pengefraisan
Tm =nSr
ld
30 +
=ĖƼ闹嫩ƼĖ嫠m嫠闹Ė
= 0167 menit
Pengefraisan dilakukan di 4 titik sehingga waktu pengefraisan
= 4 x 0167
= 0668 menit
Waktu setting = 5 menit
Waktu pengefraisan untuk mata frais 5 mm adalah 0668 + 5 = 5668menit
2 Waktu pengefraisan 16 mm dengan mata frais28 mm
Putaran (n) = 150 rpm
Sr = 018
Kedalaman(l) = 10 mm
Waktu untuk sekali pengefraisan
Tm =nSr
ld
30 +
=ĖƼ㷠闹嫩ƼĖ嫠m嫠闹Ė= 038 menit
Pengefraisan dilakukan di 4 titik sehingga waktu pengefraisan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
45
= 4 x 038
= 152 menit
Waktu setting = 5 menit
Waktu pengerjaan untuk mata frais 5 mm adalah 152 + 5 = 652 menit
Waktu total pengerjaan untuk pengefraisan lubang pasak= 12188 menit
atau 13 menit
36 Desain untuk rumah bearing
Untuk diameter bearing 40 mm diameter bor 17 mm lebar bearing 12
mm Dengan no bearing 203 hasil ini didapat dari tabel bearing maka tebal rumah
bearing adalah
Diketahui 逛 = 60 mm ( jarak antar baut)
w = 9465 N
σ ( tegangan bending cast iron) = 15 N桂桂㷠
棍实顺h灌逛2 σ l
棍实顺h94656021512
棍实radic47h25
t = 2175 mm
Untuk diameter bearing 50 mm diameter bor 20 mm lebar bearing 15
mm Dengan nomor bearing 304 hasil ini didapat dari tabel bearing maka tebal
rumah bearing adalah
Diketahui
a =70 mm ( jarak antar baut)
w = 1134 N
σ ( tegangan bending cast iron) = 15 N桂桂㷠
棍实顺h灌逛2 σ l
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
46
棍实顺h11h47021515
棍实税5292
t = 23 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa rumah bearing yang ada pada mesin adalah aman dengan tebal 25 mm
37 Perhitungan Las
Pengelasan yang ada pada kontruksi alat ini terbagi menjadi 2 jenis
untuk bagian rangka adalah las sudut dan las V menggunakan las listrik
Perhitungan kekuatan las pada sambungan tepi padarangka dengan tebal plat 10
mm panjang pengelasan 500 mm sehingga untuk memperhitungkan kekuatan las
ditentukan A dengan
A = 10mm sin 45 500 mm
= 10mm 0707 500 mm
= 3535 mm2
Elektroda yang digunakan E 6013
E 60 = Kekuatan tarik terendah setelah dilaskan adalah 60000 psi atau 420
Nmm2
1 = Posisi pengelasan mendatar vertical atas kepala dan horizontal
3 = Jenis listrik adalah DC poloaritas bolik (DC+) diameter elektroda 5 mm
arus 230 ndash 270 A tegangan 27-29 V
Tegangan yang terjadi pada sambungan adalah
Fmax = ƼĖĖ铺km嫠㷠
= 14715 N
AF max
=s
353551471 N
=s
= 0416 Nmm2
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
47
Tegangan tarik ijin las (st)
st = 05 s ijin
= 05 420 Nmm2
= 210 Nmm2
Karena s pengelasan lts ijin maka pengelasan aman
38 MenentukanKapasitasPenggilasanBatangSorghum
Kapsitaspenggilasan = keliling roll x jumlahputaran
= 2 π r x 40 Rpm
= 2 π 0105 x 40 Rpm
= 26376 mmenit
Kapasitas = kapasitaspenggilasan x beratsorghum x jumlahbatangsorghum
= 263 x 0125 kgm x 10
= 6594 Kgmenit x 60
= 3956 Kgjam
Atau 4000 Kgjam
Makakapasitasmesinpemerasbatangsorghuminiadalah 4000 Kgjam
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
48
BAB IV
PROSES PEMBUATAN ALAT 41 Pembuatan Mesin
Mesin ini dibuat atas kerjasama antara mahasiswa Teknik Universitas
Sebelas Maret dengan bengkel mesin Universitas Sebelas Maret Untuk
menyelesaikannya dibutuhkan waktu 3 bulan dan untuk pengetesan mesin
membutuhkan waktu 1 minggu
411 BahanYang Digunakan
a Dua buah rol dengan diameter 200 mm dan sebuah rol dengan diameter
250 mm sebagai penggilas
b Besi plat dengan tebal 10mm sebagai tempat penghantar nira dan
sorghum
c Besi profil U ukuran 150 x 38 x 38 mm sebagai rangka dan landasan
d Kayu jati ukuran 150 mm x 200 mm sebagai landasan mesin
e Kuningan plat sebagai bantalan geser metal
f Bearing
g Baut M 14 dan M 12 sebagai pengunci bantalan
h Besi diameter 60 mm dan 50 mm sebagai poros
412 Alat Yang Dibutuhkan
a Gergaji
b Mesin bubut
c Mesin bor
d Mesin gerinda
e Mesin las
f Meteran
g Siku mistar baja
h Amplas
i Catthinner
j Kapur
k kuas
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
49
413 Peta Operasi Kerja
Peta operasi kerja adalah Peta Kerja yang menggunakan urutan kerja
dengan jalan membagi pekerjaan tersebut kedalam elemen-elemen operasi
secara detail
Peta Operasi Kerja Pembuatan Roda Gigi dan Roll
Poros Roda Gigi 1 amp 2 Poros Rol 3 4 amp 5 Roda gigi
0-1 0-1 0-1
0-2 0-2 0-2
1-1
1-2
1-3
1-2
1-1
1-1
Di ukur dengan sket match
Operasi Bubut
Pemeriksaan ukuran
0-3
0-4
0-3
0-4
0-3
0-5
Di ukur dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan ukuran
Pembuatan cetakan
Pemeriksaan ukuran
Operasi pengecoran
Di ukur dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan ukuran
Pemeriksaan ukuran
Pemeriksaan ukuran
Operasi mesin bor
Pemeriksaan ukuran
0-4
Operasi mesin gerinda
Pemeriksaan ukuran
1-2
Dirakit
0-5
Proses Perlakuan panas
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
50
Resume
Langkah Kerja Pembuatan Poros Roda Gigi 1 amp 2
- Operasi 1 Proses pengukuran dengan sket match poros yang akan
Dibubut menandainya sesuai dengan ukuran masing-
masing poros
- Operasi 2 Proses pembubutan pada ujung kanan sepanjang 300 mm
dari diameter 70 mm menjadi diameter 65 mm
- Pemeriksaan 1 Diperiksa ukurannya
- Operasi 3 Mengukur dengan menggunakan sket match
- Operasi 4 Dilakukan proses pembubutan pada ujung kiri sepanjang
250 mm dari diameter 70 mm menjadi diameter 65 mm
- Pemeriksaan 2 Diperiksa ukurannya
- Operasi 5 Proses pengefraisan sepanjang 50 mm dengan kedalaman
7mm
- Pemeriksaan 3 Diperiksa ukurannya
Poses pengerjaan
Bahan cast iron grade 15 Oslash70 panjang 555 mm
1 Mengambil bahan dan perlengkapan mesin bubut
2 Mengecek ukuran bahan dan alat bantu yang diperlukan
3 Mempersiapkan mesin bubut dan perlengkapan yang lainya
4 Menyeting pahat dan putaran mesin bubut
5 Menyekam benda kerja sepanjang 180 mm
6 Membubut rata permukaan ujung benda kerja
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
51
7 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadiOslash 65 mm
sepanjang 500 mm
8 Membalik benda kerja
9 Menyekam benda kerja sepanjang 220 mm
10 Memfacing benda kerja sampai benda kerja berukuran panjang 550 mm
11 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadiOslash65 mm
sepanjang250 mm
12 Menganti pahat rata dengan pahat alur
13 Membubut alur benda kerja dengan posisi pahat alur 50 mm dari ujung
benda kerja sedalam 95 mm
14 Mengganti pahat alur dengan pahat rata
15 Melepas benda kerja
Poses pengerjaan
Bahan cast iron grade 15 Oslash 70 panjang 310 mm
1 Mengambil bahan dan perlengkapan mesin bubut
2 Mengecek ukuran bahan dan alat bantu yang diperlukan
3 Mempersiapkan mesin bubut dan perlengkapan yang lainya
4 Menyeting pahat dan putaran mesin bubut
5 Menyekam benda kerja sepanjang 100 mm
6 Membubut rata permukaan ujung benda kerja
7 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadi Oslash 65 mm
sepanjang 150 mm
8 Membalik benda kerja
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
52
9 Menyekam benda kerja sepanjang100 mm
10 Memfacing benda kerja sampai benda kerja berukuran panjang 300 mm
11 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadi Oslash65 mm
sepanjang 160 mm
12 Mengganti pahat rata dengan pahat alur
13 Membubut alur benda kerja dengan posisi pahat alur 50 mm dari ujung
benda kerja sepanjang 78 mm sedalam 95 mm
14 Mengganti pahat alur dengan pahat rata
15 Melepas benda kerja
Langkah Kerja Pembuatan Roda Gigi
- Operasi 1 Proses pengukuran dengan sket match dan meteran untuk
roda gigi yang akan dibuat
- Operasi 2 Proses pembuatan cetakan negative sesuai dengan ukuran
masing-masing roda gigi yang akan dibuat
- Pemeriksaan 1 Diperiksa ukurannya
- Operasi 3 Proses pengecoran dan pembentukan roda gigi
- Operasi 4 Proses penghalusan setelah proses pengecoran
- Operasi 5 Proses perlakuan panas dengan penambahan kadar carbon
untuk meningkatkan tingkat kekerasannya
- Pemeriksaan 2 Diperiksa ukurannya
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
53
Proses pengecoran untuk pembuatan Puli dan Roda Gigi
Gambar 41 Roda gigi lurus
a) Proses awal pembuatan cetakan ini dilakukan dengan terlebih dahulu
membuat model atau Pola dengan posisi model berada pada kedua
bagian cetakan yakni drag dan cope maka model dibuat dari dua keping
kayu (papan) yang digabungkandengan model yang berbentuk bundar
b) Pengerjaan berikutnya ialah pembuatan inti dimana inti (teras) ini dibuat
dari pasir cetak dari jenis Pasir minyak atau pasir kwarsa dengan
campuran minyak nabati
d) Urutan pekerjaan yang harus dilakukan dan dipersiapkan sebelum
pengisian pasir kedalam rangka cetak antara lain
- Menyiapkan plat (papan) landasan
- Tempatkan rangka cetak diatas papan untuk cetakan bawah (drag)
dengan pola inti (kayu) untuk kedudukan inti (teras) pasir
e) Pengisian pasir kedalam rangka cetak
f) Pembuatan saluran dengan cara memasangkan saluran secara tegak lurus
g) Pekerjaan berikutnya ialah menempatkan kembali rangka cetak yakni
menggabungkan kedua cetakan (drag dan cope) pada benda bulat
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
54
simetris ini sebenarnya tidak terlalu sulit dimana yang paling penting
adalah penempatan posisi kedudukan Intinya telah ditempatkan ditengah-
tengah rangka cetak dengan memposisikan lubang cope pada inti serta
posisi pen pengarah dari rangka cetak dalam keadaan sejajar maka posisi
rongga sudah sejajar
h) Proses penuangan merupakan proses yang menentukan keberhasilan
dalam pembentukan benda kerja oleh karena itu didalam pelaksanaannya
harus dilakukan secara hati-hati terutama dalam memperlakukan cetakan
ini Dan yang paling penting lagi dalam proses penuangan ini ialah faktor
keselamatan kerja alat-alat keselamatan kerja seperti sarung tangan
sepatu kaca mata dan lain-lain hendaknya sangat diperhatikan
Gambar 42 Proses penuangan ( Hardi Sujana 2008 )
Langkah Kerja Pembuatan Rumah Bantalan
- Operasi 1 Pengukuran benda kerja untuk rumah bantalan dengan
ukuran 100 mm x 100 mm
- Operasi 2 Proses pemotongan dengan menggunakan mesin las sesuai
dengan yangdirencanakan
- Operasi 3 Pengerjaan penghalusan bekas potongan las dengan
gerinda tangan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
55
- Pemeriksaan 1 Dilakukan pemeriksaan ukuran rumah bantalan
- Operasi 4 Pada bagian rangka yang sudah dilasdiberi tanda titik dan
dibor dengan menggunakan bor tangan untuk menjadi
diameter 80 mm
- Operasi 6 Pemeriksaan ukuran lubang yang telah di bor
Proses Perakitan Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum
Perakitan merupakan tahap terakhir dalam proses perancangan dan
pembuatan suatu mesin atau alat dimana suatu cara atau tindakan untuk
menempatkan dan memasang bagian-bagian dari suatu mesin yang digabung dari
satu kesatuan menurut pasangannya sehingga akan menjadi perakitan mesin yang
siap digunakan sesuai dengan fungsi yang direncanakan
Sebelum melakukan perakitan hendaknya memperhatikan beberapa hal sebagai
berikut
1 Komponen-komponen yang akan dirakit telah selesai dikerjakan dan telah
siap ukuran sesuai perencanaan
2 Komponen-komponen standar siap pakai ataupun dipasangkan
3 Mengetahui jumlah yang akan dirakit dan mengetahui cara pemasangannya
4 Mengetahui tempat dan urutan pemasangan dari masing-masing komponen
yang tersedia
5 Menyiapkan semua alat-alat bantu untuk proses perakitan
Langkah kerja
1 Memasang rol ke- 1 ke- 2 dan ke- 3 pada rangka yang pada kedua
ujungnya terlebih dahulu dipasang bantalan
2 Memasang roda gigi pada poros rol 1 2 dan 3 kemudian dipasak
3 Memasang roda gigi pada sisi luar poros rol kemudian dipasak
4 Memasang poros transmisi pada rangka yang kedua ujungnya dipasangi
bantalan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
56
5 Memasang puli roda gigi pinion dan roda gigi pada poros transmisi
kemudian dipasak
6 Mengecek semua kondisi sambungan dan pergerakan dari roda-roda gigi
42 Perawatan Alat
Perawatan adalah suatu kegiatan atau pekerjaan yang bertujuan untuk
memperpanjang umur mesin Dengan adanya perawatan diharapkan mesin dapat
selalu dalam kondisi siap pakai dan bekerja dengan baik Jenis perawatan tersebut
adalah mengupayakan pencegahan kerusakan sedini mungkin dengan cara
perawatan secara rutin maupun secara berkala
Adapun alasan-alasan yang mendasari diperlukannya perawatan adalah
a Mesin lebih tahan lama dan berfungsi dengan baik
b Menghindari kerusakan sedini mungkin
c Mengurangi penggantian komponen yang rusak dikarenakan sering
dalam pemakaian
Pemeliharaan alat ini mencakup seluruh rangkaian dan komponen mesin pemeras
sorghum yang meliputi
1 Poros dan Rol
Hal-hal yang perlu dilakukan dalam pemeliharaan poros dan rol adalah
a Rol setelah selesai digunakan dibersihkan dari sisa-sisa kotoran dan cairan
yang masih menempel
b Antara poros dan bearing diberi pelumas agar dapat berputar dengan lancar
2 Roda gigi
Hal-hal yang dilakukan untuk perawatan roda gigi
a Melumasi roda gigi tersebut supaya gesekannya dapat lebih halus dan
tidak cepat aus
b Setiap selesai digunakan roda gigi harus dibersihkan dan dicek untuk
mengetahui keadaan gigi-giginya
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
57
3 Rangka
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan rangka adalah
a Mengecat rangka untuk menghindari karat dan keropos
b Membersihkan rangka setelah digunakan untuk menggilas tebu
c Memeriksa sambungan las pada rangka secara berkala
4 Bantalan
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan bantalan
a Melumasi bantalan dengan grease
b Dalam penggunaan apabila perputaran poros dan rol terasa berat dan
suaranya agak kasar maka harus dicek keadaan bantalannya masih dalam
keadaan baik atau tidak
5 Puli dan sabuk
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan puli dan sabuk
a Memeriksa sabuk sebelum digunakan untuk memeras batang sorghum
b Setelah selesai digunakan membersihkan puli dan sabuk dari kotoran dan
debu
6 Diesel
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan diesel
a Mengecek selalu kondisi air pendingin pada mesin diesel
b Mengecek putaran mesin diesel apakah stabil atau tidaknya bila tidak
segera melakukan pengecekan mesin diesel secara menyeluruh
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
58
43 Analisa Biaya Komponen Mesin
Tabel 41 a Biaya Komponen Mesin
No Jenis Komponen Jumlah Harga satuan (Rp)
Harga (Rp)
1 Gear Oslash 20 l = 15 cm 3 30 kg 20000 kg 1800000 2 Gear Oslash 10 l = 10 cm 2 40 kg 20000 kg 1600000 3 Pulley Oslash 100 l = 15 cm 1 100 kg 20000 kg 2000000 4 Gear Oslash 80 l = 15 cm 1 120 kg 20000 kg 2400000 5 Gear Oslash 60 l = 15 cm 1 80 kg 20000 kg 1600000 6 Roller Oslash 20 p = 35 cm 2 60 kg 20000 kg 2400000 7 Roller Oslash 22 l = 15 cm 1 80 kg 20000 kg 1600000 8 Poros penggerak roda gigi 2 20 kg 20000 kg 800000 9 Poros roller 3 15 kg 20000 kg 900000 10 Pasak p=15x1x1 cm 1022000 220000
11 Baut Oslash 26 mm Baut besar untuk dudukan
8 10000 80000
12 Baut Oslash 26 mm Baut pengunci roller
4 15000 60000
13 Plat U p= 10x6x1cm 10m 70000 700000
14 Baut Oslash 22 mm Baut pengunci roda gigi
8 10000 80000
15 Baut Oslash 24 mm Baut penyetel horisontal
2 15000 30000
16 Bearing roller Oslash 40 mm 680000 480000 17 Bearing gear Oslash 50 mm 2 110000 220000 18 Bantalan jati 1000000
19 Beaya Transport mesin dari kudus
750000
20 Beaya lain-lain 250000 Total dana 18980000
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
59
b Honor Teknisi
No Nama Anggaran Waktu Biaya (Rp)
Total (Rp)
1 Honor Teknisi pembuatan 3 buah roller (1 orang )
1 bulan 600000 600000
2 Honor Teknisi pembuatan 5 buah roda gigi pinion (1orang )
2 minggu
600000 600000
3 Honor Teknisi pembuatan 2 buah roda gigi besar (1 orang )
2 minggu
500000 500000
4 Honor Teknisi pembuatan 1 buah pulley (1 orang )
2 minggu
300000 300000
5 Honor Teknisi pembuatan 3 buah mantel roller (1 orang )
3 minggu
1200000 1200000
Total 3200000
Biaya total pembuatan mesin pemeras batang sorghum
Biaya teknisi Rp 320000000
Biaya komponen mesin Rp 1898000000 +
Rp 2218000000
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
60
BAB V
PENUTUP
51 Kesimpulan
Dari hasil Re-Kalkulasi Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum ini
dapat disimpulkan
1 Mesin pemeras batang sorghum ini bekerja dengan menggunakan
penggerak diesel dengan daya 24 hP dan putaran 1420 Rpm
2 Mesin Pemeras Batang Sorghum ini memiliki kapasitas 4000 kgjam
3 Total biaya untuk membuat Mesin Pemeras Batang Sorghum sebesar
Rp22180000-
4 Mesin Pemeras Batang Sorghum ini memiliki tiga buah roller dengan
putaran 40 Rpm dan tiga tingkatan sistem transmisi dengan tiga buah
poros penyangga
52 Saran
Terkait dengan referensi dan data yang didapat masih kurang maka
perhitungan dilakukan dengan asumsi data sehingga bila dilakukan perhitungan
ulang jawaban yangdiasumsikan masih kurang akurat dan kurang tepat
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
61
DAFTAR PUSTAKA
J E Shigley dan Larry D M 1995 ldquoPerancanaan Teknik Mesinrdquo jilid II Edisi
keempat ErlanggaJakarta
Jutz H dan Scharkus E 1996 ldquo Westerman Table for The Metal Traderdquo New
Delhi Weley Eastern Limited
Khurmi RS amp Gupta JK 2002 Machine DesignSCHadamp Company LTD
Ram Nagar-New Delhi
Popov EP 1996 Mekanika Teknik (Machine of Material) Erlangga Jakarta
Sato T dan N Sugiarto H 1994 ldquoMenggambar Mesin Menurut Standart Isordquo PT
Pradya Paramita jakarta
Sularso dan Suga K 1987 Dasar dan PemilihanElemenMesin Cetakankeenam
PradnyaParamitha Jakarta
KenyonWdanGinting D 1985 Dasar-dasarPengelasanErlangga Jakarta
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
15
2451 Perencanaan Puli dan Sabuk
1 Perbandingan kecepatan
Perbandingan antara kecepatan puli penggerak dengan puli pengikut
ditulis dengan persamaan sebagai berikut 潜前实融前融潜 (23)
Dimana
D1 = Diameter puli penggerak (mm)
D2 = Diameter puli pengikut (mm)
N1 = Kecepatan puli penggerak (Rpm)
N2 = Kecepatan puli pengikut (Rpm)
2 Kecepatan linier sabuk
Kecepatan linier sabuk dapat ditulis dengan matematis sebagai berikut
v = 60
Ndp (24)
Dimana
v = Kecepatan linier sabuk (ms)
d = Diameter puli pengikut (mm)
N = Putaran puli pengikut (Rpm)
3 Panjang Sabuk
Panjang sabuk adalah panjang total dari sabuk yang digunakan untuk
menghubungkan puli penggerak dengan puli pengikut Dalam perancangan
ini digunakan sabuk terbuka
(Khurmi RS 2002)
Gambar 24 Panjang Sabuk dan Sudut Kontak Pada Sabuk Terbuka
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
16
Persamaan panjang total sabuk terbuka dapat ditulis sebagai berikut
(Khurmi RS 2002)
dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig -+++=
xrr
xrrL2
2121
)(2)(p (25)
Dimana
L = Panjang total sabuk (mm)
x = Jarak titik pusat puli penggerak dengan puli pengikut (mm)
r1 = Jari-jari puli kecil (mm)
r2 = Jari-jari puli besar (mm)
4 Perbandingan tegangan pada sisi kencang dan sisi kendor
Persamaan perbandingan tegangan antara sisi kencang dengan sisi kendor
dapat ditulis sebagai berikut (Khurmi RS 2002)
bqm coseclog322
1 =T
T (26)
Dimana
T1 = Tegangan tight side sabuk (N)
T2 = Tegangan slack side sabuk (N)
micro = Koefisien gesek
θ = Sudut kontak (rad)
β = Sudut alur puli (o)
5 Sudut kerja puli (α)
Persamaan sudut kerja puli dapat ditulis dengan persamaan sebagai berikut
(Khurmi RS 2002)
Sin α = X
rr112 -
(untuk sabuk terbuka) (27)
Sudut kontak puli
θ = (180 ndash 2 α) 180p
rad (untuk sabuk tertutup) (28)
6 Kecepatan sabuk (v)
Besarnya kecepatan sabuk dapat dihitung dengan persamaan sebagai
berikut (Khurmi RS 2002)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
17
v = 60
Ndp (29)
Dimana
v = Kecepatan sabuk (ms)
d = Diameter sabuk (mm)
N = Putaran sabuk (rpm)
7 Daya yang ditransmisikan oleh sabuk
Persamaan daya yang dipindahkan oleh sabuk dapat ditulis dengan
persamaan sebagai berikut (Khurmi RS 2002)
P = (T1 - T2) v n (210)
Dimana
P = Daya yang dipindahkan oleh sabuk (W)
T1 = Tegangan tight side sabuk (N)
T2 = Tegangan slack side sabuk (N)
v = Kecepatan sabuk (ms)
n = Banyak sabuk
25 Pasak
Pasak adalah salah satu penahan beban dimana beban yang timbul atau
beban yang terjadi adalah beban geser dan beban bending Pada perancangan
pasak dalam memilih besar pasak tergantung dari besar perhitungan antara
perhitungan menurut tegangan geser dan tegangan bending
1 Tegangan geser
Tegangan geser adalah tegangan yang disebabkan oleh gaya yang bekerja
sepanjangsejajar dengan luas penampang gaya
Persamaan yang digunakan adalah
AF
=t (211)
Dimana
t = Tegangan geser (Nmm2)
F = Gaya (N)
A = Luas penampang (mm2) (Khurmi dan Gupta 2002)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
18
2 Tegangan bending
Dimana rumus yang digunakan
ws =oIYM
(212)
Y
IZ o= (213)
ws =ZM
(214)
Dimana
M = Momen lentur
Y = Jarak sumbu netral ke titik tempat tegangan yang ditinjau
ws = Tegangan lentur
oI
= Momen inersia
Z = Section modulus
26 Statika
Statika adalah ilmu yang mempelajari tentang statika dari suatu beban
terhadap gaya-gaya dan juga beban yang mungkin ada pada bahan tersebut
Dalam ilmu statika keberadaan gaya-gaya yang mempengaruhi sistem menjadi
suatu obyek tinjauan utama Sedangkan dalam perhitungan kekuatan rangka
gaya-gaya yang diperhitungkan adalah gaya luar dan gaya dalam
261 Gaya Luar
Beban
Reaksi Reaksi
Beban puli
Gambar 25 Sketsa Prinsip Statika Kesetimbangan
( Popov EP 1996 )
Beban roda gigi
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
19
Adalah gaya yang diakibatkan oleh beban yang berasal dari luar sistem
yang pada umumnya menciptakan kestabilan konstruksi Gaya luar dapat berupa
gaya vertikal horisontal dan momen puntir Pada persamaan statis tertentu untuk
menghitung besarnya gaya yang bekerja harus memenuhi syarat dari
kesetimbangan
ΣFx = 0 (215)
ΣFy = 0 (216)
ΣM = 0 (217)
262 Gaya Dalam
Gaya dalam dapat dibedakan menjadi
1 Gaya normal (normal force) adalah gaya yang bekerja sejajar sumbu
batang
2 Gaya lintang geser (shearing force) adalah gaya yeng bekerja tegak lurus
sumbu batang
3 Momen lentur (bending momen)
Persamaan kesetimbangannya adalah (Popov EP 1996)
sect Σ F = 0 atau Σ Fx = 0
Σ Fy = 0 (tidak ada gaya resultan yang bekerja pada suatu benda)
sect Σ M = 0 atau Σ Mx = 0
Σ My = 0 (tidak ada resultan momen yang bekerja pada suatu benda)
263 Tumpuan
Dalam ilmu statika tumpuan dibagi atas
1 Tumpuan rolpenghubung
Tumpuan ini dapat menahan gaya pada arah tegak lurus penumpu
biasanya penumpu ini disimbolkan dengan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
20
Gambar 26 Sketsa Reaksi Tumpuan Rol
2 Tumpuan sendi
Tumpuan ini dapat menahan gaya dalam segala arah
Gambar 27 Sketsa Reaksi Tumpuan Sendi
264 Diagram Gaya Dalam
Diagram gaya dalam adalah diagram yang menggambarkan besarnya
gaya dalam yang terjadi pada suatu konstruksi Sedang macam-macam diagram
gaya dalam itu sendiri sebagai berikut
1 Diagram gaya normal (NFD)
Yaitu diagram yang menggambarkan besarnya gaya normal yang terjadi
pada suatu konstruksi
2 Diagram gaya geser (SFD)
Yaitu diagram yang menggambarkan besarnya gaya geser yang terjadi
pada suatu konstruksi
3 Diagram moment (BMD)
Yaitu diagram yang menggambarkan besarnya momen lentur yang terjadi
pada suatu konstruksi
27 Mesin Bubut
Proses permesinan adalah waktu yang dibutuhkan untuk mengerjakan
elemen-elemen mesin yang meliputi proses kerja mesin dan waktu pemasangan
Reaksi
Reaksi
Reaksi
( Popov EP 1996 )
( Popov EP 1996 )
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
21
Pada umumnya mesin-mesin perkakas mempunyai bagian utama yaitu
a Motor penggerak (sumber tenaga)
b Kotak transmisi (roda-roda gigi pengatur putaran)
c Pemegang benda kerja
d Pemegang pahatalat potong
Prinsip kerja mesin mesin bubut adalah benda kerja yang berputar dan
pahat yang menyayat baik memanjang maupun melintang Sedangkan macam-
macam pekerjaan yang dapat dikerjakan dengan mesin ini adalah antara lain
- Pembubutan memanjang dan melintang
- Pengeboran
- Pembubutan dalam atau memperbesar lubang
- Membubut ulir luar dan dalam
Perhitungan waktu kerja mesin bubut adalah
1 Kecepatan pemotongan (v)
V = πD (218)
Dimana
D = diameter banda kerja (mm)
N = kecepatan putaran (rpm)
2 Pemakanan memanjang
Waktu permesinan pada pemakanan memanjang adalah
n = d
v
1000p
(219)
Tm = nS
L
r (220)
Dimana
Tm = waktu permesinan memanjang (menit)
L = panjang pemakanan (mm)
S = pemakanan (mmput)
n = putaran mesin (Rpm)
d = diameter benda kerja (mm)
v = kecepatan pemakanan (mmnt)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
22
3 Pada pembubutan melintang
Waktu permesinan yang dibutuhkan pada waktu pembubutan melitang
adalah
Tm = nS
r
r (221)
Dimana
r = jari-jari bahan (mm)
28 Pengecoran atau penuangan (casting)
Pengecoran atau penuangan (casting) merupakan salah satu proses
pembentukan bahan bakubahan benda kerja yang relatif mahal dimana
pengendalian kualitas benda kerja dimulai sejak bahan masih dalam keadaan
mentah Komposisi unsur serta kadarnya dianalisis agar diperoleh suatu sifat
bahan sesuai dengan kebutuhan sifat produk yang direncanakan namun dengan
komposisi yang homogen serta larut dalam keadaan padat
Proses penuangan juga merupakan seni pengolahan logam menjadi bentuk
benda kerja yang paling tua dan mungkin sebelum pembentukan dengan
panyayatan (chipping) dilakukan Sebagai mana ditemukan dalam artifacts kuno
menunjukkan bukti keterampilan yang luar biasa dalam pembentukan benda dari
bahan logam dengan menuangkan logam yang telah dicairkan (molten metals)
kedalam cetakan pasir khusus menjadi bentuk tertentu Pengecoran dengan
menggunakan cetakan pasir juga merupakan teknologi yang menuangkan larutan
cair dari logam secara hati-hati kedalam cetakan pasir yang sudah dipersiapkan
dengan hasil yang mendekati sempurna Oleh karena itulah proses pembentukan
melalui teknik penuangan ini juga digunakan pada level kebangsawanan seperti
pembuatan benda-benda seni seperti ornament alam dan alat memasak dan lain-
lain
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
23
BAB III
PERENCANAAN DAN PERHITUNGAN
31 Cara KerjaSistemTransmisiPadaMesinPemerasBatangSorghum
Cara kerja mesin ini adalah tenaga dari motor diesel akan dipindahkan
melalui belt menuju puli besar setelah itu putaran ditransmisikan melalui roda gigi
transportir pertama ke roda gigi sedang kemudian putaran itu ditransmisikan lagi
oleh roda gigi transportir kedua ke roda gigi besar Putaran roda gigi besar ini
dihubungkan dengan roda gigi pada rol depan sehingga poros rol berputar
Selanjutnya putaran poros rol depan ini ditransmisikan ke poros rol atas dan
belakang melalui tiga buah roda gigi sehingga poros rol atas dan belakang dapat
berputar Putaran ketiga buah rol dibuat searah agar saat batangsorghum
dimasukkan batangsorghum dapat terbawa oleh rol
Secara garis besar proses mesin pemeras batangsorghum adalah mula-
mula batangsorghum dimasukkan antara rol atas dan rol depan kemudian rol
menggilas batangsorghum Penggilasan rol pertama masih tersisa nira dalam
ampas yang kemudian digilas kembali oleh rol belakang sehingga tidak ada lagi
nira yang tersisa dalam ampas Nira tersebut akan jatuh ke penadah yang telah
disediakan Nira yang telah terkumpul dalam penadah tersebut dapat langsung
digunakan untuk proses pembuatan bio etanol selanjutnya
32 PerencanaanPulidanSabuk
Diketahuispesifikasitransmisipadamesinpemerasbatangsorghumdandiesel
sebagaiberikut
1 Putarandiesel ( 1N ) = 1420 Rpm
2 Diameter puli yang digerakan ( 2D ) = 795 mm
3 Panjangsumbupuli dieseldanpuli yang digerakkan( x ) = 4m
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
24
Analisa perhitungan
1 Kecepatan sabuk
V = p 1d 抈學恘迷
= 米學 酵迷 學酵學 d迷恘迷
= 2972 ms
2 Panjang sabuk yang digunakan
dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig -+++=
x
ddxddL
4
)(2)(
2
221
21
p
= 157Ῠ04十0795邹十24十族ῨĖi能Ė行k闹邹潜ii 祖
=157(1195)+8+Ῠ能ĖƼk闹邹潜嫠o
=1876+8+001
=9886 m
3 Sudut kontak (q ) yang terjadi pada sabuk antara puli diesel dan pulimesin
pemeras batang sorghum
Gambar31Sabukdanpuli
x = 4 m
B Puli diesel
Puli yang digerakkan
A
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
25
Untuksabukterbuka sudutsinggung yang terjadiantarasabukdanpuli
Sin x
dd
x
rr
21212 -
=-
=a
= Ė行k闹能Ėi㷠i
a = 滚轨柜能嫠00495
= 283deg
Sudut kontak puli pada motor
θ = (180deg ndash 2 α) 180p
= (180deg ndash 2 283deg) 180
143
= (17434deg) 01744
= 304rad
Sudut kontak puli pada roda gigi
θ = (180deg+ 2 α) 180p
= (180deg + 2 283deg) 180
143
= (18566deg) 01744= 304 rad
4 Koefisien gesekan
micro = 054 ndash d恘學ad恘嫩剿
= 054 ndash d恘學ad恘嫩d幂蜜d
= 054 ndash d恘學密d米d
= 054 - 0233= 03
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
26
MenghitungBesarnyaKapasitasMesinPemerasBatangSorghum
Luassatubatangsorghum故实挥辊㷠
= 314 (12)2
= 452 16 mm2
Luassepuluhbatangsorghum = 452 16 mm2 x 10 batang
= 4521 6 mm2
Gaya pemerasanadalah
(Ft) = 鸟拟
= 嫠㷠iĖƼi念鸟狞i闹㷠嫠o弄弄潜
= 274kN
Gaya perasdengansudut 70
Ft = 2740 N cos 70
= 8375 N
Kemudianuntukmenentukandaya yang
diperlukanpadamesinpemerastebuiniadalahsebagaiberikut
Torsi padarolatas
T = Gaya x frac12 diameter
= 8375N x 0105 m
= 8775Nm
Dayauntukmemutarrol
P =m行行闹娘弄诺㷠π诺iĖoĖ
= 36738 watt
= Ƽo行Ƽm糯狞疟疟行io
= 492 HP
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
27
Perbandingantranmisi
1 Motor Puli A ΰ嫠ΰ㷠 = 劈㷠劈嫠
N2 = 嫠i㷠Ė铺i嫠行k闹
= 73232 Rpm
2 Puli B - Pinion C
Satuporos maka NA = NC
NA = 73232 Rpm
3 Pinion C ndash Roda Gigi D
ND = 劈品ΰ品劈劈
=嫠㷠i行Ƽ㷠Ƽ㷠破颇屏oĖi
= 15035Rpm
4 Roda Gigi D ndash Pinion E
Satuporosmaka ND=NE
ND = 15035Rpm
5 Pinion E ndash Roda Gigi F
NF = 劈琵ΰ琵劈毗
= 嫠闹ĖƼ闹㷠嫠闹m嫠㷠
= 398 Rpm 40 ࡨ Rpm
Torsi padarodagigiOslash 875 mm
T =鸟诺oĖ㷠胚诺iĖ
= Ƽo行Ƽm诺oĖ㷠气铺iĖ
= 8775Nm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
28
DayauntukmemutarporosrodagigiOslash 875 mm
P = 孽诺㷠π诺娘oĖ
= m行行闹诺㷠π诺嫠闹ĖoĖ
= 16734 watt
Torsipadaporospuli
T = 鸟诺oĖ㷠胚诺娘
= 嫠o行Ƽi诺oĖ㷠胚诺行ƼĖ
= 234Nm
Dayauntukmemutarporospuli
P = 孽诺㷠π诺娘oĖ
= 㷠Ƽi诺㷠π诺行ƼĖoĖ
= 17904 watt
= 嫠行kĖi糯狞疟疟行io
asymp 24 HP
Olehkarenaitu kitamengambil diesel dengandaya 24 HP
Daya yang ditransmisikan P = 24 HP
17904 W = Ῠ馆嫠石馆㷠) v = Ῠ馆嫠石馆㷠) 2972 馆嫠 石馆㷠 = 嫠行kĖi㷠k行㷠
馆嫠 石馆㷠 = 60242棺 (i)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
29
딸轨v硅棍逛闺锅轨 23 log 足飘前飘潜卒 = 幌嫠凰嫠 实0h果h04 实0912
log dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig
2
1
T
T = Ėk嫠㷠㷠Ƽ
log dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig
2
1
T
T = 0397
dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig
2
1
T
T = 249 (ii)
Dari persamaan (i) dan (ii) 60242十馆㷠馆㷠 实249
60242 + 馆㷠 = 249馆㷠
60242 = 149 馆㷠 馆㷠 = 40438 N 馆嫠 石404h棺实60242棺 馆嫠 = 100672 N
5 Massa per meter panjang sabuk (m)
m = Area x Panjang x Densitas
= A x 9886m x 1140kgm3= 9886 A kgm2
6 Gaya tarik sentrifugal (Tc)
Tc = m x V2
= 9886 A kgm2x (2972ms)2
= 9886 A x 8832784 N
= 873210o A N
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
30
7 Gaya tarik total
T = T1+ Tc
= 100672N+873210o A N (iii)
8 Gaya tarik maksimum pada sabuk (T)
T = As
= 410o A N (iv)
Dari persamaan (iii) dan (iv)
100672N+873210o A N = 410o A N
4732 10o A N = 100672 N
A = 212747 10能o桂㷠
A = 212747桂桂㷠
9 Daya yang ditransmisikan sabuk pada kecepatan v = 2935ms
P = )( 21 TT - v
= (100672 Nndash 40438N)2935 ms
= 17678679watt
= 2370 hP
v Daya yang ditransmisikan hanya 2370 hP hal ini dikarenakan pada
saat sabuk berputar terjadi selip antara sabuk dengan puli oleh karena itu daya
yang ditransmisikan tidak 24 hP
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
31
33 PerhitunganRoda Gigi
1 Dalam menghitung roda gigi AElig 124 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 8 mm
- Jumlah gigi (Z) 11
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 8 mm
= 2512 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 8 + 025 x 8 mm
= 18 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 8 mm x 11
= 88 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 88 mm ndash 2 (8mm + 025 x 8mm)
= 60 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 88 mm + 36 mm= 124 mm
f Adendum 1 m 8 mm
g Dedendum 125 m 10 mm
h Working depth 2 m 16 mm
i Total depth 225 m 18 mm
j Filled radius at root 04 m 32 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
32
2 Dalam menghitung roda gigi AElig875 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 14 mm
- Jumlah gigi (Z) 58
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 14 mm
= 4396 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 14 + 025 x 14 mm
= 315 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 14 mm x 58
= 812 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 812 mm ndash 2 (14 mm + 025 x 14 mm)
= 777 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 812 mm + 63 mm
= 875 mm
f Adendum 1 m 14 mm
g Dedendum 125 m 17 mm
h Working depth 2 m 28 mm
i Total depth 225 m 315 mm
j Filled radius at root 04 m 56 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
33
3 Dalam menghitung roda gigi AElig215 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 10 mm
- Jumlah gigi (Z) 17
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 10 mm
= 314 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 10 + 025 x 10 mm
= 225 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 10 mm x 17
= 170 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 170 mm ndash 2 (10 mm + 025 x 10 mm)
= 145 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 170 mm + 45 mm)
= 215 mm
f Adendum 1 m 10 mm
g Dedendum 125 m 125 mm
h Working depth 2 m 20 mm
i Total depth 225 m 225 mm
j Filled radius at root 04 m 4 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
34
4 Dalam menghitung roda gigi AElig604 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 8 mm
- Jumlah gigi (Z) 71
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 8 mm
= 2512 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 8 + 025 x 8 mm
= 18 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 8 mm x 71
= 568 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 568 mm ndash 2 (8 mm + 025 x 8 mm)
= 548 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 568 mm + 36 mm)
= 604 mm
f Adendum 1 m 8 mm
g Dedendum 125 m 10 mm
h Working depth 2 m 16 mm
i Total depth 225 m 18 mm
j Filled radius at root 04 m 32 mm
331 Menghitung Kekuatan Roda Gigi
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
35
1 kekuatan roda gigi AElig124 yang berfungsi sebagai pinion
a menghitung kecepatan pinion
Dalam menghitung kecepatan dari pinion dibutuhkan data-data
sebagai berikut
- Modul (m) 8 mm
- Jumlah gigi dari pinion (Tp) 11
- Jumlah putaran dari roda gigi pinion (柜颇) 124 rpm
- Jumlah gigi dari roda gigi (馆啤) 71
- Allowable Static Stress (fo) lampiran 4 105 kg桂桂㷠
- Lebar muka gigi (b) 15708 mm
- Faktor keamanan (Cs) lampiran 5 125
Kecepatan dari pinion adalah 惯 实挥果딸贵果柜贵100
实挥果桂果馆贵果柜贵100
实挥果8果11果124100
= 34264 mmenit
= 57 m detik
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
36
34 Desain Poros Roda Gigi
DesainPorosPulidanRodaGigi Pinion Dengan Gear
Diketahui P = 24 PK = 17904 watt T1 = 100672 N
N = 730 Rpm T2 = 40438 N
T1 T2 实25世
WGear = 3924 N
WPuli = 106635 N
σ = 40 Mpa = 40 N mm世 2
Km = 2
Kt = 2
DGear = 124 mm =RGear = 63 mm
DPuli = 795 mm = RPully = 3975 mm
Maka torsi yang di transmisikanoleh shaft
T = 鸟时oĖ㷠胚娘 实 嫠行kĖi时oĖ㷠胚时行ƼĖ = 234 Nm =234000Nmm
Bebankebawah vertical porospadapuli
= T1 + T2 + Wpuli =(100672 +40438 + 106635) N
= 247745 N
Torsi pada gear samapadaporos makabeban vertical keatasporospada gear
Ft = 孽捏扭泞狞暖实 㷠Ƽi时嫠Ė遣o㷠
= 39 x 103 N
Total bebanvertikalkeataspadaporos
Ft ndash Wgear = 3900 ndash 3924 = 386076 N
RC
386076 N
247745 N
RD
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
37
Dari momen di D
RC x 270 = 386076 x 380 + 247745 x 110
RC = 嫠io行Ėmmm嫩㷠行㷠闹嫠k闹㷠行Ė
RC = 6443 N
RD + 386076 = RC + 247745 N
RD = 6443 + 247745- 386076
RD = 110479 N
BM di gear danpuli = 0
BM di A = 386076 110 = 4246836 Nmm
BM di B = 247745 110 = 2715195 Nmm
BM maksimum di A maka M = MA = 4247 10Ƽ Nmm
Moment punter equvivalen
Te = 税ῨKm 时M邹㷠十ῨKt 时T邹㷠
= 税Ῠ2时4247 时10Ƽ邹㷠 十Ῠ2时24h时10Ƽ邹㷠
= 税721480h6 时10o 十2h6196 时10o
= 税957676h6 时10o
= 9786 10Ƽ Nmm
Te = 胚嫠o τ时dƼ
9786 10Ƽ = 气嫠o 时40딸h
dƼ = 12466242
d = 4995mm atau 50 mm
Diameter yang digunakan 50 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa poros pada mesin
dengan diameter 60 mm aman karena melebihi diameter yang diperlukan
yaitu 50 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
38
Gambar 32DesainPorosPulidanRoda Gigi Pinion
B C D
110 270
A C
BD
A
A
A
C D
B
B
D C
B
CD
(a) Space Diagram
(e) BM Diagram
(d) NFD
(c) SFD
(b) Torsi Diagram 234x103 Nmm
1241845Nmm
3048155Nmm
3924 N 106635 N
112895 N 277105 N
A B
110
Pinion Puli
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
39
DesainPorosRoda Gigi Pinion Dengan Gear
Diketahui T = 234x103Nmm
N = 150 Rpm
AC = 85 mm
BD = 85 mm
Dc = 215 mm = Rc = 175 mm
Dd = 604 mm = Rd = 302 mm
AB =290 mm
σ = 84 Nmm2
τ = 40 Mpa = 40 Nmm2
Θc = 80o
Wd = 810 N
Θc = 72o
Wc = 108 N
Km = 2
Kt = 2
Daya yang ditransmisikan
P x 60 = T2πN
P = 㷠Ƽi诺嫠Ėsup3㷠胚嫠闹ĖoĖ
= 36738 Kw
Karena Torsi kebawah di C dan di D sama Maka gayatangensialdigearC
FtC = 孽捏宁 =
㷠Ƽi诺嫠Ėsup3嫠行闹
= 1337 N
Ftcrsquo = 嫠ƼƼ行虐纽c嫠m
=4327 N
Gaya total kebawah di C = Ftc + Wc=4327 N + 108 N = 4435 N
Gaya tangensial gear D
FtD = 孽捏拧 =
㷠Ƽi诺嫠Ėsup3ƼĖ㷠 = 7748 N
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
40
Ftdrsquo = 行行im虐纽c嫠Ė
= 行行imĖ嫠om = 4612 N
Gaya total kebawah di C = FtD + WD=4612 N + 810 N = 5422 N
Maka RAdan RB = Reaksipada A dan B
RA + RB = 5422 N + 4435 N
= 9857 N
Momen di A
RB x 290 = 5422 x 205 + 4435 x 85
RB = 嫠嫠嫠嫠闹嫠Ė嫩Ƽ行ok行闹㷠kĖ
RB = 5133 N
RA = 9857 ndash 5133 = 4724 N
BM di C
MC = RA x 85
= 4724 x 85
= 401540Nmm
BM di D
MD = RB x 85
= 5133 x 85
= 436305Nmm
Maximum bending momen
M = MD = 436305Nmm
A
C D
B120
290
RB RA
5422 N 4435 N
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
41
MomenPuntirEquivalent
Te = 税ῨKmxM邹sup2十ῨKtxT邹sup2 = 税Ῠ2x4h6h05邹㷠 十Ῠ2x2h4≯10Ƽ邹sup2 = 税76x10嫠嫠 十219x10嫠嫠
= 税979x10嫠Ė
= 989 x 10闹 Nmm
989 x 10闹 Nmm = 气嫠o xτxdsup3
dsup3 = 1129275
d asymp 50 mm
untuk Equivalent bending momen ( Me)
Me = 嫠㷠 揍KmxM 十税ῨKwxM邹㷠十ῨKtxT邹] = 嫠㷠 揍Ῠ2x4h6h05邹十9890000] = 嫠㷠 1861610
= 930805Nmm
930805 Nmm= 气Ƽ㷠 xσbxdsup3
dsup3 = 1129275
d = 48 mm
darikedua diameter tersebutdiambil yang paling besar
d = 50 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa poros pada mesin
dengan diameter 65 mm aman karena melebihi diameter yang diperlukan
yaitu 50 mm Namun sebaiknya diameter poros yang digunakan adalah 60
mm tidak terlalu besar melebihi 50 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
42
3
A B
C D
120
290
A C
BD
A
A
A C D
B
B
D CB
C D
(a) Space Diagram
(e) BM Diagram
(d) NFD
(c) SFD
(b) Torsi Diagram 234x103 Nmm
436305 Nmm 401540 Nmm
4435N 5422N
5113 N 4724 N
Gambar 33DesainPorosRoda Gigi Pinion Dengan Gear
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
43
35 Menentukan Dimensi pasak
Pasakdigunakanuntukmenahangaya geser antara poros dengan rol
maupun poros dengan gear Bahanpasakterbuatdari ST 42
kekuatanbahandiketahuikekuatangesersebesar τ=40
Nmm2dankekuatantariksebesar
σ= 70 Nmm2
1 Kekuatanijin pasak
- Tegangantarikmaksimumpasak
σu = 70 Nmm2
σmax =σy
= 40 Nmm2
- Tegangangesermaksimumpasak
τ max = 嫠㷠σ max
= 嫠㷠40 Nmm㷠
= 20 Nmm㷠
2 Diameter poros diketahui 50 mm dari tabel didapat
w = 16 mm
t = 10mm
dan bila diketahui T = l x w x τ x 焦d = l x 16 x 42 x
a迷d = 16800 l N mm(i)
dan juga T = 靳學恘 x τ x 焦米 =
靳學恘 x 42 x a迷米 = 103 x 學迷恘N铰铰d (ii)
maka dari persamaan (i) dan (ii) didapat
l = 學迷米學迷恘梗铰铰d學恘密迷迷抈铰铰 = 61 31 mm
dan bila diketahui T = l x 缴d x σ x
焦d = l x 學迷d x 70 x
a迷d = 87510 l N mm(iii)
maka dari persamaan (ii) dan (iii) didapat
l = 學迷米學迷恘梗铰铰d密蜜a學迷抈铰铰 = 1177 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
44
maka dimensi pasak adalah w = 16 mm t = 10 mm l = 1177 mm
351 Lubangpasak
Proses penggefrasisan untuk lubangpasakw = 16 mm t = 10 mm l =
1177 mm dengan menggunakan 2 mata frais diameter 5 mm dan 16 mm dua
tahap Bahan poros baja ST 34 Sebelum proses pengefraisan terlebih dahulu
pastikan matafrais tidak dalam keadaan rusak
1 Waktu pengerjaan dengan mata frais 5 mm
Putaran (n) = 150 rpm
Sr = 018
Kedalaman (l) = 10 mm
Waktu untuk sekali pengefraisan
Tm =nSr
ld
30 +
=ĖƼ闹嫩ƼĖ嫠m嫠闹Ė
= 0167 menit
Pengefraisan dilakukan di 4 titik sehingga waktu pengefraisan
= 4 x 0167
= 0668 menit
Waktu setting = 5 menit
Waktu pengefraisan untuk mata frais 5 mm adalah 0668 + 5 = 5668menit
2 Waktu pengefraisan 16 mm dengan mata frais28 mm
Putaran (n) = 150 rpm
Sr = 018
Kedalaman(l) = 10 mm
Waktu untuk sekali pengefraisan
Tm =nSr
ld
30 +
=ĖƼ㷠闹嫩ƼĖ嫠m嫠闹Ė= 038 menit
Pengefraisan dilakukan di 4 titik sehingga waktu pengefraisan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
45
= 4 x 038
= 152 menit
Waktu setting = 5 menit
Waktu pengerjaan untuk mata frais 5 mm adalah 152 + 5 = 652 menit
Waktu total pengerjaan untuk pengefraisan lubang pasak= 12188 menit
atau 13 menit
36 Desain untuk rumah bearing
Untuk diameter bearing 40 mm diameter bor 17 mm lebar bearing 12
mm Dengan no bearing 203 hasil ini didapat dari tabel bearing maka tebal rumah
bearing adalah
Diketahui 逛 = 60 mm ( jarak antar baut)
w = 9465 N
σ ( tegangan bending cast iron) = 15 N桂桂㷠
棍实顺h灌逛2 σ l
棍实顺h94656021512
棍实radic47h25
t = 2175 mm
Untuk diameter bearing 50 mm diameter bor 20 mm lebar bearing 15
mm Dengan nomor bearing 304 hasil ini didapat dari tabel bearing maka tebal
rumah bearing adalah
Diketahui
a =70 mm ( jarak antar baut)
w = 1134 N
σ ( tegangan bending cast iron) = 15 N桂桂㷠
棍实顺h灌逛2 σ l
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
46
棍实顺h11h47021515
棍实税5292
t = 23 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa rumah bearing yang ada pada mesin adalah aman dengan tebal 25 mm
37 Perhitungan Las
Pengelasan yang ada pada kontruksi alat ini terbagi menjadi 2 jenis
untuk bagian rangka adalah las sudut dan las V menggunakan las listrik
Perhitungan kekuatan las pada sambungan tepi padarangka dengan tebal plat 10
mm panjang pengelasan 500 mm sehingga untuk memperhitungkan kekuatan las
ditentukan A dengan
A = 10mm sin 45 500 mm
= 10mm 0707 500 mm
= 3535 mm2
Elektroda yang digunakan E 6013
E 60 = Kekuatan tarik terendah setelah dilaskan adalah 60000 psi atau 420
Nmm2
1 = Posisi pengelasan mendatar vertical atas kepala dan horizontal
3 = Jenis listrik adalah DC poloaritas bolik (DC+) diameter elektroda 5 mm
arus 230 ndash 270 A tegangan 27-29 V
Tegangan yang terjadi pada sambungan adalah
Fmax = ƼĖĖ铺km嫠㷠
= 14715 N
AF max
=s
353551471 N
=s
= 0416 Nmm2
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
47
Tegangan tarik ijin las (st)
st = 05 s ijin
= 05 420 Nmm2
= 210 Nmm2
Karena s pengelasan lts ijin maka pengelasan aman
38 MenentukanKapasitasPenggilasanBatangSorghum
Kapsitaspenggilasan = keliling roll x jumlahputaran
= 2 π r x 40 Rpm
= 2 π 0105 x 40 Rpm
= 26376 mmenit
Kapasitas = kapasitaspenggilasan x beratsorghum x jumlahbatangsorghum
= 263 x 0125 kgm x 10
= 6594 Kgmenit x 60
= 3956 Kgjam
Atau 4000 Kgjam
Makakapasitasmesinpemerasbatangsorghuminiadalah 4000 Kgjam
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
48
BAB IV
PROSES PEMBUATAN ALAT 41 Pembuatan Mesin
Mesin ini dibuat atas kerjasama antara mahasiswa Teknik Universitas
Sebelas Maret dengan bengkel mesin Universitas Sebelas Maret Untuk
menyelesaikannya dibutuhkan waktu 3 bulan dan untuk pengetesan mesin
membutuhkan waktu 1 minggu
411 BahanYang Digunakan
a Dua buah rol dengan diameter 200 mm dan sebuah rol dengan diameter
250 mm sebagai penggilas
b Besi plat dengan tebal 10mm sebagai tempat penghantar nira dan
sorghum
c Besi profil U ukuran 150 x 38 x 38 mm sebagai rangka dan landasan
d Kayu jati ukuran 150 mm x 200 mm sebagai landasan mesin
e Kuningan plat sebagai bantalan geser metal
f Bearing
g Baut M 14 dan M 12 sebagai pengunci bantalan
h Besi diameter 60 mm dan 50 mm sebagai poros
412 Alat Yang Dibutuhkan
a Gergaji
b Mesin bubut
c Mesin bor
d Mesin gerinda
e Mesin las
f Meteran
g Siku mistar baja
h Amplas
i Catthinner
j Kapur
k kuas
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
49
413 Peta Operasi Kerja
Peta operasi kerja adalah Peta Kerja yang menggunakan urutan kerja
dengan jalan membagi pekerjaan tersebut kedalam elemen-elemen operasi
secara detail
Peta Operasi Kerja Pembuatan Roda Gigi dan Roll
Poros Roda Gigi 1 amp 2 Poros Rol 3 4 amp 5 Roda gigi
0-1 0-1 0-1
0-2 0-2 0-2
1-1
1-2
1-3
1-2
1-1
1-1
Di ukur dengan sket match
Operasi Bubut
Pemeriksaan ukuran
0-3
0-4
0-3
0-4
0-3
0-5
Di ukur dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan ukuran
Pembuatan cetakan
Pemeriksaan ukuran
Operasi pengecoran
Di ukur dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan ukuran
Pemeriksaan ukuran
Pemeriksaan ukuran
Operasi mesin bor
Pemeriksaan ukuran
0-4
Operasi mesin gerinda
Pemeriksaan ukuran
1-2
Dirakit
0-5
Proses Perlakuan panas
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
50
Resume
Langkah Kerja Pembuatan Poros Roda Gigi 1 amp 2
- Operasi 1 Proses pengukuran dengan sket match poros yang akan
Dibubut menandainya sesuai dengan ukuran masing-
masing poros
- Operasi 2 Proses pembubutan pada ujung kanan sepanjang 300 mm
dari diameter 70 mm menjadi diameter 65 mm
- Pemeriksaan 1 Diperiksa ukurannya
- Operasi 3 Mengukur dengan menggunakan sket match
- Operasi 4 Dilakukan proses pembubutan pada ujung kiri sepanjang
250 mm dari diameter 70 mm menjadi diameter 65 mm
- Pemeriksaan 2 Diperiksa ukurannya
- Operasi 5 Proses pengefraisan sepanjang 50 mm dengan kedalaman
7mm
- Pemeriksaan 3 Diperiksa ukurannya
Poses pengerjaan
Bahan cast iron grade 15 Oslash70 panjang 555 mm
1 Mengambil bahan dan perlengkapan mesin bubut
2 Mengecek ukuran bahan dan alat bantu yang diperlukan
3 Mempersiapkan mesin bubut dan perlengkapan yang lainya
4 Menyeting pahat dan putaran mesin bubut
5 Menyekam benda kerja sepanjang 180 mm
6 Membubut rata permukaan ujung benda kerja
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
51
7 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadiOslash 65 mm
sepanjang 500 mm
8 Membalik benda kerja
9 Menyekam benda kerja sepanjang 220 mm
10 Memfacing benda kerja sampai benda kerja berukuran panjang 550 mm
11 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadiOslash65 mm
sepanjang250 mm
12 Menganti pahat rata dengan pahat alur
13 Membubut alur benda kerja dengan posisi pahat alur 50 mm dari ujung
benda kerja sedalam 95 mm
14 Mengganti pahat alur dengan pahat rata
15 Melepas benda kerja
Poses pengerjaan
Bahan cast iron grade 15 Oslash 70 panjang 310 mm
1 Mengambil bahan dan perlengkapan mesin bubut
2 Mengecek ukuran bahan dan alat bantu yang diperlukan
3 Mempersiapkan mesin bubut dan perlengkapan yang lainya
4 Menyeting pahat dan putaran mesin bubut
5 Menyekam benda kerja sepanjang 100 mm
6 Membubut rata permukaan ujung benda kerja
7 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadi Oslash 65 mm
sepanjang 150 mm
8 Membalik benda kerja
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
52
9 Menyekam benda kerja sepanjang100 mm
10 Memfacing benda kerja sampai benda kerja berukuran panjang 300 mm
11 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadi Oslash65 mm
sepanjang 160 mm
12 Mengganti pahat rata dengan pahat alur
13 Membubut alur benda kerja dengan posisi pahat alur 50 mm dari ujung
benda kerja sepanjang 78 mm sedalam 95 mm
14 Mengganti pahat alur dengan pahat rata
15 Melepas benda kerja
Langkah Kerja Pembuatan Roda Gigi
- Operasi 1 Proses pengukuran dengan sket match dan meteran untuk
roda gigi yang akan dibuat
- Operasi 2 Proses pembuatan cetakan negative sesuai dengan ukuran
masing-masing roda gigi yang akan dibuat
- Pemeriksaan 1 Diperiksa ukurannya
- Operasi 3 Proses pengecoran dan pembentukan roda gigi
- Operasi 4 Proses penghalusan setelah proses pengecoran
- Operasi 5 Proses perlakuan panas dengan penambahan kadar carbon
untuk meningkatkan tingkat kekerasannya
- Pemeriksaan 2 Diperiksa ukurannya
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
53
Proses pengecoran untuk pembuatan Puli dan Roda Gigi
Gambar 41 Roda gigi lurus
a) Proses awal pembuatan cetakan ini dilakukan dengan terlebih dahulu
membuat model atau Pola dengan posisi model berada pada kedua
bagian cetakan yakni drag dan cope maka model dibuat dari dua keping
kayu (papan) yang digabungkandengan model yang berbentuk bundar
b) Pengerjaan berikutnya ialah pembuatan inti dimana inti (teras) ini dibuat
dari pasir cetak dari jenis Pasir minyak atau pasir kwarsa dengan
campuran minyak nabati
d) Urutan pekerjaan yang harus dilakukan dan dipersiapkan sebelum
pengisian pasir kedalam rangka cetak antara lain
- Menyiapkan plat (papan) landasan
- Tempatkan rangka cetak diatas papan untuk cetakan bawah (drag)
dengan pola inti (kayu) untuk kedudukan inti (teras) pasir
e) Pengisian pasir kedalam rangka cetak
f) Pembuatan saluran dengan cara memasangkan saluran secara tegak lurus
g) Pekerjaan berikutnya ialah menempatkan kembali rangka cetak yakni
menggabungkan kedua cetakan (drag dan cope) pada benda bulat
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
54
simetris ini sebenarnya tidak terlalu sulit dimana yang paling penting
adalah penempatan posisi kedudukan Intinya telah ditempatkan ditengah-
tengah rangka cetak dengan memposisikan lubang cope pada inti serta
posisi pen pengarah dari rangka cetak dalam keadaan sejajar maka posisi
rongga sudah sejajar
h) Proses penuangan merupakan proses yang menentukan keberhasilan
dalam pembentukan benda kerja oleh karena itu didalam pelaksanaannya
harus dilakukan secara hati-hati terutama dalam memperlakukan cetakan
ini Dan yang paling penting lagi dalam proses penuangan ini ialah faktor
keselamatan kerja alat-alat keselamatan kerja seperti sarung tangan
sepatu kaca mata dan lain-lain hendaknya sangat diperhatikan
Gambar 42 Proses penuangan ( Hardi Sujana 2008 )
Langkah Kerja Pembuatan Rumah Bantalan
- Operasi 1 Pengukuran benda kerja untuk rumah bantalan dengan
ukuran 100 mm x 100 mm
- Operasi 2 Proses pemotongan dengan menggunakan mesin las sesuai
dengan yangdirencanakan
- Operasi 3 Pengerjaan penghalusan bekas potongan las dengan
gerinda tangan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
55
- Pemeriksaan 1 Dilakukan pemeriksaan ukuran rumah bantalan
- Operasi 4 Pada bagian rangka yang sudah dilasdiberi tanda titik dan
dibor dengan menggunakan bor tangan untuk menjadi
diameter 80 mm
- Operasi 6 Pemeriksaan ukuran lubang yang telah di bor
Proses Perakitan Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum
Perakitan merupakan tahap terakhir dalam proses perancangan dan
pembuatan suatu mesin atau alat dimana suatu cara atau tindakan untuk
menempatkan dan memasang bagian-bagian dari suatu mesin yang digabung dari
satu kesatuan menurut pasangannya sehingga akan menjadi perakitan mesin yang
siap digunakan sesuai dengan fungsi yang direncanakan
Sebelum melakukan perakitan hendaknya memperhatikan beberapa hal sebagai
berikut
1 Komponen-komponen yang akan dirakit telah selesai dikerjakan dan telah
siap ukuran sesuai perencanaan
2 Komponen-komponen standar siap pakai ataupun dipasangkan
3 Mengetahui jumlah yang akan dirakit dan mengetahui cara pemasangannya
4 Mengetahui tempat dan urutan pemasangan dari masing-masing komponen
yang tersedia
5 Menyiapkan semua alat-alat bantu untuk proses perakitan
Langkah kerja
1 Memasang rol ke- 1 ke- 2 dan ke- 3 pada rangka yang pada kedua
ujungnya terlebih dahulu dipasang bantalan
2 Memasang roda gigi pada poros rol 1 2 dan 3 kemudian dipasak
3 Memasang roda gigi pada sisi luar poros rol kemudian dipasak
4 Memasang poros transmisi pada rangka yang kedua ujungnya dipasangi
bantalan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
56
5 Memasang puli roda gigi pinion dan roda gigi pada poros transmisi
kemudian dipasak
6 Mengecek semua kondisi sambungan dan pergerakan dari roda-roda gigi
42 Perawatan Alat
Perawatan adalah suatu kegiatan atau pekerjaan yang bertujuan untuk
memperpanjang umur mesin Dengan adanya perawatan diharapkan mesin dapat
selalu dalam kondisi siap pakai dan bekerja dengan baik Jenis perawatan tersebut
adalah mengupayakan pencegahan kerusakan sedini mungkin dengan cara
perawatan secara rutin maupun secara berkala
Adapun alasan-alasan yang mendasari diperlukannya perawatan adalah
a Mesin lebih tahan lama dan berfungsi dengan baik
b Menghindari kerusakan sedini mungkin
c Mengurangi penggantian komponen yang rusak dikarenakan sering
dalam pemakaian
Pemeliharaan alat ini mencakup seluruh rangkaian dan komponen mesin pemeras
sorghum yang meliputi
1 Poros dan Rol
Hal-hal yang perlu dilakukan dalam pemeliharaan poros dan rol adalah
a Rol setelah selesai digunakan dibersihkan dari sisa-sisa kotoran dan cairan
yang masih menempel
b Antara poros dan bearing diberi pelumas agar dapat berputar dengan lancar
2 Roda gigi
Hal-hal yang dilakukan untuk perawatan roda gigi
a Melumasi roda gigi tersebut supaya gesekannya dapat lebih halus dan
tidak cepat aus
b Setiap selesai digunakan roda gigi harus dibersihkan dan dicek untuk
mengetahui keadaan gigi-giginya
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
57
3 Rangka
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan rangka adalah
a Mengecat rangka untuk menghindari karat dan keropos
b Membersihkan rangka setelah digunakan untuk menggilas tebu
c Memeriksa sambungan las pada rangka secara berkala
4 Bantalan
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan bantalan
a Melumasi bantalan dengan grease
b Dalam penggunaan apabila perputaran poros dan rol terasa berat dan
suaranya agak kasar maka harus dicek keadaan bantalannya masih dalam
keadaan baik atau tidak
5 Puli dan sabuk
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan puli dan sabuk
a Memeriksa sabuk sebelum digunakan untuk memeras batang sorghum
b Setelah selesai digunakan membersihkan puli dan sabuk dari kotoran dan
debu
6 Diesel
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan diesel
a Mengecek selalu kondisi air pendingin pada mesin diesel
b Mengecek putaran mesin diesel apakah stabil atau tidaknya bila tidak
segera melakukan pengecekan mesin diesel secara menyeluruh
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
58
43 Analisa Biaya Komponen Mesin
Tabel 41 a Biaya Komponen Mesin
No Jenis Komponen Jumlah Harga satuan (Rp)
Harga (Rp)
1 Gear Oslash 20 l = 15 cm 3 30 kg 20000 kg 1800000 2 Gear Oslash 10 l = 10 cm 2 40 kg 20000 kg 1600000 3 Pulley Oslash 100 l = 15 cm 1 100 kg 20000 kg 2000000 4 Gear Oslash 80 l = 15 cm 1 120 kg 20000 kg 2400000 5 Gear Oslash 60 l = 15 cm 1 80 kg 20000 kg 1600000 6 Roller Oslash 20 p = 35 cm 2 60 kg 20000 kg 2400000 7 Roller Oslash 22 l = 15 cm 1 80 kg 20000 kg 1600000 8 Poros penggerak roda gigi 2 20 kg 20000 kg 800000 9 Poros roller 3 15 kg 20000 kg 900000 10 Pasak p=15x1x1 cm 1022000 220000
11 Baut Oslash 26 mm Baut besar untuk dudukan
8 10000 80000
12 Baut Oslash 26 mm Baut pengunci roller
4 15000 60000
13 Plat U p= 10x6x1cm 10m 70000 700000
14 Baut Oslash 22 mm Baut pengunci roda gigi
8 10000 80000
15 Baut Oslash 24 mm Baut penyetel horisontal
2 15000 30000
16 Bearing roller Oslash 40 mm 680000 480000 17 Bearing gear Oslash 50 mm 2 110000 220000 18 Bantalan jati 1000000
19 Beaya Transport mesin dari kudus
750000
20 Beaya lain-lain 250000 Total dana 18980000
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
59
b Honor Teknisi
No Nama Anggaran Waktu Biaya (Rp)
Total (Rp)
1 Honor Teknisi pembuatan 3 buah roller (1 orang )
1 bulan 600000 600000
2 Honor Teknisi pembuatan 5 buah roda gigi pinion (1orang )
2 minggu
600000 600000
3 Honor Teknisi pembuatan 2 buah roda gigi besar (1 orang )
2 minggu
500000 500000
4 Honor Teknisi pembuatan 1 buah pulley (1 orang )
2 minggu
300000 300000
5 Honor Teknisi pembuatan 3 buah mantel roller (1 orang )
3 minggu
1200000 1200000
Total 3200000
Biaya total pembuatan mesin pemeras batang sorghum
Biaya teknisi Rp 320000000
Biaya komponen mesin Rp 1898000000 +
Rp 2218000000
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
60
BAB V
PENUTUP
51 Kesimpulan
Dari hasil Re-Kalkulasi Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum ini
dapat disimpulkan
1 Mesin pemeras batang sorghum ini bekerja dengan menggunakan
penggerak diesel dengan daya 24 hP dan putaran 1420 Rpm
2 Mesin Pemeras Batang Sorghum ini memiliki kapasitas 4000 kgjam
3 Total biaya untuk membuat Mesin Pemeras Batang Sorghum sebesar
Rp22180000-
4 Mesin Pemeras Batang Sorghum ini memiliki tiga buah roller dengan
putaran 40 Rpm dan tiga tingkatan sistem transmisi dengan tiga buah
poros penyangga
52 Saran
Terkait dengan referensi dan data yang didapat masih kurang maka
perhitungan dilakukan dengan asumsi data sehingga bila dilakukan perhitungan
ulang jawaban yangdiasumsikan masih kurang akurat dan kurang tepat
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
61
DAFTAR PUSTAKA
J E Shigley dan Larry D M 1995 ldquoPerancanaan Teknik Mesinrdquo jilid II Edisi
keempat ErlanggaJakarta
Jutz H dan Scharkus E 1996 ldquo Westerman Table for The Metal Traderdquo New
Delhi Weley Eastern Limited
Khurmi RS amp Gupta JK 2002 Machine DesignSCHadamp Company LTD
Ram Nagar-New Delhi
Popov EP 1996 Mekanika Teknik (Machine of Material) Erlangga Jakarta
Sato T dan N Sugiarto H 1994 ldquoMenggambar Mesin Menurut Standart Isordquo PT
Pradya Paramita jakarta
Sularso dan Suga K 1987 Dasar dan PemilihanElemenMesin Cetakankeenam
PradnyaParamitha Jakarta
KenyonWdanGinting D 1985 Dasar-dasarPengelasanErlangga Jakarta
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
16
Persamaan panjang total sabuk terbuka dapat ditulis sebagai berikut
(Khurmi RS 2002)
dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig -+++=
xrr
xrrL2
2121
)(2)(p (25)
Dimana
L = Panjang total sabuk (mm)
x = Jarak titik pusat puli penggerak dengan puli pengikut (mm)
r1 = Jari-jari puli kecil (mm)
r2 = Jari-jari puli besar (mm)
4 Perbandingan tegangan pada sisi kencang dan sisi kendor
Persamaan perbandingan tegangan antara sisi kencang dengan sisi kendor
dapat ditulis sebagai berikut (Khurmi RS 2002)
bqm coseclog322
1 =T
T (26)
Dimana
T1 = Tegangan tight side sabuk (N)
T2 = Tegangan slack side sabuk (N)
micro = Koefisien gesek
θ = Sudut kontak (rad)
β = Sudut alur puli (o)
5 Sudut kerja puli (α)
Persamaan sudut kerja puli dapat ditulis dengan persamaan sebagai berikut
(Khurmi RS 2002)
Sin α = X
rr112 -
(untuk sabuk terbuka) (27)
Sudut kontak puli
θ = (180 ndash 2 α) 180p
rad (untuk sabuk tertutup) (28)
6 Kecepatan sabuk (v)
Besarnya kecepatan sabuk dapat dihitung dengan persamaan sebagai
berikut (Khurmi RS 2002)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
17
v = 60
Ndp (29)
Dimana
v = Kecepatan sabuk (ms)
d = Diameter sabuk (mm)
N = Putaran sabuk (rpm)
7 Daya yang ditransmisikan oleh sabuk
Persamaan daya yang dipindahkan oleh sabuk dapat ditulis dengan
persamaan sebagai berikut (Khurmi RS 2002)
P = (T1 - T2) v n (210)
Dimana
P = Daya yang dipindahkan oleh sabuk (W)
T1 = Tegangan tight side sabuk (N)
T2 = Tegangan slack side sabuk (N)
v = Kecepatan sabuk (ms)
n = Banyak sabuk
25 Pasak
Pasak adalah salah satu penahan beban dimana beban yang timbul atau
beban yang terjadi adalah beban geser dan beban bending Pada perancangan
pasak dalam memilih besar pasak tergantung dari besar perhitungan antara
perhitungan menurut tegangan geser dan tegangan bending
1 Tegangan geser
Tegangan geser adalah tegangan yang disebabkan oleh gaya yang bekerja
sepanjangsejajar dengan luas penampang gaya
Persamaan yang digunakan adalah
AF
=t (211)
Dimana
t = Tegangan geser (Nmm2)
F = Gaya (N)
A = Luas penampang (mm2) (Khurmi dan Gupta 2002)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
18
2 Tegangan bending
Dimana rumus yang digunakan
ws =oIYM
(212)
Y
IZ o= (213)
ws =ZM
(214)
Dimana
M = Momen lentur
Y = Jarak sumbu netral ke titik tempat tegangan yang ditinjau
ws = Tegangan lentur
oI
= Momen inersia
Z = Section modulus
26 Statika
Statika adalah ilmu yang mempelajari tentang statika dari suatu beban
terhadap gaya-gaya dan juga beban yang mungkin ada pada bahan tersebut
Dalam ilmu statika keberadaan gaya-gaya yang mempengaruhi sistem menjadi
suatu obyek tinjauan utama Sedangkan dalam perhitungan kekuatan rangka
gaya-gaya yang diperhitungkan adalah gaya luar dan gaya dalam
261 Gaya Luar
Beban
Reaksi Reaksi
Beban puli
Gambar 25 Sketsa Prinsip Statika Kesetimbangan
( Popov EP 1996 )
Beban roda gigi
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
19
Adalah gaya yang diakibatkan oleh beban yang berasal dari luar sistem
yang pada umumnya menciptakan kestabilan konstruksi Gaya luar dapat berupa
gaya vertikal horisontal dan momen puntir Pada persamaan statis tertentu untuk
menghitung besarnya gaya yang bekerja harus memenuhi syarat dari
kesetimbangan
ΣFx = 0 (215)
ΣFy = 0 (216)
ΣM = 0 (217)
262 Gaya Dalam
Gaya dalam dapat dibedakan menjadi
1 Gaya normal (normal force) adalah gaya yang bekerja sejajar sumbu
batang
2 Gaya lintang geser (shearing force) adalah gaya yeng bekerja tegak lurus
sumbu batang
3 Momen lentur (bending momen)
Persamaan kesetimbangannya adalah (Popov EP 1996)
sect Σ F = 0 atau Σ Fx = 0
Σ Fy = 0 (tidak ada gaya resultan yang bekerja pada suatu benda)
sect Σ M = 0 atau Σ Mx = 0
Σ My = 0 (tidak ada resultan momen yang bekerja pada suatu benda)
263 Tumpuan
Dalam ilmu statika tumpuan dibagi atas
1 Tumpuan rolpenghubung
Tumpuan ini dapat menahan gaya pada arah tegak lurus penumpu
biasanya penumpu ini disimbolkan dengan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
20
Gambar 26 Sketsa Reaksi Tumpuan Rol
2 Tumpuan sendi
Tumpuan ini dapat menahan gaya dalam segala arah
Gambar 27 Sketsa Reaksi Tumpuan Sendi
264 Diagram Gaya Dalam
Diagram gaya dalam adalah diagram yang menggambarkan besarnya
gaya dalam yang terjadi pada suatu konstruksi Sedang macam-macam diagram
gaya dalam itu sendiri sebagai berikut
1 Diagram gaya normal (NFD)
Yaitu diagram yang menggambarkan besarnya gaya normal yang terjadi
pada suatu konstruksi
2 Diagram gaya geser (SFD)
Yaitu diagram yang menggambarkan besarnya gaya geser yang terjadi
pada suatu konstruksi
3 Diagram moment (BMD)
Yaitu diagram yang menggambarkan besarnya momen lentur yang terjadi
pada suatu konstruksi
27 Mesin Bubut
Proses permesinan adalah waktu yang dibutuhkan untuk mengerjakan
elemen-elemen mesin yang meliputi proses kerja mesin dan waktu pemasangan
Reaksi
Reaksi
Reaksi
( Popov EP 1996 )
( Popov EP 1996 )
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
21
Pada umumnya mesin-mesin perkakas mempunyai bagian utama yaitu
a Motor penggerak (sumber tenaga)
b Kotak transmisi (roda-roda gigi pengatur putaran)
c Pemegang benda kerja
d Pemegang pahatalat potong
Prinsip kerja mesin mesin bubut adalah benda kerja yang berputar dan
pahat yang menyayat baik memanjang maupun melintang Sedangkan macam-
macam pekerjaan yang dapat dikerjakan dengan mesin ini adalah antara lain
- Pembubutan memanjang dan melintang
- Pengeboran
- Pembubutan dalam atau memperbesar lubang
- Membubut ulir luar dan dalam
Perhitungan waktu kerja mesin bubut adalah
1 Kecepatan pemotongan (v)
V = πD (218)
Dimana
D = diameter banda kerja (mm)
N = kecepatan putaran (rpm)
2 Pemakanan memanjang
Waktu permesinan pada pemakanan memanjang adalah
n = d
v
1000p
(219)
Tm = nS
L
r (220)
Dimana
Tm = waktu permesinan memanjang (menit)
L = panjang pemakanan (mm)
S = pemakanan (mmput)
n = putaran mesin (Rpm)
d = diameter benda kerja (mm)
v = kecepatan pemakanan (mmnt)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
22
3 Pada pembubutan melintang
Waktu permesinan yang dibutuhkan pada waktu pembubutan melitang
adalah
Tm = nS
r
r (221)
Dimana
r = jari-jari bahan (mm)
28 Pengecoran atau penuangan (casting)
Pengecoran atau penuangan (casting) merupakan salah satu proses
pembentukan bahan bakubahan benda kerja yang relatif mahal dimana
pengendalian kualitas benda kerja dimulai sejak bahan masih dalam keadaan
mentah Komposisi unsur serta kadarnya dianalisis agar diperoleh suatu sifat
bahan sesuai dengan kebutuhan sifat produk yang direncanakan namun dengan
komposisi yang homogen serta larut dalam keadaan padat
Proses penuangan juga merupakan seni pengolahan logam menjadi bentuk
benda kerja yang paling tua dan mungkin sebelum pembentukan dengan
panyayatan (chipping) dilakukan Sebagai mana ditemukan dalam artifacts kuno
menunjukkan bukti keterampilan yang luar biasa dalam pembentukan benda dari
bahan logam dengan menuangkan logam yang telah dicairkan (molten metals)
kedalam cetakan pasir khusus menjadi bentuk tertentu Pengecoran dengan
menggunakan cetakan pasir juga merupakan teknologi yang menuangkan larutan
cair dari logam secara hati-hati kedalam cetakan pasir yang sudah dipersiapkan
dengan hasil yang mendekati sempurna Oleh karena itulah proses pembentukan
melalui teknik penuangan ini juga digunakan pada level kebangsawanan seperti
pembuatan benda-benda seni seperti ornament alam dan alat memasak dan lain-
lain
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
23
BAB III
PERENCANAAN DAN PERHITUNGAN
31 Cara KerjaSistemTransmisiPadaMesinPemerasBatangSorghum
Cara kerja mesin ini adalah tenaga dari motor diesel akan dipindahkan
melalui belt menuju puli besar setelah itu putaran ditransmisikan melalui roda gigi
transportir pertama ke roda gigi sedang kemudian putaran itu ditransmisikan lagi
oleh roda gigi transportir kedua ke roda gigi besar Putaran roda gigi besar ini
dihubungkan dengan roda gigi pada rol depan sehingga poros rol berputar
Selanjutnya putaran poros rol depan ini ditransmisikan ke poros rol atas dan
belakang melalui tiga buah roda gigi sehingga poros rol atas dan belakang dapat
berputar Putaran ketiga buah rol dibuat searah agar saat batangsorghum
dimasukkan batangsorghum dapat terbawa oleh rol
Secara garis besar proses mesin pemeras batangsorghum adalah mula-
mula batangsorghum dimasukkan antara rol atas dan rol depan kemudian rol
menggilas batangsorghum Penggilasan rol pertama masih tersisa nira dalam
ampas yang kemudian digilas kembali oleh rol belakang sehingga tidak ada lagi
nira yang tersisa dalam ampas Nira tersebut akan jatuh ke penadah yang telah
disediakan Nira yang telah terkumpul dalam penadah tersebut dapat langsung
digunakan untuk proses pembuatan bio etanol selanjutnya
32 PerencanaanPulidanSabuk
Diketahuispesifikasitransmisipadamesinpemerasbatangsorghumdandiesel
sebagaiberikut
1 Putarandiesel ( 1N ) = 1420 Rpm
2 Diameter puli yang digerakan ( 2D ) = 795 mm
3 Panjangsumbupuli dieseldanpuli yang digerakkan( x ) = 4m
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
24
Analisa perhitungan
1 Kecepatan sabuk
V = p 1d 抈學恘迷
= 米學 酵迷 學酵學 d迷恘迷
= 2972 ms
2 Panjang sabuk yang digunakan
dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig -+++=
x
ddxddL
4
)(2)(
2
221
21
p
= 157Ῠ04十0795邹十24十族ῨĖi能Ė行k闹邹潜ii 祖
=157(1195)+8+Ῠ能ĖƼk闹邹潜嫠o
=1876+8+001
=9886 m
3 Sudut kontak (q ) yang terjadi pada sabuk antara puli diesel dan pulimesin
pemeras batang sorghum
Gambar31Sabukdanpuli
x = 4 m
B Puli diesel
Puli yang digerakkan
A
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
25
Untuksabukterbuka sudutsinggung yang terjadiantarasabukdanpuli
Sin x
dd
x
rr
21212 -
=-
=a
= Ė行k闹能Ėi㷠i
a = 滚轨柜能嫠00495
= 283deg
Sudut kontak puli pada motor
θ = (180deg ndash 2 α) 180p
= (180deg ndash 2 283deg) 180
143
= (17434deg) 01744
= 304rad
Sudut kontak puli pada roda gigi
θ = (180deg+ 2 α) 180p
= (180deg + 2 283deg) 180
143
= (18566deg) 01744= 304 rad
4 Koefisien gesekan
micro = 054 ndash d恘學ad恘嫩剿
= 054 ndash d恘學ad恘嫩d幂蜜d
= 054 ndash d恘學密d米d
= 054 - 0233= 03
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
26
MenghitungBesarnyaKapasitasMesinPemerasBatangSorghum
Luassatubatangsorghum故实挥辊㷠
= 314 (12)2
= 452 16 mm2
Luassepuluhbatangsorghum = 452 16 mm2 x 10 batang
= 4521 6 mm2
Gaya pemerasanadalah
(Ft) = 鸟拟
= 嫠㷠iĖƼi念鸟狞i闹㷠嫠o弄弄潜
= 274kN
Gaya perasdengansudut 70
Ft = 2740 N cos 70
= 8375 N
Kemudianuntukmenentukandaya yang
diperlukanpadamesinpemerastebuiniadalahsebagaiberikut
Torsi padarolatas
T = Gaya x frac12 diameter
= 8375N x 0105 m
= 8775Nm
Dayauntukmemutarrol
P =m行行闹娘弄诺㷠π诺iĖoĖ
= 36738 watt
= Ƽo行Ƽm糯狞疟疟行io
= 492 HP
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
27
Perbandingantranmisi
1 Motor Puli A ΰ嫠ΰ㷠 = 劈㷠劈嫠
N2 = 嫠i㷠Ė铺i嫠行k闹
= 73232 Rpm
2 Puli B - Pinion C
Satuporos maka NA = NC
NA = 73232 Rpm
3 Pinion C ndash Roda Gigi D
ND = 劈品ΰ品劈劈
=嫠㷠i行Ƽ㷠Ƽ㷠破颇屏oĖi
= 15035Rpm
4 Roda Gigi D ndash Pinion E
Satuporosmaka ND=NE
ND = 15035Rpm
5 Pinion E ndash Roda Gigi F
NF = 劈琵ΰ琵劈毗
= 嫠闹ĖƼ闹㷠嫠闹m嫠㷠
= 398 Rpm 40 ࡨ Rpm
Torsi padarodagigiOslash 875 mm
T =鸟诺oĖ㷠胚诺iĖ
= Ƽo行Ƽm诺oĖ㷠气铺iĖ
= 8775Nm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
28
DayauntukmemutarporosrodagigiOslash 875 mm
P = 孽诺㷠π诺娘oĖ
= m行行闹诺㷠π诺嫠闹ĖoĖ
= 16734 watt
Torsipadaporospuli
T = 鸟诺oĖ㷠胚诺娘
= 嫠o行Ƽi诺oĖ㷠胚诺行ƼĖ
= 234Nm
Dayauntukmemutarporospuli
P = 孽诺㷠π诺娘oĖ
= 㷠Ƽi诺㷠π诺行ƼĖoĖ
= 17904 watt
= 嫠行kĖi糯狞疟疟行io
asymp 24 HP
Olehkarenaitu kitamengambil diesel dengandaya 24 HP
Daya yang ditransmisikan P = 24 HP
17904 W = Ῠ馆嫠石馆㷠) v = Ῠ馆嫠石馆㷠) 2972 馆嫠 石馆㷠 = 嫠行kĖi㷠k行㷠
馆嫠 石馆㷠 = 60242棺 (i)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
29
딸轨v硅棍逛闺锅轨 23 log 足飘前飘潜卒 = 幌嫠凰嫠 实0h果h04 实0912
log dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig
2
1
T
T = Ėk嫠㷠㷠Ƽ
log dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig
2
1
T
T = 0397
dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig
2
1
T
T = 249 (ii)
Dari persamaan (i) dan (ii) 60242十馆㷠馆㷠 实249
60242 + 馆㷠 = 249馆㷠
60242 = 149 馆㷠 馆㷠 = 40438 N 馆嫠 石404h棺实60242棺 馆嫠 = 100672 N
5 Massa per meter panjang sabuk (m)
m = Area x Panjang x Densitas
= A x 9886m x 1140kgm3= 9886 A kgm2
6 Gaya tarik sentrifugal (Tc)
Tc = m x V2
= 9886 A kgm2x (2972ms)2
= 9886 A x 8832784 N
= 873210o A N
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
30
7 Gaya tarik total
T = T1+ Tc
= 100672N+873210o A N (iii)
8 Gaya tarik maksimum pada sabuk (T)
T = As
= 410o A N (iv)
Dari persamaan (iii) dan (iv)
100672N+873210o A N = 410o A N
4732 10o A N = 100672 N
A = 212747 10能o桂㷠
A = 212747桂桂㷠
9 Daya yang ditransmisikan sabuk pada kecepatan v = 2935ms
P = )( 21 TT - v
= (100672 Nndash 40438N)2935 ms
= 17678679watt
= 2370 hP
v Daya yang ditransmisikan hanya 2370 hP hal ini dikarenakan pada
saat sabuk berputar terjadi selip antara sabuk dengan puli oleh karena itu daya
yang ditransmisikan tidak 24 hP
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
31
33 PerhitunganRoda Gigi
1 Dalam menghitung roda gigi AElig 124 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 8 mm
- Jumlah gigi (Z) 11
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 8 mm
= 2512 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 8 + 025 x 8 mm
= 18 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 8 mm x 11
= 88 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 88 mm ndash 2 (8mm + 025 x 8mm)
= 60 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 88 mm + 36 mm= 124 mm
f Adendum 1 m 8 mm
g Dedendum 125 m 10 mm
h Working depth 2 m 16 mm
i Total depth 225 m 18 mm
j Filled radius at root 04 m 32 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
32
2 Dalam menghitung roda gigi AElig875 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 14 mm
- Jumlah gigi (Z) 58
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 14 mm
= 4396 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 14 + 025 x 14 mm
= 315 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 14 mm x 58
= 812 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 812 mm ndash 2 (14 mm + 025 x 14 mm)
= 777 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 812 mm + 63 mm
= 875 mm
f Adendum 1 m 14 mm
g Dedendum 125 m 17 mm
h Working depth 2 m 28 mm
i Total depth 225 m 315 mm
j Filled radius at root 04 m 56 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
33
3 Dalam menghitung roda gigi AElig215 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 10 mm
- Jumlah gigi (Z) 17
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 10 mm
= 314 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 10 + 025 x 10 mm
= 225 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 10 mm x 17
= 170 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 170 mm ndash 2 (10 mm + 025 x 10 mm)
= 145 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 170 mm + 45 mm)
= 215 mm
f Adendum 1 m 10 mm
g Dedendum 125 m 125 mm
h Working depth 2 m 20 mm
i Total depth 225 m 225 mm
j Filled radius at root 04 m 4 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
34
4 Dalam menghitung roda gigi AElig604 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 8 mm
- Jumlah gigi (Z) 71
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 8 mm
= 2512 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 8 + 025 x 8 mm
= 18 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 8 mm x 71
= 568 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 568 mm ndash 2 (8 mm + 025 x 8 mm)
= 548 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 568 mm + 36 mm)
= 604 mm
f Adendum 1 m 8 mm
g Dedendum 125 m 10 mm
h Working depth 2 m 16 mm
i Total depth 225 m 18 mm
j Filled radius at root 04 m 32 mm
331 Menghitung Kekuatan Roda Gigi
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
35
1 kekuatan roda gigi AElig124 yang berfungsi sebagai pinion
a menghitung kecepatan pinion
Dalam menghitung kecepatan dari pinion dibutuhkan data-data
sebagai berikut
- Modul (m) 8 mm
- Jumlah gigi dari pinion (Tp) 11
- Jumlah putaran dari roda gigi pinion (柜颇) 124 rpm
- Jumlah gigi dari roda gigi (馆啤) 71
- Allowable Static Stress (fo) lampiran 4 105 kg桂桂㷠
- Lebar muka gigi (b) 15708 mm
- Faktor keamanan (Cs) lampiran 5 125
Kecepatan dari pinion adalah 惯 实挥果딸贵果柜贵100
实挥果桂果馆贵果柜贵100
实挥果8果11果124100
= 34264 mmenit
= 57 m detik
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
36
34 Desain Poros Roda Gigi
DesainPorosPulidanRodaGigi Pinion Dengan Gear
Diketahui P = 24 PK = 17904 watt T1 = 100672 N
N = 730 Rpm T2 = 40438 N
T1 T2 实25世
WGear = 3924 N
WPuli = 106635 N
σ = 40 Mpa = 40 N mm世 2
Km = 2
Kt = 2
DGear = 124 mm =RGear = 63 mm
DPuli = 795 mm = RPully = 3975 mm
Maka torsi yang di transmisikanoleh shaft
T = 鸟时oĖ㷠胚娘 实 嫠行kĖi时oĖ㷠胚时行ƼĖ = 234 Nm =234000Nmm
Bebankebawah vertical porospadapuli
= T1 + T2 + Wpuli =(100672 +40438 + 106635) N
= 247745 N
Torsi pada gear samapadaporos makabeban vertical keatasporospada gear
Ft = 孽捏扭泞狞暖实 㷠Ƽi时嫠Ė遣o㷠
= 39 x 103 N
Total bebanvertikalkeataspadaporos
Ft ndash Wgear = 3900 ndash 3924 = 386076 N
RC
386076 N
247745 N
RD
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
37
Dari momen di D
RC x 270 = 386076 x 380 + 247745 x 110
RC = 嫠io行Ėmmm嫩㷠行㷠闹嫠k闹㷠行Ė
RC = 6443 N
RD + 386076 = RC + 247745 N
RD = 6443 + 247745- 386076
RD = 110479 N
BM di gear danpuli = 0
BM di A = 386076 110 = 4246836 Nmm
BM di B = 247745 110 = 2715195 Nmm
BM maksimum di A maka M = MA = 4247 10Ƽ Nmm
Moment punter equvivalen
Te = 税ῨKm 时M邹㷠十ῨKt 时T邹㷠
= 税Ῠ2时4247 时10Ƽ邹㷠 十Ῠ2时24h时10Ƽ邹㷠
= 税721480h6 时10o 十2h6196 时10o
= 税957676h6 时10o
= 9786 10Ƽ Nmm
Te = 胚嫠o τ时dƼ
9786 10Ƽ = 气嫠o 时40딸h
dƼ = 12466242
d = 4995mm atau 50 mm
Diameter yang digunakan 50 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa poros pada mesin
dengan diameter 60 mm aman karena melebihi diameter yang diperlukan
yaitu 50 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
38
Gambar 32DesainPorosPulidanRoda Gigi Pinion
B C D
110 270
A C
BD
A
A
A
C D
B
B
D C
B
CD
(a) Space Diagram
(e) BM Diagram
(d) NFD
(c) SFD
(b) Torsi Diagram 234x103 Nmm
1241845Nmm
3048155Nmm
3924 N 106635 N
112895 N 277105 N
A B
110
Pinion Puli
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
39
DesainPorosRoda Gigi Pinion Dengan Gear
Diketahui T = 234x103Nmm
N = 150 Rpm
AC = 85 mm
BD = 85 mm
Dc = 215 mm = Rc = 175 mm
Dd = 604 mm = Rd = 302 mm
AB =290 mm
σ = 84 Nmm2
τ = 40 Mpa = 40 Nmm2
Θc = 80o
Wd = 810 N
Θc = 72o
Wc = 108 N
Km = 2
Kt = 2
Daya yang ditransmisikan
P x 60 = T2πN
P = 㷠Ƽi诺嫠Ėsup3㷠胚嫠闹ĖoĖ
= 36738 Kw
Karena Torsi kebawah di C dan di D sama Maka gayatangensialdigearC
FtC = 孽捏宁 =
㷠Ƽi诺嫠Ėsup3嫠行闹
= 1337 N
Ftcrsquo = 嫠ƼƼ行虐纽c嫠m
=4327 N
Gaya total kebawah di C = Ftc + Wc=4327 N + 108 N = 4435 N
Gaya tangensial gear D
FtD = 孽捏拧 =
㷠Ƽi诺嫠Ėsup3ƼĖ㷠 = 7748 N
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
40
Ftdrsquo = 行行im虐纽c嫠Ė
= 行行imĖ嫠om = 4612 N
Gaya total kebawah di C = FtD + WD=4612 N + 810 N = 5422 N
Maka RAdan RB = Reaksipada A dan B
RA + RB = 5422 N + 4435 N
= 9857 N
Momen di A
RB x 290 = 5422 x 205 + 4435 x 85
RB = 嫠嫠嫠嫠闹嫠Ė嫩Ƽ行ok行闹㷠kĖ
RB = 5133 N
RA = 9857 ndash 5133 = 4724 N
BM di C
MC = RA x 85
= 4724 x 85
= 401540Nmm
BM di D
MD = RB x 85
= 5133 x 85
= 436305Nmm
Maximum bending momen
M = MD = 436305Nmm
A
C D
B120
290
RB RA
5422 N 4435 N
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
41
MomenPuntirEquivalent
Te = 税ῨKmxM邹sup2十ῨKtxT邹sup2 = 税Ῠ2x4h6h05邹㷠 十Ῠ2x2h4≯10Ƽ邹sup2 = 税76x10嫠嫠 十219x10嫠嫠
= 税979x10嫠Ė
= 989 x 10闹 Nmm
989 x 10闹 Nmm = 气嫠o xτxdsup3
dsup3 = 1129275
d asymp 50 mm
untuk Equivalent bending momen ( Me)
Me = 嫠㷠 揍KmxM 十税ῨKwxM邹㷠十ῨKtxT邹] = 嫠㷠 揍Ῠ2x4h6h05邹十9890000] = 嫠㷠 1861610
= 930805Nmm
930805 Nmm= 气Ƽ㷠 xσbxdsup3
dsup3 = 1129275
d = 48 mm
darikedua diameter tersebutdiambil yang paling besar
d = 50 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa poros pada mesin
dengan diameter 65 mm aman karena melebihi diameter yang diperlukan
yaitu 50 mm Namun sebaiknya diameter poros yang digunakan adalah 60
mm tidak terlalu besar melebihi 50 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
42
3
A B
C D
120
290
A C
BD
A
A
A C D
B
B
D CB
C D
(a) Space Diagram
(e) BM Diagram
(d) NFD
(c) SFD
(b) Torsi Diagram 234x103 Nmm
436305 Nmm 401540 Nmm
4435N 5422N
5113 N 4724 N
Gambar 33DesainPorosRoda Gigi Pinion Dengan Gear
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
43
35 Menentukan Dimensi pasak
Pasakdigunakanuntukmenahangaya geser antara poros dengan rol
maupun poros dengan gear Bahanpasakterbuatdari ST 42
kekuatanbahandiketahuikekuatangesersebesar τ=40
Nmm2dankekuatantariksebesar
σ= 70 Nmm2
1 Kekuatanijin pasak
- Tegangantarikmaksimumpasak
σu = 70 Nmm2
σmax =σy
= 40 Nmm2
- Tegangangesermaksimumpasak
τ max = 嫠㷠σ max
= 嫠㷠40 Nmm㷠
= 20 Nmm㷠
2 Diameter poros diketahui 50 mm dari tabel didapat
w = 16 mm
t = 10mm
dan bila diketahui T = l x w x τ x 焦d = l x 16 x 42 x
a迷d = 16800 l N mm(i)
dan juga T = 靳學恘 x τ x 焦米 =
靳學恘 x 42 x a迷米 = 103 x 學迷恘N铰铰d (ii)
maka dari persamaan (i) dan (ii) didapat
l = 學迷米學迷恘梗铰铰d學恘密迷迷抈铰铰 = 61 31 mm
dan bila diketahui T = l x 缴d x σ x
焦d = l x 學迷d x 70 x
a迷d = 87510 l N mm(iii)
maka dari persamaan (ii) dan (iii) didapat
l = 學迷米學迷恘梗铰铰d密蜜a學迷抈铰铰 = 1177 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
44
maka dimensi pasak adalah w = 16 mm t = 10 mm l = 1177 mm
351 Lubangpasak
Proses penggefrasisan untuk lubangpasakw = 16 mm t = 10 mm l =
1177 mm dengan menggunakan 2 mata frais diameter 5 mm dan 16 mm dua
tahap Bahan poros baja ST 34 Sebelum proses pengefraisan terlebih dahulu
pastikan matafrais tidak dalam keadaan rusak
1 Waktu pengerjaan dengan mata frais 5 mm
Putaran (n) = 150 rpm
Sr = 018
Kedalaman (l) = 10 mm
Waktu untuk sekali pengefraisan
Tm =nSr
ld
30 +
=ĖƼ闹嫩ƼĖ嫠m嫠闹Ė
= 0167 menit
Pengefraisan dilakukan di 4 titik sehingga waktu pengefraisan
= 4 x 0167
= 0668 menit
Waktu setting = 5 menit
Waktu pengefraisan untuk mata frais 5 mm adalah 0668 + 5 = 5668menit
2 Waktu pengefraisan 16 mm dengan mata frais28 mm
Putaran (n) = 150 rpm
Sr = 018
Kedalaman(l) = 10 mm
Waktu untuk sekali pengefraisan
Tm =nSr
ld
30 +
=ĖƼ㷠闹嫩ƼĖ嫠m嫠闹Ė= 038 menit
Pengefraisan dilakukan di 4 titik sehingga waktu pengefraisan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
45
= 4 x 038
= 152 menit
Waktu setting = 5 menit
Waktu pengerjaan untuk mata frais 5 mm adalah 152 + 5 = 652 menit
Waktu total pengerjaan untuk pengefraisan lubang pasak= 12188 menit
atau 13 menit
36 Desain untuk rumah bearing
Untuk diameter bearing 40 mm diameter bor 17 mm lebar bearing 12
mm Dengan no bearing 203 hasil ini didapat dari tabel bearing maka tebal rumah
bearing adalah
Diketahui 逛 = 60 mm ( jarak antar baut)
w = 9465 N
σ ( tegangan bending cast iron) = 15 N桂桂㷠
棍实顺h灌逛2 σ l
棍实顺h94656021512
棍实radic47h25
t = 2175 mm
Untuk diameter bearing 50 mm diameter bor 20 mm lebar bearing 15
mm Dengan nomor bearing 304 hasil ini didapat dari tabel bearing maka tebal
rumah bearing adalah
Diketahui
a =70 mm ( jarak antar baut)
w = 1134 N
σ ( tegangan bending cast iron) = 15 N桂桂㷠
棍实顺h灌逛2 σ l
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
46
棍实顺h11h47021515
棍实税5292
t = 23 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa rumah bearing yang ada pada mesin adalah aman dengan tebal 25 mm
37 Perhitungan Las
Pengelasan yang ada pada kontruksi alat ini terbagi menjadi 2 jenis
untuk bagian rangka adalah las sudut dan las V menggunakan las listrik
Perhitungan kekuatan las pada sambungan tepi padarangka dengan tebal plat 10
mm panjang pengelasan 500 mm sehingga untuk memperhitungkan kekuatan las
ditentukan A dengan
A = 10mm sin 45 500 mm
= 10mm 0707 500 mm
= 3535 mm2
Elektroda yang digunakan E 6013
E 60 = Kekuatan tarik terendah setelah dilaskan adalah 60000 psi atau 420
Nmm2
1 = Posisi pengelasan mendatar vertical atas kepala dan horizontal
3 = Jenis listrik adalah DC poloaritas bolik (DC+) diameter elektroda 5 mm
arus 230 ndash 270 A tegangan 27-29 V
Tegangan yang terjadi pada sambungan adalah
Fmax = ƼĖĖ铺km嫠㷠
= 14715 N
AF max
=s
353551471 N
=s
= 0416 Nmm2
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
47
Tegangan tarik ijin las (st)
st = 05 s ijin
= 05 420 Nmm2
= 210 Nmm2
Karena s pengelasan lts ijin maka pengelasan aman
38 MenentukanKapasitasPenggilasanBatangSorghum
Kapsitaspenggilasan = keliling roll x jumlahputaran
= 2 π r x 40 Rpm
= 2 π 0105 x 40 Rpm
= 26376 mmenit
Kapasitas = kapasitaspenggilasan x beratsorghum x jumlahbatangsorghum
= 263 x 0125 kgm x 10
= 6594 Kgmenit x 60
= 3956 Kgjam
Atau 4000 Kgjam
Makakapasitasmesinpemerasbatangsorghuminiadalah 4000 Kgjam
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
48
BAB IV
PROSES PEMBUATAN ALAT 41 Pembuatan Mesin
Mesin ini dibuat atas kerjasama antara mahasiswa Teknik Universitas
Sebelas Maret dengan bengkel mesin Universitas Sebelas Maret Untuk
menyelesaikannya dibutuhkan waktu 3 bulan dan untuk pengetesan mesin
membutuhkan waktu 1 minggu
411 BahanYang Digunakan
a Dua buah rol dengan diameter 200 mm dan sebuah rol dengan diameter
250 mm sebagai penggilas
b Besi plat dengan tebal 10mm sebagai tempat penghantar nira dan
sorghum
c Besi profil U ukuran 150 x 38 x 38 mm sebagai rangka dan landasan
d Kayu jati ukuran 150 mm x 200 mm sebagai landasan mesin
e Kuningan plat sebagai bantalan geser metal
f Bearing
g Baut M 14 dan M 12 sebagai pengunci bantalan
h Besi diameter 60 mm dan 50 mm sebagai poros
412 Alat Yang Dibutuhkan
a Gergaji
b Mesin bubut
c Mesin bor
d Mesin gerinda
e Mesin las
f Meteran
g Siku mistar baja
h Amplas
i Catthinner
j Kapur
k kuas
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
49
413 Peta Operasi Kerja
Peta operasi kerja adalah Peta Kerja yang menggunakan urutan kerja
dengan jalan membagi pekerjaan tersebut kedalam elemen-elemen operasi
secara detail
Peta Operasi Kerja Pembuatan Roda Gigi dan Roll
Poros Roda Gigi 1 amp 2 Poros Rol 3 4 amp 5 Roda gigi
0-1 0-1 0-1
0-2 0-2 0-2
1-1
1-2
1-3
1-2
1-1
1-1
Di ukur dengan sket match
Operasi Bubut
Pemeriksaan ukuran
0-3
0-4
0-3
0-4
0-3
0-5
Di ukur dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan ukuran
Pembuatan cetakan
Pemeriksaan ukuran
Operasi pengecoran
Di ukur dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan ukuran
Pemeriksaan ukuran
Pemeriksaan ukuran
Operasi mesin bor
Pemeriksaan ukuran
0-4
Operasi mesin gerinda
Pemeriksaan ukuran
1-2
Dirakit
0-5
Proses Perlakuan panas
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
50
Resume
Langkah Kerja Pembuatan Poros Roda Gigi 1 amp 2
- Operasi 1 Proses pengukuran dengan sket match poros yang akan
Dibubut menandainya sesuai dengan ukuran masing-
masing poros
- Operasi 2 Proses pembubutan pada ujung kanan sepanjang 300 mm
dari diameter 70 mm menjadi diameter 65 mm
- Pemeriksaan 1 Diperiksa ukurannya
- Operasi 3 Mengukur dengan menggunakan sket match
- Operasi 4 Dilakukan proses pembubutan pada ujung kiri sepanjang
250 mm dari diameter 70 mm menjadi diameter 65 mm
- Pemeriksaan 2 Diperiksa ukurannya
- Operasi 5 Proses pengefraisan sepanjang 50 mm dengan kedalaman
7mm
- Pemeriksaan 3 Diperiksa ukurannya
Poses pengerjaan
Bahan cast iron grade 15 Oslash70 panjang 555 mm
1 Mengambil bahan dan perlengkapan mesin bubut
2 Mengecek ukuran bahan dan alat bantu yang diperlukan
3 Mempersiapkan mesin bubut dan perlengkapan yang lainya
4 Menyeting pahat dan putaran mesin bubut
5 Menyekam benda kerja sepanjang 180 mm
6 Membubut rata permukaan ujung benda kerja
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
51
7 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadiOslash 65 mm
sepanjang 500 mm
8 Membalik benda kerja
9 Menyekam benda kerja sepanjang 220 mm
10 Memfacing benda kerja sampai benda kerja berukuran panjang 550 mm
11 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadiOslash65 mm
sepanjang250 mm
12 Menganti pahat rata dengan pahat alur
13 Membubut alur benda kerja dengan posisi pahat alur 50 mm dari ujung
benda kerja sedalam 95 mm
14 Mengganti pahat alur dengan pahat rata
15 Melepas benda kerja
Poses pengerjaan
Bahan cast iron grade 15 Oslash 70 panjang 310 mm
1 Mengambil bahan dan perlengkapan mesin bubut
2 Mengecek ukuran bahan dan alat bantu yang diperlukan
3 Mempersiapkan mesin bubut dan perlengkapan yang lainya
4 Menyeting pahat dan putaran mesin bubut
5 Menyekam benda kerja sepanjang 100 mm
6 Membubut rata permukaan ujung benda kerja
7 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadi Oslash 65 mm
sepanjang 150 mm
8 Membalik benda kerja
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
52
9 Menyekam benda kerja sepanjang100 mm
10 Memfacing benda kerja sampai benda kerja berukuran panjang 300 mm
11 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadi Oslash65 mm
sepanjang 160 mm
12 Mengganti pahat rata dengan pahat alur
13 Membubut alur benda kerja dengan posisi pahat alur 50 mm dari ujung
benda kerja sepanjang 78 mm sedalam 95 mm
14 Mengganti pahat alur dengan pahat rata
15 Melepas benda kerja
Langkah Kerja Pembuatan Roda Gigi
- Operasi 1 Proses pengukuran dengan sket match dan meteran untuk
roda gigi yang akan dibuat
- Operasi 2 Proses pembuatan cetakan negative sesuai dengan ukuran
masing-masing roda gigi yang akan dibuat
- Pemeriksaan 1 Diperiksa ukurannya
- Operasi 3 Proses pengecoran dan pembentukan roda gigi
- Operasi 4 Proses penghalusan setelah proses pengecoran
- Operasi 5 Proses perlakuan panas dengan penambahan kadar carbon
untuk meningkatkan tingkat kekerasannya
- Pemeriksaan 2 Diperiksa ukurannya
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
53
Proses pengecoran untuk pembuatan Puli dan Roda Gigi
Gambar 41 Roda gigi lurus
a) Proses awal pembuatan cetakan ini dilakukan dengan terlebih dahulu
membuat model atau Pola dengan posisi model berada pada kedua
bagian cetakan yakni drag dan cope maka model dibuat dari dua keping
kayu (papan) yang digabungkandengan model yang berbentuk bundar
b) Pengerjaan berikutnya ialah pembuatan inti dimana inti (teras) ini dibuat
dari pasir cetak dari jenis Pasir minyak atau pasir kwarsa dengan
campuran minyak nabati
d) Urutan pekerjaan yang harus dilakukan dan dipersiapkan sebelum
pengisian pasir kedalam rangka cetak antara lain
- Menyiapkan plat (papan) landasan
- Tempatkan rangka cetak diatas papan untuk cetakan bawah (drag)
dengan pola inti (kayu) untuk kedudukan inti (teras) pasir
e) Pengisian pasir kedalam rangka cetak
f) Pembuatan saluran dengan cara memasangkan saluran secara tegak lurus
g) Pekerjaan berikutnya ialah menempatkan kembali rangka cetak yakni
menggabungkan kedua cetakan (drag dan cope) pada benda bulat
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
54
simetris ini sebenarnya tidak terlalu sulit dimana yang paling penting
adalah penempatan posisi kedudukan Intinya telah ditempatkan ditengah-
tengah rangka cetak dengan memposisikan lubang cope pada inti serta
posisi pen pengarah dari rangka cetak dalam keadaan sejajar maka posisi
rongga sudah sejajar
h) Proses penuangan merupakan proses yang menentukan keberhasilan
dalam pembentukan benda kerja oleh karena itu didalam pelaksanaannya
harus dilakukan secara hati-hati terutama dalam memperlakukan cetakan
ini Dan yang paling penting lagi dalam proses penuangan ini ialah faktor
keselamatan kerja alat-alat keselamatan kerja seperti sarung tangan
sepatu kaca mata dan lain-lain hendaknya sangat diperhatikan
Gambar 42 Proses penuangan ( Hardi Sujana 2008 )
Langkah Kerja Pembuatan Rumah Bantalan
- Operasi 1 Pengukuran benda kerja untuk rumah bantalan dengan
ukuran 100 mm x 100 mm
- Operasi 2 Proses pemotongan dengan menggunakan mesin las sesuai
dengan yangdirencanakan
- Operasi 3 Pengerjaan penghalusan bekas potongan las dengan
gerinda tangan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
55
- Pemeriksaan 1 Dilakukan pemeriksaan ukuran rumah bantalan
- Operasi 4 Pada bagian rangka yang sudah dilasdiberi tanda titik dan
dibor dengan menggunakan bor tangan untuk menjadi
diameter 80 mm
- Operasi 6 Pemeriksaan ukuran lubang yang telah di bor
Proses Perakitan Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum
Perakitan merupakan tahap terakhir dalam proses perancangan dan
pembuatan suatu mesin atau alat dimana suatu cara atau tindakan untuk
menempatkan dan memasang bagian-bagian dari suatu mesin yang digabung dari
satu kesatuan menurut pasangannya sehingga akan menjadi perakitan mesin yang
siap digunakan sesuai dengan fungsi yang direncanakan
Sebelum melakukan perakitan hendaknya memperhatikan beberapa hal sebagai
berikut
1 Komponen-komponen yang akan dirakit telah selesai dikerjakan dan telah
siap ukuran sesuai perencanaan
2 Komponen-komponen standar siap pakai ataupun dipasangkan
3 Mengetahui jumlah yang akan dirakit dan mengetahui cara pemasangannya
4 Mengetahui tempat dan urutan pemasangan dari masing-masing komponen
yang tersedia
5 Menyiapkan semua alat-alat bantu untuk proses perakitan
Langkah kerja
1 Memasang rol ke- 1 ke- 2 dan ke- 3 pada rangka yang pada kedua
ujungnya terlebih dahulu dipasang bantalan
2 Memasang roda gigi pada poros rol 1 2 dan 3 kemudian dipasak
3 Memasang roda gigi pada sisi luar poros rol kemudian dipasak
4 Memasang poros transmisi pada rangka yang kedua ujungnya dipasangi
bantalan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
56
5 Memasang puli roda gigi pinion dan roda gigi pada poros transmisi
kemudian dipasak
6 Mengecek semua kondisi sambungan dan pergerakan dari roda-roda gigi
42 Perawatan Alat
Perawatan adalah suatu kegiatan atau pekerjaan yang bertujuan untuk
memperpanjang umur mesin Dengan adanya perawatan diharapkan mesin dapat
selalu dalam kondisi siap pakai dan bekerja dengan baik Jenis perawatan tersebut
adalah mengupayakan pencegahan kerusakan sedini mungkin dengan cara
perawatan secara rutin maupun secara berkala
Adapun alasan-alasan yang mendasari diperlukannya perawatan adalah
a Mesin lebih tahan lama dan berfungsi dengan baik
b Menghindari kerusakan sedini mungkin
c Mengurangi penggantian komponen yang rusak dikarenakan sering
dalam pemakaian
Pemeliharaan alat ini mencakup seluruh rangkaian dan komponen mesin pemeras
sorghum yang meliputi
1 Poros dan Rol
Hal-hal yang perlu dilakukan dalam pemeliharaan poros dan rol adalah
a Rol setelah selesai digunakan dibersihkan dari sisa-sisa kotoran dan cairan
yang masih menempel
b Antara poros dan bearing diberi pelumas agar dapat berputar dengan lancar
2 Roda gigi
Hal-hal yang dilakukan untuk perawatan roda gigi
a Melumasi roda gigi tersebut supaya gesekannya dapat lebih halus dan
tidak cepat aus
b Setiap selesai digunakan roda gigi harus dibersihkan dan dicek untuk
mengetahui keadaan gigi-giginya
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
57
3 Rangka
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan rangka adalah
a Mengecat rangka untuk menghindari karat dan keropos
b Membersihkan rangka setelah digunakan untuk menggilas tebu
c Memeriksa sambungan las pada rangka secara berkala
4 Bantalan
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan bantalan
a Melumasi bantalan dengan grease
b Dalam penggunaan apabila perputaran poros dan rol terasa berat dan
suaranya agak kasar maka harus dicek keadaan bantalannya masih dalam
keadaan baik atau tidak
5 Puli dan sabuk
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan puli dan sabuk
a Memeriksa sabuk sebelum digunakan untuk memeras batang sorghum
b Setelah selesai digunakan membersihkan puli dan sabuk dari kotoran dan
debu
6 Diesel
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan diesel
a Mengecek selalu kondisi air pendingin pada mesin diesel
b Mengecek putaran mesin diesel apakah stabil atau tidaknya bila tidak
segera melakukan pengecekan mesin diesel secara menyeluruh
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
58
43 Analisa Biaya Komponen Mesin
Tabel 41 a Biaya Komponen Mesin
No Jenis Komponen Jumlah Harga satuan (Rp)
Harga (Rp)
1 Gear Oslash 20 l = 15 cm 3 30 kg 20000 kg 1800000 2 Gear Oslash 10 l = 10 cm 2 40 kg 20000 kg 1600000 3 Pulley Oslash 100 l = 15 cm 1 100 kg 20000 kg 2000000 4 Gear Oslash 80 l = 15 cm 1 120 kg 20000 kg 2400000 5 Gear Oslash 60 l = 15 cm 1 80 kg 20000 kg 1600000 6 Roller Oslash 20 p = 35 cm 2 60 kg 20000 kg 2400000 7 Roller Oslash 22 l = 15 cm 1 80 kg 20000 kg 1600000 8 Poros penggerak roda gigi 2 20 kg 20000 kg 800000 9 Poros roller 3 15 kg 20000 kg 900000 10 Pasak p=15x1x1 cm 1022000 220000
11 Baut Oslash 26 mm Baut besar untuk dudukan
8 10000 80000
12 Baut Oslash 26 mm Baut pengunci roller
4 15000 60000
13 Plat U p= 10x6x1cm 10m 70000 700000
14 Baut Oslash 22 mm Baut pengunci roda gigi
8 10000 80000
15 Baut Oslash 24 mm Baut penyetel horisontal
2 15000 30000
16 Bearing roller Oslash 40 mm 680000 480000 17 Bearing gear Oslash 50 mm 2 110000 220000 18 Bantalan jati 1000000
19 Beaya Transport mesin dari kudus
750000
20 Beaya lain-lain 250000 Total dana 18980000
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
59
b Honor Teknisi
No Nama Anggaran Waktu Biaya (Rp)
Total (Rp)
1 Honor Teknisi pembuatan 3 buah roller (1 orang )
1 bulan 600000 600000
2 Honor Teknisi pembuatan 5 buah roda gigi pinion (1orang )
2 minggu
600000 600000
3 Honor Teknisi pembuatan 2 buah roda gigi besar (1 orang )
2 minggu
500000 500000
4 Honor Teknisi pembuatan 1 buah pulley (1 orang )
2 minggu
300000 300000
5 Honor Teknisi pembuatan 3 buah mantel roller (1 orang )
3 minggu
1200000 1200000
Total 3200000
Biaya total pembuatan mesin pemeras batang sorghum
Biaya teknisi Rp 320000000
Biaya komponen mesin Rp 1898000000 +
Rp 2218000000
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
60
BAB V
PENUTUP
51 Kesimpulan
Dari hasil Re-Kalkulasi Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum ini
dapat disimpulkan
1 Mesin pemeras batang sorghum ini bekerja dengan menggunakan
penggerak diesel dengan daya 24 hP dan putaran 1420 Rpm
2 Mesin Pemeras Batang Sorghum ini memiliki kapasitas 4000 kgjam
3 Total biaya untuk membuat Mesin Pemeras Batang Sorghum sebesar
Rp22180000-
4 Mesin Pemeras Batang Sorghum ini memiliki tiga buah roller dengan
putaran 40 Rpm dan tiga tingkatan sistem transmisi dengan tiga buah
poros penyangga
52 Saran
Terkait dengan referensi dan data yang didapat masih kurang maka
perhitungan dilakukan dengan asumsi data sehingga bila dilakukan perhitungan
ulang jawaban yangdiasumsikan masih kurang akurat dan kurang tepat
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
61
DAFTAR PUSTAKA
J E Shigley dan Larry D M 1995 ldquoPerancanaan Teknik Mesinrdquo jilid II Edisi
keempat ErlanggaJakarta
Jutz H dan Scharkus E 1996 ldquo Westerman Table for The Metal Traderdquo New
Delhi Weley Eastern Limited
Khurmi RS amp Gupta JK 2002 Machine DesignSCHadamp Company LTD
Ram Nagar-New Delhi
Popov EP 1996 Mekanika Teknik (Machine of Material) Erlangga Jakarta
Sato T dan N Sugiarto H 1994 ldquoMenggambar Mesin Menurut Standart Isordquo PT
Pradya Paramita jakarta
Sularso dan Suga K 1987 Dasar dan PemilihanElemenMesin Cetakankeenam
PradnyaParamitha Jakarta
KenyonWdanGinting D 1985 Dasar-dasarPengelasanErlangga Jakarta
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
17
v = 60
Ndp (29)
Dimana
v = Kecepatan sabuk (ms)
d = Diameter sabuk (mm)
N = Putaran sabuk (rpm)
7 Daya yang ditransmisikan oleh sabuk
Persamaan daya yang dipindahkan oleh sabuk dapat ditulis dengan
persamaan sebagai berikut (Khurmi RS 2002)
P = (T1 - T2) v n (210)
Dimana
P = Daya yang dipindahkan oleh sabuk (W)
T1 = Tegangan tight side sabuk (N)
T2 = Tegangan slack side sabuk (N)
v = Kecepatan sabuk (ms)
n = Banyak sabuk
25 Pasak
Pasak adalah salah satu penahan beban dimana beban yang timbul atau
beban yang terjadi adalah beban geser dan beban bending Pada perancangan
pasak dalam memilih besar pasak tergantung dari besar perhitungan antara
perhitungan menurut tegangan geser dan tegangan bending
1 Tegangan geser
Tegangan geser adalah tegangan yang disebabkan oleh gaya yang bekerja
sepanjangsejajar dengan luas penampang gaya
Persamaan yang digunakan adalah
AF
=t (211)
Dimana
t = Tegangan geser (Nmm2)
F = Gaya (N)
A = Luas penampang (mm2) (Khurmi dan Gupta 2002)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
18
2 Tegangan bending
Dimana rumus yang digunakan
ws =oIYM
(212)
Y
IZ o= (213)
ws =ZM
(214)
Dimana
M = Momen lentur
Y = Jarak sumbu netral ke titik tempat tegangan yang ditinjau
ws = Tegangan lentur
oI
= Momen inersia
Z = Section modulus
26 Statika
Statika adalah ilmu yang mempelajari tentang statika dari suatu beban
terhadap gaya-gaya dan juga beban yang mungkin ada pada bahan tersebut
Dalam ilmu statika keberadaan gaya-gaya yang mempengaruhi sistem menjadi
suatu obyek tinjauan utama Sedangkan dalam perhitungan kekuatan rangka
gaya-gaya yang diperhitungkan adalah gaya luar dan gaya dalam
261 Gaya Luar
Beban
Reaksi Reaksi
Beban puli
Gambar 25 Sketsa Prinsip Statika Kesetimbangan
( Popov EP 1996 )
Beban roda gigi
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
19
Adalah gaya yang diakibatkan oleh beban yang berasal dari luar sistem
yang pada umumnya menciptakan kestabilan konstruksi Gaya luar dapat berupa
gaya vertikal horisontal dan momen puntir Pada persamaan statis tertentu untuk
menghitung besarnya gaya yang bekerja harus memenuhi syarat dari
kesetimbangan
ΣFx = 0 (215)
ΣFy = 0 (216)
ΣM = 0 (217)
262 Gaya Dalam
Gaya dalam dapat dibedakan menjadi
1 Gaya normal (normal force) adalah gaya yang bekerja sejajar sumbu
batang
2 Gaya lintang geser (shearing force) adalah gaya yeng bekerja tegak lurus
sumbu batang
3 Momen lentur (bending momen)
Persamaan kesetimbangannya adalah (Popov EP 1996)
sect Σ F = 0 atau Σ Fx = 0
Σ Fy = 0 (tidak ada gaya resultan yang bekerja pada suatu benda)
sect Σ M = 0 atau Σ Mx = 0
Σ My = 0 (tidak ada resultan momen yang bekerja pada suatu benda)
263 Tumpuan
Dalam ilmu statika tumpuan dibagi atas
1 Tumpuan rolpenghubung
Tumpuan ini dapat menahan gaya pada arah tegak lurus penumpu
biasanya penumpu ini disimbolkan dengan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
20
Gambar 26 Sketsa Reaksi Tumpuan Rol
2 Tumpuan sendi
Tumpuan ini dapat menahan gaya dalam segala arah
Gambar 27 Sketsa Reaksi Tumpuan Sendi
264 Diagram Gaya Dalam
Diagram gaya dalam adalah diagram yang menggambarkan besarnya
gaya dalam yang terjadi pada suatu konstruksi Sedang macam-macam diagram
gaya dalam itu sendiri sebagai berikut
1 Diagram gaya normal (NFD)
Yaitu diagram yang menggambarkan besarnya gaya normal yang terjadi
pada suatu konstruksi
2 Diagram gaya geser (SFD)
Yaitu diagram yang menggambarkan besarnya gaya geser yang terjadi
pada suatu konstruksi
3 Diagram moment (BMD)
Yaitu diagram yang menggambarkan besarnya momen lentur yang terjadi
pada suatu konstruksi
27 Mesin Bubut
Proses permesinan adalah waktu yang dibutuhkan untuk mengerjakan
elemen-elemen mesin yang meliputi proses kerja mesin dan waktu pemasangan
Reaksi
Reaksi
Reaksi
( Popov EP 1996 )
( Popov EP 1996 )
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
21
Pada umumnya mesin-mesin perkakas mempunyai bagian utama yaitu
a Motor penggerak (sumber tenaga)
b Kotak transmisi (roda-roda gigi pengatur putaran)
c Pemegang benda kerja
d Pemegang pahatalat potong
Prinsip kerja mesin mesin bubut adalah benda kerja yang berputar dan
pahat yang menyayat baik memanjang maupun melintang Sedangkan macam-
macam pekerjaan yang dapat dikerjakan dengan mesin ini adalah antara lain
- Pembubutan memanjang dan melintang
- Pengeboran
- Pembubutan dalam atau memperbesar lubang
- Membubut ulir luar dan dalam
Perhitungan waktu kerja mesin bubut adalah
1 Kecepatan pemotongan (v)
V = πD (218)
Dimana
D = diameter banda kerja (mm)
N = kecepatan putaran (rpm)
2 Pemakanan memanjang
Waktu permesinan pada pemakanan memanjang adalah
n = d
v
1000p
(219)
Tm = nS
L
r (220)
Dimana
Tm = waktu permesinan memanjang (menit)
L = panjang pemakanan (mm)
S = pemakanan (mmput)
n = putaran mesin (Rpm)
d = diameter benda kerja (mm)
v = kecepatan pemakanan (mmnt)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
22
3 Pada pembubutan melintang
Waktu permesinan yang dibutuhkan pada waktu pembubutan melitang
adalah
Tm = nS
r
r (221)
Dimana
r = jari-jari bahan (mm)
28 Pengecoran atau penuangan (casting)
Pengecoran atau penuangan (casting) merupakan salah satu proses
pembentukan bahan bakubahan benda kerja yang relatif mahal dimana
pengendalian kualitas benda kerja dimulai sejak bahan masih dalam keadaan
mentah Komposisi unsur serta kadarnya dianalisis agar diperoleh suatu sifat
bahan sesuai dengan kebutuhan sifat produk yang direncanakan namun dengan
komposisi yang homogen serta larut dalam keadaan padat
Proses penuangan juga merupakan seni pengolahan logam menjadi bentuk
benda kerja yang paling tua dan mungkin sebelum pembentukan dengan
panyayatan (chipping) dilakukan Sebagai mana ditemukan dalam artifacts kuno
menunjukkan bukti keterampilan yang luar biasa dalam pembentukan benda dari
bahan logam dengan menuangkan logam yang telah dicairkan (molten metals)
kedalam cetakan pasir khusus menjadi bentuk tertentu Pengecoran dengan
menggunakan cetakan pasir juga merupakan teknologi yang menuangkan larutan
cair dari logam secara hati-hati kedalam cetakan pasir yang sudah dipersiapkan
dengan hasil yang mendekati sempurna Oleh karena itulah proses pembentukan
melalui teknik penuangan ini juga digunakan pada level kebangsawanan seperti
pembuatan benda-benda seni seperti ornament alam dan alat memasak dan lain-
lain
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
23
BAB III
PERENCANAAN DAN PERHITUNGAN
31 Cara KerjaSistemTransmisiPadaMesinPemerasBatangSorghum
Cara kerja mesin ini adalah tenaga dari motor diesel akan dipindahkan
melalui belt menuju puli besar setelah itu putaran ditransmisikan melalui roda gigi
transportir pertama ke roda gigi sedang kemudian putaran itu ditransmisikan lagi
oleh roda gigi transportir kedua ke roda gigi besar Putaran roda gigi besar ini
dihubungkan dengan roda gigi pada rol depan sehingga poros rol berputar
Selanjutnya putaran poros rol depan ini ditransmisikan ke poros rol atas dan
belakang melalui tiga buah roda gigi sehingga poros rol atas dan belakang dapat
berputar Putaran ketiga buah rol dibuat searah agar saat batangsorghum
dimasukkan batangsorghum dapat terbawa oleh rol
Secara garis besar proses mesin pemeras batangsorghum adalah mula-
mula batangsorghum dimasukkan antara rol atas dan rol depan kemudian rol
menggilas batangsorghum Penggilasan rol pertama masih tersisa nira dalam
ampas yang kemudian digilas kembali oleh rol belakang sehingga tidak ada lagi
nira yang tersisa dalam ampas Nira tersebut akan jatuh ke penadah yang telah
disediakan Nira yang telah terkumpul dalam penadah tersebut dapat langsung
digunakan untuk proses pembuatan bio etanol selanjutnya
32 PerencanaanPulidanSabuk
Diketahuispesifikasitransmisipadamesinpemerasbatangsorghumdandiesel
sebagaiberikut
1 Putarandiesel ( 1N ) = 1420 Rpm
2 Diameter puli yang digerakan ( 2D ) = 795 mm
3 Panjangsumbupuli dieseldanpuli yang digerakkan( x ) = 4m
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
24
Analisa perhitungan
1 Kecepatan sabuk
V = p 1d 抈學恘迷
= 米學 酵迷 學酵學 d迷恘迷
= 2972 ms
2 Panjang sabuk yang digunakan
dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig -+++=
x
ddxddL
4
)(2)(
2
221
21
p
= 157Ῠ04十0795邹十24十族ῨĖi能Ė行k闹邹潜ii 祖
=157(1195)+8+Ῠ能ĖƼk闹邹潜嫠o
=1876+8+001
=9886 m
3 Sudut kontak (q ) yang terjadi pada sabuk antara puli diesel dan pulimesin
pemeras batang sorghum
Gambar31Sabukdanpuli
x = 4 m
B Puli diesel
Puli yang digerakkan
A
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
25
Untuksabukterbuka sudutsinggung yang terjadiantarasabukdanpuli
Sin x
dd
x
rr
21212 -
=-
=a
= Ė行k闹能Ėi㷠i
a = 滚轨柜能嫠00495
= 283deg
Sudut kontak puli pada motor
θ = (180deg ndash 2 α) 180p
= (180deg ndash 2 283deg) 180
143
= (17434deg) 01744
= 304rad
Sudut kontak puli pada roda gigi
θ = (180deg+ 2 α) 180p
= (180deg + 2 283deg) 180
143
= (18566deg) 01744= 304 rad
4 Koefisien gesekan
micro = 054 ndash d恘學ad恘嫩剿
= 054 ndash d恘學ad恘嫩d幂蜜d
= 054 ndash d恘學密d米d
= 054 - 0233= 03
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
26
MenghitungBesarnyaKapasitasMesinPemerasBatangSorghum
Luassatubatangsorghum故实挥辊㷠
= 314 (12)2
= 452 16 mm2
Luassepuluhbatangsorghum = 452 16 mm2 x 10 batang
= 4521 6 mm2
Gaya pemerasanadalah
(Ft) = 鸟拟
= 嫠㷠iĖƼi念鸟狞i闹㷠嫠o弄弄潜
= 274kN
Gaya perasdengansudut 70
Ft = 2740 N cos 70
= 8375 N
Kemudianuntukmenentukandaya yang
diperlukanpadamesinpemerastebuiniadalahsebagaiberikut
Torsi padarolatas
T = Gaya x frac12 diameter
= 8375N x 0105 m
= 8775Nm
Dayauntukmemutarrol
P =m行行闹娘弄诺㷠π诺iĖoĖ
= 36738 watt
= Ƽo行Ƽm糯狞疟疟行io
= 492 HP
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
27
Perbandingantranmisi
1 Motor Puli A ΰ嫠ΰ㷠 = 劈㷠劈嫠
N2 = 嫠i㷠Ė铺i嫠行k闹
= 73232 Rpm
2 Puli B - Pinion C
Satuporos maka NA = NC
NA = 73232 Rpm
3 Pinion C ndash Roda Gigi D
ND = 劈品ΰ品劈劈
=嫠㷠i行Ƽ㷠Ƽ㷠破颇屏oĖi
= 15035Rpm
4 Roda Gigi D ndash Pinion E
Satuporosmaka ND=NE
ND = 15035Rpm
5 Pinion E ndash Roda Gigi F
NF = 劈琵ΰ琵劈毗
= 嫠闹ĖƼ闹㷠嫠闹m嫠㷠
= 398 Rpm 40 ࡨ Rpm
Torsi padarodagigiOslash 875 mm
T =鸟诺oĖ㷠胚诺iĖ
= Ƽo行Ƽm诺oĖ㷠气铺iĖ
= 8775Nm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
28
DayauntukmemutarporosrodagigiOslash 875 mm
P = 孽诺㷠π诺娘oĖ
= m行行闹诺㷠π诺嫠闹ĖoĖ
= 16734 watt
Torsipadaporospuli
T = 鸟诺oĖ㷠胚诺娘
= 嫠o行Ƽi诺oĖ㷠胚诺行ƼĖ
= 234Nm
Dayauntukmemutarporospuli
P = 孽诺㷠π诺娘oĖ
= 㷠Ƽi诺㷠π诺行ƼĖoĖ
= 17904 watt
= 嫠行kĖi糯狞疟疟行io
asymp 24 HP
Olehkarenaitu kitamengambil diesel dengandaya 24 HP
Daya yang ditransmisikan P = 24 HP
17904 W = Ῠ馆嫠石馆㷠) v = Ῠ馆嫠石馆㷠) 2972 馆嫠 石馆㷠 = 嫠行kĖi㷠k行㷠
馆嫠 石馆㷠 = 60242棺 (i)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
29
딸轨v硅棍逛闺锅轨 23 log 足飘前飘潜卒 = 幌嫠凰嫠 实0h果h04 实0912
log dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig
2
1
T
T = Ėk嫠㷠㷠Ƽ
log dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig
2
1
T
T = 0397
dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig
2
1
T
T = 249 (ii)
Dari persamaan (i) dan (ii) 60242十馆㷠馆㷠 实249
60242 + 馆㷠 = 249馆㷠
60242 = 149 馆㷠 馆㷠 = 40438 N 馆嫠 石404h棺实60242棺 馆嫠 = 100672 N
5 Massa per meter panjang sabuk (m)
m = Area x Panjang x Densitas
= A x 9886m x 1140kgm3= 9886 A kgm2
6 Gaya tarik sentrifugal (Tc)
Tc = m x V2
= 9886 A kgm2x (2972ms)2
= 9886 A x 8832784 N
= 873210o A N
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
30
7 Gaya tarik total
T = T1+ Tc
= 100672N+873210o A N (iii)
8 Gaya tarik maksimum pada sabuk (T)
T = As
= 410o A N (iv)
Dari persamaan (iii) dan (iv)
100672N+873210o A N = 410o A N
4732 10o A N = 100672 N
A = 212747 10能o桂㷠
A = 212747桂桂㷠
9 Daya yang ditransmisikan sabuk pada kecepatan v = 2935ms
P = )( 21 TT - v
= (100672 Nndash 40438N)2935 ms
= 17678679watt
= 2370 hP
v Daya yang ditransmisikan hanya 2370 hP hal ini dikarenakan pada
saat sabuk berputar terjadi selip antara sabuk dengan puli oleh karena itu daya
yang ditransmisikan tidak 24 hP
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
31
33 PerhitunganRoda Gigi
1 Dalam menghitung roda gigi AElig 124 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 8 mm
- Jumlah gigi (Z) 11
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 8 mm
= 2512 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 8 + 025 x 8 mm
= 18 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 8 mm x 11
= 88 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 88 mm ndash 2 (8mm + 025 x 8mm)
= 60 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 88 mm + 36 mm= 124 mm
f Adendum 1 m 8 mm
g Dedendum 125 m 10 mm
h Working depth 2 m 16 mm
i Total depth 225 m 18 mm
j Filled radius at root 04 m 32 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
32
2 Dalam menghitung roda gigi AElig875 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 14 mm
- Jumlah gigi (Z) 58
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 14 mm
= 4396 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 14 + 025 x 14 mm
= 315 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 14 mm x 58
= 812 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 812 mm ndash 2 (14 mm + 025 x 14 mm)
= 777 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 812 mm + 63 mm
= 875 mm
f Adendum 1 m 14 mm
g Dedendum 125 m 17 mm
h Working depth 2 m 28 mm
i Total depth 225 m 315 mm
j Filled radius at root 04 m 56 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
33
3 Dalam menghitung roda gigi AElig215 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 10 mm
- Jumlah gigi (Z) 17
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 10 mm
= 314 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 10 + 025 x 10 mm
= 225 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 10 mm x 17
= 170 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 170 mm ndash 2 (10 mm + 025 x 10 mm)
= 145 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 170 mm + 45 mm)
= 215 mm
f Adendum 1 m 10 mm
g Dedendum 125 m 125 mm
h Working depth 2 m 20 mm
i Total depth 225 m 225 mm
j Filled radius at root 04 m 4 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
34
4 Dalam menghitung roda gigi AElig604 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 8 mm
- Jumlah gigi (Z) 71
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 8 mm
= 2512 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 8 + 025 x 8 mm
= 18 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 8 mm x 71
= 568 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 568 mm ndash 2 (8 mm + 025 x 8 mm)
= 548 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 568 mm + 36 mm)
= 604 mm
f Adendum 1 m 8 mm
g Dedendum 125 m 10 mm
h Working depth 2 m 16 mm
i Total depth 225 m 18 mm
j Filled radius at root 04 m 32 mm
331 Menghitung Kekuatan Roda Gigi
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
35
1 kekuatan roda gigi AElig124 yang berfungsi sebagai pinion
a menghitung kecepatan pinion
Dalam menghitung kecepatan dari pinion dibutuhkan data-data
sebagai berikut
- Modul (m) 8 mm
- Jumlah gigi dari pinion (Tp) 11
- Jumlah putaran dari roda gigi pinion (柜颇) 124 rpm
- Jumlah gigi dari roda gigi (馆啤) 71
- Allowable Static Stress (fo) lampiran 4 105 kg桂桂㷠
- Lebar muka gigi (b) 15708 mm
- Faktor keamanan (Cs) lampiran 5 125
Kecepatan dari pinion adalah 惯 实挥果딸贵果柜贵100
实挥果桂果馆贵果柜贵100
实挥果8果11果124100
= 34264 mmenit
= 57 m detik
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
36
34 Desain Poros Roda Gigi
DesainPorosPulidanRodaGigi Pinion Dengan Gear
Diketahui P = 24 PK = 17904 watt T1 = 100672 N
N = 730 Rpm T2 = 40438 N
T1 T2 实25世
WGear = 3924 N
WPuli = 106635 N
σ = 40 Mpa = 40 N mm世 2
Km = 2
Kt = 2
DGear = 124 mm =RGear = 63 mm
DPuli = 795 mm = RPully = 3975 mm
Maka torsi yang di transmisikanoleh shaft
T = 鸟时oĖ㷠胚娘 实 嫠行kĖi时oĖ㷠胚时行ƼĖ = 234 Nm =234000Nmm
Bebankebawah vertical porospadapuli
= T1 + T2 + Wpuli =(100672 +40438 + 106635) N
= 247745 N
Torsi pada gear samapadaporos makabeban vertical keatasporospada gear
Ft = 孽捏扭泞狞暖实 㷠Ƽi时嫠Ė遣o㷠
= 39 x 103 N
Total bebanvertikalkeataspadaporos
Ft ndash Wgear = 3900 ndash 3924 = 386076 N
RC
386076 N
247745 N
RD
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
37
Dari momen di D
RC x 270 = 386076 x 380 + 247745 x 110
RC = 嫠io行Ėmmm嫩㷠行㷠闹嫠k闹㷠行Ė
RC = 6443 N
RD + 386076 = RC + 247745 N
RD = 6443 + 247745- 386076
RD = 110479 N
BM di gear danpuli = 0
BM di A = 386076 110 = 4246836 Nmm
BM di B = 247745 110 = 2715195 Nmm
BM maksimum di A maka M = MA = 4247 10Ƽ Nmm
Moment punter equvivalen
Te = 税ῨKm 时M邹㷠十ῨKt 时T邹㷠
= 税Ῠ2时4247 时10Ƽ邹㷠 十Ῠ2时24h时10Ƽ邹㷠
= 税721480h6 时10o 十2h6196 时10o
= 税957676h6 时10o
= 9786 10Ƽ Nmm
Te = 胚嫠o τ时dƼ
9786 10Ƽ = 气嫠o 时40딸h
dƼ = 12466242
d = 4995mm atau 50 mm
Diameter yang digunakan 50 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa poros pada mesin
dengan diameter 60 mm aman karena melebihi diameter yang diperlukan
yaitu 50 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
38
Gambar 32DesainPorosPulidanRoda Gigi Pinion
B C D
110 270
A C
BD
A
A
A
C D
B
B
D C
B
CD
(a) Space Diagram
(e) BM Diagram
(d) NFD
(c) SFD
(b) Torsi Diagram 234x103 Nmm
1241845Nmm
3048155Nmm
3924 N 106635 N
112895 N 277105 N
A B
110
Pinion Puli
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
39
DesainPorosRoda Gigi Pinion Dengan Gear
Diketahui T = 234x103Nmm
N = 150 Rpm
AC = 85 mm
BD = 85 mm
Dc = 215 mm = Rc = 175 mm
Dd = 604 mm = Rd = 302 mm
AB =290 mm
σ = 84 Nmm2
τ = 40 Mpa = 40 Nmm2
Θc = 80o
Wd = 810 N
Θc = 72o
Wc = 108 N
Km = 2
Kt = 2
Daya yang ditransmisikan
P x 60 = T2πN
P = 㷠Ƽi诺嫠Ėsup3㷠胚嫠闹ĖoĖ
= 36738 Kw
Karena Torsi kebawah di C dan di D sama Maka gayatangensialdigearC
FtC = 孽捏宁 =
㷠Ƽi诺嫠Ėsup3嫠行闹
= 1337 N
Ftcrsquo = 嫠ƼƼ行虐纽c嫠m
=4327 N
Gaya total kebawah di C = Ftc + Wc=4327 N + 108 N = 4435 N
Gaya tangensial gear D
FtD = 孽捏拧 =
㷠Ƽi诺嫠Ėsup3ƼĖ㷠 = 7748 N
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
40
Ftdrsquo = 行行im虐纽c嫠Ė
= 行行imĖ嫠om = 4612 N
Gaya total kebawah di C = FtD + WD=4612 N + 810 N = 5422 N
Maka RAdan RB = Reaksipada A dan B
RA + RB = 5422 N + 4435 N
= 9857 N
Momen di A
RB x 290 = 5422 x 205 + 4435 x 85
RB = 嫠嫠嫠嫠闹嫠Ė嫩Ƽ行ok行闹㷠kĖ
RB = 5133 N
RA = 9857 ndash 5133 = 4724 N
BM di C
MC = RA x 85
= 4724 x 85
= 401540Nmm
BM di D
MD = RB x 85
= 5133 x 85
= 436305Nmm
Maximum bending momen
M = MD = 436305Nmm
A
C D
B120
290
RB RA
5422 N 4435 N
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
41
MomenPuntirEquivalent
Te = 税ῨKmxM邹sup2十ῨKtxT邹sup2 = 税Ῠ2x4h6h05邹㷠 十Ῠ2x2h4≯10Ƽ邹sup2 = 税76x10嫠嫠 十219x10嫠嫠
= 税979x10嫠Ė
= 989 x 10闹 Nmm
989 x 10闹 Nmm = 气嫠o xτxdsup3
dsup3 = 1129275
d asymp 50 mm
untuk Equivalent bending momen ( Me)
Me = 嫠㷠 揍KmxM 十税ῨKwxM邹㷠十ῨKtxT邹] = 嫠㷠 揍Ῠ2x4h6h05邹十9890000] = 嫠㷠 1861610
= 930805Nmm
930805 Nmm= 气Ƽ㷠 xσbxdsup3
dsup3 = 1129275
d = 48 mm
darikedua diameter tersebutdiambil yang paling besar
d = 50 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa poros pada mesin
dengan diameter 65 mm aman karena melebihi diameter yang diperlukan
yaitu 50 mm Namun sebaiknya diameter poros yang digunakan adalah 60
mm tidak terlalu besar melebihi 50 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
42
3
A B
C D
120
290
A C
BD
A
A
A C D
B
B
D CB
C D
(a) Space Diagram
(e) BM Diagram
(d) NFD
(c) SFD
(b) Torsi Diagram 234x103 Nmm
436305 Nmm 401540 Nmm
4435N 5422N
5113 N 4724 N
Gambar 33DesainPorosRoda Gigi Pinion Dengan Gear
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
43
35 Menentukan Dimensi pasak
Pasakdigunakanuntukmenahangaya geser antara poros dengan rol
maupun poros dengan gear Bahanpasakterbuatdari ST 42
kekuatanbahandiketahuikekuatangesersebesar τ=40
Nmm2dankekuatantariksebesar
σ= 70 Nmm2
1 Kekuatanijin pasak
- Tegangantarikmaksimumpasak
σu = 70 Nmm2
σmax =σy
= 40 Nmm2
- Tegangangesermaksimumpasak
τ max = 嫠㷠σ max
= 嫠㷠40 Nmm㷠
= 20 Nmm㷠
2 Diameter poros diketahui 50 mm dari tabel didapat
w = 16 mm
t = 10mm
dan bila diketahui T = l x w x τ x 焦d = l x 16 x 42 x
a迷d = 16800 l N mm(i)
dan juga T = 靳學恘 x τ x 焦米 =
靳學恘 x 42 x a迷米 = 103 x 學迷恘N铰铰d (ii)
maka dari persamaan (i) dan (ii) didapat
l = 學迷米學迷恘梗铰铰d學恘密迷迷抈铰铰 = 61 31 mm
dan bila diketahui T = l x 缴d x σ x
焦d = l x 學迷d x 70 x
a迷d = 87510 l N mm(iii)
maka dari persamaan (ii) dan (iii) didapat
l = 學迷米學迷恘梗铰铰d密蜜a學迷抈铰铰 = 1177 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
44
maka dimensi pasak adalah w = 16 mm t = 10 mm l = 1177 mm
351 Lubangpasak
Proses penggefrasisan untuk lubangpasakw = 16 mm t = 10 mm l =
1177 mm dengan menggunakan 2 mata frais diameter 5 mm dan 16 mm dua
tahap Bahan poros baja ST 34 Sebelum proses pengefraisan terlebih dahulu
pastikan matafrais tidak dalam keadaan rusak
1 Waktu pengerjaan dengan mata frais 5 mm
Putaran (n) = 150 rpm
Sr = 018
Kedalaman (l) = 10 mm
Waktu untuk sekali pengefraisan
Tm =nSr
ld
30 +
=ĖƼ闹嫩ƼĖ嫠m嫠闹Ė
= 0167 menit
Pengefraisan dilakukan di 4 titik sehingga waktu pengefraisan
= 4 x 0167
= 0668 menit
Waktu setting = 5 menit
Waktu pengefraisan untuk mata frais 5 mm adalah 0668 + 5 = 5668menit
2 Waktu pengefraisan 16 mm dengan mata frais28 mm
Putaran (n) = 150 rpm
Sr = 018
Kedalaman(l) = 10 mm
Waktu untuk sekali pengefraisan
Tm =nSr
ld
30 +
=ĖƼ㷠闹嫩ƼĖ嫠m嫠闹Ė= 038 menit
Pengefraisan dilakukan di 4 titik sehingga waktu pengefraisan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
45
= 4 x 038
= 152 menit
Waktu setting = 5 menit
Waktu pengerjaan untuk mata frais 5 mm adalah 152 + 5 = 652 menit
Waktu total pengerjaan untuk pengefraisan lubang pasak= 12188 menit
atau 13 menit
36 Desain untuk rumah bearing
Untuk diameter bearing 40 mm diameter bor 17 mm lebar bearing 12
mm Dengan no bearing 203 hasil ini didapat dari tabel bearing maka tebal rumah
bearing adalah
Diketahui 逛 = 60 mm ( jarak antar baut)
w = 9465 N
σ ( tegangan bending cast iron) = 15 N桂桂㷠
棍实顺h灌逛2 σ l
棍实顺h94656021512
棍实radic47h25
t = 2175 mm
Untuk diameter bearing 50 mm diameter bor 20 mm lebar bearing 15
mm Dengan nomor bearing 304 hasil ini didapat dari tabel bearing maka tebal
rumah bearing adalah
Diketahui
a =70 mm ( jarak antar baut)
w = 1134 N
σ ( tegangan bending cast iron) = 15 N桂桂㷠
棍实顺h灌逛2 σ l
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
46
棍实顺h11h47021515
棍实税5292
t = 23 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa rumah bearing yang ada pada mesin adalah aman dengan tebal 25 mm
37 Perhitungan Las
Pengelasan yang ada pada kontruksi alat ini terbagi menjadi 2 jenis
untuk bagian rangka adalah las sudut dan las V menggunakan las listrik
Perhitungan kekuatan las pada sambungan tepi padarangka dengan tebal plat 10
mm panjang pengelasan 500 mm sehingga untuk memperhitungkan kekuatan las
ditentukan A dengan
A = 10mm sin 45 500 mm
= 10mm 0707 500 mm
= 3535 mm2
Elektroda yang digunakan E 6013
E 60 = Kekuatan tarik terendah setelah dilaskan adalah 60000 psi atau 420
Nmm2
1 = Posisi pengelasan mendatar vertical atas kepala dan horizontal
3 = Jenis listrik adalah DC poloaritas bolik (DC+) diameter elektroda 5 mm
arus 230 ndash 270 A tegangan 27-29 V
Tegangan yang terjadi pada sambungan adalah
Fmax = ƼĖĖ铺km嫠㷠
= 14715 N
AF max
=s
353551471 N
=s
= 0416 Nmm2
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
47
Tegangan tarik ijin las (st)
st = 05 s ijin
= 05 420 Nmm2
= 210 Nmm2
Karena s pengelasan lts ijin maka pengelasan aman
38 MenentukanKapasitasPenggilasanBatangSorghum
Kapsitaspenggilasan = keliling roll x jumlahputaran
= 2 π r x 40 Rpm
= 2 π 0105 x 40 Rpm
= 26376 mmenit
Kapasitas = kapasitaspenggilasan x beratsorghum x jumlahbatangsorghum
= 263 x 0125 kgm x 10
= 6594 Kgmenit x 60
= 3956 Kgjam
Atau 4000 Kgjam
Makakapasitasmesinpemerasbatangsorghuminiadalah 4000 Kgjam
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
48
BAB IV
PROSES PEMBUATAN ALAT 41 Pembuatan Mesin
Mesin ini dibuat atas kerjasama antara mahasiswa Teknik Universitas
Sebelas Maret dengan bengkel mesin Universitas Sebelas Maret Untuk
menyelesaikannya dibutuhkan waktu 3 bulan dan untuk pengetesan mesin
membutuhkan waktu 1 minggu
411 BahanYang Digunakan
a Dua buah rol dengan diameter 200 mm dan sebuah rol dengan diameter
250 mm sebagai penggilas
b Besi plat dengan tebal 10mm sebagai tempat penghantar nira dan
sorghum
c Besi profil U ukuran 150 x 38 x 38 mm sebagai rangka dan landasan
d Kayu jati ukuran 150 mm x 200 mm sebagai landasan mesin
e Kuningan plat sebagai bantalan geser metal
f Bearing
g Baut M 14 dan M 12 sebagai pengunci bantalan
h Besi diameter 60 mm dan 50 mm sebagai poros
412 Alat Yang Dibutuhkan
a Gergaji
b Mesin bubut
c Mesin bor
d Mesin gerinda
e Mesin las
f Meteran
g Siku mistar baja
h Amplas
i Catthinner
j Kapur
k kuas
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
49
413 Peta Operasi Kerja
Peta operasi kerja adalah Peta Kerja yang menggunakan urutan kerja
dengan jalan membagi pekerjaan tersebut kedalam elemen-elemen operasi
secara detail
Peta Operasi Kerja Pembuatan Roda Gigi dan Roll
Poros Roda Gigi 1 amp 2 Poros Rol 3 4 amp 5 Roda gigi
0-1 0-1 0-1
0-2 0-2 0-2
1-1
1-2
1-3
1-2
1-1
1-1
Di ukur dengan sket match
Operasi Bubut
Pemeriksaan ukuran
0-3
0-4
0-3
0-4
0-3
0-5
Di ukur dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan ukuran
Pembuatan cetakan
Pemeriksaan ukuran
Operasi pengecoran
Di ukur dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan ukuran
Pemeriksaan ukuran
Pemeriksaan ukuran
Operasi mesin bor
Pemeriksaan ukuran
0-4
Operasi mesin gerinda
Pemeriksaan ukuran
1-2
Dirakit
0-5
Proses Perlakuan panas
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
50
Resume
Langkah Kerja Pembuatan Poros Roda Gigi 1 amp 2
- Operasi 1 Proses pengukuran dengan sket match poros yang akan
Dibubut menandainya sesuai dengan ukuran masing-
masing poros
- Operasi 2 Proses pembubutan pada ujung kanan sepanjang 300 mm
dari diameter 70 mm menjadi diameter 65 mm
- Pemeriksaan 1 Diperiksa ukurannya
- Operasi 3 Mengukur dengan menggunakan sket match
- Operasi 4 Dilakukan proses pembubutan pada ujung kiri sepanjang
250 mm dari diameter 70 mm menjadi diameter 65 mm
- Pemeriksaan 2 Diperiksa ukurannya
- Operasi 5 Proses pengefraisan sepanjang 50 mm dengan kedalaman
7mm
- Pemeriksaan 3 Diperiksa ukurannya
Poses pengerjaan
Bahan cast iron grade 15 Oslash70 panjang 555 mm
1 Mengambil bahan dan perlengkapan mesin bubut
2 Mengecek ukuran bahan dan alat bantu yang diperlukan
3 Mempersiapkan mesin bubut dan perlengkapan yang lainya
4 Menyeting pahat dan putaran mesin bubut
5 Menyekam benda kerja sepanjang 180 mm
6 Membubut rata permukaan ujung benda kerja
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
51
7 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadiOslash 65 mm
sepanjang 500 mm
8 Membalik benda kerja
9 Menyekam benda kerja sepanjang 220 mm
10 Memfacing benda kerja sampai benda kerja berukuran panjang 550 mm
11 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadiOslash65 mm
sepanjang250 mm
12 Menganti pahat rata dengan pahat alur
13 Membubut alur benda kerja dengan posisi pahat alur 50 mm dari ujung
benda kerja sedalam 95 mm
14 Mengganti pahat alur dengan pahat rata
15 Melepas benda kerja
Poses pengerjaan
Bahan cast iron grade 15 Oslash 70 panjang 310 mm
1 Mengambil bahan dan perlengkapan mesin bubut
2 Mengecek ukuran bahan dan alat bantu yang diperlukan
3 Mempersiapkan mesin bubut dan perlengkapan yang lainya
4 Menyeting pahat dan putaran mesin bubut
5 Menyekam benda kerja sepanjang 100 mm
6 Membubut rata permukaan ujung benda kerja
7 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadi Oslash 65 mm
sepanjang 150 mm
8 Membalik benda kerja
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
52
9 Menyekam benda kerja sepanjang100 mm
10 Memfacing benda kerja sampai benda kerja berukuran panjang 300 mm
11 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadi Oslash65 mm
sepanjang 160 mm
12 Mengganti pahat rata dengan pahat alur
13 Membubut alur benda kerja dengan posisi pahat alur 50 mm dari ujung
benda kerja sepanjang 78 mm sedalam 95 mm
14 Mengganti pahat alur dengan pahat rata
15 Melepas benda kerja
Langkah Kerja Pembuatan Roda Gigi
- Operasi 1 Proses pengukuran dengan sket match dan meteran untuk
roda gigi yang akan dibuat
- Operasi 2 Proses pembuatan cetakan negative sesuai dengan ukuran
masing-masing roda gigi yang akan dibuat
- Pemeriksaan 1 Diperiksa ukurannya
- Operasi 3 Proses pengecoran dan pembentukan roda gigi
- Operasi 4 Proses penghalusan setelah proses pengecoran
- Operasi 5 Proses perlakuan panas dengan penambahan kadar carbon
untuk meningkatkan tingkat kekerasannya
- Pemeriksaan 2 Diperiksa ukurannya
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
53
Proses pengecoran untuk pembuatan Puli dan Roda Gigi
Gambar 41 Roda gigi lurus
a) Proses awal pembuatan cetakan ini dilakukan dengan terlebih dahulu
membuat model atau Pola dengan posisi model berada pada kedua
bagian cetakan yakni drag dan cope maka model dibuat dari dua keping
kayu (papan) yang digabungkandengan model yang berbentuk bundar
b) Pengerjaan berikutnya ialah pembuatan inti dimana inti (teras) ini dibuat
dari pasir cetak dari jenis Pasir minyak atau pasir kwarsa dengan
campuran minyak nabati
d) Urutan pekerjaan yang harus dilakukan dan dipersiapkan sebelum
pengisian pasir kedalam rangka cetak antara lain
- Menyiapkan plat (papan) landasan
- Tempatkan rangka cetak diatas papan untuk cetakan bawah (drag)
dengan pola inti (kayu) untuk kedudukan inti (teras) pasir
e) Pengisian pasir kedalam rangka cetak
f) Pembuatan saluran dengan cara memasangkan saluran secara tegak lurus
g) Pekerjaan berikutnya ialah menempatkan kembali rangka cetak yakni
menggabungkan kedua cetakan (drag dan cope) pada benda bulat
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
54
simetris ini sebenarnya tidak terlalu sulit dimana yang paling penting
adalah penempatan posisi kedudukan Intinya telah ditempatkan ditengah-
tengah rangka cetak dengan memposisikan lubang cope pada inti serta
posisi pen pengarah dari rangka cetak dalam keadaan sejajar maka posisi
rongga sudah sejajar
h) Proses penuangan merupakan proses yang menentukan keberhasilan
dalam pembentukan benda kerja oleh karena itu didalam pelaksanaannya
harus dilakukan secara hati-hati terutama dalam memperlakukan cetakan
ini Dan yang paling penting lagi dalam proses penuangan ini ialah faktor
keselamatan kerja alat-alat keselamatan kerja seperti sarung tangan
sepatu kaca mata dan lain-lain hendaknya sangat diperhatikan
Gambar 42 Proses penuangan ( Hardi Sujana 2008 )
Langkah Kerja Pembuatan Rumah Bantalan
- Operasi 1 Pengukuran benda kerja untuk rumah bantalan dengan
ukuran 100 mm x 100 mm
- Operasi 2 Proses pemotongan dengan menggunakan mesin las sesuai
dengan yangdirencanakan
- Operasi 3 Pengerjaan penghalusan bekas potongan las dengan
gerinda tangan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
55
- Pemeriksaan 1 Dilakukan pemeriksaan ukuran rumah bantalan
- Operasi 4 Pada bagian rangka yang sudah dilasdiberi tanda titik dan
dibor dengan menggunakan bor tangan untuk menjadi
diameter 80 mm
- Operasi 6 Pemeriksaan ukuran lubang yang telah di bor
Proses Perakitan Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum
Perakitan merupakan tahap terakhir dalam proses perancangan dan
pembuatan suatu mesin atau alat dimana suatu cara atau tindakan untuk
menempatkan dan memasang bagian-bagian dari suatu mesin yang digabung dari
satu kesatuan menurut pasangannya sehingga akan menjadi perakitan mesin yang
siap digunakan sesuai dengan fungsi yang direncanakan
Sebelum melakukan perakitan hendaknya memperhatikan beberapa hal sebagai
berikut
1 Komponen-komponen yang akan dirakit telah selesai dikerjakan dan telah
siap ukuran sesuai perencanaan
2 Komponen-komponen standar siap pakai ataupun dipasangkan
3 Mengetahui jumlah yang akan dirakit dan mengetahui cara pemasangannya
4 Mengetahui tempat dan urutan pemasangan dari masing-masing komponen
yang tersedia
5 Menyiapkan semua alat-alat bantu untuk proses perakitan
Langkah kerja
1 Memasang rol ke- 1 ke- 2 dan ke- 3 pada rangka yang pada kedua
ujungnya terlebih dahulu dipasang bantalan
2 Memasang roda gigi pada poros rol 1 2 dan 3 kemudian dipasak
3 Memasang roda gigi pada sisi luar poros rol kemudian dipasak
4 Memasang poros transmisi pada rangka yang kedua ujungnya dipasangi
bantalan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
56
5 Memasang puli roda gigi pinion dan roda gigi pada poros transmisi
kemudian dipasak
6 Mengecek semua kondisi sambungan dan pergerakan dari roda-roda gigi
42 Perawatan Alat
Perawatan adalah suatu kegiatan atau pekerjaan yang bertujuan untuk
memperpanjang umur mesin Dengan adanya perawatan diharapkan mesin dapat
selalu dalam kondisi siap pakai dan bekerja dengan baik Jenis perawatan tersebut
adalah mengupayakan pencegahan kerusakan sedini mungkin dengan cara
perawatan secara rutin maupun secara berkala
Adapun alasan-alasan yang mendasari diperlukannya perawatan adalah
a Mesin lebih tahan lama dan berfungsi dengan baik
b Menghindari kerusakan sedini mungkin
c Mengurangi penggantian komponen yang rusak dikarenakan sering
dalam pemakaian
Pemeliharaan alat ini mencakup seluruh rangkaian dan komponen mesin pemeras
sorghum yang meliputi
1 Poros dan Rol
Hal-hal yang perlu dilakukan dalam pemeliharaan poros dan rol adalah
a Rol setelah selesai digunakan dibersihkan dari sisa-sisa kotoran dan cairan
yang masih menempel
b Antara poros dan bearing diberi pelumas agar dapat berputar dengan lancar
2 Roda gigi
Hal-hal yang dilakukan untuk perawatan roda gigi
a Melumasi roda gigi tersebut supaya gesekannya dapat lebih halus dan
tidak cepat aus
b Setiap selesai digunakan roda gigi harus dibersihkan dan dicek untuk
mengetahui keadaan gigi-giginya
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
57
3 Rangka
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan rangka adalah
a Mengecat rangka untuk menghindari karat dan keropos
b Membersihkan rangka setelah digunakan untuk menggilas tebu
c Memeriksa sambungan las pada rangka secara berkala
4 Bantalan
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan bantalan
a Melumasi bantalan dengan grease
b Dalam penggunaan apabila perputaran poros dan rol terasa berat dan
suaranya agak kasar maka harus dicek keadaan bantalannya masih dalam
keadaan baik atau tidak
5 Puli dan sabuk
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan puli dan sabuk
a Memeriksa sabuk sebelum digunakan untuk memeras batang sorghum
b Setelah selesai digunakan membersihkan puli dan sabuk dari kotoran dan
debu
6 Diesel
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan diesel
a Mengecek selalu kondisi air pendingin pada mesin diesel
b Mengecek putaran mesin diesel apakah stabil atau tidaknya bila tidak
segera melakukan pengecekan mesin diesel secara menyeluruh
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
58
43 Analisa Biaya Komponen Mesin
Tabel 41 a Biaya Komponen Mesin
No Jenis Komponen Jumlah Harga satuan (Rp)
Harga (Rp)
1 Gear Oslash 20 l = 15 cm 3 30 kg 20000 kg 1800000 2 Gear Oslash 10 l = 10 cm 2 40 kg 20000 kg 1600000 3 Pulley Oslash 100 l = 15 cm 1 100 kg 20000 kg 2000000 4 Gear Oslash 80 l = 15 cm 1 120 kg 20000 kg 2400000 5 Gear Oslash 60 l = 15 cm 1 80 kg 20000 kg 1600000 6 Roller Oslash 20 p = 35 cm 2 60 kg 20000 kg 2400000 7 Roller Oslash 22 l = 15 cm 1 80 kg 20000 kg 1600000 8 Poros penggerak roda gigi 2 20 kg 20000 kg 800000 9 Poros roller 3 15 kg 20000 kg 900000 10 Pasak p=15x1x1 cm 1022000 220000
11 Baut Oslash 26 mm Baut besar untuk dudukan
8 10000 80000
12 Baut Oslash 26 mm Baut pengunci roller
4 15000 60000
13 Plat U p= 10x6x1cm 10m 70000 700000
14 Baut Oslash 22 mm Baut pengunci roda gigi
8 10000 80000
15 Baut Oslash 24 mm Baut penyetel horisontal
2 15000 30000
16 Bearing roller Oslash 40 mm 680000 480000 17 Bearing gear Oslash 50 mm 2 110000 220000 18 Bantalan jati 1000000
19 Beaya Transport mesin dari kudus
750000
20 Beaya lain-lain 250000 Total dana 18980000
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
59
b Honor Teknisi
No Nama Anggaran Waktu Biaya (Rp)
Total (Rp)
1 Honor Teknisi pembuatan 3 buah roller (1 orang )
1 bulan 600000 600000
2 Honor Teknisi pembuatan 5 buah roda gigi pinion (1orang )
2 minggu
600000 600000
3 Honor Teknisi pembuatan 2 buah roda gigi besar (1 orang )
2 minggu
500000 500000
4 Honor Teknisi pembuatan 1 buah pulley (1 orang )
2 minggu
300000 300000
5 Honor Teknisi pembuatan 3 buah mantel roller (1 orang )
3 minggu
1200000 1200000
Total 3200000
Biaya total pembuatan mesin pemeras batang sorghum
Biaya teknisi Rp 320000000
Biaya komponen mesin Rp 1898000000 +
Rp 2218000000
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
60
BAB V
PENUTUP
51 Kesimpulan
Dari hasil Re-Kalkulasi Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum ini
dapat disimpulkan
1 Mesin pemeras batang sorghum ini bekerja dengan menggunakan
penggerak diesel dengan daya 24 hP dan putaran 1420 Rpm
2 Mesin Pemeras Batang Sorghum ini memiliki kapasitas 4000 kgjam
3 Total biaya untuk membuat Mesin Pemeras Batang Sorghum sebesar
Rp22180000-
4 Mesin Pemeras Batang Sorghum ini memiliki tiga buah roller dengan
putaran 40 Rpm dan tiga tingkatan sistem transmisi dengan tiga buah
poros penyangga
52 Saran
Terkait dengan referensi dan data yang didapat masih kurang maka
perhitungan dilakukan dengan asumsi data sehingga bila dilakukan perhitungan
ulang jawaban yangdiasumsikan masih kurang akurat dan kurang tepat
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
61
DAFTAR PUSTAKA
J E Shigley dan Larry D M 1995 ldquoPerancanaan Teknik Mesinrdquo jilid II Edisi
keempat ErlanggaJakarta
Jutz H dan Scharkus E 1996 ldquo Westerman Table for The Metal Traderdquo New
Delhi Weley Eastern Limited
Khurmi RS amp Gupta JK 2002 Machine DesignSCHadamp Company LTD
Ram Nagar-New Delhi
Popov EP 1996 Mekanika Teknik (Machine of Material) Erlangga Jakarta
Sato T dan N Sugiarto H 1994 ldquoMenggambar Mesin Menurut Standart Isordquo PT
Pradya Paramita jakarta
Sularso dan Suga K 1987 Dasar dan PemilihanElemenMesin Cetakankeenam
PradnyaParamitha Jakarta
KenyonWdanGinting D 1985 Dasar-dasarPengelasanErlangga Jakarta
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
18
2 Tegangan bending
Dimana rumus yang digunakan
ws =oIYM
(212)
Y
IZ o= (213)
ws =ZM
(214)
Dimana
M = Momen lentur
Y = Jarak sumbu netral ke titik tempat tegangan yang ditinjau
ws = Tegangan lentur
oI
= Momen inersia
Z = Section modulus
26 Statika
Statika adalah ilmu yang mempelajari tentang statika dari suatu beban
terhadap gaya-gaya dan juga beban yang mungkin ada pada bahan tersebut
Dalam ilmu statika keberadaan gaya-gaya yang mempengaruhi sistem menjadi
suatu obyek tinjauan utama Sedangkan dalam perhitungan kekuatan rangka
gaya-gaya yang diperhitungkan adalah gaya luar dan gaya dalam
261 Gaya Luar
Beban
Reaksi Reaksi
Beban puli
Gambar 25 Sketsa Prinsip Statika Kesetimbangan
( Popov EP 1996 )
Beban roda gigi
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
19
Adalah gaya yang diakibatkan oleh beban yang berasal dari luar sistem
yang pada umumnya menciptakan kestabilan konstruksi Gaya luar dapat berupa
gaya vertikal horisontal dan momen puntir Pada persamaan statis tertentu untuk
menghitung besarnya gaya yang bekerja harus memenuhi syarat dari
kesetimbangan
ΣFx = 0 (215)
ΣFy = 0 (216)
ΣM = 0 (217)
262 Gaya Dalam
Gaya dalam dapat dibedakan menjadi
1 Gaya normal (normal force) adalah gaya yang bekerja sejajar sumbu
batang
2 Gaya lintang geser (shearing force) adalah gaya yeng bekerja tegak lurus
sumbu batang
3 Momen lentur (bending momen)
Persamaan kesetimbangannya adalah (Popov EP 1996)
sect Σ F = 0 atau Σ Fx = 0
Σ Fy = 0 (tidak ada gaya resultan yang bekerja pada suatu benda)
sect Σ M = 0 atau Σ Mx = 0
Σ My = 0 (tidak ada resultan momen yang bekerja pada suatu benda)
263 Tumpuan
Dalam ilmu statika tumpuan dibagi atas
1 Tumpuan rolpenghubung
Tumpuan ini dapat menahan gaya pada arah tegak lurus penumpu
biasanya penumpu ini disimbolkan dengan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
20
Gambar 26 Sketsa Reaksi Tumpuan Rol
2 Tumpuan sendi
Tumpuan ini dapat menahan gaya dalam segala arah
Gambar 27 Sketsa Reaksi Tumpuan Sendi
264 Diagram Gaya Dalam
Diagram gaya dalam adalah diagram yang menggambarkan besarnya
gaya dalam yang terjadi pada suatu konstruksi Sedang macam-macam diagram
gaya dalam itu sendiri sebagai berikut
1 Diagram gaya normal (NFD)
Yaitu diagram yang menggambarkan besarnya gaya normal yang terjadi
pada suatu konstruksi
2 Diagram gaya geser (SFD)
Yaitu diagram yang menggambarkan besarnya gaya geser yang terjadi
pada suatu konstruksi
3 Diagram moment (BMD)
Yaitu diagram yang menggambarkan besarnya momen lentur yang terjadi
pada suatu konstruksi
27 Mesin Bubut
Proses permesinan adalah waktu yang dibutuhkan untuk mengerjakan
elemen-elemen mesin yang meliputi proses kerja mesin dan waktu pemasangan
Reaksi
Reaksi
Reaksi
( Popov EP 1996 )
( Popov EP 1996 )
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
21
Pada umumnya mesin-mesin perkakas mempunyai bagian utama yaitu
a Motor penggerak (sumber tenaga)
b Kotak transmisi (roda-roda gigi pengatur putaran)
c Pemegang benda kerja
d Pemegang pahatalat potong
Prinsip kerja mesin mesin bubut adalah benda kerja yang berputar dan
pahat yang menyayat baik memanjang maupun melintang Sedangkan macam-
macam pekerjaan yang dapat dikerjakan dengan mesin ini adalah antara lain
- Pembubutan memanjang dan melintang
- Pengeboran
- Pembubutan dalam atau memperbesar lubang
- Membubut ulir luar dan dalam
Perhitungan waktu kerja mesin bubut adalah
1 Kecepatan pemotongan (v)
V = πD (218)
Dimana
D = diameter banda kerja (mm)
N = kecepatan putaran (rpm)
2 Pemakanan memanjang
Waktu permesinan pada pemakanan memanjang adalah
n = d
v
1000p
(219)
Tm = nS
L
r (220)
Dimana
Tm = waktu permesinan memanjang (menit)
L = panjang pemakanan (mm)
S = pemakanan (mmput)
n = putaran mesin (Rpm)
d = diameter benda kerja (mm)
v = kecepatan pemakanan (mmnt)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
22
3 Pada pembubutan melintang
Waktu permesinan yang dibutuhkan pada waktu pembubutan melitang
adalah
Tm = nS
r
r (221)
Dimana
r = jari-jari bahan (mm)
28 Pengecoran atau penuangan (casting)
Pengecoran atau penuangan (casting) merupakan salah satu proses
pembentukan bahan bakubahan benda kerja yang relatif mahal dimana
pengendalian kualitas benda kerja dimulai sejak bahan masih dalam keadaan
mentah Komposisi unsur serta kadarnya dianalisis agar diperoleh suatu sifat
bahan sesuai dengan kebutuhan sifat produk yang direncanakan namun dengan
komposisi yang homogen serta larut dalam keadaan padat
Proses penuangan juga merupakan seni pengolahan logam menjadi bentuk
benda kerja yang paling tua dan mungkin sebelum pembentukan dengan
panyayatan (chipping) dilakukan Sebagai mana ditemukan dalam artifacts kuno
menunjukkan bukti keterampilan yang luar biasa dalam pembentukan benda dari
bahan logam dengan menuangkan logam yang telah dicairkan (molten metals)
kedalam cetakan pasir khusus menjadi bentuk tertentu Pengecoran dengan
menggunakan cetakan pasir juga merupakan teknologi yang menuangkan larutan
cair dari logam secara hati-hati kedalam cetakan pasir yang sudah dipersiapkan
dengan hasil yang mendekati sempurna Oleh karena itulah proses pembentukan
melalui teknik penuangan ini juga digunakan pada level kebangsawanan seperti
pembuatan benda-benda seni seperti ornament alam dan alat memasak dan lain-
lain
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
23
BAB III
PERENCANAAN DAN PERHITUNGAN
31 Cara KerjaSistemTransmisiPadaMesinPemerasBatangSorghum
Cara kerja mesin ini adalah tenaga dari motor diesel akan dipindahkan
melalui belt menuju puli besar setelah itu putaran ditransmisikan melalui roda gigi
transportir pertama ke roda gigi sedang kemudian putaran itu ditransmisikan lagi
oleh roda gigi transportir kedua ke roda gigi besar Putaran roda gigi besar ini
dihubungkan dengan roda gigi pada rol depan sehingga poros rol berputar
Selanjutnya putaran poros rol depan ini ditransmisikan ke poros rol atas dan
belakang melalui tiga buah roda gigi sehingga poros rol atas dan belakang dapat
berputar Putaran ketiga buah rol dibuat searah agar saat batangsorghum
dimasukkan batangsorghum dapat terbawa oleh rol
Secara garis besar proses mesin pemeras batangsorghum adalah mula-
mula batangsorghum dimasukkan antara rol atas dan rol depan kemudian rol
menggilas batangsorghum Penggilasan rol pertama masih tersisa nira dalam
ampas yang kemudian digilas kembali oleh rol belakang sehingga tidak ada lagi
nira yang tersisa dalam ampas Nira tersebut akan jatuh ke penadah yang telah
disediakan Nira yang telah terkumpul dalam penadah tersebut dapat langsung
digunakan untuk proses pembuatan bio etanol selanjutnya
32 PerencanaanPulidanSabuk
Diketahuispesifikasitransmisipadamesinpemerasbatangsorghumdandiesel
sebagaiberikut
1 Putarandiesel ( 1N ) = 1420 Rpm
2 Diameter puli yang digerakan ( 2D ) = 795 mm
3 Panjangsumbupuli dieseldanpuli yang digerakkan( x ) = 4m
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
24
Analisa perhitungan
1 Kecepatan sabuk
V = p 1d 抈學恘迷
= 米學 酵迷 學酵學 d迷恘迷
= 2972 ms
2 Panjang sabuk yang digunakan
dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig -+++=
x
ddxddL
4
)(2)(
2
221
21
p
= 157Ῠ04十0795邹十24十族ῨĖi能Ė行k闹邹潜ii 祖
=157(1195)+8+Ῠ能ĖƼk闹邹潜嫠o
=1876+8+001
=9886 m
3 Sudut kontak (q ) yang terjadi pada sabuk antara puli diesel dan pulimesin
pemeras batang sorghum
Gambar31Sabukdanpuli
x = 4 m
B Puli diesel
Puli yang digerakkan
A
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
25
Untuksabukterbuka sudutsinggung yang terjadiantarasabukdanpuli
Sin x
dd
x
rr
21212 -
=-
=a
= Ė行k闹能Ėi㷠i
a = 滚轨柜能嫠00495
= 283deg
Sudut kontak puli pada motor
θ = (180deg ndash 2 α) 180p
= (180deg ndash 2 283deg) 180
143
= (17434deg) 01744
= 304rad
Sudut kontak puli pada roda gigi
θ = (180deg+ 2 α) 180p
= (180deg + 2 283deg) 180
143
= (18566deg) 01744= 304 rad
4 Koefisien gesekan
micro = 054 ndash d恘學ad恘嫩剿
= 054 ndash d恘學ad恘嫩d幂蜜d
= 054 ndash d恘學密d米d
= 054 - 0233= 03
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
26
MenghitungBesarnyaKapasitasMesinPemerasBatangSorghum
Luassatubatangsorghum故实挥辊㷠
= 314 (12)2
= 452 16 mm2
Luassepuluhbatangsorghum = 452 16 mm2 x 10 batang
= 4521 6 mm2
Gaya pemerasanadalah
(Ft) = 鸟拟
= 嫠㷠iĖƼi念鸟狞i闹㷠嫠o弄弄潜
= 274kN
Gaya perasdengansudut 70
Ft = 2740 N cos 70
= 8375 N
Kemudianuntukmenentukandaya yang
diperlukanpadamesinpemerastebuiniadalahsebagaiberikut
Torsi padarolatas
T = Gaya x frac12 diameter
= 8375N x 0105 m
= 8775Nm
Dayauntukmemutarrol
P =m行行闹娘弄诺㷠π诺iĖoĖ
= 36738 watt
= Ƽo行Ƽm糯狞疟疟行io
= 492 HP
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
27
Perbandingantranmisi
1 Motor Puli A ΰ嫠ΰ㷠 = 劈㷠劈嫠
N2 = 嫠i㷠Ė铺i嫠行k闹
= 73232 Rpm
2 Puli B - Pinion C
Satuporos maka NA = NC
NA = 73232 Rpm
3 Pinion C ndash Roda Gigi D
ND = 劈品ΰ品劈劈
=嫠㷠i行Ƽ㷠Ƽ㷠破颇屏oĖi
= 15035Rpm
4 Roda Gigi D ndash Pinion E
Satuporosmaka ND=NE
ND = 15035Rpm
5 Pinion E ndash Roda Gigi F
NF = 劈琵ΰ琵劈毗
= 嫠闹ĖƼ闹㷠嫠闹m嫠㷠
= 398 Rpm 40 ࡨ Rpm
Torsi padarodagigiOslash 875 mm
T =鸟诺oĖ㷠胚诺iĖ
= Ƽo行Ƽm诺oĖ㷠气铺iĖ
= 8775Nm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
28
DayauntukmemutarporosrodagigiOslash 875 mm
P = 孽诺㷠π诺娘oĖ
= m行行闹诺㷠π诺嫠闹ĖoĖ
= 16734 watt
Torsipadaporospuli
T = 鸟诺oĖ㷠胚诺娘
= 嫠o行Ƽi诺oĖ㷠胚诺行ƼĖ
= 234Nm
Dayauntukmemutarporospuli
P = 孽诺㷠π诺娘oĖ
= 㷠Ƽi诺㷠π诺行ƼĖoĖ
= 17904 watt
= 嫠行kĖi糯狞疟疟行io
asymp 24 HP
Olehkarenaitu kitamengambil diesel dengandaya 24 HP
Daya yang ditransmisikan P = 24 HP
17904 W = Ῠ馆嫠石馆㷠) v = Ῠ馆嫠石馆㷠) 2972 馆嫠 石馆㷠 = 嫠行kĖi㷠k行㷠
馆嫠 石馆㷠 = 60242棺 (i)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
29
딸轨v硅棍逛闺锅轨 23 log 足飘前飘潜卒 = 幌嫠凰嫠 实0h果h04 实0912
log dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig
2
1
T
T = Ėk嫠㷠㷠Ƽ
log dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig
2
1
T
T = 0397
dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig
2
1
T
T = 249 (ii)
Dari persamaan (i) dan (ii) 60242十馆㷠馆㷠 实249
60242 + 馆㷠 = 249馆㷠
60242 = 149 馆㷠 馆㷠 = 40438 N 馆嫠 石404h棺实60242棺 馆嫠 = 100672 N
5 Massa per meter panjang sabuk (m)
m = Area x Panjang x Densitas
= A x 9886m x 1140kgm3= 9886 A kgm2
6 Gaya tarik sentrifugal (Tc)
Tc = m x V2
= 9886 A kgm2x (2972ms)2
= 9886 A x 8832784 N
= 873210o A N
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
30
7 Gaya tarik total
T = T1+ Tc
= 100672N+873210o A N (iii)
8 Gaya tarik maksimum pada sabuk (T)
T = As
= 410o A N (iv)
Dari persamaan (iii) dan (iv)
100672N+873210o A N = 410o A N
4732 10o A N = 100672 N
A = 212747 10能o桂㷠
A = 212747桂桂㷠
9 Daya yang ditransmisikan sabuk pada kecepatan v = 2935ms
P = )( 21 TT - v
= (100672 Nndash 40438N)2935 ms
= 17678679watt
= 2370 hP
v Daya yang ditransmisikan hanya 2370 hP hal ini dikarenakan pada
saat sabuk berputar terjadi selip antara sabuk dengan puli oleh karena itu daya
yang ditransmisikan tidak 24 hP
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
31
33 PerhitunganRoda Gigi
1 Dalam menghitung roda gigi AElig 124 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 8 mm
- Jumlah gigi (Z) 11
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 8 mm
= 2512 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 8 + 025 x 8 mm
= 18 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 8 mm x 11
= 88 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 88 mm ndash 2 (8mm + 025 x 8mm)
= 60 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 88 mm + 36 mm= 124 mm
f Adendum 1 m 8 mm
g Dedendum 125 m 10 mm
h Working depth 2 m 16 mm
i Total depth 225 m 18 mm
j Filled radius at root 04 m 32 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
32
2 Dalam menghitung roda gigi AElig875 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 14 mm
- Jumlah gigi (Z) 58
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 14 mm
= 4396 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 14 + 025 x 14 mm
= 315 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 14 mm x 58
= 812 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 812 mm ndash 2 (14 mm + 025 x 14 mm)
= 777 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 812 mm + 63 mm
= 875 mm
f Adendum 1 m 14 mm
g Dedendum 125 m 17 mm
h Working depth 2 m 28 mm
i Total depth 225 m 315 mm
j Filled radius at root 04 m 56 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
33
3 Dalam menghitung roda gigi AElig215 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 10 mm
- Jumlah gigi (Z) 17
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 10 mm
= 314 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 10 + 025 x 10 mm
= 225 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 10 mm x 17
= 170 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 170 mm ndash 2 (10 mm + 025 x 10 mm)
= 145 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 170 mm + 45 mm)
= 215 mm
f Adendum 1 m 10 mm
g Dedendum 125 m 125 mm
h Working depth 2 m 20 mm
i Total depth 225 m 225 mm
j Filled radius at root 04 m 4 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
34
4 Dalam menghitung roda gigi AElig604 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 8 mm
- Jumlah gigi (Z) 71
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 8 mm
= 2512 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 8 + 025 x 8 mm
= 18 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 8 mm x 71
= 568 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 568 mm ndash 2 (8 mm + 025 x 8 mm)
= 548 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 568 mm + 36 mm)
= 604 mm
f Adendum 1 m 8 mm
g Dedendum 125 m 10 mm
h Working depth 2 m 16 mm
i Total depth 225 m 18 mm
j Filled radius at root 04 m 32 mm
331 Menghitung Kekuatan Roda Gigi
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
35
1 kekuatan roda gigi AElig124 yang berfungsi sebagai pinion
a menghitung kecepatan pinion
Dalam menghitung kecepatan dari pinion dibutuhkan data-data
sebagai berikut
- Modul (m) 8 mm
- Jumlah gigi dari pinion (Tp) 11
- Jumlah putaran dari roda gigi pinion (柜颇) 124 rpm
- Jumlah gigi dari roda gigi (馆啤) 71
- Allowable Static Stress (fo) lampiran 4 105 kg桂桂㷠
- Lebar muka gigi (b) 15708 mm
- Faktor keamanan (Cs) lampiran 5 125
Kecepatan dari pinion adalah 惯 实挥果딸贵果柜贵100
实挥果桂果馆贵果柜贵100
实挥果8果11果124100
= 34264 mmenit
= 57 m detik
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
36
34 Desain Poros Roda Gigi
DesainPorosPulidanRodaGigi Pinion Dengan Gear
Diketahui P = 24 PK = 17904 watt T1 = 100672 N
N = 730 Rpm T2 = 40438 N
T1 T2 实25世
WGear = 3924 N
WPuli = 106635 N
σ = 40 Mpa = 40 N mm世 2
Km = 2
Kt = 2
DGear = 124 mm =RGear = 63 mm
DPuli = 795 mm = RPully = 3975 mm
Maka torsi yang di transmisikanoleh shaft
T = 鸟时oĖ㷠胚娘 实 嫠行kĖi时oĖ㷠胚时行ƼĖ = 234 Nm =234000Nmm
Bebankebawah vertical porospadapuli
= T1 + T2 + Wpuli =(100672 +40438 + 106635) N
= 247745 N
Torsi pada gear samapadaporos makabeban vertical keatasporospada gear
Ft = 孽捏扭泞狞暖实 㷠Ƽi时嫠Ė遣o㷠
= 39 x 103 N
Total bebanvertikalkeataspadaporos
Ft ndash Wgear = 3900 ndash 3924 = 386076 N
RC
386076 N
247745 N
RD
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
37
Dari momen di D
RC x 270 = 386076 x 380 + 247745 x 110
RC = 嫠io行Ėmmm嫩㷠行㷠闹嫠k闹㷠行Ė
RC = 6443 N
RD + 386076 = RC + 247745 N
RD = 6443 + 247745- 386076
RD = 110479 N
BM di gear danpuli = 0
BM di A = 386076 110 = 4246836 Nmm
BM di B = 247745 110 = 2715195 Nmm
BM maksimum di A maka M = MA = 4247 10Ƽ Nmm
Moment punter equvivalen
Te = 税ῨKm 时M邹㷠十ῨKt 时T邹㷠
= 税Ῠ2时4247 时10Ƽ邹㷠 十Ῠ2时24h时10Ƽ邹㷠
= 税721480h6 时10o 十2h6196 时10o
= 税957676h6 时10o
= 9786 10Ƽ Nmm
Te = 胚嫠o τ时dƼ
9786 10Ƽ = 气嫠o 时40딸h
dƼ = 12466242
d = 4995mm atau 50 mm
Diameter yang digunakan 50 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa poros pada mesin
dengan diameter 60 mm aman karena melebihi diameter yang diperlukan
yaitu 50 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
38
Gambar 32DesainPorosPulidanRoda Gigi Pinion
B C D
110 270
A C
BD
A
A
A
C D
B
B
D C
B
CD
(a) Space Diagram
(e) BM Diagram
(d) NFD
(c) SFD
(b) Torsi Diagram 234x103 Nmm
1241845Nmm
3048155Nmm
3924 N 106635 N
112895 N 277105 N
A B
110
Pinion Puli
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
39
DesainPorosRoda Gigi Pinion Dengan Gear
Diketahui T = 234x103Nmm
N = 150 Rpm
AC = 85 mm
BD = 85 mm
Dc = 215 mm = Rc = 175 mm
Dd = 604 mm = Rd = 302 mm
AB =290 mm
σ = 84 Nmm2
τ = 40 Mpa = 40 Nmm2
Θc = 80o
Wd = 810 N
Θc = 72o
Wc = 108 N
Km = 2
Kt = 2
Daya yang ditransmisikan
P x 60 = T2πN
P = 㷠Ƽi诺嫠Ėsup3㷠胚嫠闹ĖoĖ
= 36738 Kw
Karena Torsi kebawah di C dan di D sama Maka gayatangensialdigearC
FtC = 孽捏宁 =
㷠Ƽi诺嫠Ėsup3嫠行闹
= 1337 N
Ftcrsquo = 嫠ƼƼ行虐纽c嫠m
=4327 N
Gaya total kebawah di C = Ftc + Wc=4327 N + 108 N = 4435 N
Gaya tangensial gear D
FtD = 孽捏拧 =
㷠Ƽi诺嫠Ėsup3ƼĖ㷠 = 7748 N
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
40
Ftdrsquo = 行行im虐纽c嫠Ė
= 行行imĖ嫠om = 4612 N
Gaya total kebawah di C = FtD + WD=4612 N + 810 N = 5422 N
Maka RAdan RB = Reaksipada A dan B
RA + RB = 5422 N + 4435 N
= 9857 N
Momen di A
RB x 290 = 5422 x 205 + 4435 x 85
RB = 嫠嫠嫠嫠闹嫠Ė嫩Ƽ行ok行闹㷠kĖ
RB = 5133 N
RA = 9857 ndash 5133 = 4724 N
BM di C
MC = RA x 85
= 4724 x 85
= 401540Nmm
BM di D
MD = RB x 85
= 5133 x 85
= 436305Nmm
Maximum bending momen
M = MD = 436305Nmm
A
C D
B120
290
RB RA
5422 N 4435 N
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
41
MomenPuntirEquivalent
Te = 税ῨKmxM邹sup2十ῨKtxT邹sup2 = 税Ῠ2x4h6h05邹㷠 十Ῠ2x2h4≯10Ƽ邹sup2 = 税76x10嫠嫠 十219x10嫠嫠
= 税979x10嫠Ė
= 989 x 10闹 Nmm
989 x 10闹 Nmm = 气嫠o xτxdsup3
dsup3 = 1129275
d asymp 50 mm
untuk Equivalent bending momen ( Me)
Me = 嫠㷠 揍KmxM 十税ῨKwxM邹㷠十ῨKtxT邹] = 嫠㷠 揍Ῠ2x4h6h05邹十9890000] = 嫠㷠 1861610
= 930805Nmm
930805 Nmm= 气Ƽ㷠 xσbxdsup3
dsup3 = 1129275
d = 48 mm
darikedua diameter tersebutdiambil yang paling besar
d = 50 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa poros pada mesin
dengan diameter 65 mm aman karena melebihi diameter yang diperlukan
yaitu 50 mm Namun sebaiknya diameter poros yang digunakan adalah 60
mm tidak terlalu besar melebihi 50 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
42
3
A B
C D
120
290
A C
BD
A
A
A C D
B
B
D CB
C D
(a) Space Diagram
(e) BM Diagram
(d) NFD
(c) SFD
(b) Torsi Diagram 234x103 Nmm
436305 Nmm 401540 Nmm
4435N 5422N
5113 N 4724 N
Gambar 33DesainPorosRoda Gigi Pinion Dengan Gear
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
43
35 Menentukan Dimensi pasak
Pasakdigunakanuntukmenahangaya geser antara poros dengan rol
maupun poros dengan gear Bahanpasakterbuatdari ST 42
kekuatanbahandiketahuikekuatangesersebesar τ=40
Nmm2dankekuatantariksebesar
σ= 70 Nmm2
1 Kekuatanijin pasak
- Tegangantarikmaksimumpasak
σu = 70 Nmm2
σmax =σy
= 40 Nmm2
- Tegangangesermaksimumpasak
τ max = 嫠㷠σ max
= 嫠㷠40 Nmm㷠
= 20 Nmm㷠
2 Diameter poros diketahui 50 mm dari tabel didapat
w = 16 mm
t = 10mm
dan bila diketahui T = l x w x τ x 焦d = l x 16 x 42 x
a迷d = 16800 l N mm(i)
dan juga T = 靳學恘 x τ x 焦米 =
靳學恘 x 42 x a迷米 = 103 x 學迷恘N铰铰d (ii)
maka dari persamaan (i) dan (ii) didapat
l = 學迷米學迷恘梗铰铰d學恘密迷迷抈铰铰 = 61 31 mm
dan bila diketahui T = l x 缴d x σ x
焦d = l x 學迷d x 70 x
a迷d = 87510 l N mm(iii)
maka dari persamaan (ii) dan (iii) didapat
l = 學迷米學迷恘梗铰铰d密蜜a學迷抈铰铰 = 1177 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
44
maka dimensi pasak adalah w = 16 mm t = 10 mm l = 1177 mm
351 Lubangpasak
Proses penggefrasisan untuk lubangpasakw = 16 mm t = 10 mm l =
1177 mm dengan menggunakan 2 mata frais diameter 5 mm dan 16 mm dua
tahap Bahan poros baja ST 34 Sebelum proses pengefraisan terlebih dahulu
pastikan matafrais tidak dalam keadaan rusak
1 Waktu pengerjaan dengan mata frais 5 mm
Putaran (n) = 150 rpm
Sr = 018
Kedalaman (l) = 10 mm
Waktu untuk sekali pengefraisan
Tm =nSr
ld
30 +
=ĖƼ闹嫩ƼĖ嫠m嫠闹Ė
= 0167 menit
Pengefraisan dilakukan di 4 titik sehingga waktu pengefraisan
= 4 x 0167
= 0668 menit
Waktu setting = 5 menit
Waktu pengefraisan untuk mata frais 5 mm adalah 0668 + 5 = 5668menit
2 Waktu pengefraisan 16 mm dengan mata frais28 mm
Putaran (n) = 150 rpm
Sr = 018
Kedalaman(l) = 10 mm
Waktu untuk sekali pengefraisan
Tm =nSr
ld
30 +
=ĖƼ㷠闹嫩ƼĖ嫠m嫠闹Ė= 038 menit
Pengefraisan dilakukan di 4 titik sehingga waktu pengefraisan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
45
= 4 x 038
= 152 menit
Waktu setting = 5 menit
Waktu pengerjaan untuk mata frais 5 mm adalah 152 + 5 = 652 menit
Waktu total pengerjaan untuk pengefraisan lubang pasak= 12188 menit
atau 13 menit
36 Desain untuk rumah bearing
Untuk diameter bearing 40 mm diameter bor 17 mm lebar bearing 12
mm Dengan no bearing 203 hasil ini didapat dari tabel bearing maka tebal rumah
bearing adalah
Diketahui 逛 = 60 mm ( jarak antar baut)
w = 9465 N
σ ( tegangan bending cast iron) = 15 N桂桂㷠
棍实顺h灌逛2 σ l
棍实顺h94656021512
棍实radic47h25
t = 2175 mm
Untuk diameter bearing 50 mm diameter bor 20 mm lebar bearing 15
mm Dengan nomor bearing 304 hasil ini didapat dari tabel bearing maka tebal
rumah bearing adalah
Diketahui
a =70 mm ( jarak antar baut)
w = 1134 N
σ ( tegangan bending cast iron) = 15 N桂桂㷠
棍实顺h灌逛2 σ l
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
46
棍实顺h11h47021515
棍实税5292
t = 23 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa rumah bearing yang ada pada mesin adalah aman dengan tebal 25 mm
37 Perhitungan Las
Pengelasan yang ada pada kontruksi alat ini terbagi menjadi 2 jenis
untuk bagian rangka adalah las sudut dan las V menggunakan las listrik
Perhitungan kekuatan las pada sambungan tepi padarangka dengan tebal plat 10
mm panjang pengelasan 500 mm sehingga untuk memperhitungkan kekuatan las
ditentukan A dengan
A = 10mm sin 45 500 mm
= 10mm 0707 500 mm
= 3535 mm2
Elektroda yang digunakan E 6013
E 60 = Kekuatan tarik terendah setelah dilaskan adalah 60000 psi atau 420
Nmm2
1 = Posisi pengelasan mendatar vertical atas kepala dan horizontal
3 = Jenis listrik adalah DC poloaritas bolik (DC+) diameter elektroda 5 mm
arus 230 ndash 270 A tegangan 27-29 V
Tegangan yang terjadi pada sambungan adalah
Fmax = ƼĖĖ铺km嫠㷠
= 14715 N
AF max
=s
353551471 N
=s
= 0416 Nmm2
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
47
Tegangan tarik ijin las (st)
st = 05 s ijin
= 05 420 Nmm2
= 210 Nmm2
Karena s pengelasan lts ijin maka pengelasan aman
38 MenentukanKapasitasPenggilasanBatangSorghum
Kapsitaspenggilasan = keliling roll x jumlahputaran
= 2 π r x 40 Rpm
= 2 π 0105 x 40 Rpm
= 26376 mmenit
Kapasitas = kapasitaspenggilasan x beratsorghum x jumlahbatangsorghum
= 263 x 0125 kgm x 10
= 6594 Kgmenit x 60
= 3956 Kgjam
Atau 4000 Kgjam
Makakapasitasmesinpemerasbatangsorghuminiadalah 4000 Kgjam
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
48
BAB IV
PROSES PEMBUATAN ALAT 41 Pembuatan Mesin
Mesin ini dibuat atas kerjasama antara mahasiswa Teknik Universitas
Sebelas Maret dengan bengkel mesin Universitas Sebelas Maret Untuk
menyelesaikannya dibutuhkan waktu 3 bulan dan untuk pengetesan mesin
membutuhkan waktu 1 minggu
411 BahanYang Digunakan
a Dua buah rol dengan diameter 200 mm dan sebuah rol dengan diameter
250 mm sebagai penggilas
b Besi plat dengan tebal 10mm sebagai tempat penghantar nira dan
sorghum
c Besi profil U ukuran 150 x 38 x 38 mm sebagai rangka dan landasan
d Kayu jati ukuran 150 mm x 200 mm sebagai landasan mesin
e Kuningan plat sebagai bantalan geser metal
f Bearing
g Baut M 14 dan M 12 sebagai pengunci bantalan
h Besi diameter 60 mm dan 50 mm sebagai poros
412 Alat Yang Dibutuhkan
a Gergaji
b Mesin bubut
c Mesin bor
d Mesin gerinda
e Mesin las
f Meteran
g Siku mistar baja
h Amplas
i Catthinner
j Kapur
k kuas
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
49
413 Peta Operasi Kerja
Peta operasi kerja adalah Peta Kerja yang menggunakan urutan kerja
dengan jalan membagi pekerjaan tersebut kedalam elemen-elemen operasi
secara detail
Peta Operasi Kerja Pembuatan Roda Gigi dan Roll
Poros Roda Gigi 1 amp 2 Poros Rol 3 4 amp 5 Roda gigi
0-1 0-1 0-1
0-2 0-2 0-2
1-1
1-2
1-3
1-2
1-1
1-1
Di ukur dengan sket match
Operasi Bubut
Pemeriksaan ukuran
0-3
0-4
0-3
0-4
0-3
0-5
Di ukur dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan ukuran
Pembuatan cetakan
Pemeriksaan ukuran
Operasi pengecoran
Di ukur dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan ukuran
Pemeriksaan ukuran
Pemeriksaan ukuran
Operasi mesin bor
Pemeriksaan ukuran
0-4
Operasi mesin gerinda
Pemeriksaan ukuran
1-2
Dirakit
0-5
Proses Perlakuan panas
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
50
Resume
Langkah Kerja Pembuatan Poros Roda Gigi 1 amp 2
- Operasi 1 Proses pengukuran dengan sket match poros yang akan
Dibubut menandainya sesuai dengan ukuran masing-
masing poros
- Operasi 2 Proses pembubutan pada ujung kanan sepanjang 300 mm
dari diameter 70 mm menjadi diameter 65 mm
- Pemeriksaan 1 Diperiksa ukurannya
- Operasi 3 Mengukur dengan menggunakan sket match
- Operasi 4 Dilakukan proses pembubutan pada ujung kiri sepanjang
250 mm dari diameter 70 mm menjadi diameter 65 mm
- Pemeriksaan 2 Diperiksa ukurannya
- Operasi 5 Proses pengefraisan sepanjang 50 mm dengan kedalaman
7mm
- Pemeriksaan 3 Diperiksa ukurannya
Poses pengerjaan
Bahan cast iron grade 15 Oslash70 panjang 555 mm
1 Mengambil bahan dan perlengkapan mesin bubut
2 Mengecek ukuran bahan dan alat bantu yang diperlukan
3 Mempersiapkan mesin bubut dan perlengkapan yang lainya
4 Menyeting pahat dan putaran mesin bubut
5 Menyekam benda kerja sepanjang 180 mm
6 Membubut rata permukaan ujung benda kerja
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
51
7 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadiOslash 65 mm
sepanjang 500 mm
8 Membalik benda kerja
9 Menyekam benda kerja sepanjang 220 mm
10 Memfacing benda kerja sampai benda kerja berukuran panjang 550 mm
11 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadiOslash65 mm
sepanjang250 mm
12 Menganti pahat rata dengan pahat alur
13 Membubut alur benda kerja dengan posisi pahat alur 50 mm dari ujung
benda kerja sedalam 95 mm
14 Mengganti pahat alur dengan pahat rata
15 Melepas benda kerja
Poses pengerjaan
Bahan cast iron grade 15 Oslash 70 panjang 310 mm
1 Mengambil bahan dan perlengkapan mesin bubut
2 Mengecek ukuran bahan dan alat bantu yang diperlukan
3 Mempersiapkan mesin bubut dan perlengkapan yang lainya
4 Menyeting pahat dan putaran mesin bubut
5 Menyekam benda kerja sepanjang 100 mm
6 Membubut rata permukaan ujung benda kerja
7 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadi Oslash 65 mm
sepanjang 150 mm
8 Membalik benda kerja
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
52
9 Menyekam benda kerja sepanjang100 mm
10 Memfacing benda kerja sampai benda kerja berukuran panjang 300 mm
11 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadi Oslash65 mm
sepanjang 160 mm
12 Mengganti pahat rata dengan pahat alur
13 Membubut alur benda kerja dengan posisi pahat alur 50 mm dari ujung
benda kerja sepanjang 78 mm sedalam 95 mm
14 Mengganti pahat alur dengan pahat rata
15 Melepas benda kerja
Langkah Kerja Pembuatan Roda Gigi
- Operasi 1 Proses pengukuran dengan sket match dan meteran untuk
roda gigi yang akan dibuat
- Operasi 2 Proses pembuatan cetakan negative sesuai dengan ukuran
masing-masing roda gigi yang akan dibuat
- Pemeriksaan 1 Diperiksa ukurannya
- Operasi 3 Proses pengecoran dan pembentukan roda gigi
- Operasi 4 Proses penghalusan setelah proses pengecoran
- Operasi 5 Proses perlakuan panas dengan penambahan kadar carbon
untuk meningkatkan tingkat kekerasannya
- Pemeriksaan 2 Diperiksa ukurannya
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
53
Proses pengecoran untuk pembuatan Puli dan Roda Gigi
Gambar 41 Roda gigi lurus
a) Proses awal pembuatan cetakan ini dilakukan dengan terlebih dahulu
membuat model atau Pola dengan posisi model berada pada kedua
bagian cetakan yakni drag dan cope maka model dibuat dari dua keping
kayu (papan) yang digabungkandengan model yang berbentuk bundar
b) Pengerjaan berikutnya ialah pembuatan inti dimana inti (teras) ini dibuat
dari pasir cetak dari jenis Pasir minyak atau pasir kwarsa dengan
campuran minyak nabati
d) Urutan pekerjaan yang harus dilakukan dan dipersiapkan sebelum
pengisian pasir kedalam rangka cetak antara lain
- Menyiapkan plat (papan) landasan
- Tempatkan rangka cetak diatas papan untuk cetakan bawah (drag)
dengan pola inti (kayu) untuk kedudukan inti (teras) pasir
e) Pengisian pasir kedalam rangka cetak
f) Pembuatan saluran dengan cara memasangkan saluran secara tegak lurus
g) Pekerjaan berikutnya ialah menempatkan kembali rangka cetak yakni
menggabungkan kedua cetakan (drag dan cope) pada benda bulat
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
54
simetris ini sebenarnya tidak terlalu sulit dimana yang paling penting
adalah penempatan posisi kedudukan Intinya telah ditempatkan ditengah-
tengah rangka cetak dengan memposisikan lubang cope pada inti serta
posisi pen pengarah dari rangka cetak dalam keadaan sejajar maka posisi
rongga sudah sejajar
h) Proses penuangan merupakan proses yang menentukan keberhasilan
dalam pembentukan benda kerja oleh karena itu didalam pelaksanaannya
harus dilakukan secara hati-hati terutama dalam memperlakukan cetakan
ini Dan yang paling penting lagi dalam proses penuangan ini ialah faktor
keselamatan kerja alat-alat keselamatan kerja seperti sarung tangan
sepatu kaca mata dan lain-lain hendaknya sangat diperhatikan
Gambar 42 Proses penuangan ( Hardi Sujana 2008 )
Langkah Kerja Pembuatan Rumah Bantalan
- Operasi 1 Pengukuran benda kerja untuk rumah bantalan dengan
ukuran 100 mm x 100 mm
- Operasi 2 Proses pemotongan dengan menggunakan mesin las sesuai
dengan yangdirencanakan
- Operasi 3 Pengerjaan penghalusan bekas potongan las dengan
gerinda tangan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
55
- Pemeriksaan 1 Dilakukan pemeriksaan ukuran rumah bantalan
- Operasi 4 Pada bagian rangka yang sudah dilasdiberi tanda titik dan
dibor dengan menggunakan bor tangan untuk menjadi
diameter 80 mm
- Operasi 6 Pemeriksaan ukuran lubang yang telah di bor
Proses Perakitan Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum
Perakitan merupakan tahap terakhir dalam proses perancangan dan
pembuatan suatu mesin atau alat dimana suatu cara atau tindakan untuk
menempatkan dan memasang bagian-bagian dari suatu mesin yang digabung dari
satu kesatuan menurut pasangannya sehingga akan menjadi perakitan mesin yang
siap digunakan sesuai dengan fungsi yang direncanakan
Sebelum melakukan perakitan hendaknya memperhatikan beberapa hal sebagai
berikut
1 Komponen-komponen yang akan dirakit telah selesai dikerjakan dan telah
siap ukuran sesuai perencanaan
2 Komponen-komponen standar siap pakai ataupun dipasangkan
3 Mengetahui jumlah yang akan dirakit dan mengetahui cara pemasangannya
4 Mengetahui tempat dan urutan pemasangan dari masing-masing komponen
yang tersedia
5 Menyiapkan semua alat-alat bantu untuk proses perakitan
Langkah kerja
1 Memasang rol ke- 1 ke- 2 dan ke- 3 pada rangka yang pada kedua
ujungnya terlebih dahulu dipasang bantalan
2 Memasang roda gigi pada poros rol 1 2 dan 3 kemudian dipasak
3 Memasang roda gigi pada sisi luar poros rol kemudian dipasak
4 Memasang poros transmisi pada rangka yang kedua ujungnya dipasangi
bantalan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
56
5 Memasang puli roda gigi pinion dan roda gigi pada poros transmisi
kemudian dipasak
6 Mengecek semua kondisi sambungan dan pergerakan dari roda-roda gigi
42 Perawatan Alat
Perawatan adalah suatu kegiatan atau pekerjaan yang bertujuan untuk
memperpanjang umur mesin Dengan adanya perawatan diharapkan mesin dapat
selalu dalam kondisi siap pakai dan bekerja dengan baik Jenis perawatan tersebut
adalah mengupayakan pencegahan kerusakan sedini mungkin dengan cara
perawatan secara rutin maupun secara berkala
Adapun alasan-alasan yang mendasari diperlukannya perawatan adalah
a Mesin lebih tahan lama dan berfungsi dengan baik
b Menghindari kerusakan sedini mungkin
c Mengurangi penggantian komponen yang rusak dikarenakan sering
dalam pemakaian
Pemeliharaan alat ini mencakup seluruh rangkaian dan komponen mesin pemeras
sorghum yang meliputi
1 Poros dan Rol
Hal-hal yang perlu dilakukan dalam pemeliharaan poros dan rol adalah
a Rol setelah selesai digunakan dibersihkan dari sisa-sisa kotoran dan cairan
yang masih menempel
b Antara poros dan bearing diberi pelumas agar dapat berputar dengan lancar
2 Roda gigi
Hal-hal yang dilakukan untuk perawatan roda gigi
a Melumasi roda gigi tersebut supaya gesekannya dapat lebih halus dan
tidak cepat aus
b Setiap selesai digunakan roda gigi harus dibersihkan dan dicek untuk
mengetahui keadaan gigi-giginya
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
57
3 Rangka
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan rangka adalah
a Mengecat rangka untuk menghindari karat dan keropos
b Membersihkan rangka setelah digunakan untuk menggilas tebu
c Memeriksa sambungan las pada rangka secara berkala
4 Bantalan
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan bantalan
a Melumasi bantalan dengan grease
b Dalam penggunaan apabila perputaran poros dan rol terasa berat dan
suaranya agak kasar maka harus dicek keadaan bantalannya masih dalam
keadaan baik atau tidak
5 Puli dan sabuk
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan puli dan sabuk
a Memeriksa sabuk sebelum digunakan untuk memeras batang sorghum
b Setelah selesai digunakan membersihkan puli dan sabuk dari kotoran dan
debu
6 Diesel
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan diesel
a Mengecek selalu kondisi air pendingin pada mesin diesel
b Mengecek putaran mesin diesel apakah stabil atau tidaknya bila tidak
segera melakukan pengecekan mesin diesel secara menyeluruh
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
58
43 Analisa Biaya Komponen Mesin
Tabel 41 a Biaya Komponen Mesin
No Jenis Komponen Jumlah Harga satuan (Rp)
Harga (Rp)
1 Gear Oslash 20 l = 15 cm 3 30 kg 20000 kg 1800000 2 Gear Oslash 10 l = 10 cm 2 40 kg 20000 kg 1600000 3 Pulley Oslash 100 l = 15 cm 1 100 kg 20000 kg 2000000 4 Gear Oslash 80 l = 15 cm 1 120 kg 20000 kg 2400000 5 Gear Oslash 60 l = 15 cm 1 80 kg 20000 kg 1600000 6 Roller Oslash 20 p = 35 cm 2 60 kg 20000 kg 2400000 7 Roller Oslash 22 l = 15 cm 1 80 kg 20000 kg 1600000 8 Poros penggerak roda gigi 2 20 kg 20000 kg 800000 9 Poros roller 3 15 kg 20000 kg 900000 10 Pasak p=15x1x1 cm 1022000 220000
11 Baut Oslash 26 mm Baut besar untuk dudukan
8 10000 80000
12 Baut Oslash 26 mm Baut pengunci roller
4 15000 60000
13 Plat U p= 10x6x1cm 10m 70000 700000
14 Baut Oslash 22 mm Baut pengunci roda gigi
8 10000 80000
15 Baut Oslash 24 mm Baut penyetel horisontal
2 15000 30000
16 Bearing roller Oslash 40 mm 680000 480000 17 Bearing gear Oslash 50 mm 2 110000 220000 18 Bantalan jati 1000000
19 Beaya Transport mesin dari kudus
750000
20 Beaya lain-lain 250000 Total dana 18980000
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
59
b Honor Teknisi
No Nama Anggaran Waktu Biaya (Rp)
Total (Rp)
1 Honor Teknisi pembuatan 3 buah roller (1 orang )
1 bulan 600000 600000
2 Honor Teknisi pembuatan 5 buah roda gigi pinion (1orang )
2 minggu
600000 600000
3 Honor Teknisi pembuatan 2 buah roda gigi besar (1 orang )
2 minggu
500000 500000
4 Honor Teknisi pembuatan 1 buah pulley (1 orang )
2 minggu
300000 300000
5 Honor Teknisi pembuatan 3 buah mantel roller (1 orang )
3 minggu
1200000 1200000
Total 3200000
Biaya total pembuatan mesin pemeras batang sorghum
Biaya teknisi Rp 320000000
Biaya komponen mesin Rp 1898000000 +
Rp 2218000000
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
60
BAB V
PENUTUP
51 Kesimpulan
Dari hasil Re-Kalkulasi Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum ini
dapat disimpulkan
1 Mesin pemeras batang sorghum ini bekerja dengan menggunakan
penggerak diesel dengan daya 24 hP dan putaran 1420 Rpm
2 Mesin Pemeras Batang Sorghum ini memiliki kapasitas 4000 kgjam
3 Total biaya untuk membuat Mesin Pemeras Batang Sorghum sebesar
Rp22180000-
4 Mesin Pemeras Batang Sorghum ini memiliki tiga buah roller dengan
putaran 40 Rpm dan tiga tingkatan sistem transmisi dengan tiga buah
poros penyangga
52 Saran
Terkait dengan referensi dan data yang didapat masih kurang maka
perhitungan dilakukan dengan asumsi data sehingga bila dilakukan perhitungan
ulang jawaban yangdiasumsikan masih kurang akurat dan kurang tepat
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
61
DAFTAR PUSTAKA
J E Shigley dan Larry D M 1995 ldquoPerancanaan Teknik Mesinrdquo jilid II Edisi
keempat ErlanggaJakarta
Jutz H dan Scharkus E 1996 ldquo Westerman Table for The Metal Traderdquo New
Delhi Weley Eastern Limited
Khurmi RS amp Gupta JK 2002 Machine DesignSCHadamp Company LTD
Ram Nagar-New Delhi
Popov EP 1996 Mekanika Teknik (Machine of Material) Erlangga Jakarta
Sato T dan N Sugiarto H 1994 ldquoMenggambar Mesin Menurut Standart Isordquo PT
Pradya Paramita jakarta
Sularso dan Suga K 1987 Dasar dan PemilihanElemenMesin Cetakankeenam
PradnyaParamitha Jakarta
KenyonWdanGinting D 1985 Dasar-dasarPengelasanErlangga Jakarta
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
19
Adalah gaya yang diakibatkan oleh beban yang berasal dari luar sistem
yang pada umumnya menciptakan kestabilan konstruksi Gaya luar dapat berupa
gaya vertikal horisontal dan momen puntir Pada persamaan statis tertentu untuk
menghitung besarnya gaya yang bekerja harus memenuhi syarat dari
kesetimbangan
ΣFx = 0 (215)
ΣFy = 0 (216)
ΣM = 0 (217)
262 Gaya Dalam
Gaya dalam dapat dibedakan menjadi
1 Gaya normal (normal force) adalah gaya yang bekerja sejajar sumbu
batang
2 Gaya lintang geser (shearing force) adalah gaya yeng bekerja tegak lurus
sumbu batang
3 Momen lentur (bending momen)
Persamaan kesetimbangannya adalah (Popov EP 1996)
sect Σ F = 0 atau Σ Fx = 0
Σ Fy = 0 (tidak ada gaya resultan yang bekerja pada suatu benda)
sect Σ M = 0 atau Σ Mx = 0
Σ My = 0 (tidak ada resultan momen yang bekerja pada suatu benda)
263 Tumpuan
Dalam ilmu statika tumpuan dibagi atas
1 Tumpuan rolpenghubung
Tumpuan ini dapat menahan gaya pada arah tegak lurus penumpu
biasanya penumpu ini disimbolkan dengan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
20
Gambar 26 Sketsa Reaksi Tumpuan Rol
2 Tumpuan sendi
Tumpuan ini dapat menahan gaya dalam segala arah
Gambar 27 Sketsa Reaksi Tumpuan Sendi
264 Diagram Gaya Dalam
Diagram gaya dalam adalah diagram yang menggambarkan besarnya
gaya dalam yang terjadi pada suatu konstruksi Sedang macam-macam diagram
gaya dalam itu sendiri sebagai berikut
1 Diagram gaya normal (NFD)
Yaitu diagram yang menggambarkan besarnya gaya normal yang terjadi
pada suatu konstruksi
2 Diagram gaya geser (SFD)
Yaitu diagram yang menggambarkan besarnya gaya geser yang terjadi
pada suatu konstruksi
3 Diagram moment (BMD)
Yaitu diagram yang menggambarkan besarnya momen lentur yang terjadi
pada suatu konstruksi
27 Mesin Bubut
Proses permesinan adalah waktu yang dibutuhkan untuk mengerjakan
elemen-elemen mesin yang meliputi proses kerja mesin dan waktu pemasangan
Reaksi
Reaksi
Reaksi
( Popov EP 1996 )
( Popov EP 1996 )
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
21
Pada umumnya mesin-mesin perkakas mempunyai bagian utama yaitu
a Motor penggerak (sumber tenaga)
b Kotak transmisi (roda-roda gigi pengatur putaran)
c Pemegang benda kerja
d Pemegang pahatalat potong
Prinsip kerja mesin mesin bubut adalah benda kerja yang berputar dan
pahat yang menyayat baik memanjang maupun melintang Sedangkan macam-
macam pekerjaan yang dapat dikerjakan dengan mesin ini adalah antara lain
- Pembubutan memanjang dan melintang
- Pengeboran
- Pembubutan dalam atau memperbesar lubang
- Membubut ulir luar dan dalam
Perhitungan waktu kerja mesin bubut adalah
1 Kecepatan pemotongan (v)
V = πD (218)
Dimana
D = diameter banda kerja (mm)
N = kecepatan putaran (rpm)
2 Pemakanan memanjang
Waktu permesinan pada pemakanan memanjang adalah
n = d
v
1000p
(219)
Tm = nS
L
r (220)
Dimana
Tm = waktu permesinan memanjang (menit)
L = panjang pemakanan (mm)
S = pemakanan (mmput)
n = putaran mesin (Rpm)
d = diameter benda kerja (mm)
v = kecepatan pemakanan (mmnt)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
22
3 Pada pembubutan melintang
Waktu permesinan yang dibutuhkan pada waktu pembubutan melitang
adalah
Tm = nS
r
r (221)
Dimana
r = jari-jari bahan (mm)
28 Pengecoran atau penuangan (casting)
Pengecoran atau penuangan (casting) merupakan salah satu proses
pembentukan bahan bakubahan benda kerja yang relatif mahal dimana
pengendalian kualitas benda kerja dimulai sejak bahan masih dalam keadaan
mentah Komposisi unsur serta kadarnya dianalisis agar diperoleh suatu sifat
bahan sesuai dengan kebutuhan sifat produk yang direncanakan namun dengan
komposisi yang homogen serta larut dalam keadaan padat
Proses penuangan juga merupakan seni pengolahan logam menjadi bentuk
benda kerja yang paling tua dan mungkin sebelum pembentukan dengan
panyayatan (chipping) dilakukan Sebagai mana ditemukan dalam artifacts kuno
menunjukkan bukti keterampilan yang luar biasa dalam pembentukan benda dari
bahan logam dengan menuangkan logam yang telah dicairkan (molten metals)
kedalam cetakan pasir khusus menjadi bentuk tertentu Pengecoran dengan
menggunakan cetakan pasir juga merupakan teknologi yang menuangkan larutan
cair dari logam secara hati-hati kedalam cetakan pasir yang sudah dipersiapkan
dengan hasil yang mendekati sempurna Oleh karena itulah proses pembentukan
melalui teknik penuangan ini juga digunakan pada level kebangsawanan seperti
pembuatan benda-benda seni seperti ornament alam dan alat memasak dan lain-
lain
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
23
BAB III
PERENCANAAN DAN PERHITUNGAN
31 Cara KerjaSistemTransmisiPadaMesinPemerasBatangSorghum
Cara kerja mesin ini adalah tenaga dari motor diesel akan dipindahkan
melalui belt menuju puli besar setelah itu putaran ditransmisikan melalui roda gigi
transportir pertama ke roda gigi sedang kemudian putaran itu ditransmisikan lagi
oleh roda gigi transportir kedua ke roda gigi besar Putaran roda gigi besar ini
dihubungkan dengan roda gigi pada rol depan sehingga poros rol berputar
Selanjutnya putaran poros rol depan ini ditransmisikan ke poros rol atas dan
belakang melalui tiga buah roda gigi sehingga poros rol atas dan belakang dapat
berputar Putaran ketiga buah rol dibuat searah agar saat batangsorghum
dimasukkan batangsorghum dapat terbawa oleh rol
Secara garis besar proses mesin pemeras batangsorghum adalah mula-
mula batangsorghum dimasukkan antara rol atas dan rol depan kemudian rol
menggilas batangsorghum Penggilasan rol pertama masih tersisa nira dalam
ampas yang kemudian digilas kembali oleh rol belakang sehingga tidak ada lagi
nira yang tersisa dalam ampas Nira tersebut akan jatuh ke penadah yang telah
disediakan Nira yang telah terkumpul dalam penadah tersebut dapat langsung
digunakan untuk proses pembuatan bio etanol selanjutnya
32 PerencanaanPulidanSabuk
Diketahuispesifikasitransmisipadamesinpemerasbatangsorghumdandiesel
sebagaiberikut
1 Putarandiesel ( 1N ) = 1420 Rpm
2 Diameter puli yang digerakan ( 2D ) = 795 mm
3 Panjangsumbupuli dieseldanpuli yang digerakkan( x ) = 4m
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
24
Analisa perhitungan
1 Kecepatan sabuk
V = p 1d 抈學恘迷
= 米學 酵迷 學酵學 d迷恘迷
= 2972 ms
2 Panjang sabuk yang digunakan
dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig -+++=
x
ddxddL
4
)(2)(
2
221
21
p
= 157Ῠ04十0795邹十24十族ῨĖi能Ė行k闹邹潜ii 祖
=157(1195)+8+Ῠ能ĖƼk闹邹潜嫠o
=1876+8+001
=9886 m
3 Sudut kontak (q ) yang terjadi pada sabuk antara puli diesel dan pulimesin
pemeras batang sorghum
Gambar31Sabukdanpuli
x = 4 m
B Puli diesel
Puli yang digerakkan
A
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
25
Untuksabukterbuka sudutsinggung yang terjadiantarasabukdanpuli
Sin x
dd
x
rr
21212 -
=-
=a
= Ė行k闹能Ėi㷠i
a = 滚轨柜能嫠00495
= 283deg
Sudut kontak puli pada motor
θ = (180deg ndash 2 α) 180p
= (180deg ndash 2 283deg) 180
143
= (17434deg) 01744
= 304rad
Sudut kontak puli pada roda gigi
θ = (180deg+ 2 α) 180p
= (180deg + 2 283deg) 180
143
= (18566deg) 01744= 304 rad
4 Koefisien gesekan
micro = 054 ndash d恘學ad恘嫩剿
= 054 ndash d恘學ad恘嫩d幂蜜d
= 054 ndash d恘學密d米d
= 054 - 0233= 03
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
26
MenghitungBesarnyaKapasitasMesinPemerasBatangSorghum
Luassatubatangsorghum故实挥辊㷠
= 314 (12)2
= 452 16 mm2
Luassepuluhbatangsorghum = 452 16 mm2 x 10 batang
= 4521 6 mm2
Gaya pemerasanadalah
(Ft) = 鸟拟
= 嫠㷠iĖƼi念鸟狞i闹㷠嫠o弄弄潜
= 274kN
Gaya perasdengansudut 70
Ft = 2740 N cos 70
= 8375 N
Kemudianuntukmenentukandaya yang
diperlukanpadamesinpemerastebuiniadalahsebagaiberikut
Torsi padarolatas
T = Gaya x frac12 diameter
= 8375N x 0105 m
= 8775Nm
Dayauntukmemutarrol
P =m行行闹娘弄诺㷠π诺iĖoĖ
= 36738 watt
= Ƽo行Ƽm糯狞疟疟行io
= 492 HP
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
27
Perbandingantranmisi
1 Motor Puli A ΰ嫠ΰ㷠 = 劈㷠劈嫠
N2 = 嫠i㷠Ė铺i嫠行k闹
= 73232 Rpm
2 Puli B - Pinion C
Satuporos maka NA = NC
NA = 73232 Rpm
3 Pinion C ndash Roda Gigi D
ND = 劈品ΰ品劈劈
=嫠㷠i行Ƽ㷠Ƽ㷠破颇屏oĖi
= 15035Rpm
4 Roda Gigi D ndash Pinion E
Satuporosmaka ND=NE
ND = 15035Rpm
5 Pinion E ndash Roda Gigi F
NF = 劈琵ΰ琵劈毗
= 嫠闹ĖƼ闹㷠嫠闹m嫠㷠
= 398 Rpm 40 ࡨ Rpm
Torsi padarodagigiOslash 875 mm
T =鸟诺oĖ㷠胚诺iĖ
= Ƽo行Ƽm诺oĖ㷠气铺iĖ
= 8775Nm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
28
DayauntukmemutarporosrodagigiOslash 875 mm
P = 孽诺㷠π诺娘oĖ
= m行行闹诺㷠π诺嫠闹ĖoĖ
= 16734 watt
Torsipadaporospuli
T = 鸟诺oĖ㷠胚诺娘
= 嫠o行Ƽi诺oĖ㷠胚诺行ƼĖ
= 234Nm
Dayauntukmemutarporospuli
P = 孽诺㷠π诺娘oĖ
= 㷠Ƽi诺㷠π诺行ƼĖoĖ
= 17904 watt
= 嫠行kĖi糯狞疟疟行io
asymp 24 HP
Olehkarenaitu kitamengambil diesel dengandaya 24 HP
Daya yang ditransmisikan P = 24 HP
17904 W = Ῠ馆嫠石馆㷠) v = Ῠ馆嫠石馆㷠) 2972 馆嫠 石馆㷠 = 嫠行kĖi㷠k行㷠
馆嫠 石馆㷠 = 60242棺 (i)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
29
딸轨v硅棍逛闺锅轨 23 log 足飘前飘潜卒 = 幌嫠凰嫠 实0h果h04 实0912
log dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig
2
1
T
T = Ėk嫠㷠㷠Ƽ
log dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig
2
1
T
T = 0397
dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig
2
1
T
T = 249 (ii)
Dari persamaan (i) dan (ii) 60242十馆㷠馆㷠 实249
60242 + 馆㷠 = 249馆㷠
60242 = 149 馆㷠 馆㷠 = 40438 N 馆嫠 石404h棺实60242棺 馆嫠 = 100672 N
5 Massa per meter panjang sabuk (m)
m = Area x Panjang x Densitas
= A x 9886m x 1140kgm3= 9886 A kgm2
6 Gaya tarik sentrifugal (Tc)
Tc = m x V2
= 9886 A kgm2x (2972ms)2
= 9886 A x 8832784 N
= 873210o A N
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
30
7 Gaya tarik total
T = T1+ Tc
= 100672N+873210o A N (iii)
8 Gaya tarik maksimum pada sabuk (T)
T = As
= 410o A N (iv)
Dari persamaan (iii) dan (iv)
100672N+873210o A N = 410o A N
4732 10o A N = 100672 N
A = 212747 10能o桂㷠
A = 212747桂桂㷠
9 Daya yang ditransmisikan sabuk pada kecepatan v = 2935ms
P = )( 21 TT - v
= (100672 Nndash 40438N)2935 ms
= 17678679watt
= 2370 hP
v Daya yang ditransmisikan hanya 2370 hP hal ini dikarenakan pada
saat sabuk berputar terjadi selip antara sabuk dengan puli oleh karena itu daya
yang ditransmisikan tidak 24 hP
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
31
33 PerhitunganRoda Gigi
1 Dalam menghitung roda gigi AElig 124 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 8 mm
- Jumlah gigi (Z) 11
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 8 mm
= 2512 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 8 + 025 x 8 mm
= 18 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 8 mm x 11
= 88 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 88 mm ndash 2 (8mm + 025 x 8mm)
= 60 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 88 mm + 36 mm= 124 mm
f Adendum 1 m 8 mm
g Dedendum 125 m 10 mm
h Working depth 2 m 16 mm
i Total depth 225 m 18 mm
j Filled radius at root 04 m 32 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
32
2 Dalam menghitung roda gigi AElig875 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 14 mm
- Jumlah gigi (Z) 58
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 14 mm
= 4396 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 14 + 025 x 14 mm
= 315 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 14 mm x 58
= 812 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 812 mm ndash 2 (14 mm + 025 x 14 mm)
= 777 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 812 mm + 63 mm
= 875 mm
f Adendum 1 m 14 mm
g Dedendum 125 m 17 mm
h Working depth 2 m 28 mm
i Total depth 225 m 315 mm
j Filled radius at root 04 m 56 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
33
3 Dalam menghitung roda gigi AElig215 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 10 mm
- Jumlah gigi (Z) 17
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 10 mm
= 314 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 10 + 025 x 10 mm
= 225 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 10 mm x 17
= 170 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 170 mm ndash 2 (10 mm + 025 x 10 mm)
= 145 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 170 mm + 45 mm)
= 215 mm
f Adendum 1 m 10 mm
g Dedendum 125 m 125 mm
h Working depth 2 m 20 mm
i Total depth 225 m 225 mm
j Filled radius at root 04 m 4 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
34
4 Dalam menghitung roda gigi AElig604 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 8 mm
- Jumlah gigi (Z) 71
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 8 mm
= 2512 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 8 + 025 x 8 mm
= 18 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 8 mm x 71
= 568 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 568 mm ndash 2 (8 mm + 025 x 8 mm)
= 548 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 568 mm + 36 mm)
= 604 mm
f Adendum 1 m 8 mm
g Dedendum 125 m 10 mm
h Working depth 2 m 16 mm
i Total depth 225 m 18 mm
j Filled radius at root 04 m 32 mm
331 Menghitung Kekuatan Roda Gigi
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
35
1 kekuatan roda gigi AElig124 yang berfungsi sebagai pinion
a menghitung kecepatan pinion
Dalam menghitung kecepatan dari pinion dibutuhkan data-data
sebagai berikut
- Modul (m) 8 mm
- Jumlah gigi dari pinion (Tp) 11
- Jumlah putaran dari roda gigi pinion (柜颇) 124 rpm
- Jumlah gigi dari roda gigi (馆啤) 71
- Allowable Static Stress (fo) lampiran 4 105 kg桂桂㷠
- Lebar muka gigi (b) 15708 mm
- Faktor keamanan (Cs) lampiran 5 125
Kecepatan dari pinion adalah 惯 实挥果딸贵果柜贵100
实挥果桂果馆贵果柜贵100
实挥果8果11果124100
= 34264 mmenit
= 57 m detik
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
36
34 Desain Poros Roda Gigi
DesainPorosPulidanRodaGigi Pinion Dengan Gear
Diketahui P = 24 PK = 17904 watt T1 = 100672 N
N = 730 Rpm T2 = 40438 N
T1 T2 实25世
WGear = 3924 N
WPuli = 106635 N
σ = 40 Mpa = 40 N mm世 2
Km = 2
Kt = 2
DGear = 124 mm =RGear = 63 mm
DPuli = 795 mm = RPully = 3975 mm
Maka torsi yang di transmisikanoleh shaft
T = 鸟时oĖ㷠胚娘 实 嫠行kĖi时oĖ㷠胚时行ƼĖ = 234 Nm =234000Nmm
Bebankebawah vertical porospadapuli
= T1 + T2 + Wpuli =(100672 +40438 + 106635) N
= 247745 N
Torsi pada gear samapadaporos makabeban vertical keatasporospada gear
Ft = 孽捏扭泞狞暖实 㷠Ƽi时嫠Ė遣o㷠
= 39 x 103 N
Total bebanvertikalkeataspadaporos
Ft ndash Wgear = 3900 ndash 3924 = 386076 N
RC
386076 N
247745 N
RD
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
37
Dari momen di D
RC x 270 = 386076 x 380 + 247745 x 110
RC = 嫠io行Ėmmm嫩㷠行㷠闹嫠k闹㷠行Ė
RC = 6443 N
RD + 386076 = RC + 247745 N
RD = 6443 + 247745- 386076
RD = 110479 N
BM di gear danpuli = 0
BM di A = 386076 110 = 4246836 Nmm
BM di B = 247745 110 = 2715195 Nmm
BM maksimum di A maka M = MA = 4247 10Ƽ Nmm
Moment punter equvivalen
Te = 税ῨKm 时M邹㷠十ῨKt 时T邹㷠
= 税Ῠ2时4247 时10Ƽ邹㷠 十Ῠ2时24h时10Ƽ邹㷠
= 税721480h6 时10o 十2h6196 时10o
= 税957676h6 时10o
= 9786 10Ƽ Nmm
Te = 胚嫠o τ时dƼ
9786 10Ƽ = 气嫠o 时40딸h
dƼ = 12466242
d = 4995mm atau 50 mm
Diameter yang digunakan 50 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa poros pada mesin
dengan diameter 60 mm aman karena melebihi diameter yang diperlukan
yaitu 50 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
38
Gambar 32DesainPorosPulidanRoda Gigi Pinion
B C D
110 270
A C
BD
A
A
A
C D
B
B
D C
B
CD
(a) Space Diagram
(e) BM Diagram
(d) NFD
(c) SFD
(b) Torsi Diagram 234x103 Nmm
1241845Nmm
3048155Nmm
3924 N 106635 N
112895 N 277105 N
A B
110
Pinion Puli
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
39
DesainPorosRoda Gigi Pinion Dengan Gear
Diketahui T = 234x103Nmm
N = 150 Rpm
AC = 85 mm
BD = 85 mm
Dc = 215 mm = Rc = 175 mm
Dd = 604 mm = Rd = 302 mm
AB =290 mm
σ = 84 Nmm2
τ = 40 Mpa = 40 Nmm2
Θc = 80o
Wd = 810 N
Θc = 72o
Wc = 108 N
Km = 2
Kt = 2
Daya yang ditransmisikan
P x 60 = T2πN
P = 㷠Ƽi诺嫠Ėsup3㷠胚嫠闹ĖoĖ
= 36738 Kw
Karena Torsi kebawah di C dan di D sama Maka gayatangensialdigearC
FtC = 孽捏宁 =
㷠Ƽi诺嫠Ėsup3嫠行闹
= 1337 N
Ftcrsquo = 嫠ƼƼ行虐纽c嫠m
=4327 N
Gaya total kebawah di C = Ftc + Wc=4327 N + 108 N = 4435 N
Gaya tangensial gear D
FtD = 孽捏拧 =
㷠Ƽi诺嫠Ėsup3ƼĖ㷠 = 7748 N
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
40
Ftdrsquo = 行行im虐纽c嫠Ė
= 行行imĖ嫠om = 4612 N
Gaya total kebawah di C = FtD + WD=4612 N + 810 N = 5422 N
Maka RAdan RB = Reaksipada A dan B
RA + RB = 5422 N + 4435 N
= 9857 N
Momen di A
RB x 290 = 5422 x 205 + 4435 x 85
RB = 嫠嫠嫠嫠闹嫠Ė嫩Ƽ行ok行闹㷠kĖ
RB = 5133 N
RA = 9857 ndash 5133 = 4724 N
BM di C
MC = RA x 85
= 4724 x 85
= 401540Nmm
BM di D
MD = RB x 85
= 5133 x 85
= 436305Nmm
Maximum bending momen
M = MD = 436305Nmm
A
C D
B120
290
RB RA
5422 N 4435 N
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
41
MomenPuntirEquivalent
Te = 税ῨKmxM邹sup2十ῨKtxT邹sup2 = 税Ῠ2x4h6h05邹㷠 十Ῠ2x2h4≯10Ƽ邹sup2 = 税76x10嫠嫠 十219x10嫠嫠
= 税979x10嫠Ė
= 989 x 10闹 Nmm
989 x 10闹 Nmm = 气嫠o xτxdsup3
dsup3 = 1129275
d asymp 50 mm
untuk Equivalent bending momen ( Me)
Me = 嫠㷠 揍KmxM 十税ῨKwxM邹㷠十ῨKtxT邹] = 嫠㷠 揍Ῠ2x4h6h05邹十9890000] = 嫠㷠 1861610
= 930805Nmm
930805 Nmm= 气Ƽ㷠 xσbxdsup3
dsup3 = 1129275
d = 48 mm
darikedua diameter tersebutdiambil yang paling besar
d = 50 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa poros pada mesin
dengan diameter 65 mm aman karena melebihi diameter yang diperlukan
yaitu 50 mm Namun sebaiknya diameter poros yang digunakan adalah 60
mm tidak terlalu besar melebihi 50 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
42
3
A B
C D
120
290
A C
BD
A
A
A C D
B
B
D CB
C D
(a) Space Diagram
(e) BM Diagram
(d) NFD
(c) SFD
(b) Torsi Diagram 234x103 Nmm
436305 Nmm 401540 Nmm
4435N 5422N
5113 N 4724 N
Gambar 33DesainPorosRoda Gigi Pinion Dengan Gear
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
43
35 Menentukan Dimensi pasak
Pasakdigunakanuntukmenahangaya geser antara poros dengan rol
maupun poros dengan gear Bahanpasakterbuatdari ST 42
kekuatanbahandiketahuikekuatangesersebesar τ=40
Nmm2dankekuatantariksebesar
σ= 70 Nmm2
1 Kekuatanijin pasak
- Tegangantarikmaksimumpasak
σu = 70 Nmm2
σmax =σy
= 40 Nmm2
- Tegangangesermaksimumpasak
τ max = 嫠㷠σ max
= 嫠㷠40 Nmm㷠
= 20 Nmm㷠
2 Diameter poros diketahui 50 mm dari tabel didapat
w = 16 mm
t = 10mm
dan bila diketahui T = l x w x τ x 焦d = l x 16 x 42 x
a迷d = 16800 l N mm(i)
dan juga T = 靳學恘 x τ x 焦米 =
靳學恘 x 42 x a迷米 = 103 x 學迷恘N铰铰d (ii)
maka dari persamaan (i) dan (ii) didapat
l = 學迷米學迷恘梗铰铰d學恘密迷迷抈铰铰 = 61 31 mm
dan bila diketahui T = l x 缴d x σ x
焦d = l x 學迷d x 70 x
a迷d = 87510 l N mm(iii)
maka dari persamaan (ii) dan (iii) didapat
l = 學迷米學迷恘梗铰铰d密蜜a學迷抈铰铰 = 1177 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
44
maka dimensi pasak adalah w = 16 mm t = 10 mm l = 1177 mm
351 Lubangpasak
Proses penggefrasisan untuk lubangpasakw = 16 mm t = 10 mm l =
1177 mm dengan menggunakan 2 mata frais diameter 5 mm dan 16 mm dua
tahap Bahan poros baja ST 34 Sebelum proses pengefraisan terlebih dahulu
pastikan matafrais tidak dalam keadaan rusak
1 Waktu pengerjaan dengan mata frais 5 mm
Putaran (n) = 150 rpm
Sr = 018
Kedalaman (l) = 10 mm
Waktu untuk sekali pengefraisan
Tm =nSr
ld
30 +
=ĖƼ闹嫩ƼĖ嫠m嫠闹Ė
= 0167 menit
Pengefraisan dilakukan di 4 titik sehingga waktu pengefraisan
= 4 x 0167
= 0668 menit
Waktu setting = 5 menit
Waktu pengefraisan untuk mata frais 5 mm adalah 0668 + 5 = 5668menit
2 Waktu pengefraisan 16 mm dengan mata frais28 mm
Putaran (n) = 150 rpm
Sr = 018
Kedalaman(l) = 10 mm
Waktu untuk sekali pengefraisan
Tm =nSr
ld
30 +
=ĖƼ㷠闹嫩ƼĖ嫠m嫠闹Ė= 038 menit
Pengefraisan dilakukan di 4 titik sehingga waktu pengefraisan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
45
= 4 x 038
= 152 menit
Waktu setting = 5 menit
Waktu pengerjaan untuk mata frais 5 mm adalah 152 + 5 = 652 menit
Waktu total pengerjaan untuk pengefraisan lubang pasak= 12188 menit
atau 13 menit
36 Desain untuk rumah bearing
Untuk diameter bearing 40 mm diameter bor 17 mm lebar bearing 12
mm Dengan no bearing 203 hasil ini didapat dari tabel bearing maka tebal rumah
bearing adalah
Diketahui 逛 = 60 mm ( jarak antar baut)
w = 9465 N
σ ( tegangan bending cast iron) = 15 N桂桂㷠
棍实顺h灌逛2 σ l
棍实顺h94656021512
棍实radic47h25
t = 2175 mm
Untuk diameter bearing 50 mm diameter bor 20 mm lebar bearing 15
mm Dengan nomor bearing 304 hasil ini didapat dari tabel bearing maka tebal
rumah bearing adalah
Diketahui
a =70 mm ( jarak antar baut)
w = 1134 N
σ ( tegangan bending cast iron) = 15 N桂桂㷠
棍实顺h灌逛2 σ l
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
46
棍实顺h11h47021515
棍实税5292
t = 23 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa rumah bearing yang ada pada mesin adalah aman dengan tebal 25 mm
37 Perhitungan Las
Pengelasan yang ada pada kontruksi alat ini terbagi menjadi 2 jenis
untuk bagian rangka adalah las sudut dan las V menggunakan las listrik
Perhitungan kekuatan las pada sambungan tepi padarangka dengan tebal plat 10
mm panjang pengelasan 500 mm sehingga untuk memperhitungkan kekuatan las
ditentukan A dengan
A = 10mm sin 45 500 mm
= 10mm 0707 500 mm
= 3535 mm2
Elektroda yang digunakan E 6013
E 60 = Kekuatan tarik terendah setelah dilaskan adalah 60000 psi atau 420
Nmm2
1 = Posisi pengelasan mendatar vertical atas kepala dan horizontal
3 = Jenis listrik adalah DC poloaritas bolik (DC+) diameter elektroda 5 mm
arus 230 ndash 270 A tegangan 27-29 V
Tegangan yang terjadi pada sambungan adalah
Fmax = ƼĖĖ铺km嫠㷠
= 14715 N
AF max
=s
353551471 N
=s
= 0416 Nmm2
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
47
Tegangan tarik ijin las (st)
st = 05 s ijin
= 05 420 Nmm2
= 210 Nmm2
Karena s pengelasan lts ijin maka pengelasan aman
38 MenentukanKapasitasPenggilasanBatangSorghum
Kapsitaspenggilasan = keliling roll x jumlahputaran
= 2 π r x 40 Rpm
= 2 π 0105 x 40 Rpm
= 26376 mmenit
Kapasitas = kapasitaspenggilasan x beratsorghum x jumlahbatangsorghum
= 263 x 0125 kgm x 10
= 6594 Kgmenit x 60
= 3956 Kgjam
Atau 4000 Kgjam
Makakapasitasmesinpemerasbatangsorghuminiadalah 4000 Kgjam
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
48
BAB IV
PROSES PEMBUATAN ALAT 41 Pembuatan Mesin
Mesin ini dibuat atas kerjasama antara mahasiswa Teknik Universitas
Sebelas Maret dengan bengkel mesin Universitas Sebelas Maret Untuk
menyelesaikannya dibutuhkan waktu 3 bulan dan untuk pengetesan mesin
membutuhkan waktu 1 minggu
411 BahanYang Digunakan
a Dua buah rol dengan diameter 200 mm dan sebuah rol dengan diameter
250 mm sebagai penggilas
b Besi plat dengan tebal 10mm sebagai tempat penghantar nira dan
sorghum
c Besi profil U ukuran 150 x 38 x 38 mm sebagai rangka dan landasan
d Kayu jati ukuran 150 mm x 200 mm sebagai landasan mesin
e Kuningan plat sebagai bantalan geser metal
f Bearing
g Baut M 14 dan M 12 sebagai pengunci bantalan
h Besi diameter 60 mm dan 50 mm sebagai poros
412 Alat Yang Dibutuhkan
a Gergaji
b Mesin bubut
c Mesin bor
d Mesin gerinda
e Mesin las
f Meteran
g Siku mistar baja
h Amplas
i Catthinner
j Kapur
k kuas
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
49
413 Peta Operasi Kerja
Peta operasi kerja adalah Peta Kerja yang menggunakan urutan kerja
dengan jalan membagi pekerjaan tersebut kedalam elemen-elemen operasi
secara detail
Peta Operasi Kerja Pembuatan Roda Gigi dan Roll
Poros Roda Gigi 1 amp 2 Poros Rol 3 4 amp 5 Roda gigi
0-1 0-1 0-1
0-2 0-2 0-2
1-1
1-2
1-3
1-2
1-1
1-1
Di ukur dengan sket match
Operasi Bubut
Pemeriksaan ukuran
0-3
0-4
0-3
0-4
0-3
0-5
Di ukur dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan ukuran
Pembuatan cetakan
Pemeriksaan ukuran
Operasi pengecoran
Di ukur dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan ukuran
Pemeriksaan ukuran
Pemeriksaan ukuran
Operasi mesin bor
Pemeriksaan ukuran
0-4
Operasi mesin gerinda
Pemeriksaan ukuran
1-2
Dirakit
0-5
Proses Perlakuan panas
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
50
Resume
Langkah Kerja Pembuatan Poros Roda Gigi 1 amp 2
- Operasi 1 Proses pengukuran dengan sket match poros yang akan
Dibubut menandainya sesuai dengan ukuran masing-
masing poros
- Operasi 2 Proses pembubutan pada ujung kanan sepanjang 300 mm
dari diameter 70 mm menjadi diameter 65 mm
- Pemeriksaan 1 Diperiksa ukurannya
- Operasi 3 Mengukur dengan menggunakan sket match
- Operasi 4 Dilakukan proses pembubutan pada ujung kiri sepanjang
250 mm dari diameter 70 mm menjadi diameter 65 mm
- Pemeriksaan 2 Diperiksa ukurannya
- Operasi 5 Proses pengefraisan sepanjang 50 mm dengan kedalaman
7mm
- Pemeriksaan 3 Diperiksa ukurannya
Poses pengerjaan
Bahan cast iron grade 15 Oslash70 panjang 555 mm
1 Mengambil bahan dan perlengkapan mesin bubut
2 Mengecek ukuran bahan dan alat bantu yang diperlukan
3 Mempersiapkan mesin bubut dan perlengkapan yang lainya
4 Menyeting pahat dan putaran mesin bubut
5 Menyekam benda kerja sepanjang 180 mm
6 Membubut rata permukaan ujung benda kerja
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
51
7 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadiOslash 65 mm
sepanjang 500 mm
8 Membalik benda kerja
9 Menyekam benda kerja sepanjang 220 mm
10 Memfacing benda kerja sampai benda kerja berukuran panjang 550 mm
11 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadiOslash65 mm
sepanjang250 mm
12 Menganti pahat rata dengan pahat alur
13 Membubut alur benda kerja dengan posisi pahat alur 50 mm dari ujung
benda kerja sedalam 95 mm
14 Mengganti pahat alur dengan pahat rata
15 Melepas benda kerja
Poses pengerjaan
Bahan cast iron grade 15 Oslash 70 panjang 310 mm
1 Mengambil bahan dan perlengkapan mesin bubut
2 Mengecek ukuran bahan dan alat bantu yang diperlukan
3 Mempersiapkan mesin bubut dan perlengkapan yang lainya
4 Menyeting pahat dan putaran mesin bubut
5 Menyekam benda kerja sepanjang 100 mm
6 Membubut rata permukaan ujung benda kerja
7 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadi Oslash 65 mm
sepanjang 150 mm
8 Membalik benda kerja
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
52
9 Menyekam benda kerja sepanjang100 mm
10 Memfacing benda kerja sampai benda kerja berukuran panjang 300 mm
11 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadi Oslash65 mm
sepanjang 160 mm
12 Mengganti pahat rata dengan pahat alur
13 Membubut alur benda kerja dengan posisi pahat alur 50 mm dari ujung
benda kerja sepanjang 78 mm sedalam 95 mm
14 Mengganti pahat alur dengan pahat rata
15 Melepas benda kerja
Langkah Kerja Pembuatan Roda Gigi
- Operasi 1 Proses pengukuran dengan sket match dan meteran untuk
roda gigi yang akan dibuat
- Operasi 2 Proses pembuatan cetakan negative sesuai dengan ukuran
masing-masing roda gigi yang akan dibuat
- Pemeriksaan 1 Diperiksa ukurannya
- Operasi 3 Proses pengecoran dan pembentukan roda gigi
- Operasi 4 Proses penghalusan setelah proses pengecoran
- Operasi 5 Proses perlakuan panas dengan penambahan kadar carbon
untuk meningkatkan tingkat kekerasannya
- Pemeriksaan 2 Diperiksa ukurannya
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
53
Proses pengecoran untuk pembuatan Puli dan Roda Gigi
Gambar 41 Roda gigi lurus
a) Proses awal pembuatan cetakan ini dilakukan dengan terlebih dahulu
membuat model atau Pola dengan posisi model berada pada kedua
bagian cetakan yakni drag dan cope maka model dibuat dari dua keping
kayu (papan) yang digabungkandengan model yang berbentuk bundar
b) Pengerjaan berikutnya ialah pembuatan inti dimana inti (teras) ini dibuat
dari pasir cetak dari jenis Pasir minyak atau pasir kwarsa dengan
campuran minyak nabati
d) Urutan pekerjaan yang harus dilakukan dan dipersiapkan sebelum
pengisian pasir kedalam rangka cetak antara lain
- Menyiapkan plat (papan) landasan
- Tempatkan rangka cetak diatas papan untuk cetakan bawah (drag)
dengan pola inti (kayu) untuk kedudukan inti (teras) pasir
e) Pengisian pasir kedalam rangka cetak
f) Pembuatan saluran dengan cara memasangkan saluran secara tegak lurus
g) Pekerjaan berikutnya ialah menempatkan kembali rangka cetak yakni
menggabungkan kedua cetakan (drag dan cope) pada benda bulat
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
54
simetris ini sebenarnya tidak terlalu sulit dimana yang paling penting
adalah penempatan posisi kedudukan Intinya telah ditempatkan ditengah-
tengah rangka cetak dengan memposisikan lubang cope pada inti serta
posisi pen pengarah dari rangka cetak dalam keadaan sejajar maka posisi
rongga sudah sejajar
h) Proses penuangan merupakan proses yang menentukan keberhasilan
dalam pembentukan benda kerja oleh karena itu didalam pelaksanaannya
harus dilakukan secara hati-hati terutama dalam memperlakukan cetakan
ini Dan yang paling penting lagi dalam proses penuangan ini ialah faktor
keselamatan kerja alat-alat keselamatan kerja seperti sarung tangan
sepatu kaca mata dan lain-lain hendaknya sangat diperhatikan
Gambar 42 Proses penuangan ( Hardi Sujana 2008 )
Langkah Kerja Pembuatan Rumah Bantalan
- Operasi 1 Pengukuran benda kerja untuk rumah bantalan dengan
ukuran 100 mm x 100 mm
- Operasi 2 Proses pemotongan dengan menggunakan mesin las sesuai
dengan yangdirencanakan
- Operasi 3 Pengerjaan penghalusan bekas potongan las dengan
gerinda tangan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
55
- Pemeriksaan 1 Dilakukan pemeriksaan ukuran rumah bantalan
- Operasi 4 Pada bagian rangka yang sudah dilasdiberi tanda titik dan
dibor dengan menggunakan bor tangan untuk menjadi
diameter 80 mm
- Operasi 6 Pemeriksaan ukuran lubang yang telah di bor
Proses Perakitan Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum
Perakitan merupakan tahap terakhir dalam proses perancangan dan
pembuatan suatu mesin atau alat dimana suatu cara atau tindakan untuk
menempatkan dan memasang bagian-bagian dari suatu mesin yang digabung dari
satu kesatuan menurut pasangannya sehingga akan menjadi perakitan mesin yang
siap digunakan sesuai dengan fungsi yang direncanakan
Sebelum melakukan perakitan hendaknya memperhatikan beberapa hal sebagai
berikut
1 Komponen-komponen yang akan dirakit telah selesai dikerjakan dan telah
siap ukuran sesuai perencanaan
2 Komponen-komponen standar siap pakai ataupun dipasangkan
3 Mengetahui jumlah yang akan dirakit dan mengetahui cara pemasangannya
4 Mengetahui tempat dan urutan pemasangan dari masing-masing komponen
yang tersedia
5 Menyiapkan semua alat-alat bantu untuk proses perakitan
Langkah kerja
1 Memasang rol ke- 1 ke- 2 dan ke- 3 pada rangka yang pada kedua
ujungnya terlebih dahulu dipasang bantalan
2 Memasang roda gigi pada poros rol 1 2 dan 3 kemudian dipasak
3 Memasang roda gigi pada sisi luar poros rol kemudian dipasak
4 Memasang poros transmisi pada rangka yang kedua ujungnya dipasangi
bantalan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
56
5 Memasang puli roda gigi pinion dan roda gigi pada poros transmisi
kemudian dipasak
6 Mengecek semua kondisi sambungan dan pergerakan dari roda-roda gigi
42 Perawatan Alat
Perawatan adalah suatu kegiatan atau pekerjaan yang bertujuan untuk
memperpanjang umur mesin Dengan adanya perawatan diharapkan mesin dapat
selalu dalam kondisi siap pakai dan bekerja dengan baik Jenis perawatan tersebut
adalah mengupayakan pencegahan kerusakan sedini mungkin dengan cara
perawatan secara rutin maupun secara berkala
Adapun alasan-alasan yang mendasari diperlukannya perawatan adalah
a Mesin lebih tahan lama dan berfungsi dengan baik
b Menghindari kerusakan sedini mungkin
c Mengurangi penggantian komponen yang rusak dikarenakan sering
dalam pemakaian
Pemeliharaan alat ini mencakup seluruh rangkaian dan komponen mesin pemeras
sorghum yang meliputi
1 Poros dan Rol
Hal-hal yang perlu dilakukan dalam pemeliharaan poros dan rol adalah
a Rol setelah selesai digunakan dibersihkan dari sisa-sisa kotoran dan cairan
yang masih menempel
b Antara poros dan bearing diberi pelumas agar dapat berputar dengan lancar
2 Roda gigi
Hal-hal yang dilakukan untuk perawatan roda gigi
a Melumasi roda gigi tersebut supaya gesekannya dapat lebih halus dan
tidak cepat aus
b Setiap selesai digunakan roda gigi harus dibersihkan dan dicek untuk
mengetahui keadaan gigi-giginya
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
57
3 Rangka
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan rangka adalah
a Mengecat rangka untuk menghindari karat dan keropos
b Membersihkan rangka setelah digunakan untuk menggilas tebu
c Memeriksa sambungan las pada rangka secara berkala
4 Bantalan
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan bantalan
a Melumasi bantalan dengan grease
b Dalam penggunaan apabila perputaran poros dan rol terasa berat dan
suaranya agak kasar maka harus dicek keadaan bantalannya masih dalam
keadaan baik atau tidak
5 Puli dan sabuk
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan puli dan sabuk
a Memeriksa sabuk sebelum digunakan untuk memeras batang sorghum
b Setelah selesai digunakan membersihkan puli dan sabuk dari kotoran dan
debu
6 Diesel
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan diesel
a Mengecek selalu kondisi air pendingin pada mesin diesel
b Mengecek putaran mesin diesel apakah stabil atau tidaknya bila tidak
segera melakukan pengecekan mesin diesel secara menyeluruh
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
58
43 Analisa Biaya Komponen Mesin
Tabel 41 a Biaya Komponen Mesin
No Jenis Komponen Jumlah Harga satuan (Rp)
Harga (Rp)
1 Gear Oslash 20 l = 15 cm 3 30 kg 20000 kg 1800000 2 Gear Oslash 10 l = 10 cm 2 40 kg 20000 kg 1600000 3 Pulley Oslash 100 l = 15 cm 1 100 kg 20000 kg 2000000 4 Gear Oslash 80 l = 15 cm 1 120 kg 20000 kg 2400000 5 Gear Oslash 60 l = 15 cm 1 80 kg 20000 kg 1600000 6 Roller Oslash 20 p = 35 cm 2 60 kg 20000 kg 2400000 7 Roller Oslash 22 l = 15 cm 1 80 kg 20000 kg 1600000 8 Poros penggerak roda gigi 2 20 kg 20000 kg 800000 9 Poros roller 3 15 kg 20000 kg 900000 10 Pasak p=15x1x1 cm 1022000 220000
11 Baut Oslash 26 mm Baut besar untuk dudukan
8 10000 80000
12 Baut Oslash 26 mm Baut pengunci roller
4 15000 60000
13 Plat U p= 10x6x1cm 10m 70000 700000
14 Baut Oslash 22 mm Baut pengunci roda gigi
8 10000 80000
15 Baut Oslash 24 mm Baut penyetel horisontal
2 15000 30000
16 Bearing roller Oslash 40 mm 680000 480000 17 Bearing gear Oslash 50 mm 2 110000 220000 18 Bantalan jati 1000000
19 Beaya Transport mesin dari kudus
750000
20 Beaya lain-lain 250000 Total dana 18980000
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
59
b Honor Teknisi
No Nama Anggaran Waktu Biaya (Rp)
Total (Rp)
1 Honor Teknisi pembuatan 3 buah roller (1 orang )
1 bulan 600000 600000
2 Honor Teknisi pembuatan 5 buah roda gigi pinion (1orang )
2 minggu
600000 600000
3 Honor Teknisi pembuatan 2 buah roda gigi besar (1 orang )
2 minggu
500000 500000
4 Honor Teknisi pembuatan 1 buah pulley (1 orang )
2 minggu
300000 300000
5 Honor Teknisi pembuatan 3 buah mantel roller (1 orang )
3 minggu
1200000 1200000
Total 3200000
Biaya total pembuatan mesin pemeras batang sorghum
Biaya teknisi Rp 320000000
Biaya komponen mesin Rp 1898000000 +
Rp 2218000000
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
60
BAB V
PENUTUP
51 Kesimpulan
Dari hasil Re-Kalkulasi Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum ini
dapat disimpulkan
1 Mesin pemeras batang sorghum ini bekerja dengan menggunakan
penggerak diesel dengan daya 24 hP dan putaran 1420 Rpm
2 Mesin Pemeras Batang Sorghum ini memiliki kapasitas 4000 kgjam
3 Total biaya untuk membuat Mesin Pemeras Batang Sorghum sebesar
Rp22180000-
4 Mesin Pemeras Batang Sorghum ini memiliki tiga buah roller dengan
putaran 40 Rpm dan tiga tingkatan sistem transmisi dengan tiga buah
poros penyangga
52 Saran
Terkait dengan referensi dan data yang didapat masih kurang maka
perhitungan dilakukan dengan asumsi data sehingga bila dilakukan perhitungan
ulang jawaban yangdiasumsikan masih kurang akurat dan kurang tepat
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
61
DAFTAR PUSTAKA
J E Shigley dan Larry D M 1995 ldquoPerancanaan Teknik Mesinrdquo jilid II Edisi
keempat ErlanggaJakarta
Jutz H dan Scharkus E 1996 ldquo Westerman Table for The Metal Traderdquo New
Delhi Weley Eastern Limited
Khurmi RS amp Gupta JK 2002 Machine DesignSCHadamp Company LTD
Ram Nagar-New Delhi
Popov EP 1996 Mekanika Teknik (Machine of Material) Erlangga Jakarta
Sato T dan N Sugiarto H 1994 ldquoMenggambar Mesin Menurut Standart Isordquo PT
Pradya Paramita jakarta
Sularso dan Suga K 1987 Dasar dan PemilihanElemenMesin Cetakankeenam
PradnyaParamitha Jakarta
KenyonWdanGinting D 1985 Dasar-dasarPengelasanErlangga Jakarta
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
20
Gambar 26 Sketsa Reaksi Tumpuan Rol
2 Tumpuan sendi
Tumpuan ini dapat menahan gaya dalam segala arah
Gambar 27 Sketsa Reaksi Tumpuan Sendi
264 Diagram Gaya Dalam
Diagram gaya dalam adalah diagram yang menggambarkan besarnya
gaya dalam yang terjadi pada suatu konstruksi Sedang macam-macam diagram
gaya dalam itu sendiri sebagai berikut
1 Diagram gaya normal (NFD)
Yaitu diagram yang menggambarkan besarnya gaya normal yang terjadi
pada suatu konstruksi
2 Diagram gaya geser (SFD)
Yaitu diagram yang menggambarkan besarnya gaya geser yang terjadi
pada suatu konstruksi
3 Diagram moment (BMD)
Yaitu diagram yang menggambarkan besarnya momen lentur yang terjadi
pada suatu konstruksi
27 Mesin Bubut
Proses permesinan adalah waktu yang dibutuhkan untuk mengerjakan
elemen-elemen mesin yang meliputi proses kerja mesin dan waktu pemasangan
Reaksi
Reaksi
Reaksi
( Popov EP 1996 )
( Popov EP 1996 )
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
21
Pada umumnya mesin-mesin perkakas mempunyai bagian utama yaitu
a Motor penggerak (sumber tenaga)
b Kotak transmisi (roda-roda gigi pengatur putaran)
c Pemegang benda kerja
d Pemegang pahatalat potong
Prinsip kerja mesin mesin bubut adalah benda kerja yang berputar dan
pahat yang menyayat baik memanjang maupun melintang Sedangkan macam-
macam pekerjaan yang dapat dikerjakan dengan mesin ini adalah antara lain
- Pembubutan memanjang dan melintang
- Pengeboran
- Pembubutan dalam atau memperbesar lubang
- Membubut ulir luar dan dalam
Perhitungan waktu kerja mesin bubut adalah
1 Kecepatan pemotongan (v)
V = πD (218)
Dimana
D = diameter banda kerja (mm)
N = kecepatan putaran (rpm)
2 Pemakanan memanjang
Waktu permesinan pada pemakanan memanjang adalah
n = d
v
1000p
(219)
Tm = nS
L
r (220)
Dimana
Tm = waktu permesinan memanjang (menit)
L = panjang pemakanan (mm)
S = pemakanan (mmput)
n = putaran mesin (Rpm)
d = diameter benda kerja (mm)
v = kecepatan pemakanan (mmnt)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
22
3 Pada pembubutan melintang
Waktu permesinan yang dibutuhkan pada waktu pembubutan melitang
adalah
Tm = nS
r
r (221)
Dimana
r = jari-jari bahan (mm)
28 Pengecoran atau penuangan (casting)
Pengecoran atau penuangan (casting) merupakan salah satu proses
pembentukan bahan bakubahan benda kerja yang relatif mahal dimana
pengendalian kualitas benda kerja dimulai sejak bahan masih dalam keadaan
mentah Komposisi unsur serta kadarnya dianalisis agar diperoleh suatu sifat
bahan sesuai dengan kebutuhan sifat produk yang direncanakan namun dengan
komposisi yang homogen serta larut dalam keadaan padat
Proses penuangan juga merupakan seni pengolahan logam menjadi bentuk
benda kerja yang paling tua dan mungkin sebelum pembentukan dengan
panyayatan (chipping) dilakukan Sebagai mana ditemukan dalam artifacts kuno
menunjukkan bukti keterampilan yang luar biasa dalam pembentukan benda dari
bahan logam dengan menuangkan logam yang telah dicairkan (molten metals)
kedalam cetakan pasir khusus menjadi bentuk tertentu Pengecoran dengan
menggunakan cetakan pasir juga merupakan teknologi yang menuangkan larutan
cair dari logam secara hati-hati kedalam cetakan pasir yang sudah dipersiapkan
dengan hasil yang mendekati sempurna Oleh karena itulah proses pembentukan
melalui teknik penuangan ini juga digunakan pada level kebangsawanan seperti
pembuatan benda-benda seni seperti ornament alam dan alat memasak dan lain-
lain
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
23
BAB III
PERENCANAAN DAN PERHITUNGAN
31 Cara KerjaSistemTransmisiPadaMesinPemerasBatangSorghum
Cara kerja mesin ini adalah tenaga dari motor diesel akan dipindahkan
melalui belt menuju puli besar setelah itu putaran ditransmisikan melalui roda gigi
transportir pertama ke roda gigi sedang kemudian putaran itu ditransmisikan lagi
oleh roda gigi transportir kedua ke roda gigi besar Putaran roda gigi besar ini
dihubungkan dengan roda gigi pada rol depan sehingga poros rol berputar
Selanjutnya putaran poros rol depan ini ditransmisikan ke poros rol atas dan
belakang melalui tiga buah roda gigi sehingga poros rol atas dan belakang dapat
berputar Putaran ketiga buah rol dibuat searah agar saat batangsorghum
dimasukkan batangsorghum dapat terbawa oleh rol
Secara garis besar proses mesin pemeras batangsorghum adalah mula-
mula batangsorghum dimasukkan antara rol atas dan rol depan kemudian rol
menggilas batangsorghum Penggilasan rol pertama masih tersisa nira dalam
ampas yang kemudian digilas kembali oleh rol belakang sehingga tidak ada lagi
nira yang tersisa dalam ampas Nira tersebut akan jatuh ke penadah yang telah
disediakan Nira yang telah terkumpul dalam penadah tersebut dapat langsung
digunakan untuk proses pembuatan bio etanol selanjutnya
32 PerencanaanPulidanSabuk
Diketahuispesifikasitransmisipadamesinpemerasbatangsorghumdandiesel
sebagaiberikut
1 Putarandiesel ( 1N ) = 1420 Rpm
2 Diameter puli yang digerakan ( 2D ) = 795 mm
3 Panjangsumbupuli dieseldanpuli yang digerakkan( x ) = 4m
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
24
Analisa perhitungan
1 Kecepatan sabuk
V = p 1d 抈學恘迷
= 米學 酵迷 學酵學 d迷恘迷
= 2972 ms
2 Panjang sabuk yang digunakan
dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig -+++=
x
ddxddL
4
)(2)(
2
221
21
p
= 157Ῠ04十0795邹十24十族ῨĖi能Ė行k闹邹潜ii 祖
=157(1195)+8+Ῠ能ĖƼk闹邹潜嫠o
=1876+8+001
=9886 m
3 Sudut kontak (q ) yang terjadi pada sabuk antara puli diesel dan pulimesin
pemeras batang sorghum
Gambar31Sabukdanpuli
x = 4 m
B Puli diesel
Puli yang digerakkan
A
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
25
Untuksabukterbuka sudutsinggung yang terjadiantarasabukdanpuli
Sin x
dd
x
rr
21212 -
=-
=a
= Ė行k闹能Ėi㷠i
a = 滚轨柜能嫠00495
= 283deg
Sudut kontak puli pada motor
θ = (180deg ndash 2 α) 180p
= (180deg ndash 2 283deg) 180
143
= (17434deg) 01744
= 304rad
Sudut kontak puli pada roda gigi
θ = (180deg+ 2 α) 180p
= (180deg + 2 283deg) 180
143
= (18566deg) 01744= 304 rad
4 Koefisien gesekan
micro = 054 ndash d恘學ad恘嫩剿
= 054 ndash d恘學ad恘嫩d幂蜜d
= 054 ndash d恘學密d米d
= 054 - 0233= 03
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
26
MenghitungBesarnyaKapasitasMesinPemerasBatangSorghum
Luassatubatangsorghum故实挥辊㷠
= 314 (12)2
= 452 16 mm2
Luassepuluhbatangsorghum = 452 16 mm2 x 10 batang
= 4521 6 mm2
Gaya pemerasanadalah
(Ft) = 鸟拟
= 嫠㷠iĖƼi念鸟狞i闹㷠嫠o弄弄潜
= 274kN
Gaya perasdengansudut 70
Ft = 2740 N cos 70
= 8375 N
Kemudianuntukmenentukandaya yang
diperlukanpadamesinpemerastebuiniadalahsebagaiberikut
Torsi padarolatas
T = Gaya x frac12 diameter
= 8375N x 0105 m
= 8775Nm
Dayauntukmemutarrol
P =m行行闹娘弄诺㷠π诺iĖoĖ
= 36738 watt
= Ƽo行Ƽm糯狞疟疟行io
= 492 HP
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
27
Perbandingantranmisi
1 Motor Puli A ΰ嫠ΰ㷠 = 劈㷠劈嫠
N2 = 嫠i㷠Ė铺i嫠行k闹
= 73232 Rpm
2 Puli B - Pinion C
Satuporos maka NA = NC
NA = 73232 Rpm
3 Pinion C ndash Roda Gigi D
ND = 劈品ΰ品劈劈
=嫠㷠i行Ƽ㷠Ƽ㷠破颇屏oĖi
= 15035Rpm
4 Roda Gigi D ndash Pinion E
Satuporosmaka ND=NE
ND = 15035Rpm
5 Pinion E ndash Roda Gigi F
NF = 劈琵ΰ琵劈毗
= 嫠闹ĖƼ闹㷠嫠闹m嫠㷠
= 398 Rpm 40 ࡨ Rpm
Torsi padarodagigiOslash 875 mm
T =鸟诺oĖ㷠胚诺iĖ
= Ƽo行Ƽm诺oĖ㷠气铺iĖ
= 8775Nm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
28
DayauntukmemutarporosrodagigiOslash 875 mm
P = 孽诺㷠π诺娘oĖ
= m行行闹诺㷠π诺嫠闹ĖoĖ
= 16734 watt
Torsipadaporospuli
T = 鸟诺oĖ㷠胚诺娘
= 嫠o行Ƽi诺oĖ㷠胚诺行ƼĖ
= 234Nm
Dayauntukmemutarporospuli
P = 孽诺㷠π诺娘oĖ
= 㷠Ƽi诺㷠π诺行ƼĖoĖ
= 17904 watt
= 嫠行kĖi糯狞疟疟行io
asymp 24 HP
Olehkarenaitu kitamengambil diesel dengandaya 24 HP
Daya yang ditransmisikan P = 24 HP
17904 W = Ῠ馆嫠石馆㷠) v = Ῠ馆嫠石馆㷠) 2972 馆嫠 石馆㷠 = 嫠行kĖi㷠k行㷠
馆嫠 石馆㷠 = 60242棺 (i)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
29
딸轨v硅棍逛闺锅轨 23 log 足飘前飘潜卒 = 幌嫠凰嫠 实0h果h04 实0912
log dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig
2
1
T
T = Ėk嫠㷠㷠Ƽ
log dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig
2
1
T
T = 0397
dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig
2
1
T
T = 249 (ii)
Dari persamaan (i) dan (ii) 60242十馆㷠馆㷠 实249
60242 + 馆㷠 = 249馆㷠
60242 = 149 馆㷠 馆㷠 = 40438 N 馆嫠 石404h棺实60242棺 馆嫠 = 100672 N
5 Massa per meter panjang sabuk (m)
m = Area x Panjang x Densitas
= A x 9886m x 1140kgm3= 9886 A kgm2
6 Gaya tarik sentrifugal (Tc)
Tc = m x V2
= 9886 A kgm2x (2972ms)2
= 9886 A x 8832784 N
= 873210o A N
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
30
7 Gaya tarik total
T = T1+ Tc
= 100672N+873210o A N (iii)
8 Gaya tarik maksimum pada sabuk (T)
T = As
= 410o A N (iv)
Dari persamaan (iii) dan (iv)
100672N+873210o A N = 410o A N
4732 10o A N = 100672 N
A = 212747 10能o桂㷠
A = 212747桂桂㷠
9 Daya yang ditransmisikan sabuk pada kecepatan v = 2935ms
P = )( 21 TT - v
= (100672 Nndash 40438N)2935 ms
= 17678679watt
= 2370 hP
v Daya yang ditransmisikan hanya 2370 hP hal ini dikarenakan pada
saat sabuk berputar terjadi selip antara sabuk dengan puli oleh karena itu daya
yang ditransmisikan tidak 24 hP
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
31
33 PerhitunganRoda Gigi
1 Dalam menghitung roda gigi AElig 124 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 8 mm
- Jumlah gigi (Z) 11
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 8 mm
= 2512 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 8 + 025 x 8 mm
= 18 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 8 mm x 11
= 88 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 88 mm ndash 2 (8mm + 025 x 8mm)
= 60 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 88 mm + 36 mm= 124 mm
f Adendum 1 m 8 mm
g Dedendum 125 m 10 mm
h Working depth 2 m 16 mm
i Total depth 225 m 18 mm
j Filled radius at root 04 m 32 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
32
2 Dalam menghitung roda gigi AElig875 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 14 mm
- Jumlah gigi (Z) 58
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 14 mm
= 4396 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 14 + 025 x 14 mm
= 315 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 14 mm x 58
= 812 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 812 mm ndash 2 (14 mm + 025 x 14 mm)
= 777 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 812 mm + 63 mm
= 875 mm
f Adendum 1 m 14 mm
g Dedendum 125 m 17 mm
h Working depth 2 m 28 mm
i Total depth 225 m 315 mm
j Filled radius at root 04 m 56 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
33
3 Dalam menghitung roda gigi AElig215 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 10 mm
- Jumlah gigi (Z) 17
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 10 mm
= 314 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 10 + 025 x 10 mm
= 225 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 10 mm x 17
= 170 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 170 mm ndash 2 (10 mm + 025 x 10 mm)
= 145 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 170 mm + 45 mm)
= 215 mm
f Adendum 1 m 10 mm
g Dedendum 125 m 125 mm
h Working depth 2 m 20 mm
i Total depth 225 m 225 mm
j Filled radius at root 04 m 4 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
34
4 Dalam menghitung roda gigi AElig604 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 8 mm
- Jumlah gigi (Z) 71
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 8 mm
= 2512 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 8 + 025 x 8 mm
= 18 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 8 mm x 71
= 568 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 568 mm ndash 2 (8 mm + 025 x 8 mm)
= 548 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 568 mm + 36 mm)
= 604 mm
f Adendum 1 m 8 mm
g Dedendum 125 m 10 mm
h Working depth 2 m 16 mm
i Total depth 225 m 18 mm
j Filled radius at root 04 m 32 mm
331 Menghitung Kekuatan Roda Gigi
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
35
1 kekuatan roda gigi AElig124 yang berfungsi sebagai pinion
a menghitung kecepatan pinion
Dalam menghitung kecepatan dari pinion dibutuhkan data-data
sebagai berikut
- Modul (m) 8 mm
- Jumlah gigi dari pinion (Tp) 11
- Jumlah putaran dari roda gigi pinion (柜颇) 124 rpm
- Jumlah gigi dari roda gigi (馆啤) 71
- Allowable Static Stress (fo) lampiran 4 105 kg桂桂㷠
- Lebar muka gigi (b) 15708 mm
- Faktor keamanan (Cs) lampiran 5 125
Kecepatan dari pinion adalah 惯 实挥果딸贵果柜贵100
实挥果桂果馆贵果柜贵100
实挥果8果11果124100
= 34264 mmenit
= 57 m detik
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
36
34 Desain Poros Roda Gigi
DesainPorosPulidanRodaGigi Pinion Dengan Gear
Diketahui P = 24 PK = 17904 watt T1 = 100672 N
N = 730 Rpm T2 = 40438 N
T1 T2 实25世
WGear = 3924 N
WPuli = 106635 N
σ = 40 Mpa = 40 N mm世 2
Km = 2
Kt = 2
DGear = 124 mm =RGear = 63 mm
DPuli = 795 mm = RPully = 3975 mm
Maka torsi yang di transmisikanoleh shaft
T = 鸟时oĖ㷠胚娘 实 嫠行kĖi时oĖ㷠胚时行ƼĖ = 234 Nm =234000Nmm
Bebankebawah vertical porospadapuli
= T1 + T2 + Wpuli =(100672 +40438 + 106635) N
= 247745 N
Torsi pada gear samapadaporos makabeban vertical keatasporospada gear
Ft = 孽捏扭泞狞暖实 㷠Ƽi时嫠Ė遣o㷠
= 39 x 103 N
Total bebanvertikalkeataspadaporos
Ft ndash Wgear = 3900 ndash 3924 = 386076 N
RC
386076 N
247745 N
RD
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
37
Dari momen di D
RC x 270 = 386076 x 380 + 247745 x 110
RC = 嫠io行Ėmmm嫩㷠行㷠闹嫠k闹㷠行Ė
RC = 6443 N
RD + 386076 = RC + 247745 N
RD = 6443 + 247745- 386076
RD = 110479 N
BM di gear danpuli = 0
BM di A = 386076 110 = 4246836 Nmm
BM di B = 247745 110 = 2715195 Nmm
BM maksimum di A maka M = MA = 4247 10Ƽ Nmm
Moment punter equvivalen
Te = 税ῨKm 时M邹㷠十ῨKt 时T邹㷠
= 税Ῠ2时4247 时10Ƽ邹㷠 十Ῠ2时24h时10Ƽ邹㷠
= 税721480h6 时10o 十2h6196 时10o
= 税957676h6 时10o
= 9786 10Ƽ Nmm
Te = 胚嫠o τ时dƼ
9786 10Ƽ = 气嫠o 时40딸h
dƼ = 12466242
d = 4995mm atau 50 mm
Diameter yang digunakan 50 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa poros pada mesin
dengan diameter 60 mm aman karena melebihi diameter yang diperlukan
yaitu 50 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
38
Gambar 32DesainPorosPulidanRoda Gigi Pinion
B C D
110 270
A C
BD
A
A
A
C D
B
B
D C
B
CD
(a) Space Diagram
(e) BM Diagram
(d) NFD
(c) SFD
(b) Torsi Diagram 234x103 Nmm
1241845Nmm
3048155Nmm
3924 N 106635 N
112895 N 277105 N
A B
110
Pinion Puli
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
39
DesainPorosRoda Gigi Pinion Dengan Gear
Diketahui T = 234x103Nmm
N = 150 Rpm
AC = 85 mm
BD = 85 mm
Dc = 215 mm = Rc = 175 mm
Dd = 604 mm = Rd = 302 mm
AB =290 mm
σ = 84 Nmm2
τ = 40 Mpa = 40 Nmm2
Θc = 80o
Wd = 810 N
Θc = 72o
Wc = 108 N
Km = 2
Kt = 2
Daya yang ditransmisikan
P x 60 = T2πN
P = 㷠Ƽi诺嫠Ėsup3㷠胚嫠闹ĖoĖ
= 36738 Kw
Karena Torsi kebawah di C dan di D sama Maka gayatangensialdigearC
FtC = 孽捏宁 =
㷠Ƽi诺嫠Ėsup3嫠行闹
= 1337 N
Ftcrsquo = 嫠ƼƼ行虐纽c嫠m
=4327 N
Gaya total kebawah di C = Ftc + Wc=4327 N + 108 N = 4435 N
Gaya tangensial gear D
FtD = 孽捏拧 =
㷠Ƽi诺嫠Ėsup3ƼĖ㷠 = 7748 N
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
40
Ftdrsquo = 行行im虐纽c嫠Ė
= 行行imĖ嫠om = 4612 N
Gaya total kebawah di C = FtD + WD=4612 N + 810 N = 5422 N
Maka RAdan RB = Reaksipada A dan B
RA + RB = 5422 N + 4435 N
= 9857 N
Momen di A
RB x 290 = 5422 x 205 + 4435 x 85
RB = 嫠嫠嫠嫠闹嫠Ė嫩Ƽ行ok行闹㷠kĖ
RB = 5133 N
RA = 9857 ndash 5133 = 4724 N
BM di C
MC = RA x 85
= 4724 x 85
= 401540Nmm
BM di D
MD = RB x 85
= 5133 x 85
= 436305Nmm
Maximum bending momen
M = MD = 436305Nmm
A
C D
B120
290
RB RA
5422 N 4435 N
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
41
MomenPuntirEquivalent
Te = 税ῨKmxM邹sup2十ῨKtxT邹sup2 = 税Ῠ2x4h6h05邹㷠 十Ῠ2x2h4≯10Ƽ邹sup2 = 税76x10嫠嫠 十219x10嫠嫠
= 税979x10嫠Ė
= 989 x 10闹 Nmm
989 x 10闹 Nmm = 气嫠o xτxdsup3
dsup3 = 1129275
d asymp 50 mm
untuk Equivalent bending momen ( Me)
Me = 嫠㷠 揍KmxM 十税ῨKwxM邹㷠十ῨKtxT邹] = 嫠㷠 揍Ῠ2x4h6h05邹十9890000] = 嫠㷠 1861610
= 930805Nmm
930805 Nmm= 气Ƽ㷠 xσbxdsup3
dsup3 = 1129275
d = 48 mm
darikedua diameter tersebutdiambil yang paling besar
d = 50 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa poros pada mesin
dengan diameter 65 mm aman karena melebihi diameter yang diperlukan
yaitu 50 mm Namun sebaiknya diameter poros yang digunakan adalah 60
mm tidak terlalu besar melebihi 50 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
42
3
A B
C D
120
290
A C
BD
A
A
A C D
B
B
D CB
C D
(a) Space Diagram
(e) BM Diagram
(d) NFD
(c) SFD
(b) Torsi Diagram 234x103 Nmm
436305 Nmm 401540 Nmm
4435N 5422N
5113 N 4724 N
Gambar 33DesainPorosRoda Gigi Pinion Dengan Gear
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
43
35 Menentukan Dimensi pasak
Pasakdigunakanuntukmenahangaya geser antara poros dengan rol
maupun poros dengan gear Bahanpasakterbuatdari ST 42
kekuatanbahandiketahuikekuatangesersebesar τ=40
Nmm2dankekuatantariksebesar
σ= 70 Nmm2
1 Kekuatanijin pasak
- Tegangantarikmaksimumpasak
σu = 70 Nmm2
σmax =σy
= 40 Nmm2
- Tegangangesermaksimumpasak
τ max = 嫠㷠σ max
= 嫠㷠40 Nmm㷠
= 20 Nmm㷠
2 Diameter poros diketahui 50 mm dari tabel didapat
w = 16 mm
t = 10mm
dan bila diketahui T = l x w x τ x 焦d = l x 16 x 42 x
a迷d = 16800 l N mm(i)
dan juga T = 靳學恘 x τ x 焦米 =
靳學恘 x 42 x a迷米 = 103 x 學迷恘N铰铰d (ii)
maka dari persamaan (i) dan (ii) didapat
l = 學迷米學迷恘梗铰铰d學恘密迷迷抈铰铰 = 61 31 mm
dan bila diketahui T = l x 缴d x σ x
焦d = l x 學迷d x 70 x
a迷d = 87510 l N mm(iii)
maka dari persamaan (ii) dan (iii) didapat
l = 學迷米學迷恘梗铰铰d密蜜a學迷抈铰铰 = 1177 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
44
maka dimensi pasak adalah w = 16 mm t = 10 mm l = 1177 mm
351 Lubangpasak
Proses penggefrasisan untuk lubangpasakw = 16 mm t = 10 mm l =
1177 mm dengan menggunakan 2 mata frais diameter 5 mm dan 16 mm dua
tahap Bahan poros baja ST 34 Sebelum proses pengefraisan terlebih dahulu
pastikan matafrais tidak dalam keadaan rusak
1 Waktu pengerjaan dengan mata frais 5 mm
Putaran (n) = 150 rpm
Sr = 018
Kedalaman (l) = 10 mm
Waktu untuk sekali pengefraisan
Tm =nSr
ld
30 +
=ĖƼ闹嫩ƼĖ嫠m嫠闹Ė
= 0167 menit
Pengefraisan dilakukan di 4 titik sehingga waktu pengefraisan
= 4 x 0167
= 0668 menit
Waktu setting = 5 menit
Waktu pengefraisan untuk mata frais 5 mm adalah 0668 + 5 = 5668menit
2 Waktu pengefraisan 16 mm dengan mata frais28 mm
Putaran (n) = 150 rpm
Sr = 018
Kedalaman(l) = 10 mm
Waktu untuk sekali pengefraisan
Tm =nSr
ld
30 +
=ĖƼ㷠闹嫩ƼĖ嫠m嫠闹Ė= 038 menit
Pengefraisan dilakukan di 4 titik sehingga waktu pengefraisan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
45
= 4 x 038
= 152 menit
Waktu setting = 5 menit
Waktu pengerjaan untuk mata frais 5 mm adalah 152 + 5 = 652 menit
Waktu total pengerjaan untuk pengefraisan lubang pasak= 12188 menit
atau 13 menit
36 Desain untuk rumah bearing
Untuk diameter bearing 40 mm diameter bor 17 mm lebar bearing 12
mm Dengan no bearing 203 hasil ini didapat dari tabel bearing maka tebal rumah
bearing adalah
Diketahui 逛 = 60 mm ( jarak antar baut)
w = 9465 N
σ ( tegangan bending cast iron) = 15 N桂桂㷠
棍实顺h灌逛2 σ l
棍实顺h94656021512
棍实radic47h25
t = 2175 mm
Untuk diameter bearing 50 mm diameter bor 20 mm lebar bearing 15
mm Dengan nomor bearing 304 hasil ini didapat dari tabel bearing maka tebal
rumah bearing adalah
Diketahui
a =70 mm ( jarak antar baut)
w = 1134 N
σ ( tegangan bending cast iron) = 15 N桂桂㷠
棍实顺h灌逛2 σ l
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
46
棍实顺h11h47021515
棍实税5292
t = 23 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa rumah bearing yang ada pada mesin adalah aman dengan tebal 25 mm
37 Perhitungan Las
Pengelasan yang ada pada kontruksi alat ini terbagi menjadi 2 jenis
untuk bagian rangka adalah las sudut dan las V menggunakan las listrik
Perhitungan kekuatan las pada sambungan tepi padarangka dengan tebal plat 10
mm panjang pengelasan 500 mm sehingga untuk memperhitungkan kekuatan las
ditentukan A dengan
A = 10mm sin 45 500 mm
= 10mm 0707 500 mm
= 3535 mm2
Elektroda yang digunakan E 6013
E 60 = Kekuatan tarik terendah setelah dilaskan adalah 60000 psi atau 420
Nmm2
1 = Posisi pengelasan mendatar vertical atas kepala dan horizontal
3 = Jenis listrik adalah DC poloaritas bolik (DC+) diameter elektroda 5 mm
arus 230 ndash 270 A tegangan 27-29 V
Tegangan yang terjadi pada sambungan adalah
Fmax = ƼĖĖ铺km嫠㷠
= 14715 N
AF max
=s
353551471 N
=s
= 0416 Nmm2
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
47
Tegangan tarik ijin las (st)
st = 05 s ijin
= 05 420 Nmm2
= 210 Nmm2
Karena s pengelasan lts ijin maka pengelasan aman
38 MenentukanKapasitasPenggilasanBatangSorghum
Kapsitaspenggilasan = keliling roll x jumlahputaran
= 2 π r x 40 Rpm
= 2 π 0105 x 40 Rpm
= 26376 mmenit
Kapasitas = kapasitaspenggilasan x beratsorghum x jumlahbatangsorghum
= 263 x 0125 kgm x 10
= 6594 Kgmenit x 60
= 3956 Kgjam
Atau 4000 Kgjam
Makakapasitasmesinpemerasbatangsorghuminiadalah 4000 Kgjam
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
48
BAB IV
PROSES PEMBUATAN ALAT 41 Pembuatan Mesin
Mesin ini dibuat atas kerjasama antara mahasiswa Teknik Universitas
Sebelas Maret dengan bengkel mesin Universitas Sebelas Maret Untuk
menyelesaikannya dibutuhkan waktu 3 bulan dan untuk pengetesan mesin
membutuhkan waktu 1 minggu
411 BahanYang Digunakan
a Dua buah rol dengan diameter 200 mm dan sebuah rol dengan diameter
250 mm sebagai penggilas
b Besi plat dengan tebal 10mm sebagai tempat penghantar nira dan
sorghum
c Besi profil U ukuran 150 x 38 x 38 mm sebagai rangka dan landasan
d Kayu jati ukuran 150 mm x 200 mm sebagai landasan mesin
e Kuningan plat sebagai bantalan geser metal
f Bearing
g Baut M 14 dan M 12 sebagai pengunci bantalan
h Besi diameter 60 mm dan 50 mm sebagai poros
412 Alat Yang Dibutuhkan
a Gergaji
b Mesin bubut
c Mesin bor
d Mesin gerinda
e Mesin las
f Meteran
g Siku mistar baja
h Amplas
i Catthinner
j Kapur
k kuas
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
49
413 Peta Operasi Kerja
Peta operasi kerja adalah Peta Kerja yang menggunakan urutan kerja
dengan jalan membagi pekerjaan tersebut kedalam elemen-elemen operasi
secara detail
Peta Operasi Kerja Pembuatan Roda Gigi dan Roll
Poros Roda Gigi 1 amp 2 Poros Rol 3 4 amp 5 Roda gigi
0-1 0-1 0-1
0-2 0-2 0-2
1-1
1-2
1-3
1-2
1-1
1-1
Di ukur dengan sket match
Operasi Bubut
Pemeriksaan ukuran
0-3
0-4
0-3
0-4
0-3
0-5
Di ukur dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan ukuran
Pembuatan cetakan
Pemeriksaan ukuran
Operasi pengecoran
Di ukur dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan ukuran
Pemeriksaan ukuran
Pemeriksaan ukuran
Operasi mesin bor
Pemeriksaan ukuran
0-4
Operasi mesin gerinda
Pemeriksaan ukuran
1-2
Dirakit
0-5
Proses Perlakuan panas
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
50
Resume
Langkah Kerja Pembuatan Poros Roda Gigi 1 amp 2
- Operasi 1 Proses pengukuran dengan sket match poros yang akan
Dibubut menandainya sesuai dengan ukuran masing-
masing poros
- Operasi 2 Proses pembubutan pada ujung kanan sepanjang 300 mm
dari diameter 70 mm menjadi diameter 65 mm
- Pemeriksaan 1 Diperiksa ukurannya
- Operasi 3 Mengukur dengan menggunakan sket match
- Operasi 4 Dilakukan proses pembubutan pada ujung kiri sepanjang
250 mm dari diameter 70 mm menjadi diameter 65 mm
- Pemeriksaan 2 Diperiksa ukurannya
- Operasi 5 Proses pengefraisan sepanjang 50 mm dengan kedalaman
7mm
- Pemeriksaan 3 Diperiksa ukurannya
Poses pengerjaan
Bahan cast iron grade 15 Oslash70 panjang 555 mm
1 Mengambil bahan dan perlengkapan mesin bubut
2 Mengecek ukuran bahan dan alat bantu yang diperlukan
3 Mempersiapkan mesin bubut dan perlengkapan yang lainya
4 Menyeting pahat dan putaran mesin bubut
5 Menyekam benda kerja sepanjang 180 mm
6 Membubut rata permukaan ujung benda kerja
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
51
7 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadiOslash 65 mm
sepanjang 500 mm
8 Membalik benda kerja
9 Menyekam benda kerja sepanjang 220 mm
10 Memfacing benda kerja sampai benda kerja berukuran panjang 550 mm
11 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadiOslash65 mm
sepanjang250 mm
12 Menganti pahat rata dengan pahat alur
13 Membubut alur benda kerja dengan posisi pahat alur 50 mm dari ujung
benda kerja sedalam 95 mm
14 Mengganti pahat alur dengan pahat rata
15 Melepas benda kerja
Poses pengerjaan
Bahan cast iron grade 15 Oslash 70 panjang 310 mm
1 Mengambil bahan dan perlengkapan mesin bubut
2 Mengecek ukuran bahan dan alat bantu yang diperlukan
3 Mempersiapkan mesin bubut dan perlengkapan yang lainya
4 Menyeting pahat dan putaran mesin bubut
5 Menyekam benda kerja sepanjang 100 mm
6 Membubut rata permukaan ujung benda kerja
7 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadi Oslash 65 mm
sepanjang 150 mm
8 Membalik benda kerja
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
52
9 Menyekam benda kerja sepanjang100 mm
10 Memfacing benda kerja sampai benda kerja berukuran panjang 300 mm
11 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadi Oslash65 mm
sepanjang 160 mm
12 Mengganti pahat rata dengan pahat alur
13 Membubut alur benda kerja dengan posisi pahat alur 50 mm dari ujung
benda kerja sepanjang 78 mm sedalam 95 mm
14 Mengganti pahat alur dengan pahat rata
15 Melepas benda kerja
Langkah Kerja Pembuatan Roda Gigi
- Operasi 1 Proses pengukuran dengan sket match dan meteran untuk
roda gigi yang akan dibuat
- Operasi 2 Proses pembuatan cetakan negative sesuai dengan ukuran
masing-masing roda gigi yang akan dibuat
- Pemeriksaan 1 Diperiksa ukurannya
- Operasi 3 Proses pengecoran dan pembentukan roda gigi
- Operasi 4 Proses penghalusan setelah proses pengecoran
- Operasi 5 Proses perlakuan panas dengan penambahan kadar carbon
untuk meningkatkan tingkat kekerasannya
- Pemeriksaan 2 Diperiksa ukurannya
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
53
Proses pengecoran untuk pembuatan Puli dan Roda Gigi
Gambar 41 Roda gigi lurus
a) Proses awal pembuatan cetakan ini dilakukan dengan terlebih dahulu
membuat model atau Pola dengan posisi model berada pada kedua
bagian cetakan yakni drag dan cope maka model dibuat dari dua keping
kayu (papan) yang digabungkandengan model yang berbentuk bundar
b) Pengerjaan berikutnya ialah pembuatan inti dimana inti (teras) ini dibuat
dari pasir cetak dari jenis Pasir minyak atau pasir kwarsa dengan
campuran minyak nabati
d) Urutan pekerjaan yang harus dilakukan dan dipersiapkan sebelum
pengisian pasir kedalam rangka cetak antara lain
- Menyiapkan plat (papan) landasan
- Tempatkan rangka cetak diatas papan untuk cetakan bawah (drag)
dengan pola inti (kayu) untuk kedudukan inti (teras) pasir
e) Pengisian pasir kedalam rangka cetak
f) Pembuatan saluran dengan cara memasangkan saluran secara tegak lurus
g) Pekerjaan berikutnya ialah menempatkan kembali rangka cetak yakni
menggabungkan kedua cetakan (drag dan cope) pada benda bulat
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
54
simetris ini sebenarnya tidak terlalu sulit dimana yang paling penting
adalah penempatan posisi kedudukan Intinya telah ditempatkan ditengah-
tengah rangka cetak dengan memposisikan lubang cope pada inti serta
posisi pen pengarah dari rangka cetak dalam keadaan sejajar maka posisi
rongga sudah sejajar
h) Proses penuangan merupakan proses yang menentukan keberhasilan
dalam pembentukan benda kerja oleh karena itu didalam pelaksanaannya
harus dilakukan secara hati-hati terutama dalam memperlakukan cetakan
ini Dan yang paling penting lagi dalam proses penuangan ini ialah faktor
keselamatan kerja alat-alat keselamatan kerja seperti sarung tangan
sepatu kaca mata dan lain-lain hendaknya sangat diperhatikan
Gambar 42 Proses penuangan ( Hardi Sujana 2008 )
Langkah Kerja Pembuatan Rumah Bantalan
- Operasi 1 Pengukuran benda kerja untuk rumah bantalan dengan
ukuran 100 mm x 100 mm
- Operasi 2 Proses pemotongan dengan menggunakan mesin las sesuai
dengan yangdirencanakan
- Operasi 3 Pengerjaan penghalusan bekas potongan las dengan
gerinda tangan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
55
- Pemeriksaan 1 Dilakukan pemeriksaan ukuran rumah bantalan
- Operasi 4 Pada bagian rangka yang sudah dilasdiberi tanda titik dan
dibor dengan menggunakan bor tangan untuk menjadi
diameter 80 mm
- Operasi 6 Pemeriksaan ukuran lubang yang telah di bor
Proses Perakitan Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum
Perakitan merupakan tahap terakhir dalam proses perancangan dan
pembuatan suatu mesin atau alat dimana suatu cara atau tindakan untuk
menempatkan dan memasang bagian-bagian dari suatu mesin yang digabung dari
satu kesatuan menurut pasangannya sehingga akan menjadi perakitan mesin yang
siap digunakan sesuai dengan fungsi yang direncanakan
Sebelum melakukan perakitan hendaknya memperhatikan beberapa hal sebagai
berikut
1 Komponen-komponen yang akan dirakit telah selesai dikerjakan dan telah
siap ukuran sesuai perencanaan
2 Komponen-komponen standar siap pakai ataupun dipasangkan
3 Mengetahui jumlah yang akan dirakit dan mengetahui cara pemasangannya
4 Mengetahui tempat dan urutan pemasangan dari masing-masing komponen
yang tersedia
5 Menyiapkan semua alat-alat bantu untuk proses perakitan
Langkah kerja
1 Memasang rol ke- 1 ke- 2 dan ke- 3 pada rangka yang pada kedua
ujungnya terlebih dahulu dipasang bantalan
2 Memasang roda gigi pada poros rol 1 2 dan 3 kemudian dipasak
3 Memasang roda gigi pada sisi luar poros rol kemudian dipasak
4 Memasang poros transmisi pada rangka yang kedua ujungnya dipasangi
bantalan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
56
5 Memasang puli roda gigi pinion dan roda gigi pada poros transmisi
kemudian dipasak
6 Mengecek semua kondisi sambungan dan pergerakan dari roda-roda gigi
42 Perawatan Alat
Perawatan adalah suatu kegiatan atau pekerjaan yang bertujuan untuk
memperpanjang umur mesin Dengan adanya perawatan diharapkan mesin dapat
selalu dalam kondisi siap pakai dan bekerja dengan baik Jenis perawatan tersebut
adalah mengupayakan pencegahan kerusakan sedini mungkin dengan cara
perawatan secara rutin maupun secara berkala
Adapun alasan-alasan yang mendasari diperlukannya perawatan adalah
a Mesin lebih tahan lama dan berfungsi dengan baik
b Menghindari kerusakan sedini mungkin
c Mengurangi penggantian komponen yang rusak dikarenakan sering
dalam pemakaian
Pemeliharaan alat ini mencakup seluruh rangkaian dan komponen mesin pemeras
sorghum yang meliputi
1 Poros dan Rol
Hal-hal yang perlu dilakukan dalam pemeliharaan poros dan rol adalah
a Rol setelah selesai digunakan dibersihkan dari sisa-sisa kotoran dan cairan
yang masih menempel
b Antara poros dan bearing diberi pelumas agar dapat berputar dengan lancar
2 Roda gigi
Hal-hal yang dilakukan untuk perawatan roda gigi
a Melumasi roda gigi tersebut supaya gesekannya dapat lebih halus dan
tidak cepat aus
b Setiap selesai digunakan roda gigi harus dibersihkan dan dicek untuk
mengetahui keadaan gigi-giginya
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
57
3 Rangka
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan rangka adalah
a Mengecat rangka untuk menghindari karat dan keropos
b Membersihkan rangka setelah digunakan untuk menggilas tebu
c Memeriksa sambungan las pada rangka secara berkala
4 Bantalan
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan bantalan
a Melumasi bantalan dengan grease
b Dalam penggunaan apabila perputaran poros dan rol terasa berat dan
suaranya agak kasar maka harus dicek keadaan bantalannya masih dalam
keadaan baik atau tidak
5 Puli dan sabuk
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan puli dan sabuk
a Memeriksa sabuk sebelum digunakan untuk memeras batang sorghum
b Setelah selesai digunakan membersihkan puli dan sabuk dari kotoran dan
debu
6 Diesel
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan diesel
a Mengecek selalu kondisi air pendingin pada mesin diesel
b Mengecek putaran mesin diesel apakah stabil atau tidaknya bila tidak
segera melakukan pengecekan mesin diesel secara menyeluruh
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
58
43 Analisa Biaya Komponen Mesin
Tabel 41 a Biaya Komponen Mesin
No Jenis Komponen Jumlah Harga satuan (Rp)
Harga (Rp)
1 Gear Oslash 20 l = 15 cm 3 30 kg 20000 kg 1800000 2 Gear Oslash 10 l = 10 cm 2 40 kg 20000 kg 1600000 3 Pulley Oslash 100 l = 15 cm 1 100 kg 20000 kg 2000000 4 Gear Oslash 80 l = 15 cm 1 120 kg 20000 kg 2400000 5 Gear Oslash 60 l = 15 cm 1 80 kg 20000 kg 1600000 6 Roller Oslash 20 p = 35 cm 2 60 kg 20000 kg 2400000 7 Roller Oslash 22 l = 15 cm 1 80 kg 20000 kg 1600000 8 Poros penggerak roda gigi 2 20 kg 20000 kg 800000 9 Poros roller 3 15 kg 20000 kg 900000 10 Pasak p=15x1x1 cm 1022000 220000
11 Baut Oslash 26 mm Baut besar untuk dudukan
8 10000 80000
12 Baut Oslash 26 mm Baut pengunci roller
4 15000 60000
13 Plat U p= 10x6x1cm 10m 70000 700000
14 Baut Oslash 22 mm Baut pengunci roda gigi
8 10000 80000
15 Baut Oslash 24 mm Baut penyetel horisontal
2 15000 30000
16 Bearing roller Oslash 40 mm 680000 480000 17 Bearing gear Oslash 50 mm 2 110000 220000 18 Bantalan jati 1000000
19 Beaya Transport mesin dari kudus
750000
20 Beaya lain-lain 250000 Total dana 18980000
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
59
b Honor Teknisi
No Nama Anggaran Waktu Biaya (Rp)
Total (Rp)
1 Honor Teknisi pembuatan 3 buah roller (1 orang )
1 bulan 600000 600000
2 Honor Teknisi pembuatan 5 buah roda gigi pinion (1orang )
2 minggu
600000 600000
3 Honor Teknisi pembuatan 2 buah roda gigi besar (1 orang )
2 minggu
500000 500000
4 Honor Teknisi pembuatan 1 buah pulley (1 orang )
2 minggu
300000 300000
5 Honor Teknisi pembuatan 3 buah mantel roller (1 orang )
3 minggu
1200000 1200000
Total 3200000
Biaya total pembuatan mesin pemeras batang sorghum
Biaya teknisi Rp 320000000
Biaya komponen mesin Rp 1898000000 +
Rp 2218000000
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
60
BAB V
PENUTUP
51 Kesimpulan
Dari hasil Re-Kalkulasi Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum ini
dapat disimpulkan
1 Mesin pemeras batang sorghum ini bekerja dengan menggunakan
penggerak diesel dengan daya 24 hP dan putaran 1420 Rpm
2 Mesin Pemeras Batang Sorghum ini memiliki kapasitas 4000 kgjam
3 Total biaya untuk membuat Mesin Pemeras Batang Sorghum sebesar
Rp22180000-
4 Mesin Pemeras Batang Sorghum ini memiliki tiga buah roller dengan
putaran 40 Rpm dan tiga tingkatan sistem transmisi dengan tiga buah
poros penyangga
52 Saran
Terkait dengan referensi dan data yang didapat masih kurang maka
perhitungan dilakukan dengan asumsi data sehingga bila dilakukan perhitungan
ulang jawaban yangdiasumsikan masih kurang akurat dan kurang tepat
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
61
DAFTAR PUSTAKA
J E Shigley dan Larry D M 1995 ldquoPerancanaan Teknik Mesinrdquo jilid II Edisi
keempat ErlanggaJakarta
Jutz H dan Scharkus E 1996 ldquo Westerman Table for The Metal Traderdquo New
Delhi Weley Eastern Limited
Khurmi RS amp Gupta JK 2002 Machine DesignSCHadamp Company LTD
Ram Nagar-New Delhi
Popov EP 1996 Mekanika Teknik (Machine of Material) Erlangga Jakarta
Sato T dan N Sugiarto H 1994 ldquoMenggambar Mesin Menurut Standart Isordquo PT
Pradya Paramita jakarta
Sularso dan Suga K 1987 Dasar dan PemilihanElemenMesin Cetakankeenam
PradnyaParamitha Jakarta
KenyonWdanGinting D 1985 Dasar-dasarPengelasanErlangga Jakarta
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
21
Pada umumnya mesin-mesin perkakas mempunyai bagian utama yaitu
a Motor penggerak (sumber tenaga)
b Kotak transmisi (roda-roda gigi pengatur putaran)
c Pemegang benda kerja
d Pemegang pahatalat potong
Prinsip kerja mesin mesin bubut adalah benda kerja yang berputar dan
pahat yang menyayat baik memanjang maupun melintang Sedangkan macam-
macam pekerjaan yang dapat dikerjakan dengan mesin ini adalah antara lain
- Pembubutan memanjang dan melintang
- Pengeboran
- Pembubutan dalam atau memperbesar lubang
- Membubut ulir luar dan dalam
Perhitungan waktu kerja mesin bubut adalah
1 Kecepatan pemotongan (v)
V = πD (218)
Dimana
D = diameter banda kerja (mm)
N = kecepatan putaran (rpm)
2 Pemakanan memanjang
Waktu permesinan pada pemakanan memanjang adalah
n = d
v
1000p
(219)
Tm = nS
L
r (220)
Dimana
Tm = waktu permesinan memanjang (menit)
L = panjang pemakanan (mm)
S = pemakanan (mmput)
n = putaran mesin (Rpm)
d = diameter benda kerja (mm)
v = kecepatan pemakanan (mmnt)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
22
3 Pada pembubutan melintang
Waktu permesinan yang dibutuhkan pada waktu pembubutan melitang
adalah
Tm = nS
r
r (221)
Dimana
r = jari-jari bahan (mm)
28 Pengecoran atau penuangan (casting)
Pengecoran atau penuangan (casting) merupakan salah satu proses
pembentukan bahan bakubahan benda kerja yang relatif mahal dimana
pengendalian kualitas benda kerja dimulai sejak bahan masih dalam keadaan
mentah Komposisi unsur serta kadarnya dianalisis agar diperoleh suatu sifat
bahan sesuai dengan kebutuhan sifat produk yang direncanakan namun dengan
komposisi yang homogen serta larut dalam keadaan padat
Proses penuangan juga merupakan seni pengolahan logam menjadi bentuk
benda kerja yang paling tua dan mungkin sebelum pembentukan dengan
panyayatan (chipping) dilakukan Sebagai mana ditemukan dalam artifacts kuno
menunjukkan bukti keterampilan yang luar biasa dalam pembentukan benda dari
bahan logam dengan menuangkan logam yang telah dicairkan (molten metals)
kedalam cetakan pasir khusus menjadi bentuk tertentu Pengecoran dengan
menggunakan cetakan pasir juga merupakan teknologi yang menuangkan larutan
cair dari logam secara hati-hati kedalam cetakan pasir yang sudah dipersiapkan
dengan hasil yang mendekati sempurna Oleh karena itulah proses pembentukan
melalui teknik penuangan ini juga digunakan pada level kebangsawanan seperti
pembuatan benda-benda seni seperti ornament alam dan alat memasak dan lain-
lain
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
23
BAB III
PERENCANAAN DAN PERHITUNGAN
31 Cara KerjaSistemTransmisiPadaMesinPemerasBatangSorghum
Cara kerja mesin ini adalah tenaga dari motor diesel akan dipindahkan
melalui belt menuju puli besar setelah itu putaran ditransmisikan melalui roda gigi
transportir pertama ke roda gigi sedang kemudian putaran itu ditransmisikan lagi
oleh roda gigi transportir kedua ke roda gigi besar Putaran roda gigi besar ini
dihubungkan dengan roda gigi pada rol depan sehingga poros rol berputar
Selanjutnya putaran poros rol depan ini ditransmisikan ke poros rol atas dan
belakang melalui tiga buah roda gigi sehingga poros rol atas dan belakang dapat
berputar Putaran ketiga buah rol dibuat searah agar saat batangsorghum
dimasukkan batangsorghum dapat terbawa oleh rol
Secara garis besar proses mesin pemeras batangsorghum adalah mula-
mula batangsorghum dimasukkan antara rol atas dan rol depan kemudian rol
menggilas batangsorghum Penggilasan rol pertama masih tersisa nira dalam
ampas yang kemudian digilas kembali oleh rol belakang sehingga tidak ada lagi
nira yang tersisa dalam ampas Nira tersebut akan jatuh ke penadah yang telah
disediakan Nira yang telah terkumpul dalam penadah tersebut dapat langsung
digunakan untuk proses pembuatan bio etanol selanjutnya
32 PerencanaanPulidanSabuk
Diketahuispesifikasitransmisipadamesinpemerasbatangsorghumdandiesel
sebagaiberikut
1 Putarandiesel ( 1N ) = 1420 Rpm
2 Diameter puli yang digerakan ( 2D ) = 795 mm
3 Panjangsumbupuli dieseldanpuli yang digerakkan( x ) = 4m
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
24
Analisa perhitungan
1 Kecepatan sabuk
V = p 1d 抈學恘迷
= 米學 酵迷 學酵學 d迷恘迷
= 2972 ms
2 Panjang sabuk yang digunakan
dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig -+++=
x
ddxddL
4
)(2)(
2
221
21
p
= 157Ῠ04十0795邹十24十族ῨĖi能Ė行k闹邹潜ii 祖
=157(1195)+8+Ῠ能ĖƼk闹邹潜嫠o
=1876+8+001
=9886 m
3 Sudut kontak (q ) yang terjadi pada sabuk antara puli diesel dan pulimesin
pemeras batang sorghum
Gambar31Sabukdanpuli
x = 4 m
B Puli diesel
Puli yang digerakkan
A
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
25
Untuksabukterbuka sudutsinggung yang terjadiantarasabukdanpuli
Sin x
dd
x
rr
21212 -
=-
=a
= Ė行k闹能Ėi㷠i
a = 滚轨柜能嫠00495
= 283deg
Sudut kontak puli pada motor
θ = (180deg ndash 2 α) 180p
= (180deg ndash 2 283deg) 180
143
= (17434deg) 01744
= 304rad
Sudut kontak puli pada roda gigi
θ = (180deg+ 2 α) 180p
= (180deg + 2 283deg) 180
143
= (18566deg) 01744= 304 rad
4 Koefisien gesekan
micro = 054 ndash d恘學ad恘嫩剿
= 054 ndash d恘學ad恘嫩d幂蜜d
= 054 ndash d恘學密d米d
= 054 - 0233= 03
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
26
MenghitungBesarnyaKapasitasMesinPemerasBatangSorghum
Luassatubatangsorghum故实挥辊㷠
= 314 (12)2
= 452 16 mm2
Luassepuluhbatangsorghum = 452 16 mm2 x 10 batang
= 4521 6 mm2
Gaya pemerasanadalah
(Ft) = 鸟拟
= 嫠㷠iĖƼi念鸟狞i闹㷠嫠o弄弄潜
= 274kN
Gaya perasdengansudut 70
Ft = 2740 N cos 70
= 8375 N
Kemudianuntukmenentukandaya yang
diperlukanpadamesinpemerastebuiniadalahsebagaiberikut
Torsi padarolatas
T = Gaya x frac12 diameter
= 8375N x 0105 m
= 8775Nm
Dayauntukmemutarrol
P =m行行闹娘弄诺㷠π诺iĖoĖ
= 36738 watt
= Ƽo行Ƽm糯狞疟疟行io
= 492 HP
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
27
Perbandingantranmisi
1 Motor Puli A ΰ嫠ΰ㷠 = 劈㷠劈嫠
N2 = 嫠i㷠Ė铺i嫠行k闹
= 73232 Rpm
2 Puli B - Pinion C
Satuporos maka NA = NC
NA = 73232 Rpm
3 Pinion C ndash Roda Gigi D
ND = 劈品ΰ品劈劈
=嫠㷠i行Ƽ㷠Ƽ㷠破颇屏oĖi
= 15035Rpm
4 Roda Gigi D ndash Pinion E
Satuporosmaka ND=NE
ND = 15035Rpm
5 Pinion E ndash Roda Gigi F
NF = 劈琵ΰ琵劈毗
= 嫠闹ĖƼ闹㷠嫠闹m嫠㷠
= 398 Rpm 40 ࡨ Rpm
Torsi padarodagigiOslash 875 mm
T =鸟诺oĖ㷠胚诺iĖ
= Ƽo行Ƽm诺oĖ㷠气铺iĖ
= 8775Nm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
28
DayauntukmemutarporosrodagigiOslash 875 mm
P = 孽诺㷠π诺娘oĖ
= m行行闹诺㷠π诺嫠闹ĖoĖ
= 16734 watt
Torsipadaporospuli
T = 鸟诺oĖ㷠胚诺娘
= 嫠o行Ƽi诺oĖ㷠胚诺行ƼĖ
= 234Nm
Dayauntukmemutarporospuli
P = 孽诺㷠π诺娘oĖ
= 㷠Ƽi诺㷠π诺行ƼĖoĖ
= 17904 watt
= 嫠行kĖi糯狞疟疟行io
asymp 24 HP
Olehkarenaitu kitamengambil diesel dengandaya 24 HP
Daya yang ditransmisikan P = 24 HP
17904 W = Ῠ馆嫠石馆㷠) v = Ῠ馆嫠石馆㷠) 2972 馆嫠 石馆㷠 = 嫠行kĖi㷠k行㷠
馆嫠 石馆㷠 = 60242棺 (i)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
29
딸轨v硅棍逛闺锅轨 23 log 足飘前飘潜卒 = 幌嫠凰嫠 实0h果h04 实0912
log dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig
2
1
T
T = Ėk嫠㷠㷠Ƽ
log dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig
2
1
T
T = 0397
dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig
2
1
T
T = 249 (ii)
Dari persamaan (i) dan (ii) 60242十馆㷠馆㷠 实249
60242 + 馆㷠 = 249馆㷠
60242 = 149 馆㷠 馆㷠 = 40438 N 馆嫠 石404h棺实60242棺 馆嫠 = 100672 N
5 Massa per meter panjang sabuk (m)
m = Area x Panjang x Densitas
= A x 9886m x 1140kgm3= 9886 A kgm2
6 Gaya tarik sentrifugal (Tc)
Tc = m x V2
= 9886 A kgm2x (2972ms)2
= 9886 A x 8832784 N
= 873210o A N
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
30
7 Gaya tarik total
T = T1+ Tc
= 100672N+873210o A N (iii)
8 Gaya tarik maksimum pada sabuk (T)
T = As
= 410o A N (iv)
Dari persamaan (iii) dan (iv)
100672N+873210o A N = 410o A N
4732 10o A N = 100672 N
A = 212747 10能o桂㷠
A = 212747桂桂㷠
9 Daya yang ditransmisikan sabuk pada kecepatan v = 2935ms
P = )( 21 TT - v
= (100672 Nndash 40438N)2935 ms
= 17678679watt
= 2370 hP
v Daya yang ditransmisikan hanya 2370 hP hal ini dikarenakan pada
saat sabuk berputar terjadi selip antara sabuk dengan puli oleh karena itu daya
yang ditransmisikan tidak 24 hP
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
31
33 PerhitunganRoda Gigi
1 Dalam menghitung roda gigi AElig 124 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 8 mm
- Jumlah gigi (Z) 11
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 8 mm
= 2512 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 8 + 025 x 8 mm
= 18 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 8 mm x 11
= 88 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 88 mm ndash 2 (8mm + 025 x 8mm)
= 60 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 88 mm + 36 mm= 124 mm
f Adendum 1 m 8 mm
g Dedendum 125 m 10 mm
h Working depth 2 m 16 mm
i Total depth 225 m 18 mm
j Filled radius at root 04 m 32 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
32
2 Dalam menghitung roda gigi AElig875 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 14 mm
- Jumlah gigi (Z) 58
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 14 mm
= 4396 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 14 + 025 x 14 mm
= 315 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 14 mm x 58
= 812 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 812 mm ndash 2 (14 mm + 025 x 14 mm)
= 777 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 812 mm + 63 mm
= 875 mm
f Adendum 1 m 14 mm
g Dedendum 125 m 17 mm
h Working depth 2 m 28 mm
i Total depth 225 m 315 mm
j Filled radius at root 04 m 56 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
33
3 Dalam menghitung roda gigi AElig215 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 10 mm
- Jumlah gigi (Z) 17
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 10 mm
= 314 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 10 + 025 x 10 mm
= 225 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 10 mm x 17
= 170 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 170 mm ndash 2 (10 mm + 025 x 10 mm)
= 145 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 170 mm + 45 mm)
= 215 mm
f Adendum 1 m 10 mm
g Dedendum 125 m 125 mm
h Working depth 2 m 20 mm
i Total depth 225 m 225 mm
j Filled radius at root 04 m 4 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
34
4 Dalam menghitung roda gigi AElig604 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 8 mm
- Jumlah gigi (Z) 71
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 8 mm
= 2512 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 8 + 025 x 8 mm
= 18 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 8 mm x 71
= 568 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 568 mm ndash 2 (8 mm + 025 x 8 mm)
= 548 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 568 mm + 36 mm)
= 604 mm
f Adendum 1 m 8 mm
g Dedendum 125 m 10 mm
h Working depth 2 m 16 mm
i Total depth 225 m 18 mm
j Filled radius at root 04 m 32 mm
331 Menghitung Kekuatan Roda Gigi
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
35
1 kekuatan roda gigi AElig124 yang berfungsi sebagai pinion
a menghitung kecepatan pinion
Dalam menghitung kecepatan dari pinion dibutuhkan data-data
sebagai berikut
- Modul (m) 8 mm
- Jumlah gigi dari pinion (Tp) 11
- Jumlah putaran dari roda gigi pinion (柜颇) 124 rpm
- Jumlah gigi dari roda gigi (馆啤) 71
- Allowable Static Stress (fo) lampiran 4 105 kg桂桂㷠
- Lebar muka gigi (b) 15708 mm
- Faktor keamanan (Cs) lampiran 5 125
Kecepatan dari pinion adalah 惯 实挥果딸贵果柜贵100
实挥果桂果馆贵果柜贵100
实挥果8果11果124100
= 34264 mmenit
= 57 m detik
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
36
34 Desain Poros Roda Gigi
DesainPorosPulidanRodaGigi Pinion Dengan Gear
Diketahui P = 24 PK = 17904 watt T1 = 100672 N
N = 730 Rpm T2 = 40438 N
T1 T2 实25世
WGear = 3924 N
WPuli = 106635 N
σ = 40 Mpa = 40 N mm世 2
Km = 2
Kt = 2
DGear = 124 mm =RGear = 63 mm
DPuli = 795 mm = RPully = 3975 mm
Maka torsi yang di transmisikanoleh shaft
T = 鸟时oĖ㷠胚娘 实 嫠行kĖi时oĖ㷠胚时行ƼĖ = 234 Nm =234000Nmm
Bebankebawah vertical porospadapuli
= T1 + T2 + Wpuli =(100672 +40438 + 106635) N
= 247745 N
Torsi pada gear samapadaporos makabeban vertical keatasporospada gear
Ft = 孽捏扭泞狞暖实 㷠Ƽi时嫠Ė遣o㷠
= 39 x 103 N
Total bebanvertikalkeataspadaporos
Ft ndash Wgear = 3900 ndash 3924 = 386076 N
RC
386076 N
247745 N
RD
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
37
Dari momen di D
RC x 270 = 386076 x 380 + 247745 x 110
RC = 嫠io行Ėmmm嫩㷠行㷠闹嫠k闹㷠行Ė
RC = 6443 N
RD + 386076 = RC + 247745 N
RD = 6443 + 247745- 386076
RD = 110479 N
BM di gear danpuli = 0
BM di A = 386076 110 = 4246836 Nmm
BM di B = 247745 110 = 2715195 Nmm
BM maksimum di A maka M = MA = 4247 10Ƽ Nmm
Moment punter equvivalen
Te = 税ῨKm 时M邹㷠十ῨKt 时T邹㷠
= 税Ῠ2时4247 时10Ƽ邹㷠 十Ῠ2时24h时10Ƽ邹㷠
= 税721480h6 时10o 十2h6196 时10o
= 税957676h6 时10o
= 9786 10Ƽ Nmm
Te = 胚嫠o τ时dƼ
9786 10Ƽ = 气嫠o 时40딸h
dƼ = 12466242
d = 4995mm atau 50 mm
Diameter yang digunakan 50 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa poros pada mesin
dengan diameter 60 mm aman karena melebihi diameter yang diperlukan
yaitu 50 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
38
Gambar 32DesainPorosPulidanRoda Gigi Pinion
B C D
110 270
A C
BD
A
A
A
C D
B
B
D C
B
CD
(a) Space Diagram
(e) BM Diagram
(d) NFD
(c) SFD
(b) Torsi Diagram 234x103 Nmm
1241845Nmm
3048155Nmm
3924 N 106635 N
112895 N 277105 N
A B
110
Pinion Puli
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
39
DesainPorosRoda Gigi Pinion Dengan Gear
Diketahui T = 234x103Nmm
N = 150 Rpm
AC = 85 mm
BD = 85 mm
Dc = 215 mm = Rc = 175 mm
Dd = 604 mm = Rd = 302 mm
AB =290 mm
σ = 84 Nmm2
τ = 40 Mpa = 40 Nmm2
Θc = 80o
Wd = 810 N
Θc = 72o
Wc = 108 N
Km = 2
Kt = 2
Daya yang ditransmisikan
P x 60 = T2πN
P = 㷠Ƽi诺嫠Ėsup3㷠胚嫠闹ĖoĖ
= 36738 Kw
Karena Torsi kebawah di C dan di D sama Maka gayatangensialdigearC
FtC = 孽捏宁 =
㷠Ƽi诺嫠Ėsup3嫠行闹
= 1337 N
Ftcrsquo = 嫠ƼƼ行虐纽c嫠m
=4327 N
Gaya total kebawah di C = Ftc + Wc=4327 N + 108 N = 4435 N
Gaya tangensial gear D
FtD = 孽捏拧 =
㷠Ƽi诺嫠Ėsup3ƼĖ㷠 = 7748 N
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
40
Ftdrsquo = 行行im虐纽c嫠Ė
= 行行imĖ嫠om = 4612 N
Gaya total kebawah di C = FtD + WD=4612 N + 810 N = 5422 N
Maka RAdan RB = Reaksipada A dan B
RA + RB = 5422 N + 4435 N
= 9857 N
Momen di A
RB x 290 = 5422 x 205 + 4435 x 85
RB = 嫠嫠嫠嫠闹嫠Ė嫩Ƽ行ok行闹㷠kĖ
RB = 5133 N
RA = 9857 ndash 5133 = 4724 N
BM di C
MC = RA x 85
= 4724 x 85
= 401540Nmm
BM di D
MD = RB x 85
= 5133 x 85
= 436305Nmm
Maximum bending momen
M = MD = 436305Nmm
A
C D
B120
290
RB RA
5422 N 4435 N
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
41
MomenPuntirEquivalent
Te = 税ῨKmxM邹sup2十ῨKtxT邹sup2 = 税Ῠ2x4h6h05邹㷠 十Ῠ2x2h4≯10Ƽ邹sup2 = 税76x10嫠嫠 十219x10嫠嫠
= 税979x10嫠Ė
= 989 x 10闹 Nmm
989 x 10闹 Nmm = 气嫠o xτxdsup3
dsup3 = 1129275
d asymp 50 mm
untuk Equivalent bending momen ( Me)
Me = 嫠㷠 揍KmxM 十税ῨKwxM邹㷠十ῨKtxT邹] = 嫠㷠 揍Ῠ2x4h6h05邹十9890000] = 嫠㷠 1861610
= 930805Nmm
930805 Nmm= 气Ƽ㷠 xσbxdsup3
dsup3 = 1129275
d = 48 mm
darikedua diameter tersebutdiambil yang paling besar
d = 50 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa poros pada mesin
dengan diameter 65 mm aman karena melebihi diameter yang diperlukan
yaitu 50 mm Namun sebaiknya diameter poros yang digunakan adalah 60
mm tidak terlalu besar melebihi 50 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
42
3
A B
C D
120
290
A C
BD
A
A
A C D
B
B
D CB
C D
(a) Space Diagram
(e) BM Diagram
(d) NFD
(c) SFD
(b) Torsi Diagram 234x103 Nmm
436305 Nmm 401540 Nmm
4435N 5422N
5113 N 4724 N
Gambar 33DesainPorosRoda Gigi Pinion Dengan Gear
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
43
35 Menentukan Dimensi pasak
Pasakdigunakanuntukmenahangaya geser antara poros dengan rol
maupun poros dengan gear Bahanpasakterbuatdari ST 42
kekuatanbahandiketahuikekuatangesersebesar τ=40
Nmm2dankekuatantariksebesar
σ= 70 Nmm2
1 Kekuatanijin pasak
- Tegangantarikmaksimumpasak
σu = 70 Nmm2
σmax =σy
= 40 Nmm2
- Tegangangesermaksimumpasak
τ max = 嫠㷠σ max
= 嫠㷠40 Nmm㷠
= 20 Nmm㷠
2 Diameter poros diketahui 50 mm dari tabel didapat
w = 16 mm
t = 10mm
dan bila diketahui T = l x w x τ x 焦d = l x 16 x 42 x
a迷d = 16800 l N mm(i)
dan juga T = 靳學恘 x τ x 焦米 =
靳學恘 x 42 x a迷米 = 103 x 學迷恘N铰铰d (ii)
maka dari persamaan (i) dan (ii) didapat
l = 學迷米學迷恘梗铰铰d學恘密迷迷抈铰铰 = 61 31 mm
dan bila diketahui T = l x 缴d x σ x
焦d = l x 學迷d x 70 x
a迷d = 87510 l N mm(iii)
maka dari persamaan (ii) dan (iii) didapat
l = 學迷米學迷恘梗铰铰d密蜜a學迷抈铰铰 = 1177 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
44
maka dimensi pasak adalah w = 16 mm t = 10 mm l = 1177 mm
351 Lubangpasak
Proses penggefrasisan untuk lubangpasakw = 16 mm t = 10 mm l =
1177 mm dengan menggunakan 2 mata frais diameter 5 mm dan 16 mm dua
tahap Bahan poros baja ST 34 Sebelum proses pengefraisan terlebih dahulu
pastikan matafrais tidak dalam keadaan rusak
1 Waktu pengerjaan dengan mata frais 5 mm
Putaran (n) = 150 rpm
Sr = 018
Kedalaman (l) = 10 mm
Waktu untuk sekali pengefraisan
Tm =nSr
ld
30 +
=ĖƼ闹嫩ƼĖ嫠m嫠闹Ė
= 0167 menit
Pengefraisan dilakukan di 4 titik sehingga waktu pengefraisan
= 4 x 0167
= 0668 menit
Waktu setting = 5 menit
Waktu pengefraisan untuk mata frais 5 mm adalah 0668 + 5 = 5668menit
2 Waktu pengefraisan 16 mm dengan mata frais28 mm
Putaran (n) = 150 rpm
Sr = 018
Kedalaman(l) = 10 mm
Waktu untuk sekali pengefraisan
Tm =nSr
ld
30 +
=ĖƼ㷠闹嫩ƼĖ嫠m嫠闹Ė= 038 menit
Pengefraisan dilakukan di 4 titik sehingga waktu pengefraisan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
45
= 4 x 038
= 152 menit
Waktu setting = 5 menit
Waktu pengerjaan untuk mata frais 5 mm adalah 152 + 5 = 652 menit
Waktu total pengerjaan untuk pengefraisan lubang pasak= 12188 menit
atau 13 menit
36 Desain untuk rumah bearing
Untuk diameter bearing 40 mm diameter bor 17 mm lebar bearing 12
mm Dengan no bearing 203 hasil ini didapat dari tabel bearing maka tebal rumah
bearing adalah
Diketahui 逛 = 60 mm ( jarak antar baut)
w = 9465 N
σ ( tegangan bending cast iron) = 15 N桂桂㷠
棍实顺h灌逛2 σ l
棍实顺h94656021512
棍实radic47h25
t = 2175 mm
Untuk diameter bearing 50 mm diameter bor 20 mm lebar bearing 15
mm Dengan nomor bearing 304 hasil ini didapat dari tabel bearing maka tebal
rumah bearing adalah
Diketahui
a =70 mm ( jarak antar baut)
w = 1134 N
σ ( tegangan bending cast iron) = 15 N桂桂㷠
棍实顺h灌逛2 σ l
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
46
棍实顺h11h47021515
棍实税5292
t = 23 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa rumah bearing yang ada pada mesin adalah aman dengan tebal 25 mm
37 Perhitungan Las
Pengelasan yang ada pada kontruksi alat ini terbagi menjadi 2 jenis
untuk bagian rangka adalah las sudut dan las V menggunakan las listrik
Perhitungan kekuatan las pada sambungan tepi padarangka dengan tebal plat 10
mm panjang pengelasan 500 mm sehingga untuk memperhitungkan kekuatan las
ditentukan A dengan
A = 10mm sin 45 500 mm
= 10mm 0707 500 mm
= 3535 mm2
Elektroda yang digunakan E 6013
E 60 = Kekuatan tarik terendah setelah dilaskan adalah 60000 psi atau 420
Nmm2
1 = Posisi pengelasan mendatar vertical atas kepala dan horizontal
3 = Jenis listrik adalah DC poloaritas bolik (DC+) diameter elektroda 5 mm
arus 230 ndash 270 A tegangan 27-29 V
Tegangan yang terjadi pada sambungan adalah
Fmax = ƼĖĖ铺km嫠㷠
= 14715 N
AF max
=s
353551471 N
=s
= 0416 Nmm2
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
47
Tegangan tarik ijin las (st)
st = 05 s ijin
= 05 420 Nmm2
= 210 Nmm2
Karena s pengelasan lts ijin maka pengelasan aman
38 MenentukanKapasitasPenggilasanBatangSorghum
Kapsitaspenggilasan = keliling roll x jumlahputaran
= 2 π r x 40 Rpm
= 2 π 0105 x 40 Rpm
= 26376 mmenit
Kapasitas = kapasitaspenggilasan x beratsorghum x jumlahbatangsorghum
= 263 x 0125 kgm x 10
= 6594 Kgmenit x 60
= 3956 Kgjam
Atau 4000 Kgjam
Makakapasitasmesinpemerasbatangsorghuminiadalah 4000 Kgjam
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
48
BAB IV
PROSES PEMBUATAN ALAT 41 Pembuatan Mesin
Mesin ini dibuat atas kerjasama antara mahasiswa Teknik Universitas
Sebelas Maret dengan bengkel mesin Universitas Sebelas Maret Untuk
menyelesaikannya dibutuhkan waktu 3 bulan dan untuk pengetesan mesin
membutuhkan waktu 1 minggu
411 BahanYang Digunakan
a Dua buah rol dengan diameter 200 mm dan sebuah rol dengan diameter
250 mm sebagai penggilas
b Besi plat dengan tebal 10mm sebagai tempat penghantar nira dan
sorghum
c Besi profil U ukuran 150 x 38 x 38 mm sebagai rangka dan landasan
d Kayu jati ukuran 150 mm x 200 mm sebagai landasan mesin
e Kuningan plat sebagai bantalan geser metal
f Bearing
g Baut M 14 dan M 12 sebagai pengunci bantalan
h Besi diameter 60 mm dan 50 mm sebagai poros
412 Alat Yang Dibutuhkan
a Gergaji
b Mesin bubut
c Mesin bor
d Mesin gerinda
e Mesin las
f Meteran
g Siku mistar baja
h Amplas
i Catthinner
j Kapur
k kuas
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
49
413 Peta Operasi Kerja
Peta operasi kerja adalah Peta Kerja yang menggunakan urutan kerja
dengan jalan membagi pekerjaan tersebut kedalam elemen-elemen operasi
secara detail
Peta Operasi Kerja Pembuatan Roda Gigi dan Roll
Poros Roda Gigi 1 amp 2 Poros Rol 3 4 amp 5 Roda gigi
0-1 0-1 0-1
0-2 0-2 0-2
1-1
1-2
1-3
1-2
1-1
1-1
Di ukur dengan sket match
Operasi Bubut
Pemeriksaan ukuran
0-3
0-4
0-3
0-4
0-3
0-5
Di ukur dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan ukuran
Pembuatan cetakan
Pemeriksaan ukuran
Operasi pengecoran
Di ukur dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan ukuran
Pemeriksaan ukuran
Pemeriksaan ukuran
Operasi mesin bor
Pemeriksaan ukuran
0-4
Operasi mesin gerinda
Pemeriksaan ukuran
1-2
Dirakit
0-5
Proses Perlakuan panas
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
50
Resume
Langkah Kerja Pembuatan Poros Roda Gigi 1 amp 2
- Operasi 1 Proses pengukuran dengan sket match poros yang akan
Dibubut menandainya sesuai dengan ukuran masing-
masing poros
- Operasi 2 Proses pembubutan pada ujung kanan sepanjang 300 mm
dari diameter 70 mm menjadi diameter 65 mm
- Pemeriksaan 1 Diperiksa ukurannya
- Operasi 3 Mengukur dengan menggunakan sket match
- Operasi 4 Dilakukan proses pembubutan pada ujung kiri sepanjang
250 mm dari diameter 70 mm menjadi diameter 65 mm
- Pemeriksaan 2 Diperiksa ukurannya
- Operasi 5 Proses pengefraisan sepanjang 50 mm dengan kedalaman
7mm
- Pemeriksaan 3 Diperiksa ukurannya
Poses pengerjaan
Bahan cast iron grade 15 Oslash70 panjang 555 mm
1 Mengambil bahan dan perlengkapan mesin bubut
2 Mengecek ukuran bahan dan alat bantu yang diperlukan
3 Mempersiapkan mesin bubut dan perlengkapan yang lainya
4 Menyeting pahat dan putaran mesin bubut
5 Menyekam benda kerja sepanjang 180 mm
6 Membubut rata permukaan ujung benda kerja
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
51
7 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadiOslash 65 mm
sepanjang 500 mm
8 Membalik benda kerja
9 Menyekam benda kerja sepanjang 220 mm
10 Memfacing benda kerja sampai benda kerja berukuran panjang 550 mm
11 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadiOslash65 mm
sepanjang250 mm
12 Menganti pahat rata dengan pahat alur
13 Membubut alur benda kerja dengan posisi pahat alur 50 mm dari ujung
benda kerja sedalam 95 mm
14 Mengganti pahat alur dengan pahat rata
15 Melepas benda kerja
Poses pengerjaan
Bahan cast iron grade 15 Oslash 70 panjang 310 mm
1 Mengambil bahan dan perlengkapan mesin bubut
2 Mengecek ukuran bahan dan alat bantu yang diperlukan
3 Mempersiapkan mesin bubut dan perlengkapan yang lainya
4 Menyeting pahat dan putaran mesin bubut
5 Menyekam benda kerja sepanjang 100 mm
6 Membubut rata permukaan ujung benda kerja
7 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadi Oslash 65 mm
sepanjang 150 mm
8 Membalik benda kerja
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
52
9 Menyekam benda kerja sepanjang100 mm
10 Memfacing benda kerja sampai benda kerja berukuran panjang 300 mm
11 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadi Oslash65 mm
sepanjang 160 mm
12 Mengganti pahat rata dengan pahat alur
13 Membubut alur benda kerja dengan posisi pahat alur 50 mm dari ujung
benda kerja sepanjang 78 mm sedalam 95 mm
14 Mengganti pahat alur dengan pahat rata
15 Melepas benda kerja
Langkah Kerja Pembuatan Roda Gigi
- Operasi 1 Proses pengukuran dengan sket match dan meteran untuk
roda gigi yang akan dibuat
- Operasi 2 Proses pembuatan cetakan negative sesuai dengan ukuran
masing-masing roda gigi yang akan dibuat
- Pemeriksaan 1 Diperiksa ukurannya
- Operasi 3 Proses pengecoran dan pembentukan roda gigi
- Operasi 4 Proses penghalusan setelah proses pengecoran
- Operasi 5 Proses perlakuan panas dengan penambahan kadar carbon
untuk meningkatkan tingkat kekerasannya
- Pemeriksaan 2 Diperiksa ukurannya
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
53
Proses pengecoran untuk pembuatan Puli dan Roda Gigi
Gambar 41 Roda gigi lurus
a) Proses awal pembuatan cetakan ini dilakukan dengan terlebih dahulu
membuat model atau Pola dengan posisi model berada pada kedua
bagian cetakan yakni drag dan cope maka model dibuat dari dua keping
kayu (papan) yang digabungkandengan model yang berbentuk bundar
b) Pengerjaan berikutnya ialah pembuatan inti dimana inti (teras) ini dibuat
dari pasir cetak dari jenis Pasir minyak atau pasir kwarsa dengan
campuran minyak nabati
d) Urutan pekerjaan yang harus dilakukan dan dipersiapkan sebelum
pengisian pasir kedalam rangka cetak antara lain
- Menyiapkan plat (papan) landasan
- Tempatkan rangka cetak diatas papan untuk cetakan bawah (drag)
dengan pola inti (kayu) untuk kedudukan inti (teras) pasir
e) Pengisian pasir kedalam rangka cetak
f) Pembuatan saluran dengan cara memasangkan saluran secara tegak lurus
g) Pekerjaan berikutnya ialah menempatkan kembali rangka cetak yakni
menggabungkan kedua cetakan (drag dan cope) pada benda bulat
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
54
simetris ini sebenarnya tidak terlalu sulit dimana yang paling penting
adalah penempatan posisi kedudukan Intinya telah ditempatkan ditengah-
tengah rangka cetak dengan memposisikan lubang cope pada inti serta
posisi pen pengarah dari rangka cetak dalam keadaan sejajar maka posisi
rongga sudah sejajar
h) Proses penuangan merupakan proses yang menentukan keberhasilan
dalam pembentukan benda kerja oleh karena itu didalam pelaksanaannya
harus dilakukan secara hati-hati terutama dalam memperlakukan cetakan
ini Dan yang paling penting lagi dalam proses penuangan ini ialah faktor
keselamatan kerja alat-alat keselamatan kerja seperti sarung tangan
sepatu kaca mata dan lain-lain hendaknya sangat diperhatikan
Gambar 42 Proses penuangan ( Hardi Sujana 2008 )
Langkah Kerja Pembuatan Rumah Bantalan
- Operasi 1 Pengukuran benda kerja untuk rumah bantalan dengan
ukuran 100 mm x 100 mm
- Operasi 2 Proses pemotongan dengan menggunakan mesin las sesuai
dengan yangdirencanakan
- Operasi 3 Pengerjaan penghalusan bekas potongan las dengan
gerinda tangan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
55
- Pemeriksaan 1 Dilakukan pemeriksaan ukuran rumah bantalan
- Operasi 4 Pada bagian rangka yang sudah dilasdiberi tanda titik dan
dibor dengan menggunakan bor tangan untuk menjadi
diameter 80 mm
- Operasi 6 Pemeriksaan ukuran lubang yang telah di bor
Proses Perakitan Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum
Perakitan merupakan tahap terakhir dalam proses perancangan dan
pembuatan suatu mesin atau alat dimana suatu cara atau tindakan untuk
menempatkan dan memasang bagian-bagian dari suatu mesin yang digabung dari
satu kesatuan menurut pasangannya sehingga akan menjadi perakitan mesin yang
siap digunakan sesuai dengan fungsi yang direncanakan
Sebelum melakukan perakitan hendaknya memperhatikan beberapa hal sebagai
berikut
1 Komponen-komponen yang akan dirakit telah selesai dikerjakan dan telah
siap ukuran sesuai perencanaan
2 Komponen-komponen standar siap pakai ataupun dipasangkan
3 Mengetahui jumlah yang akan dirakit dan mengetahui cara pemasangannya
4 Mengetahui tempat dan urutan pemasangan dari masing-masing komponen
yang tersedia
5 Menyiapkan semua alat-alat bantu untuk proses perakitan
Langkah kerja
1 Memasang rol ke- 1 ke- 2 dan ke- 3 pada rangka yang pada kedua
ujungnya terlebih dahulu dipasang bantalan
2 Memasang roda gigi pada poros rol 1 2 dan 3 kemudian dipasak
3 Memasang roda gigi pada sisi luar poros rol kemudian dipasak
4 Memasang poros transmisi pada rangka yang kedua ujungnya dipasangi
bantalan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
56
5 Memasang puli roda gigi pinion dan roda gigi pada poros transmisi
kemudian dipasak
6 Mengecek semua kondisi sambungan dan pergerakan dari roda-roda gigi
42 Perawatan Alat
Perawatan adalah suatu kegiatan atau pekerjaan yang bertujuan untuk
memperpanjang umur mesin Dengan adanya perawatan diharapkan mesin dapat
selalu dalam kondisi siap pakai dan bekerja dengan baik Jenis perawatan tersebut
adalah mengupayakan pencegahan kerusakan sedini mungkin dengan cara
perawatan secara rutin maupun secara berkala
Adapun alasan-alasan yang mendasari diperlukannya perawatan adalah
a Mesin lebih tahan lama dan berfungsi dengan baik
b Menghindari kerusakan sedini mungkin
c Mengurangi penggantian komponen yang rusak dikarenakan sering
dalam pemakaian
Pemeliharaan alat ini mencakup seluruh rangkaian dan komponen mesin pemeras
sorghum yang meliputi
1 Poros dan Rol
Hal-hal yang perlu dilakukan dalam pemeliharaan poros dan rol adalah
a Rol setelah selesai digunakan dibersihkan dari sisa-sisa kotoran dan cairan
yang masih menempel
b Antara poros dan bearing diberi pelumas agar dapat berputar dengan lancar
2 Roda gigi
Hal-hal yang dilakukan untuk perawatan roda gigi
a Melumasi roda gigi tersebut supaya gesekannya dapat lebih halus dan
tidak cepat aus
b Setiap selesai digunakan roda gigi harus dibersihkan dan dicek untuk
mengetahui keadaan gigi-giginya
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
57
3 Rangka
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan rangka adalah
a Mengecat rangka untuk menghindari karat dan keropos
b Membersihkan rangka setelah digunakan untuk menggilas tebu
c Memeriksa sambungan las pada rangka secara berkala
4 Bantalan
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan bantalan
a Melumasi bantalan dengan grease
b Dalam penggunaan apabila perputaran poros dan rol terasa berat dan
suaranya agak kasar maka harus dicek keadaan bantalannya masih dalam
keadaan baik atau tidak
5 Puli dan sabuk
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan puli dan sabuk
a Memeriksa sabuk sebelum digunakan untuk memeras batang sorghum
b Setelah selesai digunakan membersihkan puli dan sabuk dari kotoran dan
debu
6 Diesel
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan diesel
a Mengecek selalu kondisi air pendingin pada mesin diesel
b Mengecek putaran mesin diesel apakah stabil atau tidaknya bila tidak
segera melakukan pengecekan mesin diesel secara menyeluruh
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
58
43 Analisa Biaya Komponen Mesin
Tabel 41 a Biaya Komponen Mesin
No Jenis Komponen Jumlah Harga satuan (Rp)
Harga (Rp)
1 Gear Oslash 20 l = 15 cm 3 30 kg 20000 kg 1800000 2 Gear Oslash 10 l = 10 cm 2 40 kg 20000 kg 1600000 3 Pulley Oslash 100 l = 15 cm 1 100 kg 20000 kg 2000000 4 Gear Oslash 80 l = 15 cm 1 120 kg 20000 kg 2400000 5 Gear Oslash 60 l = 15 cm 1 80 kg 20000 kg 1600000 6 Roller Oslash 20 p = 35 cm 2 60 kg 20000 kg 2400000 7 Roller Oslash 22 l = 15 cm 1 80 kg 20000 kg 1600000 8 Poros penggerak roda gigi 2 20 kg 20000 kg 800000 9 Poros roller 3 15 kg 20000 kg 900000 10 Pasak p=15x1x1 cm 1022000 220000
11 Baut Oslash 26 mm Baut besar untuk dudukan
8 10000 80000
12 Baut Oslash 26 mm Baut pengunci roller
4 15000 60000
13 Plat U p= 10x6x1cm 10m 70000 700000
14 Baut Oslash 22 mm Baut pengunci roda gigi
8 10000 80000
15 Baut Oslash 24 mm Baut penyetel horisontal
2 15000 30000
16 Bearing roller Oslash 40 mm 680000 480000 17 Bearing gear Oslash 50 mm 2 110000 220000 18 Bantalan jati 1000000
19 Beaya Transport mesin dari kudus
750000
20 Beaya lain-lain 250000 Total dana 18980000
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
59
b Honor Teknisi
No Nama Anggaran Waktu Biaya (Rp)
Total (Rp)
1 Honor Teknisi pembuatan 3 buah roller (1 orang )
1 bulan 600000 600000
2 Honor Teknisi pembuatan 5 buah roda gigi pinion (1orang )
2 minggu
600000 600000
3 Honor Teknisi pembuatan 2 buah roda gigi besar (1 orang )
2 minggu
500000 500000
4 Honor Teknisi pembuatan 1 buah pulley (1 orang )
2 minggu
300000 300000
5 Honor Teknisi pembuatan 3 buah mantel roller (1 orang )
3 minggu
1200000 1200000
Total 3200000
Biaya total pembuatan mesin pemeras batang sorghum
Biaya teknisi Rp 320000000
Biaya komponen mesin Rp 1898000000 +
Rp 2218000000
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
60
BAB V
PENUTUP
51 Kesimpulan
Dari hasil Re-Kalkulasi Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum ini
dapat disimpulkan
1 Mesin pemeras batang sorghum ini bekerja dengan menggunakan
penggerak diesel dengan daya 24 hP dan putaran 1420 Rpm
2 Mesin Pemeras Batang Sorghum ini memiliki kapasitas 4000 kgjam
3 Total biaya untuk membuat Mesin Pemeras Batang Sorghum sebesar
Rp22180000-
4 Mesin Pemeras Batang Sorghum ini memiliki tiga buah roller dengan
putaran 40 Rpm dan tiga tingkatan sistem transmisi dengan tiga buah
poros penyangga
52 Saran
Terkait dengan referensi dan data yang didapat masih kurang maka
perhitungan dilakukan dengan asumsi data sehingga bila dilakukan perhitungan
ulang jawaban yangdiasumsikan masih kurang akurat dan kurang tepat
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
61
DAFTAR PUSTAKA
J E Shigley dan Larry D M 1995 ldquoPerancanaan Teknik Mesinrdquo jilid II Edisi
keempat ErlanggaJakarta
Jutz H dan Scharkus E 1996 ldquo Westerman Table for The Metal Traderdquo New
Delhi Weley Eastern Limited
Khurmi RS amp Gupta JK 2002 Machine DesignSCHadamp Company LTD
Ram Nagar-New Delhi
Popov EP 1996 Mekanika Teknik (Machine of Material) Erlangga Jakarta
Sato T dan N Sugiarto H 1994 ldquoMenggambar Mesin Menurut Standart Isordquo PT
Pradya Paramita jakarta
Sularso dan Suga K 1987 Dasar dan PemilihanElemenMesin Cetakankeenam
PradnyaParamitha Jakarta
KenyonWdanGinting D 1985 Dasar-dasarPengelasanErlangga Jakarta
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
22
3 Pada pembubutan melintang
Waktu permesinan yang dibutuhkan pada waktu pembubutan melitang
adalah
Tm = nS
r
r (221)
Dimana
r = jari-jari bahan (mm)
28 Pengecoran atau penuangan (casting)
Pengecoran atau penuangan (casting) merupakan salah satu proses
pembentukan bahan bakubahan benda kerja yang relatif mahal dimana
pengendalian kualitas benda kerja dimulai sejak bahan masih dalam keadaan
mentah Komposisi unsur serta kadarnya dianalisis agar diperoleh suatu sifat
bahan sesuai dengan kebutuhan sifat produk yang direncanakan namun dengan
komposisi yang homogen serta larut dalam keadaan padat
Proses penuangan juga merupakan seni pengolahan logam menjadi bentuk
benda kerja yang paling tua dan mungkin sebelum pembentukan dengan
panyayatan (chipping) dilakukan Sebagai mana ditemukan dalam artifacts kuno
menunjukkan bukti keterampilan yang luar biasa dalam pembentukan benda dari
bahan logam dengan menuangkan logam yang telah dicairkan (molten metals)
kedalam cetakan pasir khusus menjadi bentuk tertentu Pengecoran dengan
menggunakan cetakan pasir juga merupakan teknologi yang menuangkan larutan
cair dari logam secara hati-hati kedalam cetakan pasir yang sudah dipersiapkan
dengan hasil yang mendekati sempurna Oleh karena itulah proses pembentukan
melalui teknik penuangan ini juga digunakan pada level kebangsawanan seperti
pembuatan benda-benda seni seperti ornament alam dan alat memasak dan lain-
lain
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
23
BAB III
PERENCANAAN DAN PERHITUNGAN
31 Cara KerjaSistemTransmisiPadaMesinPemerasBatangSorghum
Cara kerja mesin ini adalah tenaga dari motor diesel akan dipindahkan
melalui belt menuju puli besar setelah itu putaran ditransmisikan melalui roda gigi
transportir pertama ke roda gigi sedang kemudian putaran itu ditransmisikan lagi
oleh roda gigi transportir kedua ke roda gigi besar Putaran roda gigi besar ini
dihubungkan dengan roda gigi pada rol depan sehingga poros rol berputar
Selanjutnya putaran poros rol depan ini ditransmisikan ke poros rol atas dan
belakang melalui tiga buah roda gigi sehingga poros rol atas dan belakang dapat
berputar Putaran ketiga buah rol dibuat searah agar saat batangsorghum
dimasukkan batangsorghum dapat terbawa oleh rol
Secara garis besar proses mesin pemeras batangsorghum adalah mula-
mula batangsorghum dimasukkan antara rol atas dan rol depan kemudian rol
menggilas batangsorghum Penggilasan rol pertama masih tersisa nira dalam
ampas yang kemudian digilas kembali oleh rol belakang sehingga tidak ada lagi
nira yang tersisa dalam ampas Nira tersebut akan jatuh ke penadah yang telah
disediakan Nira yang telah terkumpul dalam penadah tersebut dapat langsung
digunakan untuk proses pembuatan bio etanol selanjutnya
32 PerencanaanPulidanSabuk
Diketahuispesifikasitransmisipadamesinpemerasbatangsorghumdandiesel
sebagaiberikut
1 Putarandiesel ( 1N ) = 1420 Rpm
2 Diameter puli yang digerakan ( 2D ) = 795 mm
3 Panjangsumbupuli dieseldanpuli yang digerakkan( x ) = 4m
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
24
Analisa perhitungan
1 Kecepatan sabuk
V = p 1d 抈學恘迷
= 米學 酵迷 學酵學 d迷恘迷
= 2972 ms
2 Panjang sabuk yang digunakan
dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig -+++=
x
ddxddL
4
)(2)(
2
221
21
p
= 157Ῠ04十0795邹十24十族ῨĖi能Ė行k闹邹潜ii 祖
=157(1195)+8+Ῠ能ĖƼk闹邹潜嫠o
=1876+8+001
=9886 m
3 Sudut kontak (q ) yang terjadi pada sabuk antara puli diesel dan pulimesin
pemeras batang sorghum
Gambar31Sabukdanpuli
x = 4 m
B Puli diesel
Puli yang digerakkan
A
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
25
Untuksabukterbuka sudutsinggung yang terjadiantarasabukdanpuli
Sin x
dd
x
rr
21212 -
=-
=a
= Ė行k闹能Ėi㷠i
a = 滚轨柜能嫠00495
= 283deg
Sudut kontak puli pada motor
θ = (180deg ndash 2 α) 180p
= (180deg ndash 2 283deg) 180
143
= (17434deg) 01744
= 304rad
Sudut kontak puli pada roda gigi
θ = (180deg+ 2 α) 180p
= (180deg + 2 283deg) 180
143
= (18566deg) 01744= 304 rad
4 Koefisien gesekan
micro = 054 ndash d恘學ad恘嫩剿
= 054 ndash d恘學ad恘嫩d幂蜜d
= 054 ndash d恘學密d米d
= 054 - 0233= 03
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
26
MenghitungBesarnyaKapasitasMesinPemerasBatangSorghum
Luassatubatangsorghum故实挥辊㷠
= 314 (12)2
= 452 16 mm2
Luassepuluhbatangsorghum = 452 16 mm2 x 10 batang
= 4521 6 mm2
Gaya pemerasanadalah
(Ft) = 鸟拟
= 嫠㷠iĖƼi念鸟狞i闹㷠嫠o弄弄潜
= 274kN
Gaya perasdengansudut 70
Ft = 2740 N cos 70
= 8375 N
Kemudianuntukmenentukandaya yang
diperlukanpadamesinpemerastebuiniadalahsebagaiberikut
Torsi padarolatas
T = Gaya x frac12 diameter
= 8375N x 0105 m
= 8775Nm
Dayauntukmemutarrol
P =m行行闹娘弄诺㷠π诺iĖoĖ
= 36738 watt
= Ƽo行Ƽm糯狞疟疟行io
= 492 HP
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
27
Perbandingantranmisi
1 Motor Puli A ΰ嫠ΰ㷠 = 劈㷠劈嫠
N2 = 嫠i㷠Ė铺i嫠行k闹
= 73232 Rpm
2 Puli B - Pinion C
Satuporos maka NA = NC
NA = 73232 Rpm
3 Pinion C ndash Roda Gigi D
ND = 劈品ΰ品劈劈
=嫠㷠i行Ƽ㷠Ƽ㷠破颇屏oĖi
= 15035Rpm
4 Roda Gigi D ndash Pinion E
Satuporosmaka ND=NE
ND = 15035Rpm
5 Pinion E ndash Roda Gigi F
NF = 劈琵ΰ琵劈毗
= 嫠闹ĖƼ闹㷠嫠闹m嫠㷠
= 398 Rpm 40 ࡨ Rpm
Torsi padarodagigiOslash 875 mm
T =鸟诺oĖ㷠胚诺iĖ
= Ƽo行Ƽm诺oĖ㷠气铺iĖ
= 8775Nm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
28
DayauntukmemutarporosrodagigiOslash 875 mm
P = 孽诺㷠π诺娘oĖ
= m行行闹诺㷠π诺嫠闹ĖoĖ
= 16734 watt
Torsipadaporospuli
T = 鸟诺oĖ㷠胚诺娘
= 嫠o行Ƽi诺oĖ㷠胚诺行ƼĖ
= 234Nm
Dayauntukmemutarporospuli
P = 孽诺㷠π诺娘oĖ
= 㷠Ƽi诺㷠π诺行ƼĖoĖ
= 17904 watt
= 嫠行kĖi糯狞疟疟行io
asymp 24 HP
Olehkarenaitu kitamengambil diesel dengandaya 24 HP
Daya yang ditransmisikan P = 24 HP
17904 W = Ῠ馆嫠石馆㷠) v = Ῠ馆嫠石馆㷠) 2972 馆嫠 石馆㷠 = 嫠行kĖi㷠k行㷠
馆嫠 石馆㷠 = 60242棺 (i)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
29
딸轨v硅棍逛闺锅轨 23 log 足飘前飘潜卒 = 幌嫠凰嫠 实0h果h04 实0912
log dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig
2
1
T
T = Ėk嫠㷠㷠Ƽ
log dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig
2
1
T
T = 0397
dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig
2
1
T
T = 249 (ii)
Dari persamaan (i) dan (ii) 60242十馆㷠馆㷠 实249
60242 + 馆㷠 = 249馆㷠
60242 = 149 馆㷠 馆㷠 = 40438 N 馆嫠 石404h棺实60242棺 馆嫠 = 100672 N
5 Massa per meter panjang sabuk (m)
m = Area x Panjang x Densitas
= A x 9886m x 1140kgm3= 9886 A kgm2
6 Gaya tarik sentrifugal (Tc)
Tc = m x V2
= 9886 A kgm2x (2972ms)2
= 9886 A x 8832784 N
= 873210o A N
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
30
7 Gaya tarik total
T = T1+ Tc
= 100672N+873210o A N (iii)
8 Gaya tarik maksimum pada sabuk (T)
T = As
= 410o A N (iv)
Dari persamaan (iii) dan (iv)
100672N+873210o A N = 410o A N
4732 10o A N = 100672 N
A = 212747 10能o桂㷠
A = 212747桂桂㷠
9 Daya yang ditransmisikan sabuk pada kecepatan v = 2935ms
P = )( 21 TT - v
= (100672 Nndash 40438N)2935 ms
= 17678679watt
= 2370 hP
v Daya yang ditransmisikan hanya 2370 hP hal ini dikarenakan pada
saat sabuk berputar terjadi selip antara sabuk dengan puli oleh karena itu daya
yang ditransmisikan tidak 24 hP
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
31
33 PerhitunganRoda Gigi
1 Dalam menghitung roda gigi AElig 124 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 8 mm
- Jumlah gigi (Z) 11
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 8 mm
= 2512 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 8 + 025 x 8 mm
= 18 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 8 mm x 11
= 88 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 88 mm ndash 2 (8mm + 025 x 8mm)
= 60 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 88 mm + 36 mm= 124 mm
f Adendum 1 m 8 mm
g Dedendum 125 m 10 mm
h Working depth 2 m 16 mm
i Total depth 225 m 18 mm
j Filled radius at root 04 m 32 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
32
2 Dalam menghitung roda gigi AElig875 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 14 mm
- Jumlah gigi (Z) 58
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 14 mm
= 4396 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 14 + 025 x 14 mm
= 315 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 14 mm x 58
= 812 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 812 mm ndash 2 (14 mm + 025 x 14 mm)
= 777 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 812 mm + 63 mm
= 875 mm
f Adendum 1 m 14 mm
g Dedendum 125 m 17 mm
h Working depth 2 m 28 mm
i Total depth 225 m 315 mm
j Filled radius at root 04 m 56 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
33
3 Dalam menghitung roda gigi AElig215 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 10 mm
- Jumlah gigi (Z) 17
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 10 mm
= 314 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 10 + 025 x 10 mm
= 225 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 10 mm x 17
= 170 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 170 mm ndash 2 (10 mm + 025 x 10 mm)
= 145 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 170 mm + 45 mm)
= 215 mm
f Adendum 1 m 10 mm
g Dedendum 125 m 125 mm
h Working depth 2 m 20 mm
i Total depth 225 m 225 mm
j Filled radius at root 04 m 4 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
34
4 Dalam menghitung roda gigi AElig604 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 8 mm
- Jumlah gigi (Z) 71
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 8 mm
= 2512 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 8 + 025 x 8 mm
= 18 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 8 mm x 71
= 568 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 568 mm ndash 2 (8 mm + 025 x 8 mm)
= 548 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 568 mm + 36 mm)
= 604 mm
f Adendum 1 m 8 mm
g Dedendum 125 m 10 mm
h Working depth 2 m 16 mm
i Total depth 225 m 18 mm
j Filled radius at root 04 m 32 mm
331 Menghitung Kekuatan Roda Gigi
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
35
1 kekuatan roda gigi AElig124 yang berfungsi sebagai pinion
a menghitung kecepatan pinion
Dalam menghitung kecepatan dari pinion dibutuhkan data-data
sebagai berikut
- Modul (m) 8 mm
- Jumlah gigi dari pinion (Tp) 11
- Jumlah putaran dari roda gigi pinion (柜颇) 124 rpm
- Jumlah gigi dari roda gigi (馆啤) 71
- Allowable Static Stress (fo) lampiran 4 105 kg桂桂㷠
- Lebar muka gigi (b) 15708 mm
- Faktor keamanan (Cs) lampiran 5 125
Kecepatan dari pinion adalah 惯 实挥果딸贵果柜贵100
实挥果桂果馆贵果柜贵100
实挥果8果11果124100
= 34264 mmenit
= 57 m detik
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
36
34 Desain Poros Roda Gigi
DesainPorosPulidanRodaGigi Pinion Dengan Gear
Diketahui P = 24 PK = 17904 watt T1 = 100672 N
N = 730 Rpm T2 = 40438 N
T1 T2 实25世
WGear = 3924 N
WPuli = 106635 N
σ = 40 Mpa = 40 N mm世 2
Km = 2
Kt = 2
DGear = 124 mm =RGear = 63 mm
DPuli = 795 mm = RPully = 3975 mm
Maka torsi yang di transmisikanoleh shaft
T = 鸟时oĖ㷠胚娘 实 嫠行kĖi时oĖ㷠胚时行ƼĖ = 234 Nm =234000Nmm
Bebankebawah vertical porospadapuli
= T1 + T2 + Wpuli =(100672 +40438 + 106635) N
= 247745 N
Torsi pada gear samapadaporos makabeban vertical keatasporospada gear
Ft = 孽捏扭泞狞暖实 㷠Ƽi时嫠Ė遣o㷠
= 39 x 103 N
Total bebanvertikalkeataspadaporos
Ft ndash Wgear = 3900 ndash 3924 = 386076 N
RC
386076 N
247745 N
RD
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
37
Dari momen di D
RC x 270 = 386076 x 380 + 247745 x 110
RC = 嫠io行Ėmmm嫩㷠行㷠闹嫠k闹㷠行Ė
RC = 6443 N
RD + 386076 = RC + 247745 N
RD = 6443 + 247745- 386076
RD = 110479 N
BM di gear danpuli = 0
BM di A = 386076 110 = 4246836 Nmm
BM di B = 247745 110 = 2715195 Nmm
BM maksimum di A maka M = MA = 4247 10Ƽ Nmm
Moment punter equvivalen
Te = 税ῨKm 时M邹㷠十ῨKt 时T邹㷠
= 税Ῠ2时4247 时10Ƽ邹㷠 十Ῠ2时24h时10Ƽ邹㷠
= 税721480h6 时10o 十2h6196 时10o
= 税957676h6 时10o
= 9786 10Ƽ Nmm
Te = 胚嫠o τ时dƼ
9786 10Ƽ = 气嫠o 时40딸h
dƼ = 12466242
d = 4995mm atau 50 mm
Diameter yang digunakan 50 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa poros pada mesin
dengan diameter 60 mm aman karena melebihi diameter yang diperlukan
yaitu 50 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
38
Gambar 32DesainPorosPulidanRoda Gigi Pinion
B C D
110 270
A C
BD
A
A
A
C D
B
B
D C
B
CD
(a) Space Diagram
(e) BM Diagram
(d) NFD
(c) SFD
(b) Torsi Diagram 234x103 Nmm
1241845Nmm
3048155Nmm
3924 N 106635 N
112895 N 277105 N
A B
110
Pinion Puli
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
39
DesainPorosRoda Gigi Pinion Dengan Gear
Diketahui T = 234x103Nmm
N = 150 Rpm
AC = 85 mm
BD = 85 mm
Dc = 215 mm = Rc = 175 mm
Dd = 604 mm = Rd = 302 mm
AB =290 mm
σ = 84 Nmm2
τ = 40 Mpa = 40 Nmm2
Θc = 80o
Wd = 810 N
Θc = 72o
Wc = 108 N
Km = 2
Kt = 2
Daya yang ditransmisikan
P x 60 = T2πN
P = 㷠Ƽi诺嫠Ėsup3㷠胚嫠闹ĖoĖ
= 36738 Kw
Karena Torsi kebawah di C dan di D sama Maka gayatangensialdigearC
FtC = 孽捏宁 =
㷠Ƽi诺嫠Ėsup3嫠行闹
= 1337 N
Ftcrsquo = 嫠ƼƼ行虐纽c嫠m
=4327 N
Gaya total kebawah di C = Ftc + Wc=4327 N + 108 N = 4435 N
Gaya tangensial gear D
FtD = 孽捏拧 =
㷠Ƽi诺嫠Ėsup3ƼĖ㷠 = 7748 N
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
40
Ftdrsquo = 行行im虐纽c嫠Ė
= 行行imĖ嫠om = 4612 N
Gaya total kebawah di C = FtD + WD=4612 N + 810 N = 5422 N
Maka RAdan RB = Reaksipada A dan B
RA + RB = 5422 N + 4435 N
= 9857 N
Momen di A
RB x 290 = 5422 x 205 + 4435 x 85
RB = 嫠嫠嫠嫠闹嫠Ė嫩Ƽ行ok行闹㷠kĖ
RB = 5133 N
RA = 9857 ndash 5133 = 4724 N
BM di C
MC = RA x 85
= 4724 x 85
= 401540Nmm
BM di D
MD = RB x 85
= 5133 x 85
= 436305Nmm
Maximum bending momen
M = MD = 436305Nmm
A
C D
B120
290
RB RA
5422 N 4435 N
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
41
MomenPuntirEquivalent
Te = 税ῨKmxM邹sup2十ῨKtxT邹sup2 = 税Ῠ2x4h6h05邹㷠 十Ῠ2x2h4≯10Ƽ邹sup2 = 税76x10嫠嫠 十219x10嫠嫠
= 税979x10嫠Ė
= 989 x 10闹 Nmm
989 x 10闹 Nmm = 气嫠o xτxdsup3
dsup3 = 1129275
d asymp 50 mm
untuk Equivalent bending momen ( Me)
Me = 嫠㷠 揍KmxM 十税ῨKwxM邹㷠十ῨKtxT邹] = 嫠㷠 揍Ῠ2x4h6h05邹十9890000] = 嫠㷠 1861610
= 930805Nmm
930805 Nmm= 气Ƽ㷠 xσbxdsup3
dsup3 = 1129275
d = 48 mm
darikedua diameter tersebutdiambil yang paling besar
d = 50 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa poros pada mesin
dengan diameter 65 mm aman karena melebihi diameter yang diperlukan
yaitu 50 mm Namun sebaiknya diameter poros yang digunakan adalah 60
mm tidak terlalu besar melebihi 50 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
42
3
A B
C D
120
290
A C
BD
A
A
A C D
B
B
D CB
C D
(a) Space Diagram
(e) BM Diagram
(d) NFD
(c) SFD
(b) Torsi Diagram 234x103 Nmm
436305 Nmm 401540 Nmm
4435N 5422N
5113 N 4724 N
Gambar 33DesainPorosRoda Gigi Pinion Dengan Gear
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
43
35 Menentukan Dimensi pasak
Pasakdigunakanuntukmenahangaya geser antara poros dengan rol
maupun poros dengan gear Bahanpasakterbuatdari ST 42
kekuatanbahandiketahuikekuatangesersebesar τ=40
Nmm2dankekuatantariksebesar
σ= 70 Nmm2
1 Kekuatanijin pasak
- Tegangantarikmaksimumpasak
σu = 70 Nmm2
σmax =σy
= 40 Nmm2
- Tegangangesermaksimumpasak
τ max = 嫠㷠σ max
= 嫠㷠40 Nmm㷠
= 20 Nmm㷠
2 Diameter poros diketahui 50 mm dari tabel didapat
w = 16 mm
t = 10mm
dan bila diketahui T = l x w x τ x 焦d = l x 16 x 42 x
a迷d = 16800 l N mm(i)
dan juga T = 靳學恘 x τ x 焦米 =
靳學恘 x 42 x a迷米 = 103 x 學迷恘N铰铰d (ii)
maka dari persamaan (i) dan (ii) didapat
l = 學迷米學迷恘梗铰铰d學恘密迷迷抈铰铰 = 61 31 mm
dan bila diketahui T = l x 缴d x σ x
焦d = l x 學迷d x 70 x
a迷d = 87510 l N mm(iii)
maka dari persamaan (ii) dan (iii) didapat
l = 學迷米學迷恘梗铰铰d密蜜a學迷抈铰铰 = 1177 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
44
maka dimensi pasak adalah w = 16 mm t = 10 mm l = 1177 mm
351 Lubangpasak
Proses penggefrasisan untuk lubangpasakw = 16 mm t = 10 mm l =
1177 mm dengan menggunakan 2 mata frais diameter 5 mm dan 16 mm dua
tahap Bahan poros baja ST 34 Sebelum proses pengefraisan terlebih dahulu
pastikan matafrais tidak dalam keadaan rusak
1 Waktu pengerjaan dengan mata frais 5 mm
Putaran (n) = 150 rpm
Sr = 018
Kedalaman (l) = 10 mm
Waktu untuk sekali pengefraisan
Tm =nSr
ld
30 +
=ĖƼ闹嫩ƼĖ嫠m嫠闹Ė
= 0167 menit
Pengefraisan dilakukan di 4 titik sehingga waktu pengefraisan
= 4 x 0167
= 0668 menit
Waktu setting = 5 menit
Waktu pengefraisan untuk mata frais 5 mm adalah 0668 + 5 = 5668menit
2 Waktu pengefraisan 16 mm dengan mata frais28 mm
Putaran (n) = 150 rpm
Sr = 018
Kedalaman(l) = 10 mm
Waktu untuk sekali pengefraisan
Tm =nSr
ld
30 +
=ĖƼ㷠闹嫩ƼĖ嫠m嫠闹Ė= 038 menit
Pengefraisan dilakukan di 4 titik sehingga waktu pengefraisan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
45
= 4 x 038
= 152 menit
Waktu setting = 5 menit
Waktu pengerjaan untuk mata frais 5 mm adalah 152 + 5 = 652 menit
Waktu total pengerjaan untuk pengefraisan lubang pasak= 12188 menit
atau 13 menit
36 Desain untuk rumah bearing
Untuk diameter bearing 40 mm diameter bor 17 mm lebar bearing 12
mm Dengan no bearing 203 hasil ini didapat dari tabel bearing maka tebal rumah
bearing adalah
Diketahui 逛 = 60 mm ( jarak antar baut)
w = 9465 N
σ ( tegangan bending cast iron) = 15 N桂桂㷠
棍实顺h灌逛2 σ l
棍实顺h94656021512
棍实radic47h25
t = 2175 mm
Untuk diameter bearing 50 mm diameter bor 20 mm lebar bearing 15
mm Dengan nomor bearing 304 hasil ini didapat dari tabel bearing maka tebal
rumah bearing adalah
Diketahui
a =70 mm ( jarak antar baut)
w = 1134 N
σ ( tegangan bending cast iron) = 15 N桂桂㷠
棍实顺h灌逛2 σ l
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
46
棍实顺h11h47021515
棍实税5292
t = 23 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa rumah bearing yang ada pada mesin adalah aman dengan tebal 25 mm
37 Perhitungan Las
Pengelasan yang ada pada kontruksi alat ini terbagi menjadi 2 jenis
untuk bagian rangka adalah las sudut dan las V menggunakan las listrik
Perhitungan kekuatan las pada sambungan tepi padarangka dengan tebal plat 10
mm panjang pengelasan 500 mm sehingga untuk memperhitungkan kekuatan las
ditentukan A dengan
A = 10mm sin 45 500 mm
= 10mm 0707 500 mm
= 3535 mm2
Elektroda yang digunakan E 6013
E 60 = Kekuatan tarik terendah setelah dilaskan adalah 60000 psi atau 420
Nmm2
1 = Posisi pengelasan mendatar vertical atas kepala dan horizontal
3 = Jenis listrik adalah DC poloaritas bolik (DC+) diameter elektroda 5 mm
arus 230 ndash 270 A tegangan 27-29 V
Tegangan yang terjadi pada sambungan adalah
Fmax = ƼĖĖ铺km嫠㷠
= 14715 N
AF max
=s
353551471 N
=s
= 0416 Nmm2
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
47
Tegangan tarik ijin las (st)
st = 05 s ijin
= 05 420 Nmm2
= 210 Nmm2
Karena s pengelasan lts ijin maka pengelasan aman
38 MenentukanKapasitasPenggilasanBatangSorghum
Kapsitaspenggilasan = keliling roll x jumlahputaran
= 2 π r x 40 Rpm
= 2 π 0105 x 40 Rpm
= 26376 mmenit
Kapasitas = kapasitaspenggilasan x beratsorghum x jumlahbatangsorghum
= 263 x 0125 kgm x 10
= 6594 Kgmenit x 60
= 3956 Kgjam
Atau 4000 Kgjam
Makakapasitasmesinpemerasbatangsorghuminiadalah 4000 Kgjam
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
48
BAB IV
PROSES PEMBUATAN ALAT 41 Pembuatan Mesin
Mesin ini dibuat atas kerjasama antara mahasiswa Teknik Universitas
Sebelas Maret dengan bengkel mesin Universitas Sebelas Maret Untuk
menyelesaikannya dibutuhkan waktu 3 bulan dan untuk pengetesan mesin
membutuhkan waktu 1 minggu
411 BahanYang Digunakan
a Dua buah rol dengan diameter 200 mm dan sebuah rol dengan diameter
250 mm sebagai penggilas
b Besi plat dengan tebal 10mm sebagai tempat penghantar nira dan
sorghum
c Besi profil U ukuran 150 x 38 x 38 mm sebagai rangka dan landasan
d Kayu jati ukuran 150 mm x 200 mm sebagai landasan mesin
e Kuningan plat sebagai bantalan geser metal
f Bearing
g Baut M 14 dan M 12 sebagai pengunci bantalan
h Besi diameter 60 mm dan 50 mm sebagai poros
412 Alat Yang Dibutuhkan
a Gergaji
b Mesin bubut
c Mesin bor
d Mesin gerinda
e Mesin las
f Meteran
g Siku mistar baja
h Amplas
i Catthinner
j Kapur
k kuas
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
49
413 Peta Operasi Kerja
Peta operasi kerja adalah Peta Kerja yang menggunakan urutan kerja
dengan jalan membagi pekerjaan tersebut kedalam elemen-elemen operasi
secara detail
Peta Operasi Kerja Pembuatan Roda Gigi dan Roll
Poros Roda Gigi 1 amp 2 Poros Rol 3 4 amp 5 Roda gigi
0-1 0-1 0-1
0-2 0-2 0-2
1-1
1-2
1-3
1-2
1-1
1-1
Di ukur dengan sket match
Operasi Bubut
Pemeriksaan ukuran
0-3
0-4
0-3
0-4
0-3
0-5
Di ukur dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan ukuran
Pembuatan cetakan
Pemeriksaan ukuran
Operasi pengecoran
Di ukur dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan ukuran
Pemeriksaan ukuran
Pemeriksaan ukuran
Operasi mesin bor
Pemeriksaan ukuran
0-4
Operasi mesin gerinda
Pemeriksaan ukuran
1-2
Dirakit
0-5
Proses Perlakuan panas
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
50
Resume
Langkah Kerja Pembuatan Poros Roda Gigi 1 amp 2
- Operasi 1 Proses pengukuran dengan sket match poros yang akan
Dibubut menandainya sesuai dengan ukuran masing-
masing poros
- Operasi 2 Proses pembubutan pada ujung kanan sepanjang 300 mm
dari diameter 70 mm menjadi diameter 65 mm
- Pemeriksaan 1 Diperiksa ukurannya
- Operasi 3 Mengukur dengan menggunakan sket match
- Operasi 4 Dilakukan proses pembubutan pada ujung kiri sepanjang
250 mm dari diameter 70 mm menjadi diameter 65 mm
- Pemeriksaan 2 Diperiksa ukurannya
- Operasi 5 Proses pengefraisan sepanjang 50 mm dengan kedalaman
7mm
- Pemeriksaan 3 Diperiksa ukurannya
Poses pengerjaan
Bahan cast iron grade 15 Oslash70 panjang 555 mm
1 Mengambil bahan dan perlengkapan mesin bubut
2 Mengecek ukuran bahan dan alat bantu yang diperlukan
3 Mempersiapkan mesin bubut dan perlengkapan yang lainya
4 Menyeting pahat dan putaran mesin bubut
5 Menyekam benda kerja sepanjang 180 mm
6 Membubut rata permukaan ujung benda kerja
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
51
7 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadiOslash 65 mm
sepanjang 500 mm
8 Membalik benda kerja
9 Menyekam benda kerja sepanjang 220 mm
10 Memfacing benda kerja sampai benda kerja berukuran panjang 550 mm
11 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadiOslash65 mm
sepanjang250 mm
12 Menganti pahat rata dengan pahat alur
13 Membubut alur benda kerja dengan posisi pahat alur 50 mm dari ujung
benda kerja sedalam 95 mm
14 Mengganti pahat alur dengan pahat rata
15 Melepas benda kerja
Poses pengerjaan
Bahan cast iron grade 15 Oslash 70 panjang 310 mm
1 Mengambil bahan dan perlengkapan mesin bubut
2 Mengecek ukuran bahan dan alat bantu yang diperlukan
3 Mempersiapkan mesin bubut dan perlengkapan yang lainya
4 Menyeting pahat dan putaran mesin bubut
5 Menyekam benda kerja sepanjang 100 mm
6 Membubut rata permukaan ujung benda kerja
7 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadi Oslash 65 mm
sepanjang 150 mm
8 Membalik benda kerja
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
52
9 Menyekam benda kerja sepanjang100 mm
10 Memfacing benda kerja sampai benda kerja berukuran panjang 300 mm
11 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadi Oslash65 mm
sepanjang 160 mm
12 Mengganti pahat rata dengan pahat alur
13 Membubut alur benda kerja dengan posisi pahat alur 50 mm dari ujung
benda kerja sepanjang 78 mm sedalam 95 mm
14 Mengganti pahat alur dengan pahat rata
15 Melepas benda kerja
Langkah Kerja Pembuatan Roda Gigi
- Operasi 1 Proses pengukuran dengan sket match dan meteran untuk
roda gigi yang akan dibuat
- Operasi 2 Proses pembuatan cetakan negative sesuai dengan ukuran
masing-masing roda gigi yang akan dibuat
- Pemeriksaan 1 Diperiksa ukurannya
- Operasi 3 Proses pengecoran dan pembentukan roda gigi
- Operasi 4 Proses penghalusan setelah proses pengecoran
- Operasi 5 Proses perlakuan panas dengan penambahan kadar carbon
untuk meningkatkan tingkat kekerasannya
- Pemeriksaan 2 Diperiksa ukurannya
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
53
Proses pengecoran untuk pembuatan Puli dan Roda Gigi
Gambar 41 Roda gigi lurus
a) Proses awal pembuatan cetakan ini dilakukan dengan terlebih dahulu
membuat model atau Pola dengan posisi model berada pada kedua
bagian cetakan yakni drag dan cope maka model dibuat dari dua keping
kayu (papan) yang digabungkandengan model yang berbentuk bundar
b) Pengerjaan berikutnya ialah pembuatan inti dimana inti (teras) ini dibuat
dari pasir cetak dari jenis Pasir minyak atau pasir kwarsa dengan
campuran minyak nabati
d) Urutan pekerjaan yang harus dilakukan dan dipersiapkan sebelum
pengisian pasir kedalam rangka cetak antara lain
- Menyiapkan plat (papan) landasan
- Tempatkan rangka cetak diatas papan untuk cetakan bawah (drag)
dengan pola inti (kayu) untuk kedudukan inti (teras) pasir
e) Pengisian pasir kedalam rangka cetak
f) Pembuatan saluran dengan cara memasangkan saluran secara tegak lurus
g) Pekerjaan berikutnya ialah menempatkan kembali rangka cetak yakni
menggabungkan kedua cetakan (drag dan cope) pada benda bulat
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
54
simetris ini sebenarnya tidak terlalu sulit dimana yang paling penting
adalah penempatan posisi kedudukan Intinya telah ditempatkan ditengah-
tengah rangka cetak dengan memposisikan lubang cope pada inti serta
posisi pen pengarah dari rangka cetak dalam keadaan sejajar maka posisi
rongga sudah sejajar
h) Proses penuangan merupakan proses yang menentukan keberhasilan
dalam pembentukan benda kerja oleh karena itu didalam pelaksanaannya
harus dilakukan secara hati-hati terutama dalam memperlakukan cetakan
ini Dan yang paling penting lagi dalam proses penuangan ini ialah faktor
keselamatan kerja alat-alat keselamatan kerja seperti sarung tangan
sepatu kaca mata dan lain-lain hendaknya sangat diperhatikan
Gambar 42 Proses penuangan ( Hardi Sujana 2008 )
Langkah Kerja Pembuatan Rumah Bantalan
- Operasi 1 Pengukuran benda kerja untuk rumah bantalan dengan
ukuran 100 mm x 100 mm
- Operasi 2 Proses pemotongan dengan menggunakan mesin las sesuai
dengan yangdirencanakan
- Operasi 3 Pengerjaan penghalusan bekas potongan las dengan
gerinda tangan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
55
- Pemeriksaan 1 Dilakukan pemeriksaan ukuran rumah bantalan
- Operasi 4 Pada bagian rangka yang sudah dilasdiberi tanda titik dan
dibor dengan menggunakan bor tangan untuk menjadi
diameter 80 mm
- Operasi 6 Pemeriksaan ukuran lubang yang telah di bor
Proses Perakitan Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum
Perakitan merupakan tahap terakhir dalam proses perancangan dan
pembuatan suatu mesin atau alat dimana suatu cara atau tindakan untuk
menempatkan dan memasang bagian-bagian dari suatu mesin yang digabung dari
satu kesatuan menurut pasangannya sehingga akan menjadi perakitan mesin yang
siap digunakan sesuai dengan fungsi yang direncanakan
Sebelum melakukan perakitan hendaknya memperhatikan beberapa hal sebagai
berikut
1 Komponen-komponen yang akan dirakit telah selesai dikerjakan dan telah
siap ukuran sesuai perencanaan
2 Komponen-komponen standar siap pakai ataupun dipasangkan
3 Mengetahui jumlah yang akan dirakit dan mengetahui cara pemasangannya
4 Mengetahui tempat dan urutan pemasangan dari masing-masing komponen
yang tersedia
5 Menyiapkan semua alat-alat bantu untuk proses perakitan
Langkah kerja
1 Memasang rol ke- 1 ke- 2 dan ke- 3 pada rangka yang pada kedua
ujungnya terlebih dahulu dipasang bantalan
2 Memasang roda gigi pada poros rol 1 2 dan 3 kemudian dipasak
3 Memasang roda gigi pada sisi luar poros rol kemudian dipasak
4 Memasang poros transmisi pada rangka yang kedua ujungnya dipasangi
bantalan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
56
5 Memasang puli roda gigi pinion dan roda gigi pada poros transmisi
kemudian dipasak
6 Mengecek semua kondisi sambungan dan pergerakan dari roda-roda gigi
42 Perawatan Alat
Perawatan adalah suatu kegiatan atau pekerjaan yang bertujuan untuk
memperpanjang umur mesin Dengan adanya perawatan diharapkan mesin dapat
selalu dalam kondisi siap pakai dan bekerja dengan baik Jenis perawatan tersebut
adalah mengupayakan pencegahan kerusakan sedini mungkin dengan cara
perawatan secara rutin maupun secara berkala
Adapun alasan-alasan yang mendasari diperlukannya perawatan adalah
a Mesin lebih tahan lama dan berfungsi dengan baik
b Menghindari kerusakan sedini mungkin
c Mengurangi penggantian komponen yang rusak dikarenakan sering
dalam pemakaian
Pemeliharaan alat ini mencakup seluruh rangkaian dan komponen mesin pemeras
sorghum yang meliputi
1 Poros dan Rol
Hal-hal yang perlu dilakukan dalam pemeliharaan poros dan rol adalah
a Rol setelah selesai digunakan dibersihkan dari sisa-sisa kotoran dan cairan
yang masih menempel
b Antara poros dan bearing diberi pelumas agar dapat berputar dengan lancar
2 Roda gigi
Hal-hal yang dilakukan untuk perawatan roda gigi
a Melumasi roda gigi tersebut supaya gesekannya dapat lebih halus dan
tidak cepat aus
b Setiap selesai digunakan roda gigi harus dibersihkan dan dicek untuk
mengetahui keadaan gigi-giginya
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
57
3 Rangka
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan rangka adalah
a Mengecat rangka untuk menghindari karat dan keropos
b Membersihkan rangka setelah digunakan untuk menggilas tebu
c Memeriksa sambungan las pada rangka secara berkala
4 Bantalan
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan bantalan
a Melumasi bantalan dengan grease
b Dalam penggunaan apabila perputaran poros dan rol terasa berat dan
suaranya agak kasar maka harus dicek keadaan bantalannya masih dalam
keadaan baik atau tidak
5 Puli dan sabuk
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan puli dan sabuk
a Memeriksa sabuk sebelum digunakan untuk memeras batang sorghum
b Setelah selesai digunakan membersihkan puli dan sabuk dari kotoran dan
debu
6 Diesel
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan diesel
a Mengecek selalu kondisi air pendingin pada mesin diesel
b Mengecek putaran mesin diesel apakah stabil atau tidaknya bila tidak
segera melakukan pengecekan mesin diesel secara menyeluruh
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
58
43 Analisa Biaya Komponen Mesin
Tabel 41 a Biaya Komponen Mesin
No Jenis Komponen Jumlah Harga satuan (Rp)
Harga (Rp)
1 Gear Oslash 20 l = 15 cm 3 30 kg 20000 kg 1800000 2 Gear Oslash 10 l = 10 cm 2 40 kg 20000 kg 1600000 3 Pulley Oslash 100 l = 15 cm 1 100 kg 20000 kg 2000000 4 Gear Oslash 80 l = 15 cm 1 120 kg 20000 kg 2400000 5 Gear Oslash 60 l = 15 cm 1 80 kg 20000 kg 1600000 6 Roller Oslash 20 p = 35 cm 2 60 kg 20000 kg 2400000 7 Roller Oslash 22 l = 15 cm 1 80 kg 20000 kg 1600000 8 Poros penggerak roda gigi 2 20 kg 20000 kg 800000 9 Poros roller 3 15 kg 20000 kg 900000 10 Pasak p=15x1x1 cm 1022000 220000
11 Baut Oslash 26 mm Baut besar untuk dudukan
8 10000 80000
12 Baut Oslash 26 mm Baut pengunci roller
4 15000 60000
13 Plat U p= 10x6x1cm 10m 70000 700000
14 Baut Oslash 22 mm Baut pengunci roda gigi
8 10000 80000
15 Baut Oslash 24 mm Baut penyetel horisontal
2 15000 30000
16 Bearing roller Oslash 40 mm 680000 480000 17 Bearing gear Oslash 50 mm 2 110000 220000 18 Bantalan jati 1000000
19 Beaya Transport mesin dari kudus
750000
20 Beaya lain-lain 250000 Total dana 18980000
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
59
b Honor Teknisi
No Nama Anggaran Waktu Biaya (Rp)
Total (Rp)
1 Honor Teknisi pembuatan 3 buah roller (1 orang )
1 bulan 600000 600000
2 Honor Teknisi pembuatan 5 buah roda gigi pinion (1orang )
2 minggu
600000 600000
3 Honor Teknisi pembuatan 2 buah roda gigi besar (1 orang )
2 minggu
500000 500000
4 Honor Teknisi pembuatan 1 buah pulley (1 orang )
2 minggu
300000 300000
5 Honor Teknisi pembuatan 3 buah mantel roller (1 orang )
3 minggu
1200000 1200000
Total 3200000
Biaya total pembuatan mesin pemeras batang sorghum
Biaya teknisi Rp 320000000
Biaya komponen mesin Rp 1898000000 +
Rp 2218000000
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
60
BAB V
PENUTUP
51 Kesimpulan
Dari hasil Re-Kalkulasi Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum ini
dapat disimpulkan
1 Mesin pemeras batang sorghum ini bekerja dengan menggunakan
penggerak diesel dengan daya 24 hP dan putaran 1420 Rpm
2 Mesin Pemeras Batang Sorghum ini memiliki kapasitas 4000 kgjam
3 Total biaya untuk membuat Mesin Pemeras Batang Sorghum sebesar
Rp22180000-
4 Mesin Pemeras Batang Sorghum ini memiliki tiga buah roller dengan
putaran 40 Rpm dan tiga tingkatan sistem transmisi dengan tiga buah
poros penyangga
52 Saran
Terkait dengan referensi dan data yang didapat masih kurang maka
perhitungan dilakukan dengan asumsi data sehingga bila dilakukan perhitungan
ulang jawaban yangdiasumsikan masih kurang akurat dan kurang tepat
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
61
DAFTAR PUSTAKA
J E Shigley dan Larry D M 1995 ldquoPerancanaan Teknik Mesinrdquo jilid II Edisi
keempat ErlanggaJakarta
Jutz H dan Scharkus E 1996 ldquo Westerman Table for The Metal Traderdquo New
Delhi Weley Eastern Limited
Khurmi RS amp Gupta JK 2002 Machine DesignSCHadamp Company LTD
Ram Nagar-New Delhi
Popov EP 1996 Mekanika Teknik (Machine of Material) Erlangga Jakarta
Sato T dan N Sugiarto H 1994 ldquoMenggambar Mesin Menurut Standart Isordquo PT
Pradya Paramita jakarta
Sularso dan Suga K 1987 Dasar dan PemilihanElemenMesin Cetakankeenam
PradnyaParamitha Jakarta
KenyonWdanGinting D 1985 Dasar-dasarPengelasanErlangga Jakarta
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
23
BAB III
PERENCANAAN DAN PERHITUNGAN
31 Cara KerjaSistemTransmisiPadaMesinPemerasBatangSorghum
Cara kerja mesin ini adalah tenaga dari motor diesel akan dipindahkan
melalui belt menuju puli besar setelah itu putaran ditransmisikan melalui roda gigi
transportir pertama ke roda gigi sedang kemudian putaran itu ditransmisikan lagi
oleh roda gigi transportir kedua ke roda gigi besar Putaran roda gigi besar ini
dihubungkan dengan roda gigi pada rol depan sehingga poros rol berputar
Selanjutnya putaran poros rol depan ini ditransmisikan ke poros rol atas dan
belakang melalui tiga buah roda gigi sehingga poros rol atas dan belakang dapat
berputar Putaran ketiga buah rol dibuat searah agar saat batangsorghum
dimasukkan batangsorghum dapat terbawa oleh rol
Secara garis besar proses mesin pemeras batangsorghum adalah mula-
mula batangsorghum dimasukkan antara rol atas dan rol depan kemudian rol
menggilas batangsorghum Penggilasan rol pertama masih tersisa nira dalam
ampas yang kemudian digilas kembali oleh rol belakang sehingga tidak ada lagi
nira yang tersisa dalam ampas Nira tersebut akan jatuh ke penadah yang telah
disediakan Nira yang telah terkumpul dalam penadah tersebut dapat langsung
digunakan untuk proses pembuatan bio etanol selanjutnya
32 PerencanaanPulidanSabuk
Diketahuispesifikasitransmisipadamesinpemerasbatangsorghumdandiesel
sebagaiberikut
1 Putarandiesel ( 1N ) = 1420 Rpm
2 Diameter puli yang digerakan ( 2D ) = 795 mm
3 Panjangsumbupuli dieseldanpuli yang digerakkan( x ) = 4m
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
24
Analisa perhitungan
1 Kecepatan sabuk
V = p 1d 抈學恘迷
= 米學 酵迷 學酵學 d迷恘迷
= 2972 ms
2 Panjang sabuk yang digunakan
dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig -+++=
x
ddxddL
4
)(2)(
2
221
21
p
= 157Ῠ04十0795邹十24十族ῨĖi能Ė行k闹邹潜ii 祖
=157(1195)+8+Ῠ能ĖƼk闹邹潜嫠o
=1876+8+001
=9886 m
3 Sudut kontak (q ) yang terjadi pada sabuk antara puli diesel dan pulimesin
pemeras batang sorghum
Gambar31Sabukdanpuli
x = 4 m
B Puli diesel
Puli yang digerakkan
A
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
25
Untuksabukterbuka sudutsinggung yang terjadiantarasabukdanpuli
Sin x
dd
x
rr
21212 -
=-
=a
= Ė行k闹能Ėi㷠i
a = 滚轨柜能嫠00495
= 283deg
Sudut kontak puli pada motor
θ = (180deg ndash 2 α) 180p
= (180deg ndash 2 283deg) 180
143
= (17434deg) 01744
= 304rad
Sudut kontak puli pada roda gigi
θ = (180deg+ 2 α) 180p
= (180deg + 2 283deg) 180
143
= (18566deg) 01744= 304 rad
4 Koefisien gesekan
micro = 054 ndash d恘學ad恘嫩剿
= 054 ndash d恘學ad恘嫩d幂蜜d
= 054 ndash d恘學密d米d
= 054 - 0233= 03
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
26
MenghitungBesarnyaKapasitasMesinPemerasBatangSorghum
Luassatubatangsorghum故实挥辊㷠
= 314 (12)2
= 452 16 mm2
Luassepuluhbatangsorghum = 452 16 mm2 x 10 batang
= 4521 6 mm2
Gaya pemerasanadalah
(Ft) = 鸟拟
= 嫠㷠iĖƼi念鸟狞i闹㷠嫠o弄弄潜
= 274kN
Gaya perasdengansudut 70
Ft = 2740 N cos 70
= 8375 N
Kemudianuntukmenentukandaya yang
diperlukanpadamesinpemerastebuiniadalahsebagaiberikut
Torsi padarolatas
T = Gaya x frac12 diameter
= 8375N x 0105 m
= 8775Nm
Dayauntukmemutarrol
P =m行行闹娘弄诺㷠π诺iĖoĖ
= 36738 watt
= Ƽo行Ƽm糯狞疟疟行io
= 492 HP
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
27
Perbandingantranmisi
1 Motor Puli A ΰ嫠ΰ㷠 = 劈㷠劈嫠
N2 = 嫠i㷠Ė铺i嫠行k闹
= 73232 Rpm
2 Puli B - Pinion C
Satuporos maka NA = NC
NA = 73232 Rpm
3 Pinion C ndash Roda Gigi D
ND = 劈品ΰ品劈劈
=嫠㷠i行Ƽ㷠Ƽ㷠破颇屏oĖi
= 15035Rpm
4 Roda Gigi D ndash Pinion E
Satuporosmaka ND=NE
ND = 15035Rpm
5 Pinion E ndash Roda Gigi F
NF = 劈琵ΰ琵劈毗
= 嫠闹ĖƼ闹㷠嫠闹m嫠㷠
= 398 Rpm 40 ࡨ Rpm
Torsi padarodagigiOslash 875 mm
T =鸟诺oĖ㷠胚诺iĖ
= Ƽo行Ƽm诺oĖ㷠气铺iĖ
= 8775Nm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
28
DayauntukmemutarporosrodagigiOslash 875 mm
P = 孽诺㷠π诺娘oĖ
= m行行闹诺㷠π诺嫠闹ĖoĖ
= 16734 watt
Torsipadaporospuli
T = 鸟诺oĖ㷠胚诺娘
= 嫠o行Ƽi诺oĖ㷠胚诺行ƼĖ
= 234Nm
Dayauntukmemutarporospuli
P = 孽诺㷠π诺娘oĖ
= 㷠Ƽi诺㷠π诺行ƼĖoĖ
= 17904 watt
= 嫠行kĖi糯狞疟疟行io
asymp 24 HP
Olehkarenaitu kitamengambil diesel dengandaya 24 HP
Daya yang ditransmisikan P = 24 HP
17904 W = Ῠ馆嫠石馆㷠) v = Ῠ馆嫠石馆㷠) 2972 馆嫠 石馆㷠 = 嫠行kĖi㷠k行㷠
馆嫠 石馆㷠 = 60242棺 (i)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
29
딸轨v硅棍逛闺锅轨 23 log 足飘前飘潜卒 = 幌嫠凰嫠 实0h果h04 实0912
log dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig
2
1
T
T = Ėk嫠㷠㷠Ƽ
log dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig
2
1
T
T = 0397
dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig
2
1
T
T = 249 (ii)
Dari persamaan (i) dan (ii) 60242十馆㷠馆㷠 实249
60242 + 馆㷠 = 249馆㷠
60242 = 149 馆㷠 馆㷠 = 40438 N 馆嫠 石404h棺实60242棺 馆嫠 = 100672 N
5 Massa per meter panjang sabuk (m)
m = Area x Panjang x Densitas
= A x 9886m x 1140kgm3= 9886 A kgm2
6 Gaya tarik sentrifugal (Tc)
Tc = m x V2
= 9886 A kgm2x (2972ms)2
= 9886 A x 8832784 N
= 873210o A N
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
30
7 Gaya tarik total
T = T1+ Tc
= 100672N+873210o A N (iii)
8 Gaya tarik maksimum pada sabuk (T)
T = As
= 410o A N (iv)
Dari persamaan (iii) dan (iv)
100672N+873210o A N = 410o A N
4732 10o A N = 100672 N
A = 212747 10能o桂㷠
A = 212747桂桂㷠
9 Daya yang ditransmisikan sabuk pada kecepatan v = 2935ms
P = )( 21 TT - v
= (100672 Nndash 40438N)2935 ms
= 17678679watt
= 2370 hP
v Daya yang ditransmisikan hanya 2370 hP hal ini dikarenakan pada
saat sabuk berputar terjadi selip antara sabuk dengan puli oleh karena itu daya
yang ditransmisikan tidak 24 hP
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
31
33 PerhitunganRoda Gigi
1 Dalam menghitung roda gigi AElig 124 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 8 mm
- Jumlah gigi (Z) 11
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 8 mm
= 2512 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 8 + 025 x 8 mm
= 18 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 8 mm x 11
= 88 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 88 mm ndash 2 (8mm + 025 x 8mm)
= 60 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 88 mm + 36 mm= 124 mm
f Adendum 1 m 8 mm
g Dedendum 125 m 10 mm
h Working depth 2 m 16 mm
i Total depth 225 m 18 mm
j Filled radius at root 04 m 32 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
32
2 Dalam menghitung roda gigi AElig875 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 14 mm
- Jumlah gigi (Z) 58
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 14 mm
= 4396 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 14 + 025 x 14 mm
= 315 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 14 mm x 58
= 812 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 812 mm ndash 2 (14 mm + 025 x 14 mm)
= 777 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 812 mm + 63 mm
= 875 mm
f Adendum 1 m 14 mm
g Dedendum 125 m 17 mm
h Working depth 2 m 28 mm
i Total depth 225 m 315 mm
j Filled radius at root 04 m 56 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
33
3 Dalam menghitung roda gigi AElig215 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 10 mm
- Jumlah gigi (Z) 17
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 10 mm
= 314 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 10 + 025 x 10 mm
= 225 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 10 mm x 17
= 170 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 170 mm ndash 2 (10 mm + 025 x 10 mm)
= 145 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 170 mm + 45 mm)
= 215 mm
f Adendum 1 m 10 mm
g Dedendum 125 m 125 mm
h Working depth 2 m 20 mm
i Total depth 225 m 225 mm
j Filled radius at root 04 m 4 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
34
4 Dalam menghitung roda gigi AElig604 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 8 mm
- Jumlah gigi (Z) 71
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 8 mm
= 2512 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 8 + 025 x 8 mm
= 18 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 8 mm x 71
= 568 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 568 mm ndash 2 (8 mm + 025 x 8 mm)
= 548 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 568 mm + 36 mm)
= 604 mm
f Adendum 1 m 8 mm
g Dedendum 125 m 10 mm
h Working depth 2 m 16 mm
i Total depth 225 m 18 mm
j Filled radius at root 04 m 32 mm
331 Menghitung Kekuatan Roda Gigi
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
35
1 kekuatan roda gigi AElig124 yang berfungsi sebagai pinion
a menghitung kecepatan pinion
Dalam menghitung kecepatan dari pinion dibutuhkan data-data
sebagai berikut
- Modul (m) 8 mm
- Jumlah gigi dari pinion (Tp) 11
- Jumlah putaran dari roda gigi pinion (柜颇) 124 rpm
- Jumlah gigi dari roda gigi (馆啤) 71
- Allowable Static Stress (fo) lampiran 4 105 kg桂桂㷠
- Lebar muka gigi (b) 15708 mm
- Faktor keamanan (Cs) lampiran 5 125
Kecepatan dari pinion adalah 惯 实挥果딸贵果柜贵100
实挥果桂果馆贵果柜贵100
实挥果8果11果124100
= 34264 mmenit
= 57 m detik
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
36
34 Desain Poros Roda Gigi
DesainPorosPulidanRodaGigi Pinion Dengan Gear
Diketahui P = 24 PK = 17904 watt T1 = 100672 N
N = 730 Rpm T2 = 40438 N
T1 T2 实25世
WGear = 3924 N
WPuli = 106635 N
σ = 40 Mpa = 40 N mm世 2
Km = 2
Kt = 2
DGear = 124 mm =RGear = 63 mm
DPuli = 795 mm = RPully = 3975 mm
Maka torsi yang di transmisikanoleh shaft
T = 鸟时oĖ㷠胚娘 实 嫠行kĖi时oĖ㷠胚时行ƼĖ = 234 Nm =234000Nmm
Bebankebawah vertical porospadapuli
= T1 + T2 + Wpuli =(100672 +40438 + 106635) N
= 247745 N
Torsi pada gear samapadaporos makabeban vertical keatasporospada gear
Ft = 孽捏扭泞狞暖实 㷠Ƽi时嫠Ė遣o㷠
= 39 x 103 N
Total bebanvertikalkeataspadaporos
Ft ndash Wgear = 3900 ndash 3924 = 386076 N
RC
386076 N
247745 N
RD
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
37
Dari momen di D
RC x 270 = 386076 x 380 + 247745 x 110
RC = 嫠io行Ėmmm嫩㷠行㷠闹嫠k闹㷠行Ė
RC = 6443 N
RD + 386076 = RC + 247745 N
RD = 6443 + 247745- 386076
RD = 110479 N
BM di gear danpuli = 0
BM di A = 386076 110 = 4246836 Nmm
BM di B = 247745 110 = 2715195 Nmm
BM maksimum di A maka M = MA = 4247 10Ƽ Nmm
Moment punter equvivalen
Te = 税ῨKm 时M邹㷠十ῨKt 时T邹㷠
= 税Ῠ2时4247 时10Ƽ邹㷠 十Ῠ2时24h时10Ƽ邹㷠
= 税721480h6 时10o 十2h6196 时10o
= 税957676h6 时10o
= 9786 10Ƽ Nmm
Te = 胚嫠o τ时dƼ
9786 10Ƽ = 气嫠o 时40딸h
dƼ = 12466242
d = 4995mm atau 50 mm
Diameter yang digunakan 50 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa poros pada mesin
dengan diameter 60 mm aman karena melebihi diameter yang diperlukan
yaitu 50 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
38
Gambar 32DesainPorosPulidanRoda Gigi Pinion
B C D
110 270
A C
BD
A
A
A
C D
B
B
D C
B
CD
(a) Space Diagram
(e) BM Diagram
(d) NFD
(c) SFD
(b) Torsi Diagram 234x103 Nmm
1241845Nmm
3048155Nmm
3924 N 106635 N
112895 N 277105 N
A B
110
Pinion Puli
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
39
DesainPorosRoda Gigi Pinion Dengan Gear
Diketahui T = 234x103Nmm
N = 150 Rpm
AC = 85 mm
BD = 85 mm
Dc = 215 mm = Rc = 175 mm
Dd = 604 mm = Rd = 302 mm
AB =290 mm
σ = 84 Nmm2
τ = 40 Mpa = 40 Nmm2
Θc = 80o
Wd = 810 N
Θc = 72o
Wc = 108 N
Km = 2
Kt = 2
Daya yang ditransmisikan
P x 60 = T2πN
P = 㷠Ƽi诺嫠Ėsup3㷠胚嫠闹ĖoĖ
= 36738 Kw
Karena Torsi kebawah di C dan di D sama Maka gayatangensialdigearC
FtC = 孽捏宁 =
㷠Ƽi诺嫠Ėsup3嫠行闹
= 1337 N
Ftcrsquo = 嫠ƼƼ行虐纽c嫠m
=4327 N
Gaya total kebawah di C = Ftc + Wc=4327 N + 108 N = 4435 N
Gaya tangensial gear D
FtD = 孽捏拧 =
㷠Ƽi诺嫠Ėsup3ƼĖ㷠 = 7748 N
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
40
Ftdrsquo = 行行im虐纽c嫠Ė
= 行行imĖ嫠om = 4612 N
Gaya total kebawah di C = FtD + WD=4612 N + 810 N = 5422 N
Maka RAdan RB = Reaksipada A dan B
RA + RB = 5422 N + 4435 N
= 9857 N
Momen di A
RB x 290 = 5422 x 205 + 4435 x 85
RB = 嫠嫠嫠嫠闹嫠Ė嫩Ƽ行ok行闹㷠kĖ
RB = 5133 N
RA = 9857 ndash 5133 = 4724 N
BM di C
MC = RA x 85
= 4724 x 85
= 401540Nmm
BM di D
MD = RB x 85
= 5133 x 85
= 436305Nmm
Maximum bending momen
M = MD = 436305Nmm
A
C D
B120
290
RB RA
5422 N 4435 N
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
41
MomenPuntirEquivalent
Te = 税ῨKmxM邹sup2十ῨKtxT邹sup2 = 税Ῠ2x4h6h05邹㷠 十Ῠ2x2h4≯10Ƽ邹sup2 = 税76x10嫠嫠 十219x10嫠嫠
= 税979x10嫠Ė
= 989 x 10闹 Nmm
989 x 10闹 Nmm = 气嫠o xτxdsup3
dsup3 = 1129275
d asymp 50 mm
untuk Equivalent bending momen ( Me)
Me = 嫠㷠 揍KmxM 十税ῨKwxM邹㷠十ῨKtxT邹] = 嫠㷠 揍Ῠ2x4h6h05邹十9890000] = 嫠㷠 1861610
= 930805Nmm
930805 Nmm= 气Ƽ㷠 xσbxdsup3
dsup3 = 1129275
d = 48 mm
darikedua diameter tersebutdiambil yang paling besar
d = 50 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa poros pada mesin
dengan diameter 65 mm aman karena melebihi diameter yang diperlukan
yaitu 50 mm Namun sebaiknya diameter poros yang digunakan adalah 60
mm tidak terlalu besar melebihi 50 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
42
3
A B
C D
120
290
A C
BD
A
A
A C D
B
B
D CB
C D
(a) Space Diagram
(e) BM Diagram
(d) NFD
(c) SFD
(b) Torsi Diagram 234x103 Nmm
436305 Nmm 401540 Nmm
4435N 5422N
5113 N 4724 N
Gambar 33DesainPorosRoda Gigi Pinion Dengan Gear
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
43
35 Menentukan Dimensi pasak
Pasakdigunakanuntukmenahangaya geser antara poros dengan rol
maupun poros dengan gear Bahanpasakterbuatdari ST 42
kekuatanbahandiketahuikekuatangesersebesar τ=40
Nmm2dankekuatantariksebesar
σ= 70 Nmm2
1 Kekuatanijin pasak
- Tegangantarikmaksimumpasak
σu = 70 Nmm2
σmax =σy
= 40 Nmm2
- Tegangangesermaksimumpasak
τ max = 嫠㷠σ max
= 嫠㷠40 Nmm㷠
= 20 Nmm㷠
2 Diameter poros diketahui 50 mm dari tabel didapat
w = 16 mm
t = 10mm
dan bila diketahui T = l x w x τ x 焦d = l x 16 x 42 x
a迷d = 16800 l N mm(i)
dan juga T = 靳學恘 x τ x 焦米 =
靳學恘 x 42 x a迷米 = 103 x 學迷恘N铰铰d (ii)
maka dari persamaan (i) dan (ii) didapat
l = 學迷米學迷恘梗铰铰d學恘密迷迷抈铰铰 = 61 31 mm
dan bila diketahui T = l x 缴d x σ x
焦d = l x 學迷d x 70 x
a迷d = 87510 l N mm(iii)
maka dari persamaan (ii) dan (iii) didapat
l = 學迷米學迷恘梗铰铰d密蜜a學迷抈铰铰 = 1177 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
44
maka dimensi pasak adalah w = 16 mm t = 10 mm l = 1177 mm
351 Lubangpasak
Proses penggefrasisan untuk lubangpasakw = 16 mm t = 10 mm l =
1177 mm dengan menggunakan 2 mata frais diameter 5 mm dan 16 mm dua
tahap Bahan poros baja ST 34 Sebelum proses pengefraisan terlebih dahulu
pastikan matafrais tidak dalam keadaan rusak
1 Waktu pengerjaan dengan mata frais 5 mm
Putaran (n) = 150 rpm
Sr = 018
Kedalaman (l) = 10 mm
Waktu untuk sekali pengefraisan
Tm =nSr
ld
30 +
=ĖƼ闹嫩ƼĖ嫠m嫠闹Ė
= 0167 menit
Pengefraisan dilakukan di 4 titik sehingga waktu pengefraisan
= 4 x 0167
= 0668 menit
Waktu setting = 5 menit
Waktu pengefraisan untuk mata frais 5 mm adalah 0668 + 5 = 5668menit
2 Waktu pengefraisan 16 mm dengan mata frais28 mm
Putaran (n) = 150 rpm
Sr = 018
Kedalaman(l) = 10 mm
Waktu untuk sekali pengefraisan
Tm =nSr
ld
30 +
=ĖƼ㷠闹嫩ƼĖ嫠m嫠闹Ė= 038 menit
Pengefraisan dilakukan di 4 titik sehingga waktu pengefraisan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
45
= 4 x 038
= 152 menit
Waktu setting = 5 menit
Waktu pengerjaan untuk mata frais 5 mm adalah 152 + 5 = 652 menit
Waktu total pengerjaan untuk pengefraisan lubang pasak= 12188 menit
atau 13 menit
36 Desain untuk rumah bearing
Untuk diameter bearing 40 mm diameter bor 17 mm lebar bearing 12
mm Dengan no bearing 203 hasil ini didapat dari tabel bearing maka tebal rumah
bearing adalah
Diketahui 逛 = 60 mm ( jarak antar baut)
w = 9465 N
σ ( tegangan bending cast iron) = 15 N桂桂㷠
棍实顺h灌逛2 σ l
棍实顺h94656021512
棍实radic47h25
t = 2175 mm
Untuk diameter bearing 50 mm diameter bor 20 mm lebar bearing 15
mm Dengan nomor bearing 304 hasil ini didapat dari tabel bearing maka tebal
rumah bearing adalah
Diketahui
a =70 mm ( jarak antar baut)
w = 1134 N
σ ( tegangan bending cast iron) = 15 N桂桂㷠
棍实顺h灌逛2 σ l
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
46
棍实顺h11h47021515
棍实税5292
t = 23 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa rumah bearing yang ada pada mesin adalah aman dengan tebal 25 mm
37 Perhitungan Las
Pengelasan yang ada pada kontruksi alat ini terbagi menjadi 2 jenis
untuk bagian rangka adalah las sudut dan las V menggunakan las listrik
Perhitungan kekuatan las pada sambungan tepi padarangka dengan tebal plat 10
mm panjang pengelasan 500 mm sehingga untuk memperhitungkan kekuatan las
ditentukan A dengan
A = 10mm sin 45 500 mm
= 10mm 0707 500 mm
= 3535 mm2
Elektroda yang digunakan E 6013
E 60 = Kekuatan tarik terendah setelah dilaskan adalah 60000 psi atau 420
Nmm2
1 = Posisi pengelasan mendatar vertical atas kepala dan horizontal
3 = Jenis listrik adalah DC poloaritas bolik (DC+) diameter elektroda 5 mm
arus 230 ndash 270 A tegangan 27-29 V
Tegangan yang terjadi pada sambungan adalah
Fmax = ƼĖĖ铺km嫠㷠
= 14715 N
AF max
=s
353551471 N
=s
= 0416 Nmm2
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
47
Tegangan tarik ijin las (st)
st = 05 s ijin
= 05 420 Nmm2
= 210 Nmm2
Karena s pengelasan lts ijin maka pengelasan aman
38 MenentukanKapasitasPenggilasanBatangSorghum
Kapsitaspenggilasan = keliling roll x jumlahputaran
= 2 π r x 40 Rpm
= 2 π 0105 x 40 Rpm
= 26376 mmenit
Kapasitas = kapasitaspenggilasan x beratsorghum x jumlahbatangsorghum
= 263 x 0125 kgm x 10
= 6594 Kgmenit x 60
= 3956 Kgjam
Atau 4000 Kgjam
Makakapasitasmesinpemerasbatangsorghuminiadalah 4000 Kgjam
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
48
BAB IV
PROSES PEMBUATAN ALAT 41 Pembuatan Mesin
Mesin ini dibuat atas kerjasama antara mahasiswa Teknik Universitas
Sebelas Maret dengan bengkel mesin Universitas Sebelas Maret Untuk
menyelesaikannya dibutuhkan waktu 3 bulan dan untuk pengetesan mesin
membutuhkan waktu 1 minggu
411 BahanYang Digunakan
a Dua buah rol dengan diameter 200 mm dan sebuah rol dengan diameter
250 mm sebagai penggilas
b Besi plat dengan tebal 10mm sebagai tempat penghantar nira dan
sorghum
c Besi profil U ukuran 150 x 38 x 38 mm sebagai rangka dan landasan
d Kayu jati ukuran 150 mm x 200 mm sebagai landasan mesin
e Kuningan plat sebagai bantalan geser metal
f Bearing
g Baut M 14 dan M 12 sebagai pengunci bantalan
h Besi diameter 60 mm dan 50 mm sebagai poros
412 Alat Yang Dibutuhkan
a Gergaji
b Mesin bubut
c Mesin bor
d Mesin gerinda
e Mesin las
f Meteran
g Siku mistar baja
h Amplas
i Catthinner
j Kapur
k kuas
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
49
413 Peta Operasi Kerja
Peta operasi kerja adalah Peta Kerja yang menggunakan urutan kerja
dengan jalan membagi pekerjaan tersebut kedalam elemen-elemen operasi
secara detail
Peta Operasi Kerja Pembuatan Roda Gigi dan Roll
Poros Roda Gigi 1 amp 2 Poros Rol 3 4 amp 5 Roda gigi
0-1 0-1 0-1
0-2 0-2 0-2
1-1
1-2
1-3
1-2
1-1
1-1
Di ukur dengan sket match
Operasi Bubut
Pemeriksaan ukuran
0-3
0-4
0-3
0-4
0-3
0-5
Di ukur dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan ukuran
Pembuatan cetakan
Pemeriksaan ukuran
Operasi pengecoran
Di ukur dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan ukuran
Pemeriksaan ukuran
Pemeriksaan ukuran
Operasi mesin bor
Pemeriksaan ukuran
0-4
Operasi mesin gerinda
Pemeriksaan ukuran
1-2
Dirakit
0-5
Proses Perlakuan panas
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
50
Resume
Langkah Kerja Pembuatan Poros Roda Gigi 1 amp 2
- Operasi 1 Proses pengukuran dengan sket match poros yang akan
Dibubut menandainya sesuai dengan ukuran masing-
masing poros
- Operasi 2 Proses pembubutan pada ujung kanan sepanjang 300 mm
dari diameter 70 mm menjadi diameter 65 mm
- Pemeriksaan 1 Diperiksa ukurannya
- Operasi 3 Mengukur dengan menggunakan sket match
- Operasi 4 Dilakukan proses pembubutan pada ujung kiri sepanjang
250 mm dari diameter 70 mm menjadi diameter 65 mm
- Pemeriksaan 2 Diperiksa ukurannya
- Operasi 5 Proses pengefraisan sepanjang 50 mm dengan kedalaman
7mm
- Pemeriksaan 3 Diperiksa ukurannya
Poses pengerjaan
Bahan cast iron grade 15 Oslash70 panjang 555 mm
1 Mengambil bahan dan perlengkapan mesin bubut
2 Mengecek ukuran bahan dan alat bantu yang diperlukan
3 Mempersiapkan mesin bubut dan perlengkapan yang lainya
4 Menyeting pahat dan putaran mesin bubut
5 Menyekam benda kerja sepanjang 180 mm
6 Membubut rata permukaan ujung benda kerja
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
51
7 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadiOslash 65 mm
sepanjang 500 mm
8 Membalik benda kerja
9 Menyekam benda kerja sepanjang 220 mm
10 Memfacing benda kerja sampai benda kerja berukuran panjang 550 mm
11 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadiOslash65 mm
sepanjang250 mm
12 Menganti pahat rata dengan pahat alur
13 Membubut alur benda kerja dengan posisi pahat alur 50 mm dari ujung
benda kerja sedalam 95 mm
14 Mengganti pahat alur dengan pahat rata
15 Melepas benda kerja
Poses pengerjaan
Bahan cast iron grade 15 Oslash 70 panjang 310 mm
1 Mengambil bahan dan perlengkapan mesin bubut
2 Mengecek ukuran bahan dan alat bantu yang diperlukan
3 Mempersiapkan mesin bubut dan perlengkapan yang lainya
4 Menyeting pahat dan putaran mesin bubut
5 Menyekam benda kerja sepanjang 100 mm
6 Membubut rata permukaan ujung benda kerja
7 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadi Oslash 65 mm
sepanjang 150 mm
8 Membalik benda kerja
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
52
9 Menyekam benda kerja sepanjang100 mm
10 Memfacing benda kerja sampai benda kerja berukuran panjang 300 mm
11 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadi Oslash65 mm
sepanjang 160 mm
12 Mengganti pahat rata dengan pahat alur
13 Membubut alur benda kerja dengan posisi pahat alur 50 mm dari ujung
benda kerja sepanjang 78 mm sedalam 95 mm
14 Mengganti pahat alur dengan pahat rata
15 Melepas benda kerja
Langkah Kerja Pembuatan Roda Gigi
- Operasi 1 Proses pengukuran dengan sket match dan meteran untuk
roda gigi yang akan dibuat
- Operasi 2 Proses pembuatan cetakan negative sesuai dengan ukuran
masing-masing roda gigi yang akan dibuat
- Pemeriksaan 1 Diperiksa ukurannya
- Operasi 3 Proses pengecoran dan pembentukan roda gigi
- Operasi 4 Proses penghalusan setelah proses pengecoran
- Operasi 5 Proses perlakuan panas dengan penambahan kadar carbon
untuk meningkatkan tingkat kekerasannya
- Pemeriksaan 2 Diperiksa ukurannya
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
53
Proses pengecoran untuk pembuatan Puli dan Roda Gigi
Gambar 41 Roda gigi lurus
a) Proses awal pembuatan cetakan ini dilakukan dengan terlebih dahulu
membuat model atau Pola dengan posisi model berada pada kedua
bagian cetakan yakni drag dan cope maka model dibuat dari dua keping
kayu (papan) yang digabungkandengan model yang berbentuk bundar
b) Pengerjaan berikutnya ialah pembuatan inti dimana inti (teras) ini dibuat
dari pasir cetak dari jenis Pasir minyak atau pasir kwarsa dengan
campuran minyak nabati
d) Urutan pekerjaan yang harus dilakukan dan dipersiapkan sebelum
pengisian pasir kedalam rangka cetak antara lain
- Menyiapkan plat (papan) landasan
- Tempatkan rangka cetak diatas papan untuk cetakan bawah (drag)
dengan pola inti (kayu) untuk kedudukan inti (teras) pasir
e) Pengisian pasir kedalam rangka cetak
f) Pembuatan saluran dengan cara memasangkan saluran secara tegak lurus
g) Pekerjaan berikutnya ialah menempatkan kembali rangka cetak yakni
menggabungkan kedua cetakan (drag dan cope) pada benda bulat
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
54
simetris ini sebenarnya tidak terlalu sulit dimana yang paling penting
adalah penempatan posisi kedudukan Intinya telah ditempatkan ditengah-
tengah rangka cetak dengan memposisikan lubang cope pada inti serta
posisi pen pengarah dari rangka cetak dalam keadaan sejajar maka posisi
rongga sudah sejajar
h) Proses penuangan merupakan proses yang menentukan keberhasilan
dalam pembentukan benda kerja oleh karena itu didalam pelaksanaannya
harus dilakukan secara hati-hati terutama dalam memperlakukan cetakan
ini Dan yang paling penting lagi dalam proses penuangan ini ialah faktor
keselamatan kerja alat-alat keselamatan kerja seperti sarung tangan
sepatu kaca mata dan lain-lain hendaknya sangat diperhatikan
Gambar 42 Proses penuangan ( Hardi Sujana 2008 )
Langkah Kerja Pembuatan Rumah Bantalan
- Operasi 1 Pengukuran benda kerja untuk rumah bantalan dengan
ukuran 100 mm x 100 mm
- Operasi 2 Proses pemotongan dengan menggunakan mesin las sesuai
dengan yangdirencanakan
- Operasi 3 Pengerjaan penghalusan bekas potongan las dengan
gerinda tangan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
55
- Pemeriksaan 1 Dilakukan pemeriksaan ukuran rumah bantalan
- Operasi 4 Pada bagian rangka yang sudah dilasdiberi tanda titik dan
dibor dengan menggunakan bor tangan untuk menjadi
diameter 80 mm
- Operasi 6 Pemeriksaan ukuran lubang yang telah di bor
Proses Perakitan Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum
Perakitan merupakan tahap terakhir dalam proses perancangan dan
pembuatan suatu mesin atau alat dimana suatu cara atau tindakan untuk
menempatkan dan memasang bagian-bagian dari suatu mesin yang digabung dari
satu kesatuan menurut pasangannya sehingga akan menjadi perakitan mesin yang
siap digunakan sesuai dengan fungsi yang direncanakan
Sebelum melakukan perakitan hendaknya memperhatikan beberapa hal sebagai
berikut
1 Komponen-komponen yang akan dirakit telah selesai dikerjakan dan telah
siap ukuran sesuai perencanaan
2 Komponen-komponen standar siap pakai ataupun dipasangkan
3 Mengetahui jumlah yang akan dirakit dan mengetahui cara pemasangannya
4 Mengetahui tempat dan urutan pemasangan dari masing-masing komponen
yang tersedia
5 Menyiapkan semua alat-alat bantu untuk proses perakitan
Langkah kerja
1 Memasang rol ke- 1 ke- 2 dan ke- 3 pada rangka yang pada kedua
ujungnya terlebih dahulu dipasang bantalan
2 Memasang roda gigi pada poros rol 1 2 dan 3 kemudian dipasak
3 Memasang roda gigi pada sisi luar poros rol kemudian dipasak
4 Memasang poros transmisi pada rangka yang kedua ujungnya dipasangi
bantalan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
56
5 Memasang puli roda gigi pinion dan roda gigi pada poros transmisi
kemudian dipasak
6 Mengecek semua kondisi sambungan dan pergerakan dari roda-roda gigi
42 Perawatan Alat
Perawatan adalah suatu kegiatan atau pekerjaan yang bertujuan untuk
memperpanjang umur mesin Dengan adanya perawatan diharapkan mesin dapat
selalu dalam kondisi siap pakai dan bekerja dengan baik Jenis perawatan tersebut
adalah mengupayakan pencegahan kerusakan sedini mungkin dengan cara
perawatan secara rutin maupun secara berkala
Adapun alasan-alasan yang mendasari diperlukannya perawatan adalah
a Mesin lebih tahan lama dan berfungsi dengan baik
b Menghindari kerusakan sedini mungkin
c Mengurangi penggantian komponen yang rusak dikarenakan sering
dalam pemakaian
Pemeliharaan alat ini mencakup seluruh rangkaian dan komponen mesin pemeras
sorghum yang meliputi
1 Poros dan Rol
Hal-hal yang perlu dilakukan dalam pemeliharaan poros dan rol adalah
a Rol setelah selesai digunakan dibersihkan dari sisa-sisa kotoran dan cairan
yang masih menempel
b Antara poros dan bearing diberi pelumas agar dapat berputar dengan lancar
2 Roda gigi
Hal-hal yang dilakukan untuk perawatan roda gigi
a Melumasi roda gigi tersebut supaya gesekannya dapat lebih halus dan
tidak cepat aus
b Setiap selesai digunakan roda gigi harus dibersihkan dan dicek untuk
mengetahui keadaan gigi-giginya
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
57
3 Rangka
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan rangka adalah
a Mengecat rangka untuk menghindari karat dan keropos
b Membersihkan rangka setelah digunakan untuk menggilas tebu
c Memeriksa sambungan las pada rangka secara berkala
4 Bantalan
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan bantalan
a Melumasi bantalan dengan grease
b Dalam penggunaan apabila perputaran poros dan rol terasa berat dan
suaranya agak kasar maka harus dicek keadaan bantalannya masih dalam
keadaan baik atau tidak
5 Puli dan sabuk
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan puli dan sabuk
a Memeriksa sabuk sebelum digunakan untuk memeras batang sorghum
b Setelah selesai digunakan membersihkan puli dan sabuk dari kotoran dan
debu
6 Diesel
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan diesel
a Mengecek selalu kondisi air pendingin pada mesin diesel
b Mengecek putaran mesin diesel apakah stabil atau tidaknya bila tidak
segera melakukan pengecekan mesin diesel secara menyeluruh
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
58
43 Analisa Biaya Komponen Mesin
Tabel 41 a Biaya Komponen Mesin
No Jenis Komponen Jumlah Harga satuan (Rp)
Harga (Rp)
1 Gear Oslash 20 l = 15 cm 3 30 kg 20000 kg 1800000 2 Gear Oslash 10 l = 10 cm 2 40 kg 20000 kg 1600000 3 Pulley Oslash 100 l = 15 cm 1 100 kg 20000 kg 2000000 4 Gear Oslash 80 l = 15 cm 1 120 kg 20000 kg 2400000 5 Gear Oslash 60 l = 15 cm 1 80 kg 20000 kg 1600000 6 Roller Oslash 20 p = 35 cm 2 60 kg 20000 kg 2400000 7 Roller Oslash 22 l = 15 cm 1 80 kg 20000 kg 1600000 8 Poros penggerak roda gigi 2 20 kg 20000 kg 800000 9 Poros roller 3 15 kg 20000 kg 900000 10 Pasak p=15x1x1 cm 1022000 220000
11 Baut Oslash 26 mm Baut besar untuk dudukan
8 10000 80000
12 Baut Oslash 26 mm Baut pengunci roller
4 15000 60000
13 Plat U p= 10x6x1cm 10m 70000 700000
14 Baut Oslash 22 mm Baut pengunci roda gigi
8 10000 80000
15 Baut Oslash 24 mm Baut penyetel horisontal
2 15000 30000
16 Bearing roller Oslash 40 mm 680000 480000 17 Bearing gear Oslash 50 mm 2 110000 220000 18 Bantalan jati 1000000
19 Beaya Transport mesin dari kudus
750000
20 Beaya lain-lain 250000 Total dana 18980000
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
59
b Honor Teknisi
No Nama Anggaran Waktu Biaya (Rp)
Total (Rp)
1 Honor Teknisi pembuatan 3 buah roller (1 orang )
1 bulan 600000 600000
2 Honor Teknisi pembuatan 5 buah roda gigi pinion (1orang )
2 minggu
600000 600000
3 Honor Teknisi pembuatan 2 buah roda gigi besar (1 orang )
2 minggu
500000 500000
4 Honor Teknisi pembuatan 1 buah pulley (1 orang )
2 minggu
300000 300000
5 Honor Teknisi pembuatan 3 buah mantel roller (1 orang )
3 minggu
1200000 1200000
Total 3200000
Biaya total pembuatan mesin pemeras batang sorghum
Biaya teknisi Rp 320000000
Biaya komponen mesin Rp 1898000000 +
Rp 2218000000
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
60
BAB V
PENUTUP
51 Kesimpulan
Dari hasil Re-Kalkulasi Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum ini
dapat disimpulkan
1 Mesin pemeras batang sorghum ini bekerja dengan menggunakan
penggerak diesel dengan daya 24 hP dan putaran 1420 Rpm
2 Mesin Pemeras Batang Sorghum ini memiliki kapasitas 4000 kgjam
3 Total biaya untuk membuat Mesin Pemeras Batang Sorghum sebesar
Rp22180000-
4 Mesin Pemeras Batang Sorghum ini memiliki tiga buah roller dengan
putaran 40 Rpm dan tiga tingkatan sistem transmisi dengan tiga buah
poros penyangga
52 Saran
Terkait dengan referensi dan data yang didapat masih kurang maka
perhitungan dilakukan dengan asumsi data sehingga bila dilakukan perhitungan
ulang jawaban yangdiasumsikan masih kurang akurat dan kurang tepat
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
61
DAFTAR PUSTAKA
J E Shigley dan Larry D M 1995 ldquoPerancanaan Teknik Mesinrdquo jilid II Edisi
keempat ErlanggaJakarta
Jutz H dan Scharkus E 1996 ldquo Westerman Table for The Metal Traderdquo New
Delhi Weley Eastern Limited
Khurmi RS amp Gupta JK 2002 Machine DesignSCHadamp Company LTD
Ram Nagar-New Delhi
Popov EP 1996 Mekanika Teknik (Machine of Material) Erlangga Jakarta
Sato T dan N Sugiarto H 1994 ldquoMenggambar Mesin Menurut Standart Isordquo PT
Pradya Paramita jakarta
Sularso dan Suga K 1987 Dasar dan PemilihanElemenMesin Cetakankeenam
PradnyaParamitha Jakarta
KenyonWdanGinting D 1985 Dasar-dasarPengelasanErlangga Jakarta
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
24
Analisa perhitungan
1 Kecepatan sabuk
V = p 1d 抈學恘迷
= 米學 酵迷 學酵學 d迷恘迷
= 2972 ms
2 Panjang sabuk yang digunakan
dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig -+++=
x
ddxddL
4
)(2)(
2
221
21
p
= 157Ῠ04十0795邹十24十族ῨĖi能Ė行k闹邹潜ii 祖
=157(1195)+8+Ῠ能ĖƼk闹邹潜嫠o
=1876+8+001
=9886 m
3 Sudut kontak (q ) yang terjadi pada sabuk antara puli diesel dan pulimesin
pemeras batang sorghum
Gambar31Sabukdanpuli
x = 4 m
B Puli diesel
Puli yang digerakkan
A
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
25
Untuksabukterbuka sudutsinggung yang terjadiantarasabukdanpuli
Sin x
dd
x
rr
21212 -
=-
=a
= Ė行k闹能Ėi㷠i
a = 滚轨柜能嫠00495
= 283deg
Sudut kontak puli pada motor
θ = (180deg ndash 2 α) 180p
= (180deg ndash 2 283deg) 180
143
= (17434deg) 01744
= 304rad
Sudut kontak puli pada roda gigi
θ = (180deg+ 2 α) 180p
= (180deg + 2 283deg) 180
143
= (18566deg) 01744= 304 rad
4 Koefisien gesekan
micro = 054 ndash d恘學ad恘嫩剿
= 054 ndash d恘學ad恘嫩d幂蜜d
= 054 ndash d恘學密d米d
= 054 - 0233= 03
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
26
MenghitungBesarnyaKapasitasMesinPemerasBatangSorghum
Luassatubatangsorghum故实挥辊㷠
= 314 (12)2
= 452 16 mm2
Luassepuluhbatangsorghum = 452 16 mm2 x 10 batang
= 4521 6 mm2
Gaya pemerasanadalah
(Ft) = 鸟拟
= 嫠㷠iĖƼi念鸟狞i闹㷠嫠o弄弄潜
= 274kN
Gaya perasdengansudut 70
Ft = 2740 N cos 70
= 8375 N
Kemudianuntukmenentukandaya yang
diperlukanpadamesinpemerastebuiniadalahsebagaiberikut
Torsi padarolatas
T = Gaya x frac12 diameter
= 8375N x 0105 m
= 8775Nm
Dayauntukmemutarrol
P =m行行闹娘弄诺㷠π诺iĖoĖ
= 36738 watt
= Ƽo行Ƽm糯狞疟疟行io
= 492 HP
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
27
Perbandingantranmisi
1 Motor Puli A ΰ嫠ΰ㷠 = 劈㷠劈嫠
N2 = 嫠i㷠Ė铺i嫠行k闹
= 73232 Rpm
2 Puli B - Pinion C
Satuporos maka NA = NC
NA = 73232 Rpm
3 Pinion C ndash Roda Gigi D
ND = 劈品ΰ品劈劈
=嫠㷠i行Ƽ㷠Ƽ㷠破颇屏oĖi
= 15035Rpm
4 Roda Gigi D ndash Pinion E
Satuporosmaka ND=NE
ND = 15035Rpm
5 Pinion E ndash Roda Gigi F
NF = 劈琵ΰ琵劈毗
= 嫠闹ĖƼ闹㷠嫠闹m嫠㷠
= 398 Rpm 40 ࡨ Rpm
Torsi padarodagigiOslash 875 mm
T =鸟诺oĖ㷠胚诺iĖ
= Ƽo行Ƽm诺oĖ㷠气铺iĖ
= 8775Nm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
28
DayauntukmemutarporosrodagigiOslash 875 mm
P = 孽诺㷠π诺娘oĖ
= m行行闹诺㷠π诺嫠闹ĖoĖ
= 16734 watt
Torsipadaporospuli
T = 鸟诺oĖ㷠胚诺娘
= 嫠o行Ƽi诺oĖ㷠胚诺行ƼĖ
= 234Nm
Dayauntukmemutarporospuli
P = 孽诺㷠π诺娘oĖ
= 㷠Ƽi诺㷠π诺行ƼĖoĖ
= 17904 watt
= 嫠行kĖi糯狞疟疟行io
asymp 24 HP
Olehkarenaitu kitamengambil diesel dengandaya 24 HP
Daya yang ditransmisikan P = 24 HP
17904 W = Ῠ馆嫠石馆㷠) v = Ῠ馆嫠石馆㷠) 2972 馆嫠 石馆㷠 = 嫠行kĖi㷠k行㷠
馆嫠 石馆㷠 = 60242棺 (i)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
29
딸轨v硅棍逛闺锅轨 23 log 足飘前飘潜卒 = 幌嫠凰嫠 实0h果h04 实0912
log dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig
2
1
T
T = Ėk嫠㷠㷠Ƽ
log dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig
2
1
T
T = 0397
dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig
2
1
T
T = 249 (ii)
Dari persamaan (i) dan (ii) 60242十馆㷠馆㷠 实249
60242 + 馆㷠 = 249馆㷠
60242 = 149 馆㷠 馆㷠 = 40438 N 馆嫠 石404h棺实60242棺 馆嫠 = 100672 N
5 Massa per meter panjang sabuk (m)
m = Area x Panjang x Densitas
= A x 9886m x 1140kgm3= 9886 A kgm2
6 Gaya tarik sentrifugal (Tc)
Tc = m x V2
= 9886 A kgm2x (2972ms)2
= 9886 A x 8832784 N
= 873210o A N
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
30
7 Gaya tarik total
T = T1+ Tc
= 100672N+873210o A N (iii)
8 Gaya tarik maksimum pada sabuk (T)
T = As
= 410o A N (iv)
Dari persamaan (iii) dan (iv)
100672N+873210o A N = 410o A N
4732 10o A N = 100672 N
A = 212747 10能o桂㷠
A = 212747桂桂㷠
9 Daya yang ditransmisikan sabuk pada kecepatan v = 2935ms
P = )( 21 TT - v
= (100672 Nndash 40438N)2935 ms
= 17678679watt
= 2370 hP
v Daya yang ditransmisikan hanya 2370 hP hal ini dikarenakan pada
saat sabuk berputar terjadi selip antara sabuk dengan puli oleh karena itu daya
yang ditransmisikan tidak 24 hP
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
31
33 PerhitunganRoda Gigi
1 Dalam menghitung roda gigi AElig 124 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 8 mm
- Jumlah gigi (Z) 11
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 8 mm
= 2512 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 8 + 025 x 8 mm
= 18 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 8 mm x 11
= 88 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 88 mm ndash 2 (8mm + 025 x 8mm)
= 60 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 88 mm + 36 mm= 124 mm
f Adendum 1 m 8 mm
g Dedendum 125 m 10 mm
h Working depth 2 m 16 mm
i Total depth 225 m 18 mm
j Filled radius at root 04 m 32 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
32
2 Dalam menghitung roda gigi AElig875 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 14 mm
- Jumlah gigi (Z) 58
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 14 mm
= 4396 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 14 + 025 x 14 mm
= 315 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 14 mm x 58
= 812 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 812 mm ndash 2 (14 mm + 025 x 14 mm)
= 777 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 812 mm + 63 mm
= 875 mm
f Adendum 1 m 14 mm
g Dedendum 125 m 17 mm
h Working depth 2 m 28 mm
i Total depth 225 m 315 mm
j Filled radius at root 04 m 56 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
33
3 Dalam menghitung roda gigi AElig215 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 10 mm
- Jumlah gigi (Z) 17
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 10 mm
= 314 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 10 + 025 x 10 mm
= 225 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 10 mm x 17
= 170 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 170 mm ndash 2 (10 mm + 025 x 10 mm)
= 145 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 170 mm + 45 mm)
= 215 mm
f Adendum 1 m 10 mm
g Dedendum 125 m 125 mm
h Working depth 2 m 20 mm
i Total depth 225 m 225 mm
j Filled radius at root 04 m 4 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
34
4 Dalam menghitung roda gigi AElig604 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 8 mm
- Jumlah gigi (Z) 71
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 8 mm
= 2512 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 8 + 025 x 8 mm
= 18 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 8 mm x 71
= 568 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 568 mm ndash 2 (8 mm + 025 x 8 mm)
= 548 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 568 mm + 36 mm)
= 604 mm
f Adendum 1 m 8 mm
g Dedendum 125 m 10 mm
h Working depth 2 m 16 mm
i Total depth 225 m 18 mm
j Filled radius at root 04 m 32 mm
331 Menghitung Kekuatan Roda Gigi
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
35
1 kekuatan roda gigi AElig124 yang berfungsi sebagai pinion
a menghitung kecepatan pinion
Dalam menghitung kecepatan dari pinion dibutuhkan data-data
sebagai berikut
- Modul (m) 8 mm
- Jumlah gigi dari pinion (Tp) 11
- Jumlah putaran dari roda gigi pinion (柜颇) 124 rpm
- Jumlah gigi dari roda gigi (馆啤) 71
- Allowable Static Stress (fo) lampiran 4 105 kg桂桂㷠
- Lebar muka gigi (b) 15708 mm
- Faktor keamanan (Cs) lampiran 5 125
Kecepatan dari pinion adalah 惯 实挥果딸贵果柜贵100
实挥果桂果馆贵果柜贵100
实挥果8果11果124100
= 34264 mmenit
= 57 m detik
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
36
34 Desain Poros Roda Gigi
DesainPorosPulidanRodaGigi Pinion Dengan Gear
Diketahui P = 24 PK = 17904 watt T1 = 100672 N
N = 730 Rpm T2 = 40438 N
T1 T2 实25世
WGear = 3924 N
WPuli = 106635 N
σ = 40 Mpa = 40 N mm世 2
Km = 2
Kt = 2
DGear = 124 mm =RGear = 63 mm
DPuli = 795 mm = RPully = 3975 mm
Maka torsi yang di transmisikanoleh shaft
T = 鸟时oĖ㷠胚娘 实 嫠行kĖi时oĖ㷠胚时行ƼĖ = 234 Nm =234000Nmm
Bebankebawah vertical porospadapuli
= T1 + T2 + Wpuli =(100672 +40438 + 106635) N
= 247745 N
Torsi pada gear samapadaporos makabeban vertical keatasporospada gear
Ft = 孽捏扭泞狞暖实 㷠Ƽi时嫠Ė遣o㷠
= 39 x 103 N
Total bebanvertikalkeataspadaporos
Ft ndash Wgear = 3900 ndash 3924 = 386076 N
RC
386076 N
247745 N
RD
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
37
Dari momen di D
RC x 270 = 386076 x 380 + 247745 x 110
RC = 嫠io行Ėmmm嫩㷠行㷠闹嫠k闹㷠行Ė
RC = 6443 N
RD + 386076 = RC + 247745 N
RD = 6443 + 247745- 386076
RD = 110479 N
BM di gear danpuli = 0
BM di A = 386076 110 = 4246836 Nmm
BM di B = 247745 110 = 2715195 Nmm
BM maksimum di A maka M = MA = 4247 10Ƽ Nmm
Moment punter equvivalen
Te = 税ῨKm 时M邹㷠十ῨKt 时T邹㷠
= 税Ῠ2时4247 时10Ƽ邹㷠 十Ῠ2时24h时10Ƽ邹㷠
= 税721480h6 时10o 十2h6196 时10o
= 税957676h6 时10o
= 9786 10Ƽ Nmm
Te = 胚嫠o τ时dƼ
9786 10Ƽ = 气嫠o 时40딸h
dƼ = 12466242
d = 4995mm atau 50 mm
Diameter yang digunakan 50 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa poros pada mesin
dengan diameter 60 mm aman karena melebihi diameter yang diperlukan
yaitu 50 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
38
Gambar 32DesainPorosPulidanRoda Gigi Pinion
B C D
110 270
A C
BD
A
A
A
C D
B
B
D C
B
CD
(a) Space Diagram
(e) BM Diagram
(d) NFD
(c) SFD
(b) Torsi Diagram 234x103 Nmm
1241845Nmm
3048155Nmm
3924 N 106635 N
112895 N 277105 N
A B
110
Pinion Puli
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
39
DesainPorosRoda Gigi Pinion Dengan Gear
Diketahui T = 234x103Nmm
N = 150 Rpm
AC = 85 mm
BD = 85 mm
Dc = 215 mm = Rc = 175 mm
Dd = 604 mm = Rd = 302 mm
AB =290 mm
σ = 84 Nmm2
τ = 40 Mpa = 40 Nmm2
Θc = 80o
Wd = 810 N
Θc = 72o
Wc = 108 N
Km = 2
Kt = 2
Daya yang ditransmisikan
P x 60 = T2πN
P = 㷠Ƽi诺嫠Ėsup3㷠胚嫠闹ĖoĖ
= 36738 Kw
Karena Torsi kebawah di C dan di D sama Maka gayatangensialdigearC
FtC = 孽捏宁 =
㷠Ƽi诺嫠Ėsup3嫠行闹
= 1337 N
Ftcrsquo = 嫠ƼƼ行虐纽c嫠m
=4327 N
Gaya total kebawah di C = Ftc + Wc=4327 N + 108 N = 4435 N
Gaya tangensial gear D
FtD = 孽捏拧 =
㷠Ƽi诺嫠Ėsup3ƼĖ㷠 = 7748 N
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
40
Ftdrsquo = 行行im虐纽c嫠Ė
= 行行imĖ嫠om = 4612 N
Gaya total kebawah di C = FtD + WD=4612 N + 810 N = 5422 N
Maka RAdan RB = Reaksipada A dan B
RA + RB = 5422 N + 4435 N
= 9857 N
Momen di A
RB x 290 = 5422 x 205 + 4435 x 85
RB = 嫠嫠嫠嫠闹嫠Ė嫩Ƽ行ok行闹㷠kĖ
RB = 5133 N
RA = 9857 ndash 5133 = 4724 N
BM di C
MC = RA x 85
= 4724 x 85
= 401540Nmm
BM di D
MD = RB x 85
= 5133 x 85
= 436305Nmm
Maximum bending momen
M = MD = 436305Nmm
A
C D
B120
290
RB RA
5422 N 4435 N
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
41
MomenPuntirEquivalent
Te = 税ῨKmxM邹sup2十ῨKtxT邹sup2 = 税Ῠ2x4h6h05邹㷠 十Ῠ2x2h4≯10Ƽ邹sup2 = 税76x10嫠嫠 十219x10嫠嫠
= 税979x10嫠Ė
= 989 x 10闹 Nmm
989 x 10闹 Nmm = 气嫠o xτxdsup3
dsup3 = 1129275
d asymp 50 mm
untuk Equivalent bending momen ( Me)
Me = 嫠㷠 揍KmxM 十税ῨKwxM邹㷠十ῨKtxT邹] = 嫠㷠 揍Ῠ2x4h6h05邹十9890000] = 嫠㷠 1861610
= 930805Nmm
930805 Nmm= 气Ƽ㷠 xσbxdsup3
dsup3 = 1129275
d = 48 mm
darikedua diameter tersebutdiambil yang paling besar
d = 50 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa poros pada mesin
dengan diameter 65 mm aman karena melebihi diameter yang diperlukan
yaitu 50 mm Namun sebaiknya diameter poros yang digunakan adalah 60
mm tidak terlalu besar melebihi 50 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
42
3
A B
C D
120
290
A C
BD
A
A
A C D
B
B
D CB
C D
(a) Space Diagram
(e) BM Diagram
(d) NFD
(c) SFD
(b) Torsi Diagram 234x103 Nmm
436305 Nmm 401540 Nmm
4435N 5422N
5113 N 4724 N
Gambar 33DesainPorosRoda Gigi Pinion Dengan Gear
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
43
35 Menentukan Dimensi pasak
Pasakdigunakanuntukmenahangaya geser antara poros dengan rol
maupun poros dengan gear Bahanpasakterbuatdari ST 42
kekuatanbahandiketahuikekuatangesersebesar τ=40
Nmm2dankekuatantariksebesar
σ= 70 Nmm2
1 Kekuatanijin pasak
- Tegangantarikmaksimumpasak
σu = 70 Nmm2
σmax =σy
= 40 Nmm2
- Tegangangesermaksimumpasak
τ max = 嫠㷠σ max
= 嫠㷠40 Nmm㷠
= 20 Nmm㷠
2 Diameter poros diketahui 50 mm dari tabel didapat
w = 16 mm
t = 10mm
dan bila diketahui T = l x w x τ x 焦d = l x 16 x 42 x
a迷d = 16800 l N mm(i)
dan juga T = 靳學恘 x τ x 焦米 =
靳學恘 x 42 x a迷米 = 103 x 學迷恘N铰铰d (ii)
maka dari persamaan (i) dan (ii) didapat
l = 學迷米學迷恘梗铰铰d學恘密迷迷抈铰铰 = 61 31 mm
dan bila diketahui T = l x 缴d x σ x
焦d = l x 學迷d x 70 x
a迷d = 87510 l N mm(iii)
maka dari persamaan (ii) dan (iii) didapat
l = 學迷米學迷恘梗铰铰d密蜜a學迷抈铰铰 = 1177 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
44
maka dimensi pasak adalah w = 16 mm t = 10 mm l = 1177 mm
351 Lubangpasak
Proses penggefrasisan untuk lubangpasakw = 16 mm t = 10 mm l =
1177 mm dengan menggunakan 2 mata frais diameter 5 mm dan 16 mm dua
tahap Bahan poros baja ST 34 Sebelum proses pengefraisan terlebih dahulu
pastikan matafrais tidak dalam keadaan rusak
1 Waktu pengerjaan dengan mata frais 5 mm
Putaran (n) = 150 rpm
Sr = 018
Kedalaman (l) = 10 mm
Waktu untuk sekali pengefraisan
Tm =nSr
ld
30 +
=ĖƼ闹嫩ƼĖ嫠m嫠闹Ė
= 0167 menit
Pengefraisan dilakukan di 4 titik sehingga waktu pengefraisan
= 4 x 0167
= 0668 menit
Waktu setting = 5 menit
Waktu pengefraisan untuk mata frais 5 mm adalah 0668 + 5 = 5668menit
2 Waktu pengefraisan 16 mm dengan mata frais28 mm
Putaran (n) = 150 rpm
Sr = 018
Kedalaman(l) = 10 mm
Waktu untuk sekali pengefraisan
Tm =nSr
ld
30 +
=ĖƼ㷠闹嫩ƼĖ嫠m嫠闹Ė= 038 menit
Pengefraisan dilakukan di 4 titik sehingga waktu pengefraisan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
45
= 4 x 038
= 152 menit
Waktu setting = 5 menit
Waktu pengerjaan untuk mata frais 5 mm adalah 152 + 5 = 652 menit
Waktu total pengerjaan untuk pengefraisan lubang pasak= 12188 menit
atau 13 menit
36 Desain untuk rumah bearing
Untuk diameter bearing 40 mm diameter bor 17 mm lebar bearing 12
mm Dengan no bearing 203 hasil ini didapat dari tabel bearing maka tebal rumah
bearing adalah
Diketahui 逛 = 60 mm ( jarak antar baut)
w = 9465 N
σ ( tegangan bending cast iron) = 15 N桂桂㷠
棍实顺h灌逛2 σ l
棍实顺h94656021512
棍实radic47h25
t = 2175 mm
Untuk diameter bearing 50 mm diameter bor 20 mm lebar bearing 15
mm Dengan nomor bearing 304 hasil ini didapat dari tabel bearing maka tebal
rumah bearing adalah
Diketahui
a =70 mm ( jarak antar baut)
w = 1134 N
σ ( tegangan bending cast iron) = 15 N桂桂㷠
棍实顺h灌逛2 σ l
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
46
棍实顺h11h47021515
棍实税5292
t = 23 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa rumah bearing yang ada pada mesin adalah aman dengan tebal 25 mm
37 Perhitungan Las
Pengelasan yang ada pada kontruksi alat ini terbagi menjadi 2 jenis
untuk bagian rangka adalah las sudut dan las V menggunakan las listrik
Perhitungan kekuatan las pada sambungan tepi padarangka dengan tebal plat 10
mm panjang pengelasan 500 mm sehingga untuk memperhitungkan kekuatan las
ditentukan A dengan
A = 10mm sin 45 500 mm
= 10mm 0707 500 mm
= 3535 mm2
Elektroda yang digunakan E 6013
E 60 = Kekuatan tarik terendah setelah dilaskan adalah 60000 psi atau 420
Nmm2
1 = Posisi pengelasan mendatar vertical atas kepala dan horizontal
3 = Jenis listrik adalah DC poloaritas bolik (DC+) diameter elektroda 5 mm
arus 230 ndash 270 A tegangan 27-29 V
Tegangan yang terjadi pada sambungan adalah
Fmax = ƼĖĖ铺km嫠㷠
= 14715 N
AF max
=s
353551471 N
=s
= 0416 Nmm2
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
47
Tegangan tarik ijin las (st)
st = 05 s ijin
= 05 420 Nmm2
= 210 Nmm2
Karena s pengelasan lts ijin maka pengelasan aman
38 MenentukanKapasitasPenggilasanBatangSorghum
Kapsitaspenggilasan = keliling roll x jumlahputaran
= 2 π r x 40 Rpm
= 2 π 0105 x 40 Rpm
= 26376 mmenit
Kapasitas = kapasitaspenggilasan x beratsorghum x jumlahbatangsorghum
= 263 x 0125 kgm x 10
= 6594 Kgmenit x 60
= 3956 Kgjam
Atau 4000 Kgjam
Makakapasitasmesinpemerasbatangsorghuminiadalah 4000 Kgjam
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
48
BAB IV
PROSES PEMBUATAN ALAT 41 Pembuatan Mesin
Mesin ini dibuat atas kerjasama antara mahasiswa Teknik Universitas
Sebelas Maret dengan bengkel mesin Universitas Sebelas Maret Untuk
menyelesaikannya dibutuhkan waktu 3 bulan dan untuk pengetesan mesin
membutuhkan waktu 1 minggu
411 BahanYang Digunakan
a Dua buah rol dengan diameter 200 mm dan sebuah rol dengan diameter
250 mm sebagai penggilas
b Besi plat dengan tebal 10mm sebagai tempat penghantar nira dan
sorghum
c Besi profil U ukuran 150 x 38 x 38 mm sebagai rangka dan landasan
d Kayu jati ukuran 150 mm x 200 mm sebagai landasan mesin
e Kuningan plat sebagai bantalan geser metal
f Bearing
g Baut M 14 dan M 12 sebagai pengunci bantalan
h Besi diameter 60 mm dan 50 mm sebagai poros
412 Alat Yang Dibutuhkan
a Gergaji
b Mesin bubut
c Mesin bor
d Mesin gerinda
e Mesin las
f Meteran
g Siku mistar baja
h Amplas
i Catthinner
j Kapur
k kuas
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
49
413 Peta Operasi Kerja
Peta operasi kerja adalah Peta Kerja yang menggunakan urutan kerja
dengan jalan membagi pekerjaan tersebut kedalam elemen-elemen operasi
secara detail
Peta Operasi Kerja Pembuatan Roda Gigi dan Roll
Poros Roda Gigi 1 amp 2 Poros Rol 3 4 amp 5 Roda gigi
0-1 0-1 0-1
0-2 0-2 0-2
1-1
1-2
1-3
1-2
1-1
1-1
Di ukur dengan sket match
Operasi Bubut
Pemeriksaan ukuran
0-3
0-4
0-3
0-4
0-3
0-5
Di ukur dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan ukuran
Pembuatan cetakan
Pemeriksaan ukuran
Operasi pengecoran
Di ukur dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan ukuran
Pemeriksaan ukuran
Pemeriksaan ukuran
Operasi mesin bor
Pemeriksaan ukuran
0-4
Operasi mesin gerinda
Pemeriksaan ukuran
1-2
Dirakit
0-5
Proses Perlakuan panas
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
50
Resume
Langkah Kerja Pembuatan Poros Roda Gigi 1 amp 2
- Operasi 1 Proses pengukuran dengan sket match poros yang akan
Dibubut menandainya sesuai dengan ukuran masing-
masing poros
- Operasi 2 Proses pembubutan pada ujung kanan sepanjang 300 mm
dari diameter 70 mm menjadi diameter 65 mm
- Pemeriksaan 1 Diperiksa ukurannya
- Operasi 3 Mengukur dengan menggunakan sket match
- Operasi 4 Dilakukan proses pembubutan pada ujung kiri sepanjang
250 mm dari diameter 70 mm menjadi diameter 65 mm
- Pemeriksaan 2 Diperiksa ukurannya
- Operasi 5 Proses pengefraisan sepanjang 50 mm dengan kedalaman
7mm
- Pemeriksaan 3 Diperiksa ukurannya
Poses pengerjaan
Bahan cast iron grade 15 Oslash70 panjang 555 mm
1 Mengambil bahan dan perlengkapan mesin bubut
2 Mengecek ukuran bahan dan alat bantu yang diperlukan
3 Mempersiapkan mesin bubut dan perlengkapan yang lainya
4 Menyeting pahat dan putaran mesin bubut
5 Menyekam benda kerja sepanjang 180 mm
6 Membubut rata permukaan ujung benda kerja
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
51
7 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadiOslash 65 mm
sepanjang 500 mm
8 Membalik benda kerja
9 Menyekam benda kerja sepanjang 220 mm
10 Memfacing benda kerja sampai benda kerja berukuran panjang 550 mm
11 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadiOslash65 mm
sepanjang250 mm
12 Menganti pahat rata dengan pahat alur
13 Membubut alur benda kerja dengan posisi pahat alur 50 mm dari ujung
benda kerja sedalam 95 mm
14 Mengganti pahat alur dengan pahat rata
15 Melepas benda kerja
Poses pengerjaan
Bahan cast iron grade 15 Oslash 70 panjang 310 mm
1 Mengambil bahan dan perlengkapan mesin bubut
2 Mengecek ukuran bahan dan alat bantu yang diperlukan
3 Mempersiapkan mesin bubut dan perlengkapan yang lainya
4 Menyeting pahat dan putaran mesin bubut
5 Menyekam benda kerja sepanjang 100 mm
6 Membubut rata permukaan ujung benda kerja
7 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadi Oslash 65 mm
sepanjang 150 mm
8 Membalik benda kerja
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
52
9 Menyekam benda kerja sepanjang100 mm
10 Memfacing benda kerja sampai benda kerja berukuran panjang 300 mm
11 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadi Oslash65 mm
sepanjang 160 mm
12 Mengganti pahat rata dengan pahat alur
13 Membubut alur benda kerja dengan posisi pahat alur 50 mm dari ujung
benda kerja sepanjang 78 mm sedalam 95 mm
14 Mengganti pahat alur dengan pahat rata
15 Melepas benda kerja
Langkah Kerja Pembuatan Roda Gigi
- Operasi 1 Proses pengukuran dengan sket match dan meteran untuk
roda gigi yang akan dibuat
- Operasi 2 Proses pembuatan cetakan negative sesuai dengan ukuran
masing-masing roda gigi yang akan dibuat
- Pemeriksaan 1 Diperiksa ukurannya
- Operasi 3 Proses pengecoran dan pembentukan roda gigi
- Operasi 4 Proses penghalusan setelah proses pengecoran
- Operasi 5 Proses perlakuan panas dengan penambahan kadar carbon
untuk meningkatkan tingkat kekerasannya
- Pemeriksaan 2 Diperiksa ukurannya
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
53
Proses pengecoran untuk pembuatan Puli dan Roda Gigi
Gambar 41 Roda gigi lurus
a) Proses awal pembuatan cetakan ini dilakukan dengan terlebih dahulu
membuat model atau Pola dengan posisi model berada pada kedua
bagian cetakan yakni drag dan cope maka model dibuat dari dua keping
kayu (papan) yang digabungkandengan model yang berbentuk bundar
b) Pengerjaan berikutnya ialah pembuatan inti dimana inti (teras) ini dibuat
dari pasir cetak dari jenis Pasir minyak atau pasir kwarsa dengan
campuran minyak nabati
d) Urutan pekerjaan yang harus dilakukan dan dipersiapkan sebelum
pengisian pasir kedalam rangka cetak antara lain
- Menyiapkan plat (papan) landasan
- Tempatkan rangka cetak diatas papan untuk cetakan bawah (drag)
dengan pola inti (kayu) untuk kedudukan inti (teras) pasir
e) Pengisian pasir kedalam rangka cetak
f) Pembuatan saluran dengan cara memasangkan saluran secara tegak lurus
g) Pekerjaan berikutnya ialah menempatkan kembali rangka cetak yakni
menggabungkan kedua cetakan (drag dan cope) pada benda bulat
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
54
simetris ini sebenarnya tidak terlalu sulit dimana yang paling penting
adalah penempatan posisi kedudukan Intinya telah ditempatkan ditengah-
tengah rangka cetak dengan memposisikan lubang cope pada inti serta
posisi pen pengarah dari rangka cetak dalam keadaan sejajar maka posisi
rongga sudah sejajar
h) Proses penuangan merupakan proses yang menentukan keberhasilan
dalam pembentukan benda kerja oleh karena itu didalam pelaksanaannya
harus dilakukan secara hati-hati terutama dalam memperlakukan cetakan
ini Dan yang paling penting lagi dalam proses penuangan ini ialah faktor
keselamatan kerja alat-alat keselamatan kerja seperti sarung tangan
sepatu kaca mata dan lain-lain hendaknya sangat diperhatikan
Gambar 42 Proses penuangan ( Hardi Sujana 2008 )
Langkah Kerja Pembuatan Rumah Bantalan
- Operasi 1 Pengukuran benda kerja untuk rumah bantalan dengan
ukuran 100 mm x 100 mm
- Operasi 2 Proses pemotongan dengan menggunakan mesin las sesuai
dengan yangdirencanakan
- Operasi 3 Pengerjaan penghalusan bekas potongan las dengan
gerinda tangan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
55
- Pemeriksaan 1 Dilakukan pemeriksaan ukuran rumah bantalan
- Operasi 4 Pada bagian rangka yang sudah dilasdiberi tanda titik dan
dibor dengan menggunakan bor tangan untuk menjadi
diameter 80 mm
- Operasi 6 Pemeriksaan ukuran lubang yang telah di bor
Proses Perakitan Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum
Perakitan merupakan tahap terakhir dalam proses perancangan dan
pembuatan suatu mesin atau alat dimana suatu cara atau tindakan untuk
menempatkan dan memasang bagian-bagian dari suatu mesin yang digabung dari
satu kesatuan menurut pasangannya sehingga akan menjadi perakitan mesin yang
siap digunakan sesuai dengan fungsi yang direncanakan
Sebelum melakukan perakitan hendaknya memperhatikan beberapa hal sebagai
berikut
1 Komponen-komponen yang akan dirakit telah selesai dikerjakan dan telah
siap ukuran sesuai perencanaan
2 Komponen-komponen standar siap pakai ataupun dipasangkan
3 Mengetahui jumlah yang akan dirakit dan mengetahui cara pemasangannya
4 Mengetahui tempat dan urutan pemasangan dari masing-masing komponen
yang tersedia
5 Menyiapkan semua alat-alat bantu untuk proses perakitan
Langkah kerja
1 Memasang rol ke- 1 ke- 2 dan ke- 3 pada rangka yang pada kedua
ujungnya terlebih dahulu dipasang bantalan
2 Memasang roda gigi pada poros rol 1 2 dan 3 kemudian dipasak
3 Memasang roda gigi pada sisi luar poros rol kemudian dipasak
4 Memasang poros transmisi pada rangka yang kedua ujungnya dipasangi
bantalan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
56
5 Memasang puli roda gigi pinion dan roda gigi pada poros transmisi
kemudian dipasak
6 Mengecek semua kondisi sambungan dan pergerakan dari roda-roda gigi
42 Perawatan Alat
Perawatan adalah suatu kegiatan atau pekerjaan yang bertujuan untuk
memperpanjang umur mesin Dengan adanya perawatan diharapkan mesin dapat
selalu dalam kondisi siap pakai dan bekerja dengan baik Jenis perawatan tersebut
adalah mengupayakan pencegahan kerusakan sedini mungkin dengan cara
perawatan secara rutin maupun secara berkala
Adapun alasan-alasan yang mendasari diperlukannya perawatan adalah
a Mesin lebih tahan lama dan berfungsi dengan baik
b Menghindari kerusakan sedini mungkin
c Mengurangi penggantian komponen yang rusak dikarenakan sering
dalam pemakaian
Pemeliharaan alat ini mencakup seluruh rangkaian dan komponen mesin pemeras
sorghum yang meliputi
1 Poros dan Rol
Hal-hal yang perlu dilakukan dalam pemeliharaan poros dan rol adalah
a Rol setelah selesai digunakan dibersihkan dari sisa-sisa kotoran dan cairan
yang masih menempel
b Antara poros dan bearing diberi pelumas agar dapat berputar dengan lancar
2 Roda gigi
Hal-hal yang dilakukan untuk perawatan roda gigi
a Melumasi roda gigi tersebut supaya gesekannya dapat lebih halus dan
tidak cepat aus
b Setiap selesai digunakan roda gigi harus dibersihkan dan dicek untuk
mengetahui keadaan gigi-giginya
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
57
3 Rangka
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan rangka adalah
a Mengecat rangka untuk menghindari karat dan keropos
b Membersihkan rangka setelah digunakan untuk menggilas tebu
c Memeriksa sambungan las pada rangka secara berkala
4 Bantalan
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan bantalan
a Melumasi bantalan dengan grease
b Dalam penggunaan apabila perputaran poros dan rol terasa berat dan
suaranya agak kasar maka harus dicek keadaan bantalannya masih dalam
keadaan baik atau tidak
5 Puli dan sabuk
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan puli dan sabuk
a Memeriksa sabuk sebelum digunakan untuk memeras batang sorghum
b Setelah selesai digunakan membersihkan puli dan sabuk dari kotoran dan
debu
6 Diesel
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan diesel
a Mengecek selalu kondisi air pendingin pada mesin diesel
b Mengecek putaran mesin diesel apakah stabil atau tidaknya bila tidak
segera melakukan pengecekan mesin diesel secara menyeluruh
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
58
43 Analisa Biaya Komponen Mesin
Tabel 41 a Biaya Komponen Mesin
No Jenis Komponen Jumlah Harga satuan (Rp)
Harga (Rp)
1 Gear Oslash 20 l = 15 cm 3 30 kg 20000 kg 1800000 2 Gear Oslash 10 l = 10 cm 2 40 kg 20000 kg 1600000 3 Pulley Oslash 100 l = 15 cm 1 100 kg 20000 kg 2000000 4 Gear Oslash 80 l = 15 cm 1 120 kg 20000 kg 2400000 5 Gear Oslash 60 l = 15 cm 1 80 kg 20000 kg 1600000 6 Roller Oslash 20 p = 35 cm 2 60 kg 20000 kg 2400000 7 Roller Oslash 22 l = 15 cm 1 80 kg 20000 kg 1600000 8 Poros penggerak roda gigi 2 20 kg 20000 kg 800000 9 Poros roller 3 15 kg 20000 kg 900000 10 Pasak p=15x1x1 cm 1022000 220000
11 Baut Oslash 26 mm Baut besar untuk dudukan
8 10000 80000
12 Baut Oslash 26 mm Baut pengunci roller
4 15000 60000
13 Plat U p= 10x6x1cm 10m 70000 700000
14 Baut Oslash 22 mm Baut pengunci roda gigi
8 10000 80000
15 Baut Oslash 24 mm Baut penyetel horisontal
2 15000 30000
16 Bearing roller Oslash 40 mm 680000 480000 17 Bearing gear Oslash 50 mm 2 110000 220000 18 Bantalan jati 1000000
19 Beaya Transport mesin dari kudus
750000
20 Beaya lain-lain 250000 Total dana 18980000
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
59
b Honor Teknisi
No Nama Anggaran Waktu Biaya (Rp)
Total (Rp)
1 Honor Teknisi pembuatan 3 buah roller (1 orang )
1 bulan 600000 600000
2 Honor Teknisi pembuatan 5 buah roda gigi pinion (1orang )
2 minggu
600000 600000
3 Honor Teknisi pembuatan 2 buah roda gigi besar (1 orang )
2 minggu
500000 500000
4 Honor Teknisi pembuatan 1 buah pulley (1 orang )
2 minggu
300000 300000
5 Honor Teknisi pembuatan 3 buah mantel roller (1 orang )
3 minggu
1200000 1200000
Total 3200000
Biaya total pembuatan mesin pemeras batang sorghum
Biaya teknisi Rp 320000000
Biaya komponen mesin Rp 1898000000 +
Rp 2218000000
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
60
BAB V
PENUTUP
51 Kesimpulan
Dari hasil Re-Kalkulasi Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum ini
dapat disimpulkan
1 Mesin pemeras batang sorghum ini bekerja dengan menggunakan
penggerak diesel dengan daya 24 hP dan putaran 1420 Rpm
2 Mesin Pemeras Batang Sorghum ini memiliki kapasitas 4000 kgjam
3 Total biaya untuk membuat Mesin Pemeras Batang Sorghum sebesar
Rp22180000-
4 Mesin Pemeras Batang Sorghum ini memiliki tiga buah roller dengan
putaran 40 Rpm dan tiga tingkatan sistem transmisi dengan tiga buah
poros penyangga
52 Saran
Terkait dengan referensi dan data yang didapat masih kurang maka
perhitungan dilakukan dengan asumsi data sehingga bila dilakukan perhitungan
ulang jawaban yangdiasumsikan masih kurang akurat dan kurang tepat
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
61
DAFTAR PUSTAKA
J E Shigley dan Larry D M 1995 ldquoPerancanaan Teknik Mesinrdquo jilid II Edisi
keempat ErlanggaJakarta
Jutz H dan Scharkus E 1996 ldquo Westerman Table for The Metal Traderdquo New
Delhi Weley Eastern Limited
Khurmi RS amp Gupta JK 2002 Machine DesignSCHadamp Company LTD
Ram Nagar-New Delhi
Popov EP 1996 Mekanika Teknik (Machine of Material) Erlangga Jakarta
Sato T dan N Sugiarto H 1994 ldquoMenggambar Mesin Menurut Standart Isordquo PT
Pradya Paramita jakarta
Sularso dan Suga K 1987 Dasar dan PemilihanElemenMesin Cetakankeenam
PradnyaParamitha Jakarta
KenyonWdanGinting D 1985 Dasar-dasarPengelasanErlangga Jakarta
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
25
Untuksabukterbuka sudutsinggung yang terjadiantarasabukdanpuli
Sin x
dd
x
rr
21212 -
=-
=a
= Ė行k闹能Ėi㷠i
a = 滚轨柜能嫠00495
= 283deg
Sudut kontak puli pada motor
θ = (180deg ndash 2 α) 180p
= (180deg ndash 2 283deg) 180
143
= (17434deg) 01744
= 304rad
Sudut kontak puli pada roda gigi
θ = (180deg+ 2 α) 180p
= (180deg + 2 283deg) 180
143
= (18566deg) 01744= 304 rad
4 Koefisien gesekan
micro = 054 ndash d恘學ad恘嫩剿
= 054 ndash d恘學ad恘嫩d幂蜜d
= 054 ndash d恘學密d米d
= 054 - 0233= 03
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
26
MenghitungBesarnyaKapasitasMesinPemerasBatangSorghum
Luassatubatangsorghum故实挥辊㷠
= 314 (12)2
= 452 16 mm2
Luassepuluhbatangsorghum = 452 16 mm2 x 10 batang
= 4521 6 mm2
Gaya pemerasanadalah
(Ft) = 鸟拟
= 嫠㷠iĖƼi念鸟狞i闹㷠嫠o弄弄潜
= 274kN
Gaya perasdengansudut 70
Ft = 2740 N cos 70
= 8375 N
Kemudianuntukmenentukandaya yang
diperlukanpadamesinpemerastebuiniadalahsebagaiberikut
Torsi padarolatas
T = Gaya x frac12 diameter
= 8375N x 0105 m
= 8775Nm
Dayauntukmemutarrol
P =m行行闹娘弄诺㷠π诺iĖoĖ
= 36738 watt
= Ƽo行Ƽm糯狞疟疟行io
= 492 HP
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
27
Perbandingantranmisi
1 Motor Puli A ΰ嫠ΰ㷠 = 劈㷠劈嫠
N2 = 嫠i㷠Ė铺i嫠行k闹
= 73232 Rpm
2 Puli B - Pinion C
Satuporos maka NA = NC
NA = 73232 Rpm
3 Pinion C ndash Roda Gigi D
ND = 劈品ΰ品劈劈
=嫠㷠i行Ƽ㷠Ƽ㷠破颇屏oĖi
= 15035Rpm
4 Roda Gigi D ndash Pinion E
Satuporosmaka ND=NE
ND = 15035Rpm
5 Pinion E ndash Roda Gigi F
NF = 劈琵ΰ琵劈毗
= 嫠闹ĖƼ闹㷠嫠闹m嫠㷠
= 398 Rpm 40 ࡨ Rpm
Torsi padarodagigiOslash 875 mm
T =鸟诺oĖ㷠胚诺iĖ
= Ƽo行Ƽm诺oĖ㷠气铺iĖ
= 8775Nm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
28
DayauntukmemutarporosrodagigiOslash 875 mm
P = 孽诺㷠π诺娘oĖ
= m行行闹诺㷠π诺嫠闹ĖoĖ
= 16734 watt
Torsipadaporospuli
T = 鸟诺oĖ㷠胚诺娘
= 嫠o行Ƽi诺oĖ㷠胚诺行ƼĖ
= 234Nm
Dayauntukmemutarporospuli
P = 孽诺㷠π诺娘oĖ
= 㷠Ƽi诺㷠π诺行ƼĖoĖ
= 17904 watt
= 嫠行kĖi糯狞疟疟行io
asymp 24 HP
Olehkarenaitu kitamengambil diesel dengandaya 24 HP
Daya yang ditransmisikan P = 24 HP
17904 W = Ῠ馆嫠石馆㷠) v = Ῠ馆嫠石馆㷠) 2972 馆嫠 石馆㷠 = 嫠行kĖi㷠k行㷠
馆嫠 石馆㷠 = 60242棺 (i)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
29
딸轨v硅棍逛闺锅轨 23 log 足飘前飘潜卒 = 幌嫠凰嫠 实0h果h04 实0912
log dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig
2
1
T
T = Ėk嫠㷠㷠Ƽ
log dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig
2
1
T
T = 0397
dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig
2
1
T
T = 249 (ii)
Dari persamaan (i) dan (ii) 60242十馆㷠馆㷠 实249
60242 + 馆㷠 = 249馆㷠
60242 = 149 馆㷠 馆㷠 = 40438 N 馆嫠 石404h棺实60242棺 馆嫠 = 100672 N
5 Massa per meter panjang sabuk (m)
m = Area x Panjang x Densitas
= A x 9886m x 1140kgm3= 9886 A kgm2
6 Gaya tarik sentrifugal (Tc)
Tc = m x V2
= 9886 A kgm2x (2972ms)2
= 9886 A x 8832784 N
= 873210o A N
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
30
7 Gaya tarik total
T = T1+ Tc
= 100672N+873210o A N (iii)
8 Gaya tarik maksimum pada sabuk (T)
T = As
= 410o A N (iv)
Dari persamaan (iii) dan (iv)
100672N+873210o A N = 410o A N
4732 10o A N = 100672 N
A = 212747 10能o桂㷠
A = 212747桂桂㷠
9 Daya yang ditransmisikan sabuk pada kecepatan v = 2935ms
P = )( 21 TT - v
= (100672 Nndash 40438N)2935 ms
= 17678679watt
= 2370 hP
v Daya yang ditransmisikan hanya 2370 hP hal ini dikarenakan pada
saat sabuk berputar terjadi selip antara sabuk dengan puli oleh karena itu daya
yang ditransmisikan tidak 24 hP
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
31
33 PerhitunganRoda Gigi
1 Dalam menghitung roda gigi AElig 124 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 8 mm
- Jumlah gigi (Z) 11
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 8 mm
= 2512 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 8 + 025 x 8 mm
= 18 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 8 mm x 11
= 88 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 88 mm ndash 2 (8mm + 025 x 8mm)
= 60 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 88 mm + 36 mm= 124 mm
f Adendum 1 m 8 mm
g Dedendum 125 m 10 mm
h Working depth 2 m 16 mm
i Total depth 225 m 18 mm
j Filled radius at root 04 m 32 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
32
2 Dalam menghitung roda gigi AElig875 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 14 mm
- Jumlah gigi (Z) 58
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 14 mm
= 4396 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 14 + 025 x 14 mm
= 315 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 14 mm x 58
= 812 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 812 mm ndash 2 (14 mm + 025 x 14 mm)
= 777 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 812 mm + 63 mm
= 875 mm
f Adendum 1 m 14 mm
g Dedendum 125 m 17 mm
h Working depth 2 m 28 mm
i Total depth 225 m 315 mm
j Filled radius at root 04 m 56 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
33
3 Dalam menghitung roda gigi AElig215 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 10 mm
- Jumlah gigi (Z) 17
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 10 mm
= 314 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 10 + 025 x 10 mm
= 225 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 10 mm x 17
= 170 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 170 mm ndash 2 (10 mm + 025 x 10 mm)
= 145 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 170 mm + 45 mm)
= 215 mm
f Adendum 1 m 10 mm
g Dedendum 125 m 125 mm
h Working depth 2 m 20 mm
i Total depth 225 m 225 mm
j Filled radius at root 04 m 4 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
34
4 Dalam menghitung roda gigi AElig604 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 8 mm
- Jumlah gigi (Z) 71
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 8 mm
= 2512 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 8 + 025 x 8 mm
= 18 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 8 mm x 71
= 568 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 568 mm ndash 2 (8 mm + 025 x 8 mm)
= 548 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 568 mm + 36 mm)
= 604 mm
f Adendum 1 m 8 mm
g Dedendum 125 m 10 mm
h Working depth 2 m 16 mm
i Total depth 225 m 18 mm
j Filled radius at root 04 m 32 mm
331 Menghitung Kekuatan Roda Gigi
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
35
1 kekuatan roda gigi AElig124 yang berfungsi sebagai pinion
a menghitung kecepatan pinion
Dalam menghitung kecepatan dari pinion dibutuhkan data-data
sebagai berikut
- Modul (m) 8 mm
- Jumlah gigi dari pinion (Tp) 11
- Jumlah putaran dari roda gigi pinion (柜颇) 124 rpm
- Jumlah gigi dari roda gigi (馆啤) 71
- Allowable Static Stress (fo) lampiran 4 105 kg桂桂㷠
- Lebar muka gigi (b) 15708 mm
- Faktor keamanan (Cs) lampiran 5 125
Kecepatan dari pinion adalah 惯 实挥果딸贵果柜贵100
实挥果桂果馆贵果柜贵100
实挥果8果11果124100
= 34264 mmenit
= 57 m detik
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
36
34 Desain Poros Roda Gigi
DesainPorosPulidanRodaGigi Pinion Dengan Gear
Diketahui P = 24 PK = 17904 watt T1 = 100672 N
N = 730 Rpm T2 = 40438 N
T1 T2 实25世
WGear = 3924 N
WPuli = 106635 N
σ = 40 Mpa = 40 N mm世 2
Km = 2
Kt = 2
DGear = 124 mm =RGear = 63 mm
DPuli = 795 mm = RPully = 3975 mm
Maka torsi yang di transmisikanoleh shaft
T = 鸟时oĖ㷠胚娘 实 嫠行kĖi时oĖ㷠胚时行ƼĖ = 234 Nm =234000Nmm
Bebankebawah vertical porospadapuli
= T1 + T2 + Wpuli =(100672 +40438 + 106635) N
= 247745 N
Torsi pada gear samapadaporos makabeban vertical keatasporospada gear
Ft = 孽捏扭泞狞暖实 㷠Ƽi时嫠Ė遣o㷠
= 39 x 103 N
Total bebanvertikalkeataspadaporos
Ft ndash Wgear = 3900 ndash 3924 = 386076 N
RC
386076 N
247745 N
RD
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
37
Dari momen di D
RC x 270 = 386076 x 380 + 247745 x 110
RC = 嫠io行Ėmmm嫩㷠行㷠闹嫠k闹㷠行Ė
RC = 6443 N
RD + 386076 = RC + 247745 N
RD = 6443 + 247745- 386076
RD = 110479 N
BM di gear danpuli = 0
BM di A = 386076 110 = 4246836 Nmm
BM di B = 247745 110 = 2715195 Nmm
BM maksimum di A maka M = MA = 4247 10Ƽ Nmm
Moment punter equvivalen
Te = 税ῨKm 时M邹㷠十ῨKt 时T邹㷠
= 税Ῠ2时4247 时10Ƽ邹㷠 十Ῠ2时24h时10Ƽ邹㷠
= 税721480h6 时10o 十2h6196 时10o
= 税957676h6 时10o
= 9786 10Ƽ Nmm
Te = 胚嫠o τ时dƼ
9786 10Ƽ = 气嫠o 时40딸h
dƼ = 12466242
d = 4995mm atau 50 mm
Diameter yang digunakan 50 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa poros pada mesin
dengan diameter 60 mm aman karena melebihi diameter yang diperlukan
yaitu 50 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
38
Gambar 32DesainPorosPulidanRoda Gigi Pinion
B C D
110 270
A C
BD
A
A
A
C D
B
B
D C
B
CD
(a) Space Diagram
(e) BM Diagram
(d) NFD
(c) SFD
(b) Torsi Diagram 234x103 Nmm
1241845Nmm
3048155Nmm
3924 N 106635 N
112895 N 277105 N
A B
110
Pinion Puli
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
39
DesainPorosRoda Gigi Pinion Dengan Gear
Diketahui T = 234x103Nmm
N = 150 Rpm
AC = 85 mm
BD = 85 mm
Dc = 215 mm = Rc = 175 mm
Dd = 604 mm = Rd = 302 mm
AB =290 mm
σ = 84 Nmm2
τ = 40 Mpa = 40 Nmm2
Θc = 80o
Wd = 810 N
Θc = 72o
Wc = 108 N
Km = 2
Kt = 2
Daya yang ditransmisikan
P x 60 = T2πN
P = 㷠Ƽi诺嫠Ėsup3㷠胚嫠闹ĖoĖ
= 36738 Kw
Karena Torsi kebawah di C dan di D sama Maka gayatangensialdigearC
FtC = 孽捏宁 =
㷠Ƽi诺嫠Ėsup3嫠行闹
= 1337 N
Ftcrsquo = 嫠ƼƼ行虐纽c嫠m
=4327 N
Gaya total kebawah di C = Ftc + Wc=4327 N + 108 N = 4435 N
Gaya tangensial gear D
FtD = 孽捏拧 =
㷠Ƽi诺嫠Ėsup3ƼĖ㷠 = 7748 N
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
40
Ftdrsquo = 行行im虐纽c嫠Ė
= 行行imĖ嫠om = 4612 N
Gaya total kebawah di C = FtD + WD=4612 N + 810 N = 5422 N
Maka RAdan RB = Reaksipada A dan B
RA + RB = 5422 N + 4435 N
= 9857 N
Momen di A
RB x 290 = 5422 x 205 + 4435 x 85
RB = 嫠嫠嫠嫠闹嫠Ė嫩Ƽ行ok行闹㷠kĖ
RB = 5133 N
RA = 9857 ndash 5133 = 4724 N
BM di C
MC = RA x 85
= 4724 x 85
= 401540Nmm
BM di D
MD = RB x 85
= 5133 x 85
= 436305Nmm
Maximum bending momen
M = MD = 436305Nmm
A
C D
B120
290
RB RA
5422 N 4435 N
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
41
MomenPuntirEquivalent
Te = 税ῨKmxM邹sup2十ῨKtxT邹sup2 = 税Ῠ2x4h6h05邹㷠 十Ῠ2x2h4≯10Ƽ邹sup2 = 税76x10嫠嫠 十219x10嫠嫠
= 税979x10嫠Ė
= 989 x 10闹 Nmm
989 x 10闹 Nmm = 气嫠o xτxdsup3
dsup3 = 1129275
d asymp 50 mm
untuk Equivalent bending momen ( Me)
Me = 嫠㷠 揍KmxM 十税ῨKwxM邹㷠十ῨKtxT邹] = 嫠㷠 揍Ῠ2x4h6h05邹十9890000] = 嫠㷠 1861610
= 930805Nmm
930805 Nmm= 气Ƽ㷠 xσbxdsup3
dsup3 = 1129275
d = 48 mm
darikedua diameter tersebutdiambil yang paling besar
d = 50 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa poros pada mesin
dengan diameter 65 mm aman karena melebihi diameter yang diperlukan
yaitu 50 mm Namun sebaiknya diameter poros yang digunakan adalah 60
mm tidak terlalu besar melebihi 50 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
42
3
A B
C D
120
290
A C
BD
A
A
A C D
B
B
D CB
C D
(a) Space Diagram
(e) BM Diagram
(d) NFD
(c) SFD
(b) Torsi Diagram 234x103 Nmm
436305 Nmm 401540 Nmm
4435N 5422N
5113 N 4724 N
Gambar 33DesainPorosRoda Gigi Pinion Dengan Gear
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
43
35 Menentukan Dimensi pasak
Pasakdigunakanuntukmenahangaya geser antara poros dengan rol
maupun poros dengan gear Bahanpasakterbuatdari ST 42
kekuatanbahandiketahuikekuatangesersebesar τ=40
Nmm2dankekuatantariksebesar
σ= 70 Nmm2
1 Kekuatanijin pasak
- Tegangantarikmaksimumpasak
σu = 70 Nmm2
σmax =σy
= 40 Nmm2
- Tegangangesermaksimumpasak
τ max = 嫠㷠σ max
= 嫠㷠40 Nmm㷠
= 20 Nmm㷠
2 Diameter poros diketahui 50 mm dari tabel didapat
w = 16 mm
t = 10mm
dan bila diketahui T = l x w x τ x 焦d = l x 16 x 42 x
a迷d = 16800 l N mm(i)
dan juga T = 靳學恘 x τ x 焦米 =
靳學恘 x 42 x a迷米 = 103 x 學迷恘N铰铰d (ii)
maka dari persamaan (i) dan (ii) didapat
l = 學迷米學迷恘梗铰铰d學恘密迷迷抈铰铰 = 61 31 mm
dan bila diketahui T = l x 缴d x σ x
焦d = l x 學迷d x 70 x
a迷d = 87510 l N mm(iii)
maka dari persamaan (ii) dan (iii) didapat
l = 學迷米學迷恘梗铰铰d密蜜a學迷抈铰铰 = 1177 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
44
maka dimensi pasak adalah w = 16 mm t = 10 mm l = 1177 mm
351 Lubangpasak
Proses penggefrasisan untuk lubangpasakw = 16 mm t = 10 mm l =
1177 mm dengan menggunakan 2 mata frais diameter 5 mm dan 16 mm dua
tahap Bahan poros baja ST 34 Sebelum proses pengefraisan terlebih dahulu
pastikan matafrais tidak dalam keadaan rusak
1 Waktu pengerjaan dengan mata frais 5 mm
Putaran (n) = 150 rpm
Sr = 018
Kedalaman (l) = 10 mm
Waktu untuk sekali pengefraisan
Tm =nSr
ld
30 +
=ĖƼ闹嫩ƼĖ嫠m嫠闹Ė
= 0167 menit
Pengefraisan dilakukan di 4 titik sehingga waktu pengefraisan
= 4 x 0167
= 0668 menit
Waktu setting = 5 menit
Waktu pengefraisan untuk mata frais 5 mm adalah 0668 + 5 = 5668menit
2 Waktu pengefraisan 16 mm dengan mata frais28 mm
Putaran (n) = 150 rpm
Sr = 018
Kedalaman(l) = 10 mm
Waktu untuk sekali pengefraisan
Tm =nSr
ld
30 +
=ĖƼ㷠闹嫩ƼĖ嫠m嫠闹Ė= 038 menit
Pengefraisan dilakukan di 4 titik sehingga waktu pengefraisan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
45
= 4 x 038
= 152 menit
Waktu setting = 5 menit
Waktu pengerjaan untuk mata frais 5 mm adalah 152 + 5 = 652 menit
Waktu total pengerjaan untuk pengefraisan lubang pasak= 12188 menit
atau 13 menit
36 Desain untuk rumah bearing
Untuk diameter bearing 40 mm diameter bor 17 mm lebar bearing 12
mm Dengan no bearing 203 hasil ini didapat dari tabel bearing maka tebal rumah
bearing adalah
Diketahui 逛 = 60 mm ( jarak antar baut)
w = 9465 N
σ ( tegangan bending cast iron) = 15 N桂桂㷠
棍实顺h灌逛2 σ l
棍实顺h94656021512
棍实radic47h25
t = 2175 mm
Untuk diameter bearing 50 mm diameter bor 20 mm lebar bearing 15
mm Dengan nomor bearing 304 hasil ini didapat dari tabel bearing maka tebal
rumah bearing adalah
Diketahui
a =70 mm ( jarak antar baut)
w = 1134 N
σ ( tegangan bending cast iron) = 15 N桂桂㷠
棍实顺h灌逛2 σ l
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
46
棍实顺h11h47021515
棍实税5292
t = 23 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa rumah bearing yang ada pada mesin adalah aman dengan tebal 25 mm
37 Perhitungan Las
Pengelasan yang ada pada kontruksi alat ini terbagi menjadi 2 jenis
untuk bagian rangka adalah las sudut dan las V menggunakan las listrik
Perhitungan kekuatan las pada sambungan tepi padarangka dengan tebal plat 10
mm panjang pengelasan 500 mm sehingga untuk memperhitungkan kekuatan las
ditentukan A dengan
A = 10mm sin 45 500 mm
= 10mm 0707 500 mm
= 3535 mm2
Elektroda yang digunakan E 6013
E 60 = Kekuatan tarik terendah setelah dilaskan adalah 60000 psi atau 420
Nmm2
1 = Posisi pengelasan mendatar vertical atas kepala dan horizontal
3 = Jenis listrik adalah DC poloaritas bolik (DC+) diameter elektroda 5 mm
arus 230 ndash 270 A tegangan 27-29 V
Tegangan yang terjadi pada sambungan adalah
Fmax = ƼĖĖ铺km嫠㷠
= 14715 N
AF max
=s
353551471 N
=s
= 0416 Nmm2
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
47
Tegangan tarik ijin las (st)
st = 05 s ijin
= 05 420 Nmm2
= 210 Nmm2
Karena s pengelasan lts ijin maka pengelasan aman
38 MenentukanKapasitasPenggilasanBatangSorghum
Kapsitaspenggilasan = keliling roll x jumlahputaran
= 2 π r x 40 Rpm
= 2 π 0105 x 40 Rpm
= 26376 mmenit
Kapasitas = kapasitaspenggilasan x beratsorghum x jumlahbatangsorghum
= 263 x 0125 kgm x 10
= 6594 Kgmenit x 60
= 3956 Kgjam
Atau 4000 Kgjam
Makakapasitasmesinpemerasbatangsorghuminiadalah 4000 Kgjam
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
48
BAB IV
PROSES PEMBUATAN ALAT 41 Pembuatan Mesin
Mesin ini dibuat atas kerjasama antara mahasiswa Teknik Universitas
Sebelas Maret dengan bengkel mesin Universitas Sebelas Maret Untuk
menyelesaikannya dibutuhkan waktu 3 bulan dan untuk pengetesan mesin
membutuhkan waktu 1 minggu
411 BahanYang Digunakan
a Dua buah rol dengan diameter 200 mm dan sebuah rol dengan diameter
250 mm sebagai penggilas
b Besi plat dengan tebal 10mm sebagai tempat penghantar nira dan
sorghum
c Besi profil U ukuran 150 x 38 x 38 mm sebagai rangka dan landasan
d Kayu jati ukuran 150 mm x 200 mm sebagai landasan mesin
e Kuningan plat sebagai bantalan geser metal
f Bearing
g Baut M 14 dan M 12 sebagai pengunci bantalan
h Besi diameter 60 mm dan 50 mm sebagai poros
412 Alat Yang Dibutuhkan
a Gergaji
b Mesin bubut
c Mesin bor
d Mesin gerinda
e Mesin las
f Meteran
g Siku mistar baja
h Amplas
i Catthinner
j Kapur
k kuas
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
49
413 Peta Operasi Kerja
Peta operasi kerja adalah Peta Kerja yang menggunakan urutan kerja
dengan jalan membagi pekerjaan tersebut kedalam elemen-elemen operasi
secara detail
Peta Operasi Kerja Pembuatan Roda Gigi dan Roll
Poros Roda Gigi 1 amp 2 Poros Rol 3 4 amp 5 Roda gigi
0-1 0-1 0-1
0-2 0-2 0-2
1-1
1-2
1-3
1-2
1-1
1-1
Di ukur dengan sket match
Operasi Bubut
Pemeriksaan ukuran
0-3
0-4
0-3
0-4
0-3
0-5
Di ukur dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan ukuran
Pembuatan cetakan
Pemeriksaan ukuran
Operasi pengecoran
Di ukur dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan ukuran
Pemeriksaan ukuran
Pemeriksaan ukuran
Operasi mesin bor
Pemeriksaan ukuran
0-4
Operasi mesin gerinda
Pemeriksaan ukuran
1-2
Dirakit
0-5
Proses Perlakuan panas
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
50
Resume
Langkah Kerja Pembuatan Poros Roda Gigi 1 amp 2
- Operasi 1 Proses pengukuran dengan sket match poros yang akan
Dibubut menandainya sesuai dengan ukuran masing-
masing poros
- Operasi 2 Proses pembubutan pada ujung kanan sepanjang 300 mm
dari diameter 70 mm menjadi diameter 65 mm
- Pemeriksaan 1 Diperiksa ukurannya
- Operasi 3 Mengukur dengan menggunakan sket match
- Operasi 4 Dilakukan proses pembubutan pada ujung kiri sepanjang
250 mm dari diameter 70 mm menjadi diameter 65 mm
- Pemeriksaan 2 Diperiksa ukurannya
- Operasi 5 Proses pengefraisan sepanjang 50 mm dengan kedalaman
7mm
- Pemeriksaan 3 Diperiksa ukurannya
Poses pengerjaan
Bahan cast iron grade 15 Oslash70 panjang 555 mm
1 Mengambil bahan dan perlengkapan mesin bubut
2 Mengecek ukuran bahan dan alat bantu yang diperlukan
3 Mempersiapkan mesin bubut dan perlengkapan yang lainya
4 Menyeting pahat dan putaran mesin bubut
5 Menyekam benda kerja sepanjang 180 mm
6 Membubut rata permukaan ujung benda kerja
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
51
7 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadiOslash 65 mm
sepanjang 500 mm
8 Membalik benda kerja
9 Menyekam benda kerja sepanjang 220 mm
10 Memfacing benda kerja sampai benda kerja berukuran panjang 550 mm
11 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadiOslash65 mm
sepanjang250 mm
12 Menganti pahat rata dengan pahat alur
13 Membubut alur benda kerja dengan posisi pahat alur 50 mm dari ujung
benda kerja sedalam 95 mm
14 Mengganti pahat alur dengan pahat rata
15 Melepas benda kerja
Poses pengerjaan
Bahan cast iron grade 15 Oslash 70 panjang 310 mm
1 Mengambil bahan dan perlengkapan mesin bubut
2 Mengecek ukuran bahan dan alat bantu yang diperlukan
3 Mempersiapkan mesin bubut dan perlengkapan yang lainya
4 Menyeting pahat dan putaran mesin bubut
5 Menyekam benda kerja sepanjang 100 mm
6 Membubut rata permukaan ujung benda kerja
7 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadi Oslash 65 mm
sepanjang 150 mm
8 Membalik benda kerja
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
52
9 Menyekam benda kerja sepanjang100 mm
10 Memfacing benda kerja sampai benda kerja berukuran panjang 300 mm
11 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadi Oslash65 mm
sepanjang 160 mm
12 Mengganti pahat rata dengan pahat alur
13 Membubut alur benda kerja dengan posisi pahat alur 50 mm dari ujung
benda kerja sepanjang 78 mm sedalam 95 mm
14 Mengganti pahat alur dengan pahat rata
15 Melepas benda kerja
Langkah Kerja Pembuatan Roda Gigi
- Operasi 1 Proses pengukuran dengan sket match dan meteran untuk
roda gigi yang akan dibuat
- Operasi 2 Proses pembuatan cetakan negative sesuai dengan ukuran
masing-masing roda gigi yang akan dibuat
- Pemeriksaan 1 Diperiksa ukurannya
- Operasi 3 Proses pengecoran dan pembentukan roda gigi
- Operasi 4 Proses penghalusan setelah proses pengecoran
- Operasi 5 Proses perlakuan panas dengan penambahan kadar carbon
untuk meningkatkan tingkat kekerasannya
- Pemeriksaan 2 Diperiksa ukurannya
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
53
Proses pengecoran untuk pembuatan Puli dan Roda Gigi
Gambar 41 Roda gigi lurus
a) Proses awal pembuatan cetakan ini dilakukan dengan terlebih dahulu
membuat model atau Pola dengan posisi model berada pada kedua
bagian cetakan yakni drag dan cope maka model dibuat dari dua keping
kayu (papan) yang digabungkandengan model yang berbentuk bundar
b) Pengerjaan berikutnya ialah pembuatan inti dimana inti (teras) ini dibuat
dari pasir cetak dari jenis Pasir minyak atau pasir kwarsa dengan
campuran minyak nabati
d) Urutan pekerjaan yang harus dilakukan dan dipersiapkan sebelum
pengisian pasir kedalam rangka cetak antara lain
- Menyiapkan plat (papan) landasan
- Tempatkan rangka cetak diatas papan untuk cetakan bawah (drag)
dengan pola inti (kayu) untuk kedudukan inti (teras) pasir
e) Pengisian pasir kedalam rangka cetak
f) Pembuatan saluran dengan cara memasangkan saluran secara tegak lurus
g) Pekerjaan berikutnya ialah menempatkan kembali rangka cetak yakni
menggabungkan kedua cetakan (drag dan cope) pada benda bulat
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
54
simetris ini sebenarnya tidak terlalu sulit dimana yang paling penting
adalah penempatan posisi kedudukan Intinya telah ditempatkan ditengah-
tengah rangka cetak dengan memposisikan lubang cope pada inti serta
posisi pen pengarah dari rangka cetak dalam keadaan sejajar maka posisi
rongga sudah sejajar
h) Proses penuangan merupakan proses yang menentukan keberhasilan
dalam pembentukan benda kerja oleh karena itu didalam pelaksanaannya
harus dilakukan secara hati-hati terutama dalam memperlakukan cetakan
ini Dan yang paling penting lagi dalam proses penuangan ini ialah faktor
keselamatan kerja alat-alat keselamatan kerja seperti sarung tangan
sepatu kaca mata dan lain-lain hendaknya sangat diperhatikan
Gambar 42 Proses penuangan ( Hardi Sujana 2008 )
Langkah Kerja Pembuatan Rumah Bantalan
- Operasi 1 Pengukuran benda kerja untuk rumah bantalan dengan
ukuran 100 mm x 100 mm
- Operasi 2 Proses pemotongan dengan menggunakan mesin las sesuai
dengan yangdirencanakan
- Operasi 3 Pengerjaan penghalusan bekas potongan las dengan
gerinda tangan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
55
- Pemeriksaan 1 Dilakukan pemeriksaan ukuran rumah bantalan
- Operasi 4 Pada bagian rangka yang sudah dilasdiberi tanda titik dan
dibor dengan menggunakan bor tangan untuk menjadi
diameter 80 mm
- Operasi 6 Pemeriksaan ukuran lubang yang telah di bor
Proses Perakitan Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum
Perakitan merupakan tahap terakhir dalam proses perancangan dan
pembuatan suatu mesin atau alat dimana suatu cara atau tindakan untuk
menempatkan dan memasang bagian-bagian dari suatu mesin yang digabung dari
satu kesatuan menurut pasangannya sehingga akan menjadi perakitan mesin yang
siap digunakan sesuai dengan fungsi yang direncanakan
Sebelum melakukan perakitan hendaknya memperhatikan beberapa hal sebagai
berikut
1 Komponen-komponen yang akan dirakit telah selesai dikerjakan dan telah
siap ukuran sesuai perencanaan
2 Komponen-komponen standar siap pakai ataupun dipasangkan
3 Mengetahui jumlah yang akan dirakit dan mengetahui cara pemasangannya
4 Mengetahui tempat dan urutan pemasangan dari masing-masing komponen
yang tersedia
5 Menyiapkan semua alat-alat bantu untuk proses perakitan
Langkah kerja
1 Memasang rol ke- 1 ke- 2 dan ke- 3 pada rangka yang pada kedua
ujungnya terlebih dahulu dipasang bantalan
2 Memasang roda gigi pada poros rol 1 2 dan 3 kemudian dipasak
3 Memasang roda gigi pada sisi luar poros rol kemudian dipasak
4 Memasang poros transmisi pada rangka yang kedua ujungnya dipasangi
bantalan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
56
5 Memasang puli roda gigi pinion dan roda gigi pada poros transmisi
kemudian dipasak
6 Mengecek semua kondisi sambungan dan pergerakan dari roda-roda gigi
42 Perawatan Alat
Perawatan adalah suatu kegiatan atau pekerjaan yang bertujuan untuk
memperpanjang umur mesin Dengan adanya perawatan diharapkan mesin dapat
selalu dalam kondisi siap pakai dan bekerja dengan baik Jenis perawatan tersebut
adalah mengupayakan pencegahan kerusakan sedini mungkin dengan cara
perawatan secara rutin maupun secara berkala
Adapun alasan-alasan yang mendasari diperlukannya perawatan adalah
a Mesin lebih tahan lama dan berfungsi dengan baik
b Menghindari kerusakan sedini mungkin
c Mengurangi penggantian komponen yang rusak dikarenakan sering
dalam pemakaian
Pemeliharaan alat ini mencakup seluruh rangkaian dan komponen mesin pemeras
sorghum yang meliputi
1 Poros dan Rol
Hal-hal yang perlu dilakukan dalam pemeliharaan poros dan rol adalah
a Rol setelah selesai digunakan dibersihkan dari sisa-sisa kotoran dan cairan
yang masih menempel
b Antara poros dan bearing diberi pelumas agar dapat berputar dengan lancar
2 Roda gigi
Hal-hal yang dilakukan untuk perawatan roda gigi
a Melumasi roda gigi tersebut supaya gesekannya dapat lebih halus dan
tidak cepat aus
b Setiap selesai digunakan roda gigi harus dibersihkan dan dicek untuk
mengetahui keadaan gigi-giginya
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
57
3 Rangka
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan rangka adalah
a Mengecat rangka untuk menghindari karat dan keropos
b Membersihkan rangka setelah digunakan untuk menggilas tebu
c Memeriksa sambungan las pada rangka secara berkala
4 Bantalan
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan bantalan
a Melumasi bantalan dengan grease
b Dalam penggunaan apabila perputaran poros dan rol terasa berat dan
suaranya agak kasar maka harus dicek keadaan bantalannya masih dalam
keadaan baik atau tidak
5 Puli dan sabuk
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan puli dan sabuk
a Memeriksa sabuk sebelum digunakan untuk memeras batang sorghum
b Setelah selesai digunakan membersihkan puli dan sabuk dari kotoran dan
debu
6 Diesel
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan diesel
a Mengecek selalu kondisi air pendingin pada mesin diesel
b Mengecek putaran mesin diesel apakah stabil atau tidaknya bila tidak
segera melakukan pengecekan mesin diesel secara menyeluruh
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
58
43 Analisa Biaya Komponen Mesin
Tabel 41 a Biaya Komponen Mesin
No Jenis Komponen Jumlah Harga satuan (Rp)
Harga (Rp)
1 Gear Oslash 20 l = 15 cm 3 30 kg 20000 kg 1800000 2 Gear Oslash 10 l = 10 cm 2 40 kg 20000 kg 1600000 3 Pulley Oslash 100 l = 15 cm 1 100 kg 20000 kg 2000000 4 Gear Oslash 80 l = 15 cm 1 120 kg 20000 kg 2400000 5 Gear Oslash 60 l = 15 cm 1 80 kg 20000 kg 1600000 6 Roller Oslash 20 p = 35 cm 2 60 kg 20000 kg 2400000 7 Roller Oslash 22 l = 15 cm 1 80 kg 20000 kg 1600000 8 Poros penggerak roda gigi 2 20 kg 20000 kg 800000 9 Poros roller 3 15 kg 20000 kg 900000 10 Pasak p=15x1x1 cm 1022000 220000
11 Baut Oslash 26 mm Baut besar untuk dudukan
8 10000 80000
12 Baut Oslash 26 mm Baut pengunci roller
4 15000 60000
13 Plat U p= 10x6x1cm 10m 70000 700000
14 Baut Oslash 22 mm Baut pengunci roda gigi
8 10000 80000
15 Baut Oslash 24 mm Baut penyetel horisontal
2 15000 30000
16 Bearing roller Oslash 40 mm 680000 480000 17 Bearing gear Oslash 50 mm 2 110000 220000 18 Bantalan jati 1000000
19 Beaya Transport mesin dari kudus
750000
20 Beaya lain-lain 250000 Total dana 18980000
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
59
b Honor Teknisi
No Nama Anggaran Waktu Biaya (Rp)
Total (Rp)
1 Honor Teknisi pembuatan 3 buah roller (1 orang )
1 bulan 600000 600000
2 Honor Teknisi pembuatan 5 buah roda gigi pinion (1orang )
2 minggu
600000 600000
3 Honor Teknisi pembuatan 2 buah roda gigi besar (1 orang )
2 minggu
500000 500000
4 Honor Teknisi pembuatan 1 buah pulley (1 orang )
2 minggu
300000 300000
5 Honor Teknisi pembuatan 3 buah mantel roller (1 orang )
3 minggu
1200000 1200000
Total 3200000
Biaya total pembuatan mesin pemeras batang sorghum
Biaya teknisi Rp 320000000
Biaya komponen mesin Rp 1898000000 +
Rp 2218000000
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
60
BAB V
PENUTUP
51 Kesimpulan
Dari hasil Re-Kalkulasi Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum ini
dapat disimpulkan
1 Mesin pemeras batang sorghum ini bekerja dengan menggunakan
penggerak diesel dengan daya 24 hP dan putaran 1420 Rpm
2 Mesin Pemeras Batang Sorghum ini memiliki kapasitas 4000 kgjam
3 Total biaya untuk membuat Mesin Pemeras Batang Sorghum sebesar
Rp22180000-
4 Mesin Pemeras Batang Sorghum ini memiliki tiga buah roller dengan
putaran 40 Rpm dan tiga tingkatan sistem transmisi dengan tiga buah
poros penyangga
52 Saran
Terkait dengan referensi dan data yang didapat masih kurang maka
perhitungan dilakukan dengan asumsi data sehingga bila dilakukan perhitungan
ulang jawaban yangdiasumsikan masih kurang akurat dan kurang tepat
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
61
DAFTAR PUSTAKA
J E Shigley dan Larry D M 1995 ldquoPerancanaan Teknik Mesinrdquo jilid II Edisi
keempat ErlanggaJakarta
Jutz H dan Scharkus E 1996 ldquo Westerman Table for The Metal Traderdquo New
Delhi Weley Eastern Limited
Khurmi RS amp Gupta JK 2002 Machine DesignSCHadamp Company LTD
Ram Nagar-New Delhi
Popov EP 1996 Mekanika Teknik (Machine of Material) Erlangga Jakarta
Sato T dan N Sugiarto H 1994 ldquoMenggambar Mesin Menurut Standart Isordquo PT
Pradya Paramita jakarta
Sularso dan Suga K 1987 Dasar dan PemilihanElemenMesin Cetakankeenam
PradnyaParamitha Jakarta
KenyonWdanGinting D 1985 Dasar-dasarPengelasanErlangga Jakarta
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
26
MenghitungBesarnyaKapasitasMesinPemerasBatangSorghum
Luassatubatangsorghum故实挥辊㷠
= 314 (12)2
= 452 16 mm2
Luassepuluhbatangsorghum = 452 16 mm2 x 10 batang
= 4521 6 mm2
Gaya pemerasanadalah
(Ft) = 鸟拟
= 嫠㷠iĖƼi念鸟狞i闹㷠嫠o弄弄潜
= 274kN
Gaya perasdengansudut 70
Ft = 2740 N cos 70
= 8375 N
Kemudianuntukmenentukandaya yang
diperlukanpadamesinpemerastebuiniadalahsebagaiberikut
Torsi padarolatas
T = Gaya x frac12 diameter
= 8375N x 0105 m
= 8775Nm
Dayauntukmemutarrol
P =m行行闹娘弄诺㷠π诺iĖoĖ
= 36738 watt
= Ƽo行Ƽm糯狞疟疟行io
= 492 HP
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
27
Perbandingantranmisi
1 Motor Puli A ΰ嫠ΰ㷠 = 劈㷠劈嫠
N2 = 嫠i㷠Ė铺i嫠行k闹
= 73232 Rpm
2 Puli B - Pinion C
Satuporos maka NA = NC
NA = 73232 Rpm
3 Pinion C ndash Roda Gigi D
ND = 劈品ΰ品劈劈
=嫠㷠i行Ƽ㷠Ƽ㷠破颇屏oĖi
= 15035Rpm
4 Roda Gigi D ndash Pinion E
Satuporosmaka ND=NE
ND = 15035Rpm
5 Pinion E ndash Roda Gigi F
NF = 劈琵ΰ琵劈毗
= 嫠闹ĖƼ闹㷠嫠闹m嫠㷠
= 398 Rpm 40 ࡨ Rpm
Torsi padarodagigiOslash 875 mm
T =鸟诺oĖ㷠胚诺iĖ
= Ƽo行Ƽm诺oĖ㷠气铺iĖ
= 8775Nm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
28
DayauntukmemutarporosrodagigiOslash 875 mm
P = 孽诺㷠π诺娘oĖ
= m行行闹诺㷠π诺嫠闹ĖoĖ
= 16734 watt
Torsipadaporospuli
T = 鸟诺oĖ㷠胚诺娘
= 嫠o行Ƽi诺oĖ㷠胚诺行ƼĖ
= 234Nm
Dayauntukmemutarporospuli
P = 孽诺㷠π诺娘oĖ
= 㷠Ƽi诺㷠π诺行ƼĖoĖ
= 17904 watt
= 嫠行kĖi糯狞疟疟行io
asymp 24 HP
Olehkarenaitu kitamengambil diesel dengandaya 24 HP
Daya yang ditransmisikan P = 24 HP
17904 W = Ῠ馆嫠石馆㷠) v = Ῠ馆嫠石馆㷠) 2972 馆嫠 石馆㷠 = 嫠行kĖi㷠k行㷠
馆嫠 石馆㷠 = 60242棺 (i)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
29
딸轨v硅棍逛闺锅轨 23 log 足飘前飘潜卒 = 幌嫠凰嫠 实0h果h04 实0912
log dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig
2
1
T
T = Ėk嫠㷠㷠Ƽ
log dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig
2
1
T
T = 0397
dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig
2
1
T
T = 249 (ii)
Dari persamaan (i) dan (ii) 60242十馆㷠馆㷠 实249
60242 + 馆㷠 = 249馆㷠
60242 = 149 馆㷠 馆㷠 = 40438 N 馆嫠 石404h棺实60242棺 馆嫠 = 100672 N
5 Massa per meter panjang sabuk (m)
m = Area x Panjang x Densitas
= A x 9886m x 1140kgm3= 9886 A kgm2
6 Gaya tarik sentrifugal (Tc)
Tc = m x V2
= 9886 A kgm2x (2972ms)2
= 9886 A x 8832784 N
= 873210o A N
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
30
7 Gaya tarik total
T = T1+ Tc
= 100672N+873210o A N (iii)
8 Gaya tarik maksimum pada sabuk (T)
T = As
= 410o A N (iv)
Dari persamaan (iii) dan (iv)
100672N+873210o A N = 410o A N
4732 10o A N = 100672 N
A = 212747 10能o桂㷠
A = 212747桂桂㷠
9 Daya yang ditransmisikan sabuk pada kecepatan v = 2935ms
P = )( 21 TT - v
= (100672 Nndash 40438N)2935 ms
= 17678679watt
= 2370 hP
v Daya yang ditransmisikan hanya 2370 hP hal ini dikarenakan pada
saat sabuk berputar terjadi selip antara sabuk dengan puli oleh karena itu daya
yang ditransmisikan tidak 24 hP
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
31
33 PerhitunganRoda Gigi
1 Dalam menghitung roda gigi AElig 124 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 8 mm
- Jumlah gigi (Z) 11
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 8 mm
= 2512 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 8 + 025 x 8 mm
= 18 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 8 mm x 11
= 88 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 88 mm ndash 2 (8mm + 025 x 8mm)
= 60 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 88 mm + 36 mm= 124 mm
f Adendum 1 m 8 mm
g Dedendum 125 m 10 mm
h Working depth 2 m 16 mm
i Total depth 225 m 18 mm
j Filled radius at root 04 m 32 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
32
2 Dalam menghitung roda gigi AElig875 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 14 mm
- Jumlah gigi (Z) 58
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 14 mm
= 4396 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 14 + 025 x 14 mm
= 315 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 14 mm x 58
= 812 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 812 mm ndash 2 (14 mm + 025 x 14 mm)
= 777 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 812 mm + 63 mm
= 875 mm
f Adendum 1 m 14 mm
g Dedendum 125 m 17 mm
h Working depth 2 m 28 mm
i Total depth 225 m 315 mm
j Filled radius at root 04 m 56 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
33
3 Dalam menghitung roda gigi AElig215 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 10 mm
- Jumlah gigi (Z) 17
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 10 mm
= 314 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 10 + 025 x 10 mm
= 225 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 10 mm x 17
= 170 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 170 mm ndash 2 (10 mm + 025 x 10 mm)
= 145 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 170 mm + 45 mm)
= 215 mm
f Adendum 1 m 10 mm
g Dedendum 125 m 125 mm
h Working depth 2 m 20 mm
i Total depth 225 m 225 mm
j Filled radius at root 04 m 4 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
34
4 Dalam menghitung roda gigi AElig604 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 8 mm
- Jumlah gigi (Z) 71
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 8 mm
= 2512 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 8 + 025 x 8 mm
= 18 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 8 mm x 71
= 568 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 568 mm ndash 2 (8 mm + 025 x 8 mm)
= 548 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 568 mm + 36 mm)
= 604 mm
f Adendum 1 m 8 mm
g Dedendum 125 m 10 mm
h Working depth 2 m 16 mm
i Total depth 225 m 18 mm
j Filled radius at root 04 m 32 mm
331 Menghitung Kekuatan Roda Gigi
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
35
1 kekuatan roda gigi AElig124 yang berfungsi sebagai pinion
a menghitung kecepatan pinion
Dalam menghitung kecepatan dari pinion dibutuhkan data-data
sebagai berikut
- Modul (m) 8 mm
- Jumlah gigi dari pinion (Tp) 11
- Jumlah putaran dari roda gigi pinion (柜颇) 124 rpm
- Jumlah gigi dari roda gigi (馆啤) 71
- Allowable Static Stress (fo) lampiran 4 105 kg桂桂㷠
- Lebar muka gigi (b) 15708 mm
- Faktor keamanan (Cs) lampiran 5 125
Kecepatan dari pinion adalah 惯 实挥果딸贵果柜贵100
实挥果桂果馆贵果柜贵100
实挥果8果11果124100
= 34264 mmenit
= 57 m detik
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
36
34 Desain Poros Roda Gigi
DesainPorosPulidanRodaGigi Pinion Dengan Gear
Diketahui P = 24 PK = 17904 watt T1 = 100672 N
N = 730 Rpm T2 = 40438 N
T1 T2 实25世
WGear = 3924 N
WPuli = 106635 N
σ = 40 Mpa = 40 N mm世 2
Km = 2
Kt = 2
DGear = 124 mm =RGear = 63 mm
DPuli = 795 mm = RPully = 3975 mm
Maka torsi yang di transmisikanoleh shaft
T = 鸟时oĖ㷠胚娘 实 嫠行kĖi时oĖ㷠胚时行ƼĖ = 234 Nm =234000Nmm
Bebankebawah vertical porospadapuli
= T1 + T2 + Wpuli =(100672 +40438 + 106635) N
= 247745 N
Torsi pada gear samapadaporos makabeban vertical keatasporospada gear
Ft = 孽捏扭泞狞暖实 㷠Ƽi时嫠Ė遣o㷠
= 39 x 103 N
Total bebanvertikalkeataspadaporos
Ft ndash Wgear = 3900 ndash 3924 = 386076 N
RC
386076 N
247745 N
RD
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
37
Dari momen di D
RC x 270 = 386076 x 380 + 247745 x 110
RC = 嫠io行Ėmmm嫩㷠行㷠闹嫠k闹㷠行Ė
RC = 6443 N
RD + 386076 = RC + 247745 N
RD = 6443 + 247745- 386076
RD = 110479 N
BM di gear danpuli = 0
BM di A = 386076 110 = 4246836 Nmm
BM di B = 247745 110 = 2715195 Nmm
BM maksimum di A maka M = MA = 4247 10Ƽ Nmm
Moment punter equvivalen
Te = 税ῨKm 时M邹㷠十ῨKt 时T邹㷠
= 税Ῠ2时4247 时10Ƽ邹㷠 十Ῠ2时24h时10Ƽ邹㷠
= 税721480h6 时10o 十2h6196 时10o
= 税957676h6 时10o
= 9786 10Ƽ Nmm
Te = 胚嫠o τ时dƼ
9786 10Ƽ = 气嫠o 时40딸h
dƼ = 12466242
d = 4995mm atau 50 mm
Diameter yang digunakan 50 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa poros pada mesin
dengan diameter 60 mm aman karena melebihi diameter yang diperlukan
yaitu 50 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
38
Gambar 32DesainPorosPulidanRoda Gigi Pinion
B C D
110 270
A C
BD
A
A
A
C D
B
B
D C
B
CD
(a) Space Diagram
(e) BM Diagram
(d) NFD
(c) SFD
(b) Torsi Diagram 234x103 Nmm
1241845Nmm
3048155Nmm
3924 N 106635 N
112895 N 277105 N
A B
110
Pinion Puli
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
39
DesainPorosRoda Gigi Pinion Dengan Gear
Diketahui T = 234x103Nmm
N = 150 Rpm
AC = 85 mm
BD = 85 mm
Dc = 215 mm = Rc = 175 mm
Dd = 604 mm = Rd = 302 mm
AB =290 mm
σ = 84 Nmm2
τ = 40 Mpa = 40 Nmm2
Θc = 80o
Wd = 810 N
Θc = 72o
Wc = 108 N
Km = 2
Kt = 2
Daya yang ditransmisikan
P x 60 = T2πN
P = 㷠Ƽi诺嫠Ėsup3㷠胚嫠闹ĖoĖ
= 36738 Kw
Karena Torsi kebawah di C dan di D sama Maka gayatangensialdigearC
FtC = 孽捏宁 =
㷠Ƽi诺嫠Ėsup3嫠行闹
= 1337 N
Ftcrsquo = 嫠ƼƼ行虐纽c嫠m
=4327 N
Gaya total kebawah di C = Ftc + Wc=4327 N + 108 N = 4435 N
Gaya tangensial gear D
FtD = 孽捏拧 =
㷠Ƽi诺嫠Ėsup3ƼĖ㷠 = 7748 N
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
40
Ftdrsquo = 行行im虐纽c嫠Ė
= 行行imĖ嫠om = 4612 N
Gaya total kebawah di C = FtD + WD=4612 N + 810 N = 5422 N
Maka RAdan RB = Reaksipada A dan B
RA + RB = 5422 N + 4435 N
= 9857 N
Momen di A
RB x 290 = 5422 x 205 + 4435 x 85
RB = 嫠嫠嫠嫠闹嫠Ė嫩Ƽ行ok行闹㷠kĖ
RB = 5133 N
RA = 9857 ndash 5133 = 4724 N
BM di C
MC = RA x 85
= 4724 x 85
= 401540Nmm
BM di D
MD = RB x 85
= 5133 x 85
= 436305Nmm
Maximum bending momen
M = MD = 436305Nmm
A
C D
B120
290
RB RA
5422 N 4435 N
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
41
MomenPuntirEquivalent
Te = 税ῨKmxM邹sup2十ῨKtxT邹sup2 = 税Ῠ2x4h6h05邹㷠 十Ῠ2x2h4≯10Ƽ邹sup2 = 税76x10嫠嫠 十219x10嫠嫠
= 税979x10嫠Ė
= 989 x 10闹 Nmm
989 x 10闹 Nmm = 气嫠o xτxdsup3
dsup3 = 1129275
d asymp 50 mm
untuk Equivalent bending momen ( Me)
Me = 嫠㷠 揍KmxM 十税ῨKwxM邹㷠十ῨKtxT邹] = 嫠㷠 揍Ῠ2x4h6h05邹十9890000] = 嫠㷠 1861610
= 930805Nmm
930805 Nmm= 气Ƽ㷠 xσbxdsup3
dsup3 = 1129275
d = 48 mm
darikedua diameter tersebutdiambil yang paling besar
d = 50 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa poros pada mesin
dengan diameter 65 mm aman karena melebihi diameter yang diperlukan
yaitu 50 mm Namun sebaiknya diameter poros yang digunakan adalah 60
mm tidak terlalu besar melebihi 50 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
42
3
A B
C D
120
290
A C
BD
A
A
A C D
B
B
D CB
C D
(a) Space Diagram
(e) BM Diagram
(d) NFD
(c) SFD
(b) Torsi Diagram 234x103 Nmm
436305 Nmm 401540 Nmm
4435N 5422N
5113 N 4724 N
Gambar 33DesainPorosRoda Gigi Pinion Dengan Gear
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
43
35 Menentukan Dimensi pasak
Pasakdigunakanuntukmenahangaya geser antara poros dengan rol
maupun poros dengan gear Bahanpasakterbuatdari ST 42
kekuatanbahandiketahuikekuatangesersebesar τ=40
Nmm2dankekuatantariksebesar
σ= 70 Nmm2
1 Kekuatanijin pasak
- Tegangantarikmaksimumpasak
σu = 70 Nmm2
σmax =σy
= 40 Nmm2
- Tegangangesermaksimumpasak
τ max = 嫠㷠σ max
= 嫠㷠40 Nmm㷠
= 20 Nmm㷠
2 Diameter poros diketahui 50 mm dari tabel didapat
w = 16 mm
t = 10mm
dan bila diketahui T = l x w x τ x 焦d = l x 16 x 42 x
a迷d = 16800 l N mm(i)
dan juga T = 靳學恘 x τ x 焦米 =
靳學恘 x 42 x a迷米 = 103 x 學迷恘N铰铰d (ii)
maka dari persamaan (i) dan (ii) didapat
l = 學迷米學迷恘梗铰铰d學恘密迷迷抈铰铰 = 61 31 mm
dan bila diketahui T = l x 缴d x σ x
焦d = l x 學迷d x 70 x
a迷d = 87510 l N mm(iii)
maka dari persamaan (ii) dan (iii) didapat
l = 學迷米學迷恘梗铰铰d密蜜a學迷抈铰铰 = 1177 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
44
maka dimensi pasak adalah w = 16 mm t = 10 mm l = 1177 mm
351 Lubangpasak
Proses penggefrasisan untuk lubangpasakw = 16 mm t = 10 mm l =
1177 mm dengan menggunakan 2 mata frais diameter 5 mm dan 16 mm dua
tahap Bahan poros baja ST 34 Sebelum proses pengefraisan terlebih dahulu
pastikan matafrais tidak dalam keadaan rusak
1 Waktu pengerjaan dengan mata frais 5 mm
Putaran (n) = 150 rpm
Sr = 018
Kedalaman (l) = 10 mm
Waktu untuk sekali pengefraisan
Tm =nSr
ld
30 +
=ĖƼ闹嫩ƼĖ嫠m嫠闹Ė
= 0167 menit
Pengefraisan dilakukan di 4 titik sehingga waktu pengefraisan
= 4 x 0167
= 0668 menit
Waktu setting = 5 menit
Waktu pengefraisan untuk mata frais 5 mm adalah 0668 + 5 = 5668menit
2 Waktu pengefraisan 16 mm dengan mata frais28 mm
Putaran (n) = 150 rpm
Sr = 018
Kedalaman(l) = 10 mm
Waktu untuk sekali pengefraisan
Tm =nSr
ld
30 +
=ĖƼ㷠闹嫩ƼĖ嫠m嫠闹Ė= 038 menit
Pengefraisan dilakukan di 4 titik sehingga waktu pengefraisan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
45
= 4 x 038
= 152 menit
Waktu setting = 5 menit
Waktu pengerjaan untuk mata frais 5 mm adalah 152 + 5 = 652 menit
Waktu total pengerjaan untuk pengefraisan lubang pasak= 12188 menit
atau 13 menit
36 Desain untuk rumah bearing
Untuk diameter bearing 40 mm diameter bor 17 mm lebar bearing 12
mm Dengan no bearing 203 hasil ini didapat dari tabel bearing maka tebal rumah
bearing adalah
Diketahui 逛 = 60 mm ( jarak antar baut)
w = 9465 N
σ ( tegangan bending cast iron) = 15 N桂桂㷠
棍实顺h灌逛2 σ l
棍实顺h94656021512
棍实radic47h25
t = 2175 mm
Untuk diameter bearing 50 mm diameter bor 20 mm lebar bearing 15
mm Dengan nomor bearing 304 hasil ini didapat dari tabel bearing maka tebal
rumah bearing adalah
Diketahui
a =70 mm ( jarak antar baut)
w = 1134 N
σ ( tegangan bending cast iron) = 15 N桂桂㷠
棍实顺h灌逛2 σ l
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
46
棍实顺h11h47021515
棍实税5292
t = 23 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa rumah bearing yang ada pada mesin adalah aman dengan tebal 25 mm
37 Perhitungan Las
Pengelasan yang ada pada kontruksi alat ini terbagi menjadi 2 jenis
untuk bagian rangka adalah las sudut dan las V menggunakan las listrik
Perhitungan kekuatan las pada sambungan tepi padarangka dengan tebal plat 10
mm panjang pengelasan 500 mm sehingga untuk memperhitungkan kekuatan las
ditentukan A dengan
A = 10mm sin 45 500 mm
= 10mm 0707 500 mm
= 3535 mm2
Elektroda yang digunakan E 6013
E 60 = Kekuatan tarik terendah setelah dilaskan adalah 60000 psi atau 420
Nmm2
1 = Posisi pengelasan mendatar vertical atas kepala dan horizontal
3 = Jenis listrik adalah DC poloaritas bolik (DC+) diameter elektroda 5 mm
arus 230 ndash 270 A tegangan 27-29 V
Tegangan yang terjadi pada sambungan adalah
Fmax = ƼĖĖ铺km嫠㷠
= 14715 N
AF max
=s
353551471 N
=s
= 0416 Nmm2
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
47
Tegangan tarik ijin las (st)
st = 05 s ijin
= 05 420 Nmm2
= 210 Nmm2
Karena s pengelasan lts ijin maka pengelasan aman
38 MenentukanKapasitasPenggilasanBatangSorghum
Kapsitaspenggilasan = keliling roll x jumlahputaran
= 2 π r x 40 Rpm
= 2 π 0105 x 40 Rpm
= 26376 mmenit
Kapasitas = kapasitaspenggilasan x beratsorghum x jumlahbatangsorghum
= 263 x 0125 kgm x 10
= 6594 Kgmenit x 60
= 3956 Kgjam
Atau 4000 Kgjam
Makakapasitasmesinpemerasbatangsorghuminiadalah 4000 Kgjam
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
48
BAB IV
PROSES PEMBUATAN ALAT 41 Pembuatan Mesin
Mesin ini dibuat atas kerjasama antara mahasiswa Teknik Universitas
Sebelas Maret dengan bengkel mesin Universitas Sebelas Maret Untuk
menyelesaikannya dibutuhkan waktu 3 bulan dan untuk pengetesan mesin
membutuhkan waktu 1 minggu
411 BahanYang Digunakan
a Dua buah rol dengan diameter 200 mm dan sebuah rol dengan diameter
250 mm sebagai penggilas
b Besi plat dengan tebal 10mm sebagai tempat penghantar nira dan
sorghum
c Besi profil U ukuran 150 x 38 x 38 mm sebagai rangka dan landasan
d Kayu jati ukuran 150 mm x 200 mm sebagai landasan mesin
e Kuningan plat sebagai bantalan geser metal
f Bearing
g Baut M 14 dan M 12 sebagai pengunci bantalan
h Besi diameter 60 mm dan 50 mm sebagai poros
412 Alat Yang Dibutuhkan
a Gergaji
b Mesin bubut
c Mesin bor
d Mesin gerinda
e Mesin las
f Meteran
g Siku mistar baja
h Amplas
i Catthinner
j Kapur
k kuas
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
49
413 Peta Operasi Kerja
Peta operasi kerja adalah Peta Kerja yang menggunakan urutan kerja
dengan jalan membagi pekerjaan tersebut kedalam elemen-elemen operasi
secara detail
Peta Operasi Kerja Pembuatan Roda Gigi dan Roll
Poros Roda Gigi 1 amp 2 Poros Rol 3 4 amp 5 Roda gigi
0-1 0-1 0-1
0-2 0-2 0-2
1-1
1-2
1-3
1-2
1-1
1-1
Di ukur dengan sket match
Operasi Bubut
Pemeriksaan ukuran
0-3
0-4
0-3
0-4
0-3
0-5
Di ukur dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan ukuran
Pembuatan cetakan
Pemeriksaan ukuran
Operasi pengecoran
Di ukur dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan ukuran
Pemeriksaan ukuran
Pemeriksaan ukuran
Operasi mesin bor
Pemeriksaan ukuran
0-4
Operasi mesin gerinda
Pemeriksaan ukuran
1-2
Dirakit
0-5
Proses Perlakuan panas
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
50
Resume
Langkah Kerja Pembuatan Poros Roda Gigi 1 amp 2
- Operasi 1 Proses pengukuran dengan sket match poros yang akan
Dibubut menandainya sesuai dengan ukuran masing-
masing poros
- Operasi 2 Proses pembubutan pada ujung kanan sepanjang 300 mm
dari diameter 70 mm menjadi diameter 65 mm
- Pemeriksaan 1 Diperiksa ukurannya
- Operasi 3 Mengukur dengan menggunakan sket match
- Operasi 4 Dilakukan proses pembubutan pada ujung kiri sepanjang
250 mm dari diameter 70 mm menjadi diameter 65 mm
- Pemeriksaan 2 Diperiksa ukurannya
- Operasi 5 Proses pengefraisan sepanjang 50 mm dengan kedalaman
7mm
- Pemeriksaan 3 Diperiksa ukurannya
Poses pengerjaan
Bahan cast iron grade 15 Oslash70 panjang 555 mm
1 Mengambil bahan dan perlengkapan mesin bubut
2 Mengecek ukuran bahan dan alat bantu yang diperlukan
3 Mempersiapkan mesin bubut dan perlengkapan yang lainya
4 Menyeting pahat dan putaran mesin bubut
5 Menyekam benda kerja sepanjang 180 mm
6 Membubut rata permukaan ujung benda kerja
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
51
7 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadiOslash 65 mm
sepanjang 500 mm
8 Membalik benda kerja
9 Menyekam benda kerja sepanjang 220 mm
10 Memfacing benda kerja sampai benda kerja berukuran panjang 550 mm
11 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadiOslash65 mm
sepanjang250 mm
12 Menganti pahat rata dengan pahat alur
13 Membubut alur benda kerja dengan posisi pahat alur 50 mm dari ujung
benda kerja sedalam 95 mm
14 Mengganti pahat alur dengan pahat rata
15 Melepas benda kerja
Poses pengerjaan
Bahan cast iron grade 15 Oslash 70 panjang 310 mm
1 Mengambil bahan dan perlengkapan mesin bubut
2 Mengecek ukuran bahan dan alat bantu yang diperlukan
3 Mempersiapkan mesin bubut dan perlengkapan yang lainya
4 Menyeting pahat dan putaran mesin bubut
5 Menyekam benda kerja sepanjang 100 mm
6 Membubut rata permukaan ujung benda kerja
7 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadi Oslash 65 mm
sepanjang 150 mm
8 Membalik benda kerja
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
52
9 Menyekam benda kerja sepanjang100 mm
10 Memfacing benda kerja sampai benda kerja berukuran panjang 300 mm
11 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadi Oslash65 mm
sepanjang 160 mm
12 Mengganti pahat rata dengan pahat alur
13 Membubut alur benda kerja dengan posisi pahat alur 50 mm dari ujung
benda kerja sepanjang 78 mm sedalam 95 mm
14 Mengganti pahat alur dengan pahat rata
15 Melepas benda kerja
Langkah Kerja Pembuatan Roda Gigi
- Operasi 1 Proses pengukuran dengan sket match dan meteran untuk
roda gigi yang akan dibuat
- Operasi 2 Proses pembuatan cetakan negative sesuai dengan ukuran
masing-masing roda gigi yang akan dibuat
- Pemeriksaan 1 Diperiksa ukurannya
- Operasi 3 Proses pengecoran dan pembentukan roda gigi
- Operasi 4 Proses penghalusan setelah proses pengecoran
- Operasi 5 Proses perlakuan panas dengan penambahan kadar carbon
untuk meningkatkan tingkat kekerasannya
- Pemeriksaan 2 Diperiksa ukurannya
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
53
Proses pengecoran untuk pembuatan Puli dan Roda Gigi
Gambar 41 Roda gigi lurus
a) Proses awal pembuatan cetakan ini dilakukan dengan terlebih dahulu
membuat model atau Pola dengan posisi model berada pada kedua
bagian cetakan yakni drag dan cope maka model dibuat dari dua keping
kayu (papan) yang digabungkandengan model yang berbentuk bundar
b) Pengerjaan berikutnya ialah pembuatan inti dimana inti (teras) ini dibuat
dari pasir cetak dari jenis Pasir minyak atau pasir kwarsa dengan
campuran minyak nabati
d) Urutan pekerjaan yang harus dilakukan dan dipersiapkan sebelum
pengisian pasir kedalam rangka cetak antara lain
- Menyiapkan plat (papan) landasan
- Tempatkan rangka cetak diatas papan untuk cetakan bawah (drag)
dengan pola inti (kayu) untuk kedudukan inti (teras) pasir
e) Pengisian pasir kedalam rangka cetak
f) Pembuatan saluran dengan cara memasangkan saluran secara tegak lurus
g) Pekerjaan berikutnya ialah menempatkan kembali rangka cetak yakni
menggabungkan kedua cetakan (drag dan cope) pada benda bulat
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
54
simetris ini sebenarnya tidak terlalu sulit dimana yang paling penting
adalah penempatan posisi kedudukan Intinya telah ditempatkan ditengah-
tengah rangka cetak dengan memposisikan lubang cope pada inti serta
posisi pen pengarah dari rangka cetak dalam keadaan sejajar maka posisi
rongga sudah sejajar
h) Proses penuangan merupakan proses yang menentukan keberhasilan
dalam pembentukan benda kerja oleh karena itu didalam pelaksanaannya
harus dilakukan secara hati-hati terutama dalam memperlakukan cetakan
ini Dan yang paling penting lagi dalam proses penuangan ini ialah faktor
keselamatan kerja alat-alat keselamatan kerja seperti sarung tangan
sepatu kaca mata dan lain-lain hendaknya sangat diperhatikan
Gambar 42 Proses penuangan ( Hardi Sujana 2008 )
Langkah Kerja Pembuatan Rumah Bantalan
- Operasi 1 Pengukuran benda kerja untuk rumah bantalan dengan
ukuran 100 mm x 100 mm
- Operasi 2 Proses pemotongan dengan menggunakan mesin las sesuai
dengan yangdirencanakan
- Operasi 3 Pengerjaan penghalusan bekas potongan las dengan
gerinda tangan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
55
- Pemeriksaan 1 Dilakukan pemeriksaan ukuran rumah bantalan
- Operasi 4 Pada bagian rangka yang sudah dilasdiberi tanda titik dan
dibor dengan menggunakan bor tangan untuk menjadi
diameter 80 mm
- Operasi 6 Pemeriksaan ukuran lubang yang telah di bor
Proses Perakitan Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum
Perakitan merupakan tahap terakhir dalam proses perancangan dan
pembuatan suatu mesin atau alat dimana suatu cara atau tindakan untuk
menempatkan dan memasang bagian-bagian dari suatu mesin yang digabung dari
satu kesatuan menurut pasangannya sehingga akan menjadi perakitan mesin yang
siap digunakan sesuai dengan fungsi yang direncanakan
Sebelum melakukan perakitan hendaknya memperhatikan beberapa hal sebagai
berikut
1 Komponen-komponen yang akan dirakit telah selesai dikerjakan dan telah
siap ukuran sesuai perencanaan
2 Komponen-komponen standar siap pakai ataupun dipasangkan
3 Mengetahui jumlah yang akan dirakit dan mengetahui cara pemasangannya
4 Mengetahui tempat dan urutan pemasangan dari masing-masing komponen
yang tersedia
5 Menyiapkan semua alat-alat bantu untuk proses perakitan
Langkah kerja
1 Memasang rol ke- 1 ke- 2 dan ke- 3 pada rangka yang pada kedua
ujungnya terlebih dahulu dipasang bantalan
2 Memasang roda gigi pada poros rol 1 2 dan 3 kemudian dipasak
3 Memasang roda gigi pada sisi luar poros rol kemudian dipasak
4 Memasang poros transmisi pada rangka yang kedua ujungnya dipasangi
bantalan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
56
5 Memasang puli roda gigi pinion dan roda gigi pada poros transmisi
kemudian dipasak
6 Mengecek semua kondisi sambungan dan pergerakan dari roda-roda gigi
42 Perawatan Alat
Perawatan adalah suatu kegiatan atau pekerjaan yang bertujuan untuk
memperpanjang umur mesin Dengan adanya perawatan diharapkan mesin dapat
selalu dalam kondisi siap pakai dan bekerja dengan baik Jenis perawatan tersebut
adalah mengupayakan pencegahan kerusakan sedini mungkin dengan cara
perawatan secara rutin maupun secara berkala
Adapun alasan-alasan yang mendasari diperlukannya perawatan adalah
a Mesin lebih tahan lama dan berfungsi dengan baik
b Menghindari kerusakan sedini mungkin
c Mengurangi penggantian komponen yang rusak dikarenakan sering
dalam pemakaian
Pemeliharaan alat ini mencakup seluruh rangkaian dan komponen mesin pemeras
sorghum yang meliputi
1 Poros dan Rol
Hal-hal yang perlu dilakukan dalam pemeliharaan poros dan rol adalah
a Rol setelah selesai digunakan dibersihkan dari sisa-sisa kotoran dan cairan
yang masih menempel
b Antara poros dan bearing diberi pelumas agar dapat berputar dengan lancar
2 Roda gigi
Hal-hal yang dilakukan untuk perawatan roda gigi
a Melumasi roda gigi tersebut supaya gesekannya dapat lebih halus dan
tidak cepat aus
b Setiap selesai digunakan roda gigi harus dibersihkan dan dicek untuk
mengetahui keadaan gigi-giginya
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
57
3 Rangka
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan rangka adalah
a Mengecat rangka untuk menghindari karat dan keropos
b Membersihkan rangka setelah digunakan untuk menggilas tebu
c Memeriksa sambungan las pada rangka secara berkala
4 Bantalan
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan bantalan
a Melumasi bantalan dengan grease
b Dalam penggunaan apabila perputaran poros dan rol terasa berat dan
suaranya agak kasar maka harus dicek keadaan bantalannya masih dalam
keadaan baik atau tidak
5 Puli dan sabuk
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan puli dan sabuk
a Memeriksa sabuk sebelum digunakan untuk memeras batang sorghum
b Setelah selesai digunakan membersihkan puli dan sabuk dari kotoran dan
debu
6 Diesel
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan diesel
a Mengecek selalu kondisi air pendingin pada mesin diesel
b Mengecek putaran mesin diesel apakah stabil atau tidaknya bila tidak
segera melakukan pengecekan mesin diesel secara menyeluruh
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
58
43 Analisa Biaya Komponen Mesin
Tabel 41 a Biaya Komponen Mesin
No Jenis Komponen Jumlah Harga satuan (Rp)
Harga (Rp)
1 Gear Oslash 20 l = 15 cm 3 30 kg 20000 kg 1800000 2 Gear Oslash 10 l = 10 cm 2 40 kg 20000 kg 1600000 3 Pulley Oslash 100 l = 15 cm 1 100 kg 20000 kg 2000000 4 Gear Oslash 80 l = 15 cm 1 120 kg 20000 kg 2400000 5 Gear Oslash 60 l = 15 cm 1 80 kg 20000 kg 1600000 6 Roller Oslash 20 p = 35 cm 2 60 kg 20000 kg 2400000 7 Roller Oslash 22 l = 15 cm 1 80 kg 20000 kg 1600000 8 Poros penggerak roda gigi 2 20 kg 20000 kg 800000 9 Poros roller 3 15 kg 20000 kg 900000 10 Pasak p=15x1x1 cm 1022000 220000
11 Baut Oslash 26 mm Baut besar untuk dudukan
8 10000 80000
12 Baut Oslash 26 mm Baut pengunci roller
4 15000 60000
13 Plat U p= 10x6x1cm 10m 70000 700000
14 Baut Oslash 22 mm Baut pengunci roda gigi
8 10000 80000
15 Baut Oslash 24 mm Baut penyetel horisontal
2 15000 30000
16 Bearing roller Oslash 40 mm 680000 480000 17 Bearing gear Oslash 50 mm 2 110000 220000 18 Bantalan jati 1000000
19 Beaya Transport mesin dari kudus
750000
20 Beaya lain-lain 250000 Total dana 18980000
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
59
b Honor Teknisi
No Nama Anggaran Waktu Biaya (Rp)
Total (Rp)
1 Honor Teknisi pembuatan 3 buah roller (1 orang )
1 bulan 600000 600000
2 Honor Teknisi pembuatan 5 buah roda gigi pinion (1orang )
2 minggu
600000 600000
3 Honor Teknisi pembuatan 2 buah roda gigi besar (1 orang )
2 minggu
500000 500000
4 Honor Teknisi pembuatan 1 buah pulley (1 orang )
2 minggu
300000 300000
5 Honor Teknisi pembuatan 3 buah mantel roller (1 orang )
3 minggu
1200000 1200000
Total 3200000
Biaya total pembuatan mesin pemeras batang sorghum
Biaya teknisi Rp 320000000
Biaya komponen mesin Rp 1898000000 +
Rp 2218000000
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
60
BAB V
PENUTUP
51 Kesimpulan
Dari hasil Re-Kalkulasi Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum ini
dapat disimpulkan
1 Mesin pemeras batang sorghum ini bekerja dengan menggunakan
penggerak diesel dengan daya 24 hP dan putaran 1420 Rpm
2 Mesin Pemeras Batang Sorghum ini memiliki kapasitas 4000 kgjam
3 Total biaya untuk membuat Mesin Pemeras Batang Sorghum sebesar
Rp22180000-
4 Mesin Pemeras Batang Sorghum ini memiliki tiga buah roller dengan
putaran 40 Rpm dan tiga tingkatan sistem transmisi dengan tiga buah
poros penyangga
52 Saran
Terkait dengan referensi dan data yang didapat masih kurang maka
perhitungan dilakukan dengan asumsi data sehingga bila dilakukan perhitungan
ulang jawaban yangdiasumsikan masih kurang akurat dan kurang tepat
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
61
DAFTAR PUSTAKA
J E Shigley dan Larry D M 1995 ldquoPerancanaan Teknik Mesinrdquo jilid II Edisi
keempat ErlanggaJakarta
Jutz H dan Scharkus E 1996 ldquo Westerman Table for The Metal Traderdquo New
Delhi Weley Eastern Limited
Khurmi RS amp Gupta JK 2002 Machine DesignSCHadamp Company LTD
Ram Nagar-New Delhi
Popov EP 1996 Mekanika Teknik (Machine of Material) Erlangga Jakarta
Sato T dan N Sugiarto H 1994 ldquoMenggambar Mesin Menurut Standart Isordquo PT
Pradya Paramita jakarta
Sularso dan Suga K 1987 Dasar dan PemilihanElemenMesin Cetakankeenam
PradnyaParamitha Jakarta
KenyonWdanGinting D 1985 Dasar-dasarPengelasanErlangga Jakarta
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
27
Perbandingantranmisi
1 Motor Puli A ΰ嫠ΰ㷠 = 劈㷠劈嫠
N2 = 嫠i㷠Ė铺i嫠行k闹
= 73232 Rpm
2 Puli B - Pinion C
Satuporos maka NA = NC
NA = 73232 Rpm
3 Pinion C ndash Roda Gigi D
ND = 劈品ΰ品劈劈
=嫠㷠i行Ƽ㷠Ƽ㷠破颇屏oĖi
= 15035Rpm
4 Roda Gigi D ndash Pinion E
Satuporosmaka ND=NE
ND = 15035Rpm
5 Pinion E ndash Roda Gigi F
NF = 劈琵ΰ琵劈毗
= 嫠闹ĖƼ闹㷠嫠闹m嫠㷠
= 398 Rpm 40 ࡨ Rpm
Torsi padarodagigiOslash 875 mm
T =鸟诺oĖ㷠胚诺iĖ
= Ƽo行Ƽm诺oĖ㷠气铺iĖ
= 8775Nm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
28
DayauntukmemutarporosrodagigiOslash 875 mm
P = 孽诺㷠π诺娘oĖ
= m行行闹诺㷠π诺嫠闹ĖoĖ
= 16734 watt
Torsipadaporospuli
T = 鸟诺oĖ㷠胚诺娘
= 嫠o行Ƽi诺oĖ㷠胚诺行ƼĖ
= 234Nm
Dayauntukmemutarporospuli
P = 孽诺㷠π诺娘oĖ
= 㷠Ƽi诺㷠π诺行ƼĖoĖ
= 17904 watt
= 嫠行kĖi糯狞疟疟行io
asymp 24 HP
Olehkarenaitu kitamengambil diesel dengandaya 24 HP
Daya yang ditransmisikan P = 24 HP
17904 W = Ῠ馆嫠石馆㷠) v = Ῠ馆嫠石馆㷠) 2972 馆嫠 石馆㷠 = 嫠行kĖi㷠k行㷠
馆嫠 石馆㷠 = 60242棺 (i)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
29
딸轨v硅棍逛闺锅轨 23 log 足飘前飘潜卒 = 幌嫠凰嫠 实0h果h04 实0912
log dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig
2
1
T
T = Ėk嫠㷠㷠Ƽ
log dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig
2
1
T
T = 0397
dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig
2
1
T
T = 249 (ii)
Dari persamaan (i) dan (ii) 60242十馆㷠馆㷠 实249
60242 + 馆㷠 = 249馆㷠
60242 = 149 馆㷠 馆㷠 = 40438 N 馆嫠 石404h棺实60242棺 馆嫠 = 100672 N
5 Massa per meter panjang sabuk (m)
m = Area x Panjang x Densitas
= A x 9886m x 1140kgm3= 9886 A kgm2
6 Gaya tarik sentrifugal (Tc)
Tc = m x V2
= 9886 A kgm2x (2972ms)2
= 9886 A x 8832784 N
= 873210o A N
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
30
7 Gaya tarik total
T = T1+ Tc
= 100672N+873210o A N (iii)
8 Gaya tarik maksimum pada sabuk (T)
T = As
= 410o A N (iv)
Dari persamaan (iii) dan (iv)
100672N+873210o A N = 410o A N
4732 10o A N = 100672 N
A = 212747 10能o桂㷠
A = 212747桂桂㷠
9 Daya yang ditransmisikan sabuk pada kecepatan v = 2935ms
P = )( 21 TT - v
= (100672 Nndash 40438N)2935 ms
= 17678679watt
= 2370 hP
v Daya yang ditransmisikan hanya 2370 hP hal ini dikarenakan pada
saat sabuk berputar terjadi selip antara sabuk dengan puli oleh karena itu daya
yang ditransmisikan tidak 24 hP
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
31
33 PerhitunganRoda Gigi
1 Dalam menghitung roda gigi AElig 124 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 8 mm
- Jumlah gigi (Z) 11
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 8 mm
= 2512 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 8 + 025 x 8 mm
= 18 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 8 mm x 11
= 88 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 88 mm ndash 2 (8mm + 025 x 8mm)
= 60 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 88 mm + 36 mm= 124 mm
f Adendum 1 m 8 mm
g Dedendum 125 m 10 mm
h Working depth 2 m 16 mm
i Total depth 225 m 18 mm
j Filled radius at root 04 m 32 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
32
2 Dalam menghitung roda gigi AElig875 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 14 mm
- Jumlah gigi (Z) 58
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 14 mm
= 4396 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 14 + 025 x 14 mm
= 315 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 14 mm x 58
= 812 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 812 mm ndash 2 (14 mm + 025 x 14 mm)
= 777 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 812 mm + 63 mm
= 875 mm
f Adendum 1 m 14 mm
g Dedendum 125 m 17 mm
h Working depth 2 m 28 mm
i Total depth 225 m 315 mm
j Filled radius at root 04 m 56 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
33
3 Dalam menghitung roda gigi AElig215 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 10 mm
- Jumlah gigi (Z) 17
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 10 mm
= 314 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 10 + 025 x 10 mm
= 225 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 10 mm x 17
= 170 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 170 mm ndash 2 (10 mm + 025 x 10 mm)
= 145 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 170 mm + 45 mm)
= 215 mm
f Adendum 1 m 10 mm
g Dedendum 125 m 125 mm
h Working depth 2 m 20 mm
i Total depth 225 m 225 mm
j Filled radius at root 04 m 4 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
34
4 Dalam menghitung roda gigi AElig604 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 8 mm
- Jumlah gigi (Z) 71
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 8 mm
= 2512 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 8 + 025 x 8 mm
= 18 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 8 mm x 71
= 568 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 568 mm ndash 2 (8 mm + 025 x 8 mm)
= 548 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 568 mm + 36 mm)
= 604 mm
f Adendum 1 m 8 mm
g Dedendum 125 m 10 mm
h Working depth 2 m 16 mm
i Total depth 225 m 18 mm
j Filled radius at root 04 m 32 mm
331 Menghitung Kekuatan Roda Gigi
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
35
1 kekuatan roda gigi AElig124 yang berfungsi sebagai pinion
a menghitung kecepatan pinion
Dalam menghitung kecepatan dari pinion dibutuhkan data-data
sebagai berikut
- Modul (m) 8 mm
- Jumlah gigi dari pinion (Tp) 11
- Jumlah putaran dari roda gigi pinion (柜颇) 124 rpm
- Jumlah gigi dari roda gigi (馆啤) 71
- Allowable Static Stress (fo) lampiran 4 105 kg桂桂㷠
- Lebar muka gigi (b) 15708 mm
- Faktor keamanan (Cs) lampiran 5 125
Kecepatan dari pinion adalah 惯 实挥果딸贵果柜贵100
实挥果桂果馆贵果柜贵100
实挥果8果11果124100
= 34264 mmenit
= 57 m detik
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
36
34 Desain Poros Roda Gigi
DesainPorosPulidanRodaGigi Pinion Dengan Gear
Diketahui P = 24 PK = 17904 watt T1 = 100672 N
N = 730 Rpm T2 = 40438 N
T1 T2 实25世
WGear = 3924 N
WPuli = 106635 N
σ = 40 Mpa = 40 N mm世 2
Km = 2
Kt = 2
DGear = 124 mm =RGear = 63 mm
DPuli = 795 mm = RPully = 3975 mm
Maka torsi yang di transmisikanoleh shaft
T = 鸟时oĖ㷠胚娘 实 嫠行kĖi时oĖ㷠胚时行ƼĖ = 234 Nm =234000Nmm
Bebankebawah vertical porospadapuli
= T1 + T2 + Wpuli =(100672 +40438 + 106635) N
= 247745 N
Torsi pada gear samapadaporos makabeban vertical keatasporospada gear
Ft = 孽捏扭泞狞暖实 㷠Ƽi时嫠Ė遣o㷠
= 39 x 103 N
Total bebanvertikalkeataspadaporos
Ft ndash Wgear = 3900 ndash 3924 = 386076 N
RC
386076 N
247745 N
RD
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
37
Dari momen di D
RC x 270 = 386076 x 380 + 247745 x 110
RC = 嫠io行Ėmmm嫩㷠行㷠闹嫠k闹㷠行Ė
RC = 6443 N
RD + 386076 = RC + 247745 N
RD = 6443 + 247745- 386076
RD = 110479 N
BM di gear danpuli = 0
BM di A = 386076 110 = 4246836 Nmm
BM di B = 247745 110 = 2715195 Nmm
BM maksimum di A maka M = MA = 4247 10Ƽ Nmm
Moment punter equvivalen
Te = 税ῨKm 时M邹㷠十ῨKt 时T邹㷠
= 税Ῠ2时4247 时10Ƽ邹㷠 十Ῠ2时24h时10Ƽ邹㷠
= 税721480h6 时10o 十2h6196 时10o
= 税957676h6 时10o
= 9786 10Ƽ Nmm
Te = 胚嫠o τ时dƼ
9786 10Ƽ = 气嫠o 时40딸h
dƼ = 12466242
d = 4995mm atau 50 mm
Diameter yang digunakan 50 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa poros pada mesin
dengan diameter 60 mm aman karena melebihi diameter yang diperlukan
yaitu 50 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
38
Gambar 32DesainPorosPulidanRoda Gigi Pinion
B C D
110 270
A C
BD
A
A
A
C D
B
B
D C
B
CD
(a) Space Diagram
(e) BM Diagram
(d) NFD
(c) SFD
(b) Torsi Diagram 234x103 Nmm
1241845Nmm
3048155Nmm
3924 N 106635 N
112895 N 277105 N
A B
110
Pinion Puli
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
39
DesainPorosRoda Gigi Pinion Dengan Gear
Diketahui T = 234x103Nmm
N = 150 Rpm
AC = 85 mm
BD = 85 mm
Dc = 215 mm = Rc = 175 mm
Dd = 604 mm = Rd = 302 mm
AB =290 mm
σ = 84 Nmm2
τ = 40 Mpa = 40 Nmm2
Θc = 80o
Wd = 810 N
Θc = 72o
Wc = 108 N
Km = 2
Kt = 2
Daya yang ditransmisikan
P x 60 = T2πN
P = 㷠Ƽi诺嫠Ėsup3㷠胚嫠闹ĖoĖ
= 36738 Kw
Karena Torsi kebawah di C dan di D sama Maka gayatangensialdigearC
FtC = 孽捏宁 =
㷠Ƽi诺嫠Ėsup3嫠行闹
= 1337 N
Ftcrsquo = 嫠ƼƼ行虐纽c嫠m
=4327 N
Gaya total kebawah di C = Ftc + Wc=4327 N + 108 N = 4435 N
Gaya tangensial gear D
FtD = 孽捏拧 =
㷠Ƽi诺嫠Ėsup3ƼĖ㷠 = 7748 N
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
40
Ftdrsquo = 行行im虐纽c嫠Ė
= 行行imĖ嫠om = 4612 N
Gaya total kebawah di C = FtD + WD=4612 N + 810 N = 5422 N
Maka RAdan RB = Reaksipada A dan B
RA + RB = 5422 N + 4435 N
= 9857 N
Momen di A
RB x 290 = 5422 x 205 + 4435 x 85
RB = 嫠嫠嫠嫠闹嫠Ė嫩Ƽ行ok行闹㷠kĖ
RB = 5133 N
RA = 9857 ndash 5133 = 4724 N
BM di C
MC = RA x 85
= 4724 x 85
= 401540Nmm
BM di D
MD = RB x 85
= 5133 x 85
= 436305Nmm
Maximum bending momen
M = MD = 436305Nmm
A
C D
B120
290
RB RA
5422 N 4435 N
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
41
MomenPuntirEquivalent
Te = 税ῨKmxM邹sup2十ῨKtxT邹sup2 = 税Ῠ2x4h6h05邹㷠 十Ῠ2x2h4≯10Ƽ邹sup2 = 税76x10嫠嫠 十219x10嫠嫠
= 税979x10嫠Ė
= 989 x 10闹 Nmm
989 x 10闹 Nmm = 气嫠o xτxdsup3
dsup3 = 1129275
d asymp 50 mm
untuk Equivalent bending momen ( Me)
Me = 嫠㷠 揍KmxM 十税ῨKwxM邹㷠十ῨKtxT邹] = 嫠㷠 揍Ῠ2x4h6h05邹十9890000] = 嫠㷠 1861610
= 930805Nmm
930805 Nmm= 气Ƽ㷠 xσbxdsup3
dsup3 = 1129275
d = 48 mm
darikedua diameter tersebutdiambil yang paling besar
d = 50 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa poros pada mesin
dengan diameter 65 mm aman karena melebihi diameter yang diperlukan
yaitu 50 mm Namun sebaiknya diameter poros yang digunakan adalah 60
mm tidak terlalu besar melebihi 50 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
42
3
A B
C D
120
290
A C
BD
A
A
A C D
B
B
D CB
C D
(a) Space Diagram
(e) BM Diagram
(d) NFD
(c) SFD
(b) Torsi Diagram 234x103 Nmm
436305 Nmm 401540 Nmm
4435N 5422N
5113 N 4724 N
Gambar 33DesainPorosRoda Gigi Pinion Dengan Gear
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
43
35 Menentukan Dimensi pasak
Pasakdigunakanuntukmenahangaya geser antara poros dengan rol
maupun poros dengan gear Bahanpasakterbuatdari ST 42
kekuatanbahandiketahuikekuatangesersebesar τ=40
Nmm2dankekuatantariksebesar
σ= 70 Nmm2
1 Kekuatanijin pasak
- Tegangantarikmaksimumpasak
σu = 70 Nmm2
σmax =σy
= 40 Nmm2
- Tegangangesermaksimumpasak
τ max = 嫠㷠σ max
= 嫠㷠40 Nmm㷠
= 20 Nmm㷠
2 Diameter poros diketahui 50 mm dari tabel didapat
w = 16 mm
t = 10mm
dan bila diketahui T = l x w x τ x 焦d = l x 16 x 42 x
a迷d = 16800 l N mm(i)
dan juga T = 靳學恘 x τ x 焦米 =
靳學恘 x 42 x a迷米 = 103 x 學迷恘N铰铰d (ii)
maka dari persamaan (i) dan (ii) didapat
l = 學迷米學迷恘梗铰铰d學恘密迷迷抈铰铰 = 61 31 mm
dan bila diketahui T = l x 缴d x σ x
焦d = l x 學迷d x 70 x
a迷d = 87510 l N mm(iii)
maka dari persamaan (ii) dan (iii) didapat
l = 學迷米學迷恘梗铰铰d密蜜a學迷抈铰铰 = 1177 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
44
maka dimensi pasak adalah w = 16 mm t = 10 mm l = 1177 mm
351 Lubangpasak
Proses penggefrasisan untuk lubangpasakw = 16 mm t = 10 mm l =
1177 mm dengan menggunakan 2 mata frais diameter 5 mm dan 16 mm dua
tahap Bahan poros baja ST 34 Sebelum proses pengefraisan terlebih dahulu
pastikan matafrais tidak dalam keadaan rusak
1 Waktu pengerjaan dengan mata frais 5 mm
Putaran (n) = 150 rpm
Sr = 018
Kedalaman (l) = 10 mm
Waktu untuk sekali pengefraisan
Tm =nSr
ld
30 +
=ĖƼ闹嫩ƼĖ嫠m嫠闹Ė
= 0167 menit
Pengefraisan dilakukan di 4 titik sehingga waktu pengefraisan
= 4 x 0167
= 0668 menit
Waktu setting = 5 menit
Waktu pengefraisan untuk mata frais 5 mm adalah 0668 + 5 = 5668menit
2 Waktu pengefraisan 16 mm dengan mata frais28 mm
Putaran (n) = 150 rpm
Sr = 018
Kedalaman(l) = 10 mm
Waktu untuk sekali pengefraisan
Tm =nSr
ld
30 +
=ĖƼ㷠闹嫩ƼĖ嫠m嫠闹Ė= 038 menit
Pengefraisan dilakukan di 4 titik sehingga waktu pengefraisan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
45
= 4 x 038
= 152 menit
Waktu setting = 5 menit
Waktu pengerjaan untuk mata frais 5 mm adalah 152 + 5 = 652 menit
Waktu total pengerjaan untuk pengefraisan lubang pasak= 12188 menit
atau 13 menit
36 Desain untuk rumah bearing
Untuk diameter bearing 40 mm diameter bor 17 mm lebar bearing 12
mm Dengan no bearing 203 hasil ini didapat dari tabel bearing maka tebal rumah
bearing adalah
Diketahui 逛 = 60 mm ( jarak antar baut)
w = 9465 N
σ ( tegangan bending cast iron) = 15 N桂桂㷠
棍实顺h灌逛2 σ l
棍实顺h94656021512
棍实radic47h25
t = 2175 mm
Untuk diameter bearing 50 mm diameter bor 20 mm lebar bearing 15
mm Dengan nomor bearing 304 hasil ini didapat dari tabel bearing maka tebal
rumah bearing adalah
Diketahui
a =70 mm ( jarak antar baut)
w = 1134 N
σ ( tegangan bending cast iron) = 15 N桂桂㷠
棍实顺h灌逛2 σ l
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
46
棍实顺h11h47021515
棍实税5292
t = 23 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa rumah bearing yang ada pada mesin adalah aman dengan tebal 25 mm
37 Perhitungan Las
Pengelasan yang ada pada kontruksi alat ini terbagi menjadi 2 jenis
untuk bagian rangka adalah las sudut dan las V menggunakan las listrik
Perhitungan kekuatan las pada sambungan tepi padarangka dengan tebal plat 10
mm panjang pengelasan 500 mm sehingga untuk memperhitungkan kekuatan las
ditentukan A dengan
A = 10mm sin 45 500 mm
= 10mm 0707 500 mm
= 3535 mm2
Elektroda yang digunakan E 6013
E 60 = Kekuatan tarik terendah setelah dilaskan adalah 60000 psi atau 420
Nmm2
1 = Posisi pengelasan mendatar vertical atas kepala dan horizontal
3 = Jenis listrik adalah DC poloaritas bolik (DC+) diameter elektroda 5 mm
arus 230 ndash 270 A tegangan 27-29 V
Tegangan yang terjadi pada sambungan adalah
Fmax = ƼĖĖ铺km嫠㷠
= 14715 N
AF max
=s
353551471 N
=s
= 0416 Nmm2
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
47
Tegangan tarik ijin las (st)
st = 05 s ijin
= 05 420 Nmm2
= 210 Nmm2
Karena s pengelasan lts ijin maka pengelasan aman
38 MenentukanKapasitasPenggilasanBatangSorghum
Kapsitaspenggilasan = keliling roll x jumlahputaran
= 2 π r x 40 Rpm
= 2 π 0105 x 40 Rpm
= 26376 mmenit
Kapasitas = kapasitaspenggilasan x beratsorghum x jumlahbatangsorghum
= 263 x 0125 kgm x 10
= 6594 Kgmenit x 60
= 3956 Kgjam
Atau 4000 Kgjam
Makakapasitasmesinpemerasbatangsorghuminiadalah 4000 Kgjam
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
48
BAB IV
PROSES PEMBUATAN ALAT 41 Pembuatan Mesin
Mesin ini dibuat atas kerjasama antara mahasiswa Teknik Universitas
Sebelas Maret dengan bengkel mesin Universitas Sebelas Maret Untuk
menyelesaikannya dibutuhkan waktu 3 bulan dan untuk pengetesan mesin
membutuhkan waktu 1 minggu
411 BahanYang Digunakan
a Dua buah rol dengan diameter 200 mm dan sebuah rol dengan diameter
250 mm sebagai penggilas
b Besi plat dengan tebal 10mm sebagai tempat penghantar nira dan
sorghum
c Besi profil U ukuran 150 x 38 x 38 mm sebagai rangka dan landasan
d Kayu jati ukuran 150 mm x 200 mm sebagai landasan mesin
e Kuningan plat sebagai bantalan geser metal
f Bearing
g Baut M 14 dan M 12 sebagai pengunci bantalan
h Besi diameter 60 mm dan 50 mm sebagai poros
412 Alat Yang Dibutuhkan
a Gergaji
b Mesin bubut
c Mesin bor
d Mesin gerinda
e Mesin las
f Meteran
g Siku mistar baja
h Amplas
i Catthinner
j Kapur
k kuas
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
49
413 Peta Operasi Kerja
Peta operasi kerja adalah Peta Kerja yang menggunakan urutan kerja
dengan jalan membagi pekerjaan tersebut kedalam elemen-elemen operasi
secara detail
Peta Operasi Kerja Pembuatan Roda Gigi dan Roll
Poros Roda Gigi 1 amp 2 Poros Rol 3 4 amp 5 Roda gigi
0-1 0-1 0-1
0-2 0-2 0-2
1-1
1-2
1-3
1-2
1-1
1-1
Di ukur dengan sket match
Operasi Bubut
Pemeriksaan ukuran
0-3
0-4
0-3
0-4
0-3
0-5
Di ukur dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan ukuran
Pembuatan cetakan
Pemeriksaan ukuran
Operasi pengecoran
Di ukur dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan ukuran
Pemeriksaan ukuran
Pemeriksaan ukuran
Operasi mesin bor
Pemeriksaan ukuran
0-4
Operasi mesin gerinda
Pemeriksaan ukuran
1-2
Dirakit
0-5
Proses Perlakuan panas
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
50
Resume
Langkah Kerja Pembuatan Poros Roda Gigi 1 amp 2
- Operasi 1 Proses pengukuran dengan sket match poros yang akan
Dibubut menandainya sesuai dengan ukuran masing-
masing poros
- Operasi 2 Proses pembubutan pada ujung kanan sepanjang 300 mm
dari diameter 70 mm menjadi diameter 65 mm
- Pemeriksaan 1 Diperiksa ukurannya
- Operasi 3 Mengukur dengan menggunakan sket match
- Operasi 4 Dilakukan proses pembubutan pada ujung kiri sepanjang
250 mm dari diameter 70 mm menjadi diameter 65 mm
- Pemeriksaan 2 Diperiksa ukurannya
- Operasi 5 Proses pengefraisan sepanjang 50 mm dengan kedalaman
7mm
- Pemeriksaan 3 Diperiksa ukurannya
Poses pengerjaan
Bahan cast iron grade 15 Oslash70 panjang 555 mm
1 Mengambil bahan dan perlengkapan mesin bubut
2 Mengecek ukuran bahan dan alat bantu yang diperlukan
3 Mempersiapkan mesin bubut dan perlengkapan yang lainya
4 Menyeting pahat dan putaran mesin bubut
5 Menyekam benda kerja sepanjang 180 mm
6 Membubut rata permukaan ujung benda kerja
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
51
7 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadiOslash 65 mm
sepanjang 500 mm
8 Membalik benda kerja
9 Menyekam benda kerja sepanjang 220 mm
10 Memfacing benda kerja sampai benda kerja berukuran panjang 550 mm
11 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadiOslash65 mm
sepanjang250 mm
12 Menganti pahat rata dengan pahat alur
13 Membubut alur benda kerja dengan posisi pahat alur 50 mm dari ujung
benda kerja sedalam 95 mm
14 Mengganti pahat alur dengan pahat rata
15 Melepas benda kerja
Poses pengerjaan
Bahan cast iron grade 15 Oslash 70 panjang 310 mm
1 Mengambil bahan dan perlengkapan mesin bubut
2 Mengecek ukuran bahan dan alat bantu yang diperlukan
3 Mempersiapkan mesin bubut dan perlengkapan yang lainya
4 Menyeting pahat dan putaran mesin bubut
5 Menyekam benda kerja sepanjang 100 mm
6 Membubut rata permukaan ujung benda kerja
7 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadi Oslash 65 mm
sepanjang 150 mm
8 Membalik benda kerja
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
52
9 Menyekam benda kerja sepanjang100 mm
10 Memfacing benda kerja sampai benda kerja berukuran panjang 300 mm
11 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadi Oslash65 mm
sepanjang 160 mm
12 Mengganti pahat rata dengan pahat alur
13 Membubut alur benda kerja dengan posisi pahat alur 50 mm dari ujung
benda kerja sepanjang 78 mm sedalam 95 mm
14 Mengganti pahat alur dengan pahat rata
15 Melepas benda kerja
Langkah Kerja Pembuatan Roda Gigi
- Operasi 1 Proses pengukuran dengan sket match dan meteran untuk
roda gigi yang akan dibuat
- Operasi 2 Proses pembuatan cetakan negative sesuai dengan ukuran
masing-masing roda gigi yang akan dibuat
- Pemeriksaan 1 Diperiksa ukurannya
- Operasi 3 Proses pengecoran dan pembentukan roda gigi
- Operasi 4 Proses penghalusan setelah proses pengecoran
- Operasi 5 Proses perlakuan panas dengan penambahan kadar carbon
untuk meningkatkan tingkat kekerasannya
- Pemeriksaan 2 Diperiksa ukurannya
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
53
Proses pengecoran untuk pembuatan Puli dan Roda Gigi
Gambar 41 Roda gigi lurus
a) Proses awal pembuatan cetakan ini dilakukan dengan terlebih dahulu
membuat model atau Pola dengan posisi model berada pada kedua
bagian cetakan yakni drag dan cope maka model dibuat dari dua keping
kayu (papan) yang digabungkandengan model yang berbentuk bundar
b) Pengerjaan berikutnya ialah pembuatan inti dimana inti (teras) ini dibuat
dari pasir cetak dari jenis Pasir minyak atau pasir kwarsa dengan
campuran minyak nabati
d) Urutan pekerjaan yang harus dilakukan dan dipersiapkan sebelum
pengisian pasir kedalam rangka cetak antara lain
- Menyiapkan plat (papan) landasan
- Tempatkan rangka cetak diatas papan untuk cetakan bawah (drag)
dengan pola inti (kayu) untuk kedudukan inti (teras) pasir
e) Pengisian pasir kedalam rangka cetak
f) Pembuatan saluran dengan cara memasangkan saluran secara tegak lurus
g) Pekerjaan berikutnya ialah menempatkan kembali rangka cetak yakni
menggabungkan kedua cetakan (drag dan cope) pada benda bulat
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
54
simetris ini sebenarnya tidak terlalu sulit dimana yang paling penting
adalah penempatan posisi kedudukan Intinya telah ditempatkan ditengah-
tengah rangka cetak dengan memposisikan lubang cope pada inti serta
posisi pen pengarah dari rangka cetak dalam keadaan sejajar maka posisi
rongga sudah sejajar
h) Proses penuangan merupakan proses yang menentukan keberhasilan
dalam pembentukan benda kerja oleh karena itu didalam pelaksanaannya
harus dilakukan secara hati-hati terutama dalam memperlakukan cetakan
ini Dan yang paling penting lagi dalam proses penuangan ini ialah faktor
keselamatan kerja alat-alat keselamatan kerja seperti sarung tangan
sepatu kaca mata dan lain-lain hendaknya sangat diperhatikan
Gambar 42 Proses penuangan ( Hardi Sujana 2008 )
Langkah Kerja Pembuatan Rumah Bantalan
- Operasi 1 Pengukuran benda kerja untuk rumah bantalan dengan
ukuran 100 mm x 100 mm
- Operasi 2 Proses pemotongan dengan menggunakan mesin las sesuai
dengan yangdirencanakan
- Operasi 3 Pengerjaan penghalusan bekas potongan las dengan
gerinda tangan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
55
- Pemeriksaan 1 Dilakukan pemeriksaan ukuran rumah bantalan
- Operasi 4 Pada bagian rangka yang sudah dilasdiberi tanda titik dan
dibor dengan menggunakan bor tangan untuk menjadi
diameter 80 mm
- Operasi 6 Pemeriksaan ukuran lubang yang telah di bor
Proses Perakitan Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum
Perakitan merupakan tahap terakhir dalam proses perancangan dan
pembuatan suatu mesin atau alat dimana suatu cara atau tindakan untuk
menempatkan dan memasang bagian-bagian dari suatu mesin yang digabung dari
satu kesatuan menurut pasangannya sehingga akan menjadi perakitan mesin yang
siap digunakan sesuai dengan fungsi yang direncanakan
Sebelum melakukan perakitan hendaknya memperhatikan beberapa hal sebagai
berikut
1 Komponen-komponen yang akan dirakit telah selesai dikerjakan dan telah
siap ukuran sesuai perencanaan
2 Komponen-komponen standar siap pakai ataupun dipasangkan
3 Mengetahui jumlah yang akan dirakit dan mengetahui cara pemasangannya
4 Mengetahui tempat dan urutan pemasangan dari masing-masing komponen
yang tersedia
5 Menyiapkan semua alat-alat bantu untuk proses perakitan
Langkah kerja
1 Memasang rol ke- 1 ke- 2 dan ke- 3 pada rangka yang pada kedua
ujungnya terlebih dahulu dipasang bantalan
2 Memasang roda gigi pada poros rol 1 2 dan 3 kemudian dipasak
3 Memasang roda gigi pada sisi luar poros rol kemudian dipasak
4 Memasang poros transmisi pada rangka yang kedua ujungnya dipasangi
bantalan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
56
5 Memasang puli roda gigi pinion dan roda gigi pada poros transmisi
kemudian dipasak
6 Mengecek semua kondisi sambungan dan pergerakan dari roda-roda gigi
42 Perawatan Alat
Perawatan adalah suatu kegiatan atau pekerjaan yang bertujuan untuk
memperpanjang umur mesin Dengan adanya perawatan diharapkan mesin dapat
selalu dalam kondisi siap pakai dan bekerja dengan baik Jenis perawatan tersebut
adalah mengupayakan pencegahan kerusakan sedini mungkin dengan cara
perawatan secara rutin maupun secara berkala
Adapun alasan-alasan yang mendasari diperlukannya perawatan adalah
a Mesin lebih tahan lama dan berfungsi dengan baik
b Menghindari kerusakan sedini mungkin
c Mengurangi penggantian komponen yang rusak dikarenakan sering
dalam pemakaian
Pemeliharaan alat ini mencakup seluruh rangkaian dan komponen mesin pemeras
sorghum yang meliputi
1 Poros dan Rol
Hal-hal yang perlu dilakukan dalam pemeliharaan poros dan rol adalah
a Rol setelah selesai digunakan dibersihkan dari sisa-sisa kotoran dan cairan
yang masih menempel
b Antara poros dan bearing diberi pelumas agar dapat berputar dengan lancar
2 Roda gigi
Hal-hal yang dilakukan untuk perawatan roda gigi
a Melumasi roda gigi tersebut supaya gesekannya dapat lebih halus dan
tidak cepat aus
b Setiap selesai digunakan roda gigi harus dibersihkan dan dicek untuk
mengetahui keadaan gigi-giginya
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
57
3 Rangka
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan rangka adalah
a Mengecat rangka untuk menghindari karat dan keropos
b Membersihkan rangka setelah digunakan untuk menggilas tebu
c Memeriksa sambungan las pada rangka secara berkala
4 Bantalan
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan bantalan
a Melumasi bantalan dengan grease
b Dalam penggunaan apabila perputaran poros dan rol terasa berat dan
suaranya agak kasar maka harus dicek keadaan bantalannya masih dalam
keadaan baik atau tidak
5 Puli dan sabuk
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan puli dan sabuk
a Memeriksa sabuk sebelum digunakan untuk memeras batang sorghum
b Setelah selesai digunakan membersihkan puli dan sabuk dari kotoran dan
debu
6 Diesel
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan diesel
a Mengecek selalu kondisi air pendingin pada mesin diesel
b Mengecek putaran mesin diesel apakah stabil atau tidaknya bila tidak
segera melakukan pengecekan mesin diesel secara menyeluruh
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
58
43 Analisa Biaya Komponen Mesin
Tabel 41 a Biaya Komponen Mesin
No Jenis Komponen Jumlah Harga satuan (Rp)
Harga (Rp)
1 Gear Oslash 20 l = 15 cm 3 30 kg 20000 kg 1800000 2 Gear Oslash 10 l = 10 cm 2 40 kg 20000 kg 1600000 3 Pulley Oslash 100 l = 15 cm 1 100 kg 20000 kg 2000000 4 Gear Oslash 80 l = 15 cm 1 120 kg 20000 kg 2400000 5 Gear Oslash 60 l = 15 cm 1 80 kg 20000 kg 1600000 6 Roller Oslash 20 p = 35 cm 2 60 kg 20000 kg 2400000 7 Roller Oslash 22 l = 15 cm 1 80 kg 20000 kg 1600000 8 Poros penggerak roda gigi 2 20 kg 20000 kg 800000 9 Poros roller 3 15 kg 20000 kg 900000 10 Pasak p=15x1x1 cm 1022000 220000
11 Baut Oslash 26 mm Baut besar untuk dudukan
8 10000 80000
12 Baut Oslash 26 mm Baut pengunci roller
4 15000 60000
13 Plat U p= 10x6x1cm 10m 70000 700000
14 Baut Oslash 22 mm Baut pengunci roda gigi
8 10000 80000
15 Baut Oslash 24 mm Baut penyetel horisontal
2 15000 30000
16 Bearing roller Oslash 40 mm 680000 480000 17 Bearing gear Oslash 50 mm 2 110000 220000 18 Bantalan jati 1000000
19 Beaya Transport mesin dari kudus
750000
20 Beaya lain-lain 250000 Total dana 18980000
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
59
b Honor Teknisi
No Nama Anggaran Waktu Biaya (Rp)
Total (Rp)
1 Honor Teknisi pembuatan 3 buah roller (1 orang )
1 bulan 600000 600000
2 Honor Teknisi pembuatan 5 buah roda gigi pinion (1orang )
2 minggu
600000 600000
3 Honor Teknisi pembuatan 2 buah roda gigi besar (1 orang )
2 minggu
500000 500000
4 Honor Teknisi pembuatan 1 buah pulley (1 orang )
2 minggu
300000 300000
5 Honor Teknisi pembuatan 3 buah mantel roller (1 orang )
3 minggu
1200000 1200000
Total 3200000
Biaya total pembuatan mesin pemeras batang sorghum
Biaya teknisi Rp 320000000
Biaya komponen mesin Rp 1898000000 +
Rp 2218000000
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
60
BAB V
PENUTUP
51 Kesimpulan
Dari hasil Re-Kalkulasi Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum ini
dapat disimpulkan
1 Mesin pemeras batang sorghum ini bekerja dengan menggunakan
penggerak diesel dengan daya 24 hP dan putaran 1420 Rpm
2 Mesin Pemeras Batang Sorghum ini memiliki kapasitas 4000 kgjam
3 Total biaya untuk membuat Mesin Pemeras Batang Sorghum sebesar
Rp22180000-
4 Mesin Pemeras Batang Sorghum ini memiliki tiga buah roller dengan
putaran 40 Rpm dan tiga tingkatan sistem transmisi dengan tiga buah
poros penyangga
52 Saran
Terkait dengan referensi dan data yang didapat masih kurang maka
perhitungan dilakukan dengan asumsi data sehingga bila dilakukan perhitungan
ulang jawaban yangdiasumsikan masih kurang akurat dan kurang tepat
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
61
DAFTAR PUSTAKA
J E Shigley dan Larry D M 1995 ldquoPerancanaan Teknik Mesinrdquo jilid II Edisi
keempat ErlanggaJakarta
Jutz H dan Scharkus E 1996 ldquo Westerman Table for The Metal Traderdquo New
Delhi Weley Eastern Limited
Khurmi RS amp Gupta JK 2002 Machine DesignSCHadamp Company LTD
Ram Nagar-New Delhi
Popov EP 1996 Mekanika Teknik (Machine of Material) Erlangga Jakarta
Sato T dan N Sugiarto H 1994 ldquoMenggambar Mesin Menurut Standart Isordquo PT
Pradya Paramita jakarta
Sularso dan Suga K 1987 Dasar dan PemilihanElemenMesin Cetakankeenam
PradnyaParamitha Jakarta
KenyonWdanGinting D 1985 Dasar-dasarPengelasanErlangga Jakarta
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
28
DayauntukmemutarporosrodagigiOslash 875 mm
P = 孽诺㷠π诺娘oĖ
= m行行闹诺㷠π诺嫠闹ĖoĖ
= 16734 watt
Torsipadaporospuli
T = 鸟诺oĖ㷠胚诺娘
= 嫠o行Ƽi诺oĖ㷠胚诺行ƼĖ
= 234Nm
Dayauntukmemutarporospuli
P = 孽诺㷠π诺娘oĖ
= 㷠Ƽi诺㷠π诺行ƼĖoĖ
= 17904 watt
= 嫠行kĖi糯狞疟疟行io
asymp 24 HP
Olehkarenaitu kitamengambil diesel dengandaya 24 HP
Daya yang ditransmisikan P = 24 HP
17904 W = Ῠ馆嫠石馆㷠) v = Ῠ馆嫠石馆㷠) 2972 馆嫠 石馆㷠 = 嫠行kĖi㷠k行㷠
馆嫠 石馆㷠 = 60242棺 (i)
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
29
딸轨v硅棍逛闺锅轨 23 log 足飘前飘潜卒 = 幌嫠凰嫠 实0h果h04 实0912
log dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig
2
1
T
T = Ėk嫠㷠㷠Ƽ
log dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig
2
1
T
T = 0397
dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig
2
1
T
T = 249 (ii)
Dari persamaan (i) dan (ii) 60242十馆㷠馆㷠 实249
60242 + 馆㷠 = 249馆㷠
60242 = 149 馆㷠 馆㷠 = 40438 N 馆嫠 石404h棺实60242棺 馆嫠 = 100672 N
5 Massa per meter panjang sabuk (m)
m = Area x Panjang x Densitas
= A x 9886m x 1140kgm3= 9886 A kgm2
6 Gaya tarik sentrifugal (Tc)
Tc = m x V2
= 9886 A kgm2x (2972ms)2
= 9886 A x 8832784 N
= 873210o A N
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
30
7 Gaya tarik total
T = T1+ Tc
= 100672N+873210o A N (iii)
8 Gaya tarik maksimum pada sabuk (T)
T = As
= 410o A N (iv)
Dari persamaan (iii) dan (iv)
100672N+873210o A N = 410o A N
4732 10o A N = 100672 N
A = 212747 10能o桂㷠
A = 212747桂桂㷠
9 Daya yang ditransmisikan sabuk pada kecepatan v = 2935ms
P = )( 21 TT - v
= (100672 Nndash 40438N)2935 ms
= 17678679watt
= 2370 hP
v Daya yang ditransmisikan hanya 2370 hP hal ini dikarenakan pada
saat sabuk berputar terjadi selip antara sabuk dengan puli oleh karena itu daya
yang ditransmisikan tidak 24 hP
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
31
33 PerhitunganRoda Gigi
1 Dalam menghitung roda gigi AElig 124 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 8 mm
- Jumlah gigi (Z) 11
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 8 mm
= 2512 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 8 + 025 x 8 mm
= 18 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 8 mm x 11
= 88 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 88 mm ndash 2 (8mm + 025 x 8mm)
= 60 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 88 mm + 36 mm= 124 mm
f Adendum 1 m 8 mm
g Dedendum 125 m 10 mm
h Working depth 2 m 16 mm
i Total depth 225 m 18 mm
j Filled radius at root 04 m 32 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
32
2 Dalam menghitung roda gigi AElig875 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 14 mm
- Jumlah gigi (Z) 58
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 14 mm
= 4396 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 14 + 025 x 14 mm
= 315 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 14 mm x 58
= 812 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 812 mm ndash 2 (14 mm + 025 x 14 mm)
= 777 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 812 mm + 63 mm
= 875 mm
f Adendum 1 m 14 mm
g Dedendum 125 m 17 mm
h Working depth 2 m 28 mm
i Total depth 225 m 315 mm
j Filled radius at root 04 m 56 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
33
3 Dalam menghitung roda gigi AElig215 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 10 mm
- Jumlah gigi (Z) 17
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 10 mm
= 314 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 10 + 025 x 10 mm
= 225 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 10 mm x 17
= 170 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 170 mm ndash 2 (10 mm + 025 x 10 mm)
= 145 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 170 mm + 45 mm)
= 215 mm
f Adendum 1 m 10 mm
g Dedendum 125 m 125 mm
h Working depth 2 m 20 mm
i Total depth 225 m 225 mm
j Filled radius at root 04 m 4 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
34
4 Dalam menghitung roda gigi AElig604 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 8 mm
- Jumlah gigi (Z) 71
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 8 mm
= 2512 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 8 + 025 x 8 mm
= 18 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 8 mm x 71
= 568 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 568 mm ndash 2 (8 mm + 025 x 8 mm)
= 548 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 568 mm + 36 mm)
= 604 mm
f Adendum 1 m 8 mm
g Dedendum 125 m 10 mm
h Working depth 2 m 16 mm
i Total depth 225 m 18 mm
j Filled radius at root 04 m 32 mm
331 Menghitung Kekuatan Roda Gigi
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
35
1 kekuatan roda gigi AElig124 yang berfungsi sebagai pinion
a menghitung kecepatan pinion
Dalam menghitung kecepatan dari pinion dibutuhkan data-data
sebagai berikut
- Modul (m) 8 mm
- Jumlah gigi dari pinion (Tp) 11
- Jumlah putaran dari roda gigi pinion (柜颇) 124 rpm
- Jumlah gigi dari roda gigi (馆啤) 71
- Allowable Static Stress (fo) lampiran 4 105 kg桂桂㷠
- Lebar muka gigi (b) 15708 mm
- Faktor keamanan (Cs) lampiran 5 125
Kecepatan dari pinion adalah 惯 实挥果딸贵果柜贵100
实挥果桂果馆贵果柜贵100
实挥果8果11果124100
= 34264 mmenit
= 57 m detik
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
36
34 Desain Poros Roda Gigi
DesainPorosPulidanRodaGigi Pinion Dengan Gear
Diketahui P = 24 PK = 17904 watt T1 = 100672 N
N = 730 Rpm T2 = 40438 N
T1 T2 实25世
WGear = 3924 N
WPuli = 106635 N
σ = 40 Mpa = 40 N mm世 2
Km = 2
Kt = 2
DGear = 124 mm =RGear = 63 mm
DPuli = 795 mm = RPully = 3975 mm
Maka torsi yang di transmisikanoleh shaft
T = 鸟时oĖ㷠胚娘 实 嫠行kĖi时oĖ㷠胚时行ƼĖ = 234 Nm =234000Nmm
Bebankebawah vertical porospadapuli
= T1 + T2 + Wpuli =(100672 +40438 + 106635) N
= 247745 N
Torsi pada gear samapadaporos makabeban vertical keatasporospada gear
Ft = 孽捏扭泞狞暖实 㷠Ƽi时嫠Ė遣o㷠
= 39 x 103 N
Total bebanvertikalkeataspadaporos
Ft ndash Wgear = 3900 ndash 3924 = 386076 N
RC
386076 N
247745 N
RD
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
37
Dari momen di D
RC x 270 = 386076 x 380 + 247745 x 110
RC = 嫠io行Ėmmm嫩㷠行㷠闹嫠k闹㷠行Ė
RC = 6443 N
RD + 386076 = RC + 247745 N
RD = 6443 + 247745- 386076
RD = 110479 N
BM di gear danpuli = 0
BM di A = 386076 110 = 4246836 Nmm
BM di B = 247745 110 = 2715195 Nmm
BM maksimum di A maka M = MA = 4247 10Ƽ Nmm
Moment punter equvivalen
Te = 税ῨKm 时M邹㷠十ῨKt 时T邹㷠
= 税Ῠ2时4247 时10Ƽ邹㷠 十Ῠ2时24h时10Ƽ邹㷠
= 税721480h6 时10o 十2h6196 时10o
= 税957676h6 时10o
= 9786 10Ƽ Nmm
Te = 胚嫠o τ时dƼ
9786 10Ƽ = 气嫠o 时40딸h
dƼ = 12466242
d = 4995mm atau 50 mm
Diameter yang digunakan 50 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa poros pada mesin
dengan diameter 60 mm aman karena melebihi diameter yang diperlukan
yaitu 50 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
38
Gambar 32DesainPorosPulidanRoda Gigi Pinion
B C D
110 270
A C
BD
A
A
A
C D
B
B
D C
B
CD
(a) Space Diagram
(e) BM Diagram
(d) NFD
(c) SFD
(b) Torsi Diagram 234x103 Nmm
1241845Nmm
3048155Nmm
3924 N 106635 N
112895 N 277105 N
A B
110
Pinion Puli
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
39
DesainPorosRoda Gigi Pinion Dengan Gear
Diketahui T = 234x103Nmm
N = 150 Rpm
AC = 85 mm
BD = 85 mm
Dc = 215 mm = Rc = 175 mm
Dd = 604 mm = Rd = 302 mm
AB =290 mm
σ = 84 Nmm2
τ = 40 Mpa = 40 Nmm2
Θc = 80o
Wd = 810 N
Θc = 72o
Wc = 108 N
Km = 2
Kt = 2
Daya yang ditransmisikan
P x 60 = T2πN
P = 㷠Ƽi诺嫠Ėsup3㷠胚嫠闹ĖoĖ
= 36738 Kw
Karena Torsi kebawah di C dan di D sama Maka gayatangensialdigearC
FtC = 孽捏宁 =
㷠Ƽi诺嫠Ėsup3嫠行闹
= 1337 N
Ftcrsquo = 嫠ƼƼ行虐纽c嫠m
=4327 N
Gaya total kebawah di C = Ftc + Wc=4327 N + 108 N = 4435 N
Gaya tangensial gear D
FtD = 孽捏拧 =
㷠Ƽi诺嫠Ėsup3ƼĖ㷠 = 7748 N
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
40
Ftdrsquo = 行行im虐纽c嫠Ė
= 行行imĖ嫠om = 4612 N
Gaya total kebawah di C = FtD + WD=4612 N + 810 N = 5422 N
Maka RAdan RB = Reaksipada A dan B
RA + RB = 5422 N + 4435 N
= 9857 N
Momen di A
RB x 290 = 5422 x 205 + 4435 x 85
RB = 嫠嫠嫠嫠闹嫠Ė嫩Ƽ行ok行闹㷠kĖ
RB = 5133 N
RA = 9857 ndash 5133 = 4724 N
BM di C
MC = RA x 85
= 4724 x 85
= 401540Nmm
BM di D
MD = RB x 85
= 5133 x 85
= 436305Nmm
Maximum bending momen
M = MD = 436305Nmm
A
C D
B120
290
RB RA
5422 N 4435 N
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
41
MomenPuntirEquivalent
Te = 税ῨKmxM邹sup2十ῨKtxT邹sup2 = 税Ῠ2x4h6h05邹㷠 十Ῠ2x2h4≯10Ƽ邹sup2 = 税76x10嫠嫠 十219x10嫠嫠
= 税979x10嫠Ė
= 989 x 10闹 Nmm
989 x 10闹 Nmm = 气嫠o xτxdsup3
dsup3 = 1129275
d asymp 50 mm
untuk Equivalent bending momen ( Me)
Me = 嫠㷠 揍KmxM 十税ῨKwxM邹㷠十ῨKtxT邹] = 嫠㷠 揍Ῠ2x4h6h05邹十9890000] = 嫠㷠 1861610
= 930805Nmm
930805 Nmm= 气Ƽ㷠 xσbxdsup3
dsup3 = 1129275
d = 48 mm
darikedua diameter tersebutdiambil yang paling besar
d = 50 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa poros pada mesin
dengan diameter 65 mm aman karena melebihi diameter yang diperlukan
yaitu 50 mm Namun sebaiknya diameter poros yang digunakan adalah 60
mm tidak terlalu besar melebihi 50 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
42
3
A B
C D
120
290
A C
BD
A
A
A C D
B
B
D CB
C D
(a) Space Diagram
(e) BM Diagram
(d) NFD
(c) SFD
(b) Torsi Diagram 234x103 Nmm
436305 Nmm 401540 Nmm
4435N 5422N
5113 N 4724 N
Gambar 33DesainPorosRoda Gigi Pinion Dengan Gear
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
43
35 Menentukan Dimensi pasak
Pasakdigunakanuntukmenahangaya geser antara poros dengan rol
maupun poros dengan gear Bahanpasakterbuatdari ST 42
kekuatanbahandiketahuikekuatangesersebesar τ=40
Nmm2dankekuatantariksebesar
σ= 70 Nmm2
1 Kekuatanijin pasak
- Tegangantarikmaksimumpasak
σu = 70 Nmm2
σmax =σy
= 40 Nmm2
- Tegangangesermaksimumpasak
τ max = 嫠㷠σ max
= 嫠㷠40 Nmm㷠
= 20 Nmm㷠
2 Diameter poros diketahui 50 mm dari tabel didapat
w = 16 mm
t = 10mm
dan bila diketahui T = l x w x τ x 焦d = l x 16 x 42 x
a迷d = 16800 l N mm(i)
dan juga T = 靳學恘 x τ x 焦米 =
靳學恘 x 42 x a迷米 = 103 x 學迷恘N铰铰d (ii)
maka dari persamaan (i) dan (ii) didapat
l = 學迷米學迷恘梗铰铰d學恘密迷迷抈铰铰 = 61 31 mm
dan bila diketahui T = l x 缴d x σ x
焦d = l x 學迷d x 70 x
a迷d = 87510 l N mm(iii)
maka dari persamaan (ii) dan (iii) didapat
l = 學迷米學迷恘梗铰铰d密蜜a學迷抈铰铰 = 1177 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
44
maka dimensi pasak adalah w = 16 mm t = 10 mm l = 1177 mm
351 Lubangpasak
Proses penggefrasisan untuk lubangpasakw = 16 mm t = 10 mm l =
1177 mm dengan menggunakan 2 mata frais diameter 5 mm dan 16 mm dua
tahap Bahan poros baja ST 34 Sebelum proses pengefraisan terlebih dahulu
pastikan matafrais tidak dalam keadaan rusak
1 Waktu pengerjaan dengan mata frais 5 mm
Putaran (n) = 150 rpm
Sr = 018
Kedalaman (l) = 10 mm
Waktu untuk sekali pengefraisan
Tm =nSr
ld
30 +
=ĖƼ闹嫩ƼĖ嫠m嫠闹Ė
= 0167 menit
Pengefraisan dilakukan di 4 titik sehingga waktu pengefraisan
= 4 x 0167
= 0668 menit
Waktu setting = 5 menit
Waktu pengefraisan untuk mata frais 5 mm adalah 0668 + 5 = 5668menit
2 Waktu pengefraisan 16 mm dengan mata frais28 mm
Putaran (n) = 150 rpm
Sr = 018
Kedalaman(l) = 10 mm
Waktu untuk sekali pengefraisan
Tm =nSr
ld
30 +
=ĖƼ㷠闹嫩ƼĖ嫠m嫠闹Ė= 038 menit
Pengefraisan dilakukan di 4 titik sehingga waktu pengefraisan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
45
= 4 x 038
= 152 menit
Waktu setting = 5 menit
Waktu pengerjaan untuk mata frais 5 mm adalah 152 + 5 = 652 menit
Waktu total pengerjaan untuk pengefraisan lubang pasak= 12188 menit
atau 13 menit
36 Desain untuk rumah bearing
Untuk diameter bearing 40 mm diameter bor 17 mm lebar bearing 12
mm Dengan no bearing 203 hasil ini didapat dari tabel bearing maka tebal rumah
bearing adalah
Diketahui 逛 = 60 mm ( jarak antar baut)
w = 9465 N
σ ( tegangan bending cast iron) = 15 N桂桂㷠
棍实顺h灌逛2 σ l
棍实顺h94656021512
棍实radic47h25
t = 2175 mm
Untuk diameter bearing 50 mm diameter bor 20 mm lebar bearing 15
mm Dengan nomor bearing 304 hasil ini didapat dari tabel bearing maka tebal
rumah bearing adalah
Diketahui
a =70 mm ( jarak antar baut)
w = 1134 N
σ ( tegangan bending cast iron) = 15 N桂桂㷠
棍实顺h灌逛2 σ l
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
46
棍实顺h11h47021515
棍实税5292
t = 23 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa rumah bearing yang ada pada mesin adalah aman dengan tebal 25 mm
37 Perhitungan Las
Pengelasan yang ada pada kontruksi alat ini terbagi menjadi 2 jenis
untuk bagian rangka adalah las sudut dan las V menggunakan las listrik
Perhitungan kekuatan las pada sambungan tepi padarangka dengan tebal plat 10
mm panjang pengelasan 500 mm sehingga untuk memperhitungkan kekuatan las
ditentukan A dengan
A = 10mm sin 45 500 mm
= 10mm 0707 500 mm
= 3535 mm2
Elektroda yang digunakan E 6013
E 60 = Kekuatan tarik terendah setelah dilaskan adalah 60000 psi atau 420
Nmm2
1 = Posisi pengelasan mendatar vertical atas kepala dan horizontal
3 = Jenis listrik adalah DC poloaritas bolik (DC+) diameter elektroda 5 mm
arus 230 ndash 270 A tegangan 27-29 V
Tegangan yang terjadi pada sambungan adalah
Fmax = ƼĖĖ铺km嫠㷠
= 14715 N
AF max
=s
353551471 N
=s
= 0416 Nmm2
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
47
Tegangan tarik ijin las (st)
st = 05 s ijin
= 05 420 Nmm2
= 210 Nmm2
Karena s pengelasan lts ijin maka pengelasan aman
38 MenentukanKapasitasPenggilasanBatangSorghum
Kapsitaspenggilasan = keliling roll x jumlahputaran
= 2 π r x 40 Rpm
= 2 π 0105 x 40 Rpm
= 26376 mmenit
Kapasitas = kapasitaspenggilasan x beratsorghum x jumlahbatangsorghum
= 263 x 0125 kgm x 10
= 6594 Kgmenit x 60
= 3956 Kgjam
Atau 4000 Kgjam
Makakapasitasmesinpemerasbatangsorghuminiadalah 4000 Kgjam
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
48
BAB IV
PROSES PEMBUATAN ALAT 41 Pembuatan Mesin
Mesin ini dibuat atas kerjasama antara mahasiswa Teknik Universitas
Sebelas Maret dengan bengkel mesin Universitas Sebelas Maret Untuk
menyelesaikannya dibutuhkan waktu 3 bulan dan untuk pengetesan mesin
membutuhkan waktu 1 minggu
411 BahanYang Digunakan
a Dua buah rol dengan diameter 200 mm dan sebuah rol dengan diameter
250 mm sebagai penggilas
b Besi plat dengan tebal 10mm sebagai tempat penghantar nira dan
sorghum
c Besi profil U ukuran 150 x 38 x 38 mm sebagai rangka dan landasan
d Kayu jati ukuran 150 mm x 200 mm sebagai landasan mesin
e Kuningan plat sebagai bantalan geser metal
f Bearing
g Baut M 14 dan M 12 sebagai pengunci bantalan
h Besi diameter 60 mm dan 50 mm sebagai poros
412 Alat Yang Dibutuhkan
a Gergaji
b Mesin bubut
c Mesin bor
d Mesin gerinda
e Mesin las
f Meteran
g Siku mistar baja
h Amplas
i Catthinner
j Kapur
k kuas
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
49
413 Peta Operasi Kerja
Peta operasi kerja adalah Peta Kerja yang menggunakan urutan kerja
dengan jalan membagi pekerjaan tersebut kedalam elemen-elemen operasi
secara detail
Peta Operasi Kerja Pembuatan Roda Gigi dan Roll
Poros Roda Gigi 1 amp 2 Poros Rol 3 4 amp 5 Roda gigi
0-1 0-1 0-1
0-2 0-2 0-2
1-1
1-2
1-3
1-2
1-1
1-1
Di ukur dengan sket match
Operasi Bubut
Pemeriksaan ukuran
0-3
0-4
0-3
0-4
0-3
0-5
Di ukur dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan ukuran
Pembuatan cetakan
Pemeriksaan ukuran
Operasi pengecoran
Di ukur dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan ukuran
Pemeriksaan ukuran
Pemeriksaan ukuran
Operasi mesin bor
Pemeriksaan ukuran
0-4
Operasi mesin gerinda
Pemeriksaan ukuran
1-2
Dirakit
0-5
Proses Perlakuan panas
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
50
Resume
Langkah Kerja Pembuatan Poros Roda Gigi 1 amp 2
- Operasi 1 Proses pengukuran dengan sket match poros yang akan
Dibubut menandainya sesuai dengan ukuran masing-
masing poros
- Operasi 2 Proses pembubutan pada ujung kanan sepanjang 300 mm
dari diameter 70 mm menjadi diameter 65 mm
- Pemeriksaan 1 Diperiksa ukurannya
- Operasi 3 Mengukur dengan menggunakan sket match
- Operasi 4 Dilakukan proses pembubutan pada ujung kiri sepanjang
250 mm dari diameter 70 mm menjadi diameter 65 mm
- Pemeriksaan 2 Diperiksa ukurannya
- Operasi 5 Proses pengefraisan sepanjang 50 mm dengan kedalaman
7mm
- Pemeriksaan 3 Diperiksa ukurannya
Poses pengerjaan
Bahan cast iron grade 15 Oslash70 panjang 555 mm
1 Mengambil bahan dan perlengkapan mesin bubut
2 Mengecek ukuran bahan dan alat bantu yang diperlukan
3 Mempersiapkan mesin bubut dan perlengkapan yang lainya
4 Menyeting pahat dan putaran mesin bubut
5 Menyekam benda kerja sepanjang 180 mm
6 Membubut rata permukaan ujung benda kerja
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
51
7 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadiOslash 65 mm
sepanjang 500 mm
8 Membalik benda kerja
9 Menyekam benda kerja sepanjang 220 mm
10 Memfacing benda kerja sampai benda kerja berukuran panjang 550 mm
11 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadiOslash65 mm
sepanjang250 mm
12 Menganti pahat rata dengan pahat alur
13 Membubut alur benda kerja dengan posisi pahat alur 50 mm dari ujung
benda kerja sedalam 95 mm
14 Mengganti pahat alur dengan pahat rata
15 Melepas benda kerja
Poses pengerjaan
Bahan cast iron grade 15 Oslash 70 panjang 310 mm
1 Mengambil bahan dan perlengkapan mesin bubut
2 Mengecek ukuran bahan dan alat bantu yang diperlukan
3 Mempersiapkan mesin bubut dan perlengkapan yang lainya
4 Menyeting pahat dan putaran mesin bubut
5 Menyekam benda kerja sepanjang 100 mm
6 Membubut rata permukaan ujung benda kerja
7 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadi Oslash 65 mm
sepanjang 150 mm
8 Membalik benda kerja
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
52
9 Menyekam benda kerja sepanjang100 mm
10 Memfacing benda kerja sampai benda kerja berukuran panjang 300 mm
11 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadi Oslash65 mm
sepanjang 160 mm
12 Mengganti pahat rata dengan pahat alur
13 Membubut alur benda kerja dengan posisi pahat alur 50 mm dari ujung
benda kerja sepanjang 78 mm sedalam 95 mm
14 Mengganti pahat alur dengan pahat rata
15 Melepas benda kerja
Langkah Kerja Pembuatan Roda Gigi
- Operasi 1 Proses pengukuran dengan sket match dan meteran untuk
roda gigi yang akan dibuat
- Operasi 2 Proses pembuatan cetakan negative sesuai dengan ukuran
masing-masing roda gigi yang akan dibuat
- Pemeriksaan 1 Diperiksa ukurannya
- Operasi 3 Proses pengecoran dan pembentukan roda gigi
- Operasi 4 Proses penghalusan setelah proses pengecoran
- Operasi 5 Proses perlakuan panas dengan penambahan kadar carbon
untuk meningkatkan tingkat kekerasannya
- Pemeriksaan 2 Diperiksa ukurannya
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
53
Proses pengecoran untuk pembuatan Puli dan Roda Gigi
Gambar 41 Roda gigi lurus
a) Proses awal pembuatan cetakan ini dilakukan dengan terlebih dahulu
membuat model atau Pola dengan posisi model berada pada kedua
bagian cetakan yakni drag dan cope maka model dibuat dari dua keping
kayu (papan) yang digabungkandengan model yang berbentuk bundar
b) Pengerjaan berikutnya ialah pembuatan inti dimana inti (teras) ini dibuat
dari pasir cetak dari jenis Pasir minyak atau pasir kwarsa dengan
campuran minyak nabati
d) Urutan pekerjaan yang harus dilakukan dan dipersiapkan sebelum
pengisian pasir kedalam rangka cetak antara lain
- Menyiapkan plat (papan) landasan
- Tempatkan rangka cetak diatas papan untuk cetakan bawah (drag)
dengan pola inti (kayu) untuk kedudukan inti (teras) pasir
e) Pengisian pasir kedalam rangka cetak
f) Pembuatan saluran dengan cara memasangkan saluran secara tegak lurus
g) Pekerjaan berikutnya ialah menempatkan kembali rangka cetak yakni
menggabungkan kedua cetakan (drag dan cope) pada benda bulat
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
54
simetris ini sebenarnya tidak terlalu sulit dimana yang paling penting
adalah penempatan posisi kedudukan Intinya telah ditempatkan ditengah-
tengah rangka cetak dengan memposisikan lubang cope pada inti serta
posisi pen pengarah dari rangka cetak dalam keadaan sejajar maka posisi
rongga sudah sejajar
h) Proses penuangan merupakan proses yang menentukan keberhasilan
dalam pembentukan benda kerja oleh karena itu didalam pelaksanaannya
harus dilakukan secara hati-hati terutama dalam memperlakukan cetakan
ini Dan yang paling penting lagi dalam proses penuangan ini ialah faktor
keselamatan kerja alat-alat keselamatan kerja seperti sarung tangan
sepatu kaca mata dan lain-lain hendaknya sangat diperhatikan
Gambar 42 Proses penuangan ( Hardi Sujana 2008 )
Langkah Kerja Pembuatan Rumah Bantalan
- Operasi 1 Pengukuran benda kerja untuk rumah bantalan dengan
ukuran 100 mm x 100 mm
- Operasi 2 Proses pemotongan dengan menggunakan mesin las sesuai
dengan yangdirencanakan
- Operasi 3 Pengerjaan penghalusan bekas potongan las dengan
gerinda tangan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
55
- Pemeriksaan 1 Dilakukan pemeriksaan ukuran rumah bantalan
- Operasi 4 Pada bagian rangka yang sudah dilasdiberi tanda titik dan
dibor dengan menggunakan bor tangan untuk menjadi
diameter 80 mm
- Operasi 6 Pemeriksaan ukuran lubang yang telah di bor
Proses Perakitan Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum
Perakitan merupakan tahap terakhir dalam proses perancangan dan
pembuatan suatu mesin atau alat dimana suatu cara atau tindakan untuk
menempatkan dan memasang bagian-bagian dari suatu mesin yang digabung dari
satu kesatuan menurut pasangannya sehingga akan menjadi perakitan mesin yang
siap digunakan sesuai dengan fungsi yang direncanakan
Sebelum melakukan perakitan hendaknya memperhatikan beberapa hal sebagai
berikut
1 Komponen-komponen yang akan dirakit telah selesai dikerjakan dan telah
siap ukuran sesuai perencanaan
2 Komponen-komponen standar siap pakai ataupun dipasangkan
3 Mengetahui jumlah yang akan dirakit dan mengetahui cara pemasangannya
4 Mengetahui tempat dan urutan pemasangan dari masing-masing komponen
yang tersedia
5 Menyiapkan semua alat-alat bantu untuk proses perakitan
Langkah kerja
1 Memasang rol ke- 1 ke- 2 dan ke- 3 pada rangka yang pada kedua
ujungnya terlebih dahulu dipasang bantalan
2 Memasang roda gigi pada poros rol 1 2 dan 3 kemudian dipasak
3 Memasang roda gigi pada sisi luar poros rol kemudian dipasak
4 Memasang poros transmisi pada rangka yang kedua ujungnya dipasangi
bantalan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
56
5 Memasang puli roda gigi pinion dan roda gigi pada poros transmisi
kemudian dipasak
6 Mengecek semua kondisi sambungan dan pergerakan dari roda-roda gigi
42 Perawatan Alat
Perawatan adalah suatu kegiatan atau pekerjaan yang bertujuan untuk
memperpanjang umur mesin Dengan adanya perawatan diharapkan mesin dapat
selalu dalam kondisi siap pakai dan bekerja dengan baik Jenis perawatan tersebut
adalah mengupayakan pencegahan kerusakan sedini mungkin dengan cara
perawatan secara rutin maupun secara berkala
Adapun alasan-alasan yang mendasari diperlukannya perawatan adalah
a Mesin lebih tahan lama dan berfungsi dengan baik
b Menghindari kerusakan sedini mungkin
c Mengurangi penggantian komponen yang rusak dikarenakan sering
dalam pemakaian
Pemeliharaan alat ini mencakup seluruh rangkaian dan komponen mesin pemeras
sorghum yang meliputi
1 Poros dan Rol
Hal-hal yang perlu dilakukan dalam pemeliharaan poros dan rol adalah
a Rol setelah selesai digunakan dibersihkan dari sisa-sisa kotoran dan cairan
yang masih menempel
b Antara poros dan bearing diberi pelumas agar dapat berputar dengan lancar
2 Roda gigi
Hal-hal yang dilakukan untuk perawatan roda gigi
a Melumasi roda gigi tersebut supaya gesekannya dapat lebih halus dan
tidak cepat aus
b Setiap selesai digunakan roda gigi harus dibersihkan dan dicek untuk
mengetahui keadaan gigi-giginya
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
57
3 Rangka
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan rangka adalah
a Mengecat rangka untuk menghindari karat dan keropos
b Membersihkan rangka setelah digunakan untuk menggilas tebu
c Memeriksa sambungan las pada rangka secara berkala
4 Bantalan
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan bantalan
a Melumasi bantalan dengan grease
b Dalam penggunaan apabila perputaran poros dan rol terasa berat dan
suaranya agak kasar maka harus dicek keadaan bantalannya masih dalam
keadaan baik atau tidak
5 Puli dan sabuk
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan puli dan sabuk
a Memeriksa sabuk sebelum digunakan untuk memeras batang sorghum
b Setelah selesai digunakan membersihkan puli dan sabuk dari kotoran dan
debu
6 Diesel
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan diesel
a Mengecek selalu kondisi air pendingin pada mesin diesel
b Mengecek putaran mesin diesel apakah stabil atau tidaknya bila tidak
segera melakukan pengecekan mesin diesel secara menyeluruh
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
58
43 Analisa Biaya Komponen Mesin
Tabel 41 a Biaya Komponen Mesin
No Jenis Komponen Jumlah Harga satuan (Rp)
Harga (Rp)
1 Gear Oslash 20 l = 15 cm 3 30 kg 20000 kg 1800000 2 Gear Oslash 10 l = 10 cm 2 40 kg 20000 kg 1600000 3 Pulley Oslash 100 l = 15 cm 1 100 kg 20000 kg 2000000 4 Gear Oslash 80 l = 15 cm 1 120 kg 20000 kg 2400000 5 Gear Oslash 60 l = 15 cm 1 80 kg 20000 kg 1600000 6 Roller Oslash 20 p = 35 cm 2 60 kg 20000 kg 2400000 7 Roller Oslash 22 l = 15 cm 1 80 kg 20000 kg 1600000 8 Poros penggerak roda gigi 2 20 kg 20000 kg 800000 9 Poros roller 3 15 kg 20000 kg 900000 10 Pasak p=15x1x1 cm 1022000 220000
11 Baut Oslash 26 mm Baut besar untuk dudukan
8 10000 80000
12 Baut Oslash 26 mm Baut pengunci roller
4 15000 60000
13 Plat U p= 10x6x1cm 10m 70000 700000
14 Baut Oslash 22 mm Baut pengunci roda gigi
8 10000 80000
15 Baut Oslash 24 mm Baut penyetel horisontal
2 15000 30000
16 Bearing roller Oslash 40 mm 680000 480000 17 Bearing gear Oslash 50 mm 2 110000 220000 18 Bantalan jati 1000000
19 Beaya Transport mesin dari kudus
750000
20 Beaya lain-lain 250000 Total dana 18980000
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
59
b Honor Teknisi
No Nama Anggaran Waktu Biaya (Rp)
Total (Rp)
1 Honor Teknisi pembuatan 3 buah roller (1 orang )
1 bulan 600000 600000
2 Honor Teknisi pembuatan 5 buah roda gigi pinion (1orang )
2 minggu
600000 600000
3 Honor Teknisi pembuatan 2 buah roda gigi besar (1 orang )
2 minggu
500000 500000
4 Honor Teknisi pembuatan 1 buah pulley (1 orang )
2 minggu
300000 300000
5 Honor Teknisi pembuatan 3 buah mantel roller (1 orang )
3 minggu
1200000 1200000
Total 3200000
Biaya total pembuatan mesin pemeras batang sorghum
Biaya teknisi Rp 320000000
Biaya komponen mesin Rp 1898000000 +
Rp 2218000000
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
60
BAB V
PENUTUP
51 Kesimpulan
Dari hasil Re-Kalkulasi Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum ini
dapat disimpulkan
1 Mesin pemeras batang sorghum ini bekerja dengan menggunakan
penggerak diesel dengan daya 24 hP dan putaran 1420 Rpm
2 Mesin Pemeras Batang Sorghum ini memiliki kapasitas 4000 kgjam
3 Total biaya untuk membuat Mesin Pemeras Batang Sorghum sebesar
Rp22180000-
4 Mesin Pemeras Batang Sorghum ini memiliki tiga buah roller dengan
putaran 40 Rpm dan tiga tingkatan sistem transmisi dengan tiga buah
poros penyangga
52 Saran
Terkait dengan referensi dan data yang didapat masih kurang maka
perhitungan dilakukan dengan asumsi data sehingga bila dilakukan perhitungan
ulang jawaban yangdiasumsikan masih kurang akurat dan kurang tepat
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
61
DAFTAR PUSTAKA
J E Shigley dan Larry D M 1995 ldquoPerancanaan Teknik Mesinrdquo jilid II Edisi
keempat ErlanggaJakarta
Jutz H dan Scharkus E 1996 ldquo Westerman Table for The Metal Traderdquo New
Delhi Weley Eastern Limited
Khurmi RS amp Gupta JK 2002 Machine DesignSCHadamp Company LTD
Ram Nagar-New Delhi
Popov EP 1996 Mekanika Teknik (Machine of Material) Erlangga Jakarta
Sato T dan N Sugiarto H 1994 ldquoMenggambar Mesin Menurut Standart Isordquo PT
Pradya Paramita jakarta
Sularso dan Suga K 1987 Dasar dan PemilihanElemenMesin Cetakankeenam
PradnyaParamitha Jakarta
KenyonWdanGinting D 1985 Dasar-dasarPengelasanErlangga Jakarta
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
29
딸轨v硅棍逛闺锅轨 23 log 足飘前飘潜卒 = 幌嫠凰嫠 实0h果h04 实0912
log dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig
2
1
T
T = Ėk嫠㷠㷠Ƽ
log dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig
2
1
T
T = 0397
dividedivideoslash
oumlccedilccedilegrave
aelig
2
1
T
T = 249 (ii)
Dari persamaan (i) dan (ii) 60242十馆㷠馆㷠 实249
60242 + 馆㷠 = 249馆㷠
60242 = 149 馆㷠 馆㷠 = 40438 N 馆嫠 石404h棺实60242棺 馆嫠 = 100672 N
5 Massa per meter panjang sabuk (m)
m = Area x Panjang x Densitas
= A x 9886m x 1140kgm3= 9886 A kgm2
6 Gaya tarik sentrifugal (Tc)
Tc = m x V2
= 9886 A kgm2x (2972ms)2
= 9886 A x 8832784 N
= 873210o A N
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
30
7 Gaya tarik total
T = T1+ Tc
= 100672N+873210o A N (iii)
8 Gaya tarik maksimum pada sabuk (T)
T = As
= 410o A N (iv)
Dari persamaan (iii) dan (iv)
100672N+873210o A N = 410o A N
4732 10o A N = 100672 N
A = 212747 10能o桂㷠
A = 212747桂桂㷠
9 Daya yang ditransmisikan sabuk pada kecepatan v = 2935ms
P = )( 21 TT - v
= (100672 Nndash 40438N)2935 ms
= 17678679watt
= 2370 hP
v Daya yang ditransmisikan hanya 2370 hP hal ini dikarenakan pada
saat sabuk berputar terjadi selip antara sabuk dengan puli oleh karena itu daya
yang ditransmisikan tidak 24 hP
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
31
33 PerhitunganRoda Gigi
1 Dalam menghitung roda gigi AElig 124 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 8 mm
- Jumlah gigi (Z) 11
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 8 mm
= 2512 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 8 + 025 x 8 mm
= 18 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 8 mm x 11
= 88 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 88 mm ndash 2 (8mm + 025 x 8mm)
= 60 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 88 mm + 36 mm= 124 mm
f Adendum 1 m 8 mm
g Dedendum 125 m 10 mm
h Working depth 2 m 16 mm
i Total depth 225 m 18 mm
j Filled radius at root 04 m 32 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
32
2 Dalam menghitung roda gigi AElig875 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 14 mm
- Jumlah gigi (Z) 58
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 14 mm
= 4396 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 14 + 025 x 14 mm
= 315 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 14 mm x 58
= 812 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 812 mm ndash 2 (14 mm + 025 x 14 mm)
= 777 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 812 mm + 63 mm
= 875 mm
f Adendum 1 m 14 mm
g Dedendum 125 m 17 mm
h Working depth 2 m 28 mm
i Total depth 225 m 315 mm
j Filled radius at root 04 m 56 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
33
3 Dalam menghitung roda gigi AElig215 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 10 mm
- Jumlah gigi (Z) 17
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 10 mm
= 314 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 10 + 025 x 10 mm
= 225 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 10 mm x 17
= 170 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 170 mm ndash 2 (10 mm + 025 x 10 mm)
= 145 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 170 mm + 45 mm)
= 215 mm
f Adendum 1 m 10 mm
g Dedendum 125 m 125 mm
h Working depth 2 m 20 mm
i Total depth 225 m 225 mm
j Filled radius at root 04 m 4 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
34
4 Dalam menghitung roda gigi AElig604 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 8 mm
- Jumlah gigi (Z) 71
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 8 mm
= 2512 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 8 + 025 x 8 mm
= 18 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 8 mm x 71
= 568 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 568 mm ndash 2 (8 mm + 025 x 8 mm)
= 548 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 568 mm + 36 mm)
= 604 mm
f Adendum 1 m 8 mm
g Dedendum 125 m 10 mm
h Working depth 2 m 16 mm
i Total depth 225 m 18 mm
j Filled radius at root 04 m 32 mm
331 Menghitung Kekuatan Roda Gigi
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
35
1 kekuatan roda gigi AElig124 yang berfungsi sebagai pinion
a menghitung kecepatan pinion
Dalam menghitung kecepatan dari pinion dibutuhkan data-data
sebagai berikut
- Modul (m) 8 mm
- Jumlah gigi dari pinion (Tp) 11
- Jumlah putaran dari roda gigi pinion (柜颇) 124 rpm
- Jumlah gigi dari roda gigi (馆啤) 71
- Allowable Static Stress (fo) lampiran 4 105 kg桂桂㷠
- Lebar muka gigi (b) 15708 mm
- Faktor keamanan (Cs) lampiran 5 125
Kecepatan dari pinion adalah 惯 实挥果딸贵果柜贵100
实挥果桂果馆贵果柜贵100
实挥果8果11果124100
= 34264 mmenit
= 57 m detik
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
36
34 Desain Poros Roda Gigi
DesainPorosPulidanRodaGigi Pinion Dengan Gear
Diketahui P = 24 PK = 17904 watt T1 = 100672 N
N = 730 Rpm T2 = 40438 N
T1 T2 实25世
WGear = 3924 N
WPuli = 106635 N
σ = 40 Mpa = 40 N mm世 2
Km = 2
Kt = 2
DGear = 124 mm =RGear = 63 mm
DPuli = 795 mm = RPully = 3975 mm
Maka torsi yang di transmisikanoleh shaft
T = 鸟时oĖ㷠胚娘 实 嫠行kĖi时oĖ㷠胚时行ƼĖ = 234 Nm =234000Nmm
Bebankebawah vertical porospadapuli
= T1 + T2 + Wpuli =(100672 +40438 + 106635) N
= 247745 N
Torsi pada gear samapadaporos makabeban vertical keatasporospada gear
Ft = 孽捏扭泞狞暖实 㷠Ƽi时嫠Ė遣o㷠
= 39 x 103 N
Total bebanvertikalkeataspadaporos
Ft ndash Wgear = 3900 ndash 3924 = 386076 N
RC
386076 N
247745 N
RD
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
37
Dari momen di D
RC x 270 = 386076 x 380 + 247745 x 110
RC = 嫠io行Ėmmm嫩㷠行㷠闹嫠k闹㷠行Ė
RC = 6443 N
RD + 386076 = RC + 247745 N
RD = 6443 + 247745- 386076
RD = 110479 N
BM di gear danpuli = 0
BM di A = 386076 110 = 4246836 Nmm
BM di B = 247745 110 = 2715195 Nmm
BM maksimum di A maka M = MA = 4247 10Ƽ Nmm
Moment punter equvivalen
Te = 税ῨKm 时M邹㷠十ῨKt 时T邹㷠
= 税Ῠ2时4247 时10Ƽ邹㷠 十Ῠ2时24h时10Ƽ邹㷠
= 税721480h6 时10o 十2h6196 时10o
= 税957676h6 时10o
= 9786 10Ƽ Nmm
Te = 胚嫠o τ时dƼ
9786 10Ƽ = 气嫠o 时40딸h
dƼ = 12466242
d = 4995mm atau 50 mm
Diameter yang digunakan 50 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa poros pada mesin
dengan diameter 60 mm aman karena melebihi diameter yang diperlukan
yaitu 50 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
38
Gambar 32DesainPorosPulidanRoda Gigi Pinion
B C D
110 270
A C
BD
A
A
A
C D
B
B
D C
B
CD
(a) Space Diagram
(e) BM Diagram
(d) NFD
(c) SFD
(b) Torsi Diagram 234x103 Nmm
1241845Nmm
3048155Nmm
3924 N 106635 N
112895 N 277105 N
A B
110
Pinion Puli
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
39
DesainPorosRoda Gigi Pinion Dengan Gear
Diketahui T = 234x103Nmm
N = 150 Rpm
AC = 85 mm
BD = 85 mm
Dc = 215 mm = Rc = 175 mm
Dd = 604 mm = Rd = 302 mm
AB =290 mm
σ = 84 Nmm2
τ = 40 Mpa = 40 Nmm2
Θc = 80o
Wd = 810 N
Θc = 72o
Wc = 108 N
Km = 2
Kt = 2
Daya yang ditransmisikan
P x 60 = T2πN
P = 㷠Ƽi诺嫠Ėsup3㷠胚嫠闹ĖoĖ
= 36738 Kw
Karena Torsi kebawah di C dan di D sama Maka gayatangensialdigearC
FtC = 孽捏宁 =
㷠Ƽi诺嫠Ėsup3嫠行闹
= 1337 N
Ftcrsquo = 嫠ƼƼ行虐纽c嫠m
=4327 N
Gaya total kebawah di C = Ftc + Wc=4327 N + 108 N = 4435 N
Gaya tangensial gear D
FtD = 孽捏拧 =
㷠Ƽi诺嫠Ėsup3ƼĖ㷠 = 7748 N
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
40
Ftdrsquo = 行行im虐纽c嫠Ė
= 行行imĖ嫠om = 4612 N
Gaya total kebawah di C = FtD + WD=4612 N + 810 N = 5422 N
Maka RAdan RB = Reaksipada A dan B
RA + RB = 5422 N + 4435 N
= 9857 N
Momen di A
RB x 290 = 5422 x 205 + 4435 x 85
RB = 嫠嫠嫠嫠闹嫠Ė嫩Ƽ行ok行闹㷠kĖ
RB = 5133 N
RA = 9857 ndash 5133 = 4724 N
BM di C
MC = RA x 85
= 4724 x 85
= 401540Nmm
BM di D
MD = RB x 85
= 5133 x 85
= 436305Nmm
Maximum bending momen
M = MD = 436305Nmm
A
C D
B120
290
RB RA
5422 N 4435 N
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
41
MomenPuntirEquivalent
Te = 税ῨKmxM邹sup2十ῨKtxT邹sup2 = 税Ῠ2x4h6h05邹㷠 十Ῠ2x2h4≯10Ƽ邹sup2 = 税76x10嫠嫠 十219x10嫠嫠
= 税979x10嫠Ė
= 989 x 10闹 Nmm
989 x 10闹 Nmm = 气嫠o xτxdsup3
dsup3 = 1129275
d asymp 50 mm
untuk Equivalent bending momen ( Me)
Me = 嫠㷠 揍KmxM 十税ῨKwxM邹㷠十ῨKtxT邹] = 嫠㷠 揍Ῠ2x4h6h05邹十9890000] = 嫠㷠 1861610
= 930805Nmm
930805 Nmm= 气Ƽ㷠 xσbxdsup3
dsup3 = 1129275
d = 48 mm
darikedua diameter tersebutdiambil yang paling besar
d = 50 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa poros pada mesin
dengan diameter 65 mm aman karena melebihi diameter yang diperlukan
yaitu 50 mm Namun sebaiknya diameter poros yang digunakan adalah 60
mm tidak terlalu besar melebihi 50 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
42
3
A B
C D
120
290
A C
BD
A
A
A C D
B
B
D CB
C D
(a) Space Diagram
(e) BM Diagram
(d) NFD
(c) SFD
(b) Torsi Diagram 234x103 Nmm
436305 Nmm 401540 Nmm
4435N 5422N
5113 N 4724 N
Gambar 33DesainPorosRoda Gigi Pinion Dengan Gear
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
43
35 Menentukan Dimensi pasak
Pasakdigunakanuntukmenahangaya geser antara poros dengan rol
maupun poros dengan gear Bahanpasakterbuatdari ST 42
kekuatanbahandiketahuikekuatangesersebesar τ=40
Nmm2dankekuatantariksebesar
σ= 70 Nmm2
1 Kekuatanijin pasak
- Tegangantarikmaksimumpasak
σu = 70 Nmm2
σmax =σy
= 40 Nmm2
- Tegangangesermaksimumpasak
τ max = 嫠㷠σ max
= 嫠㷠40 Nmm㷠
= 20 Nmm㷠
2 Diameter poros diketahui 50 mm dari tabel didapat
w = 16 mm
t = 10mm
dan bila diketahui T = l x w x τ x 焦d = l x 16 x 42 x
a迷d = 16800 l N mm(i)
dan juga T = 靳學恘 x τ x 焦米 =
靳學恘 x 42 x a迷米 = 103 x 學迷恘N铰铰d (ii)
maka dari persamaan (i) dan (ii) didapat
l = 學迷米學迷恘梗铰铰d學恘密迷迷抈铰铰 = 61 31 mm
dan bila diketahui T = l x 缴d x σ x
焦d = l x 學迷d x 70 x
a迷d = 87510 l N mm(iii)
maka dari persamaan (ii) dan (iii) didapat
l = 學迷米學迷恘梗铰铰d密蜜a學迷抈铰铰 = 1177 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
44
maka dimensi pasak adalah w = 16 mm t = 10 mm l = 1177 mm
351 Lubangpasak
Proses penggefrasisan untuk lubangpasakw = 16 mm t = 10 mm l =
1177 mm dengan menggunakan 2 mata frais diameter 5 mm dan 16 mm dua
tahap Bahan poros baja ST 34 Sebelum proses pengefraisan terlebih dahulu
pastikan matafrais tidak dalam keadaan rusak
1 Waktu pengerjaan dengan mata frais 5 mm
Putaran (n) = 150 rpm
Sr = 018
Kedalaman (l) = 10 mm
Waktu untuk sekali pengefraisan
Tm =nSr
ld
30 +
=ĖƼ闹嫩ƼĖ嫠m嫠闹Ė
= 0167 menit
Pengefraisan dilakukan di 4 titik sehingga waktu pengefraisan
= 4 x 0167
= 0668 menit
Waktu setting = 5 menit
Waktu pengefraisan untuk mata frais 5 mm adalah 0668 + 5 = 5668menit
2 Waktu pengefraisan 16 mm dengan mata frais28 mm
Putaran (n) = 150 rpm
Sr = 018
Kedalaman(l) = 10 mm
Waktu untuk sekali pengefraisan
Tm =nSr
ld
30 +
=ĖƼ㷠闹嫩ƼĖ嫠m嫠闹Ė= 038 menit
Pengefraisan dilakukan di 4 titik sehingga waktu pengefraisan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
45
= 4 x 038
= 152 menit
Waktu setting = 5 menit
Waktu pengerjaan untuk mata frais 5 mm adalah 152 + 5 = 652 menit
Waktu total pengerjaan untuk pengefraisan lubang pasak= 12188 menit
atau 13 menit
36 Desain untuk rumah bearing
Untuk diameter bearing 40 mm diameter bor 17 mm lebar bearing 12
mm Dengan no bearing 203 hasil ini didapat dari tabel bearing maka tebal rumah
bearing adalah
Diketahui 逛 = 60 mm ( jarak antar baut)
w = 9465 N
σ ( tegangan bending cast iron) = 15 N桂桂㷠
棍实顺h灌逛2 σ l
棍实顺h94656021512
棍实radic47h25
t = 2175 mm
Untuk diameter bearing 50 mm diameter bor 20 mm lebar bearing 15
mm Dengan nomor bearing 304 hasil ini didapat dari tabel bearing maka tebal
rumah bearing adalah
Diketahui
a =70 mm ( jarak antar baut)
w = 1134 N
σ ( tegangan bending cast iron) = 15 N桂桂㷠
棍实顺h灌逛2 σ l
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
46
棍实顺h11h47021515
棍实税5292
t = 23 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa rumah bearing yang ada pada mesin adalah aman dengan tebal 25 mm
37 Perhitungan Las
Pengelasan yang ada pada kontruksi alat ini terbagi menjadi 2 jenis
untuk bagian rangka adalah las sudut dan las V menggunakan las listrik
Perhitungan kekuatan las pada sambungan tepi padarangka dengan tebal plat 10
mm panjang pengelasan 500 mm sehingga untuk memperhitungkan kekuatan las
ditentukan A dengan
A = 10mm sin 45 500 mm
= 10mm 0707 500 mm
= 3535 mm2
Elektroda yang digunakan E 6013
E 60 = Kekuatan tarik terendah setelah dilaskan adalah 60000 psi atau 420
Nmm2
1 = Posisi pengelasan mendatar vertical atas kepala dan horizontal
3 = Jenis listrik adalah DC poloaritas bolik (DC+) diameter elektroda 5 mm
arus 230 ndash 270 A tegangan 27-29 V
Tegangan yang terjadi pada sambungan adalah
Fmax = ƼĖĖ铺km嫠㷠
= 14715 N
AF max
=s
353551471 N
=s
= 0416 Nmm2
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
47
Tegangan tarik ijin las (st)
st = 05 s ijin
= 05 420 Nmm2
= 210 Nmm2
Karena s pengelasan lts ijin maka pengelasan aman
38 MenentukanKapasitasPenggilasanBatangSorghum
Kapsitaspenggilasan = keliling roll x jumlahputaran
= 2 π r x 40 Rpm
= 2 π 0105 x 40 Rpm
= 26376 mmenit
Kapasitas = kapasitaspenggilasan x beratsorghum x jumlahbatangsorghum
= 263 x 0125 kgm x 10
= 6594 Kgmenit x 60
= 3956 Kgjam
Atau 4000 Kgjam
Makakapasitasmesinpemerasbatangsorghuminiadalah 4000 Kgjam
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
48
BAB IV
PROSES PEMBUATAN ALAT 41 Pembuatan Mesin
Mesin ini dibuat atas kerjasama antara mahasiswa Teknik Universitas
Sebelas Maret dengan bengkel mesin Universitas Sebelas Maret Untuk
menyelesaikannya dibutuhkan waktu 3 bulan dan untuk pengetesan mesin
membutuhkan waktu 1 minggu
411 BahanYang Digunakan
a Dua buah rol dengan diameter 200 mm dan sebuah rol dengan diameter
250 mm sebagai penggilas
b Besi plat dengan tebal 10mm sebagai tempat penghantar nira dan
sorghum
c Besi profil U ukuran 150 x 38 x 38 mm sebagai rangka dan landasan
d Kayu jati ukuran 150 mm x 200 mm sebagai landasan mesin
e Kuningan plat sebagai bantalan geser metal
f Bearing
g Baut M 14 dan M 12 sebagai pengunci bantalan
h Besi diameter 60 mm dan 50 mm sebagai poros
412 Alat Yang Dibutuhkan
a Gergaji
b Mesin bubut
c Mesin bor
d Mesin gerinda
e Mesin las
f Meteran
g Siku mistar baja
h Amplas
i Catthinner
j Kapur
k kuas
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
49
413 Peta Operasi Kerja
Peta operasi kerja adalah Peta Kerja yang menggunakan urutan kerja
dengan jalan membagi pekerjaan tersebut kedalam elemen-elemen operasi
secara detail
Peta Operasi Kerja Pembuatan Roda Gigi dan Roll
Poros Roda Gigi 1 amp 2 Poros Rol 3 4 amp 5 Roda gigi
0-1 0-1 0-1
0-2 0-2 0-2
1-1
1-2
1-3
1-2
1-1
1-1
Di ukur dengan sket match
Operasi Bubut
Pemeriksaan ukuran
0-3
0-4
0-3
0-4
0-3
0-5
Di ukur dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan ukuran
Pembuatan cetakan
Pemeriksaan ukuran
Operasi pengecoran
Di ukur dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan ukuran
Pemeriksaan ukuran
Pemeriksaan ukuran
Operasi mesin bor
Pemeriksaan ukuran
0-4
Operasi mesin gerinda
Pemeriksaan ukuran
1-2
Dirakit
0-5
Proses Perlakuan panas
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
50
Resume
Langkah Kerja Pembuatan Poros Roda Gigi 1 amp 2
- Operasi 1 Proses pengukuran dengan sket match poros yang akan
Dibubut menandainya sesuai dengan ukuran masing-
masing poros
- Operasi 2 Proses pembubutan pada ujung kanan sepanjang 300 mm
dari diameter 70 mm menjadi diameter 65 mm
- Pemeriksaan 1 Diperiksa ukurannya
- Operasi 3 Mengukur dengan menggunakan sket match
- Operasi 4 Dilakukan proses pembubutan pada ujung kiri sepanjang
250 mm dari diameter 70 mm menjadi diameter 65 mm
- Pemeriksaan 2 Diperiksa ukurannya
- Operasi 5 Proses pengefraisan sepanjang 50 mm dengan kedalaman
7mm
- Pemeriksaan 3 Diperiksa ukurannya
Poses pengerjaan
Bahan cast iron grade 15 Oslash70 panjang 555 mm
1 Mengambil bahan dan perlengkapan mesin bubut
2 Mengecek ukuran bahan dan alat bantu yang diperlukan
3 Mempersiapkan mesin bubut dan perlengkapan yang lainya
4 Menyeting pahat dan putaran mesin bubut
5 Menyekam benda kerja sepanjang 180 mm
6 Membubut rata permukaan ujung benda kerja
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
51
7 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadiOslash 65 mm
sepanjang 500 mm
8 Membalik benda kerja
9 Menyekam benda kerja sepanjang 220 mm
10 Memfacing benda kerja sampai benda kerja berukuran panjang 550 mm
11 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadiOslash65 mm
sepanjang250 mm
12 Menganti pahat rata dengan pahat alur
13 Membubut alur benda kerja dengan posisi pahat alur 50 mm dari ujung
benda kerja sedalam 95 mm
14 Mengganti pahat alur dengan pahat rata
15 Melepas benda kerja
Poses pengerjaan
Bahan cast iron grade 15 Oslash 70 panjang 310 mm
1 Mengambil bahan dan perlengkapan mesin bubut
2 Mengecek ukuran bahan dan alat bantu yang diperlukan
3 Mempersiapkan mesin bubut dan perlengkapan yang lainya
4 Menyeting pahat dan putaran mesin bubut
5 Menyekam benda kerja sepanjang 100 mm
6 Membubut rata permukaan ujung benda kerja
7 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadi Oslash 65 mm
sepanjang 150 mm
8 Membalik benda kerja
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
52
9 Menyekam benda kerja sepanjang100 mm
10 Memfacing benda kerja sampai benda kerja berukuran panjang 300 mm
11 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadi Oslash65 mm
sepanjang 160 mm
12 Mengganti pahat rata dengan pahat alur
13 Membubut alur benda kerja dengan posisi pahat alur 50 mm dari ujung
benda kerja sepanjang 78 mm sedalam 95 mm
14 Mengganti pahat alur dengan pahat rata
15 Melepas benda kerja
Langkah Kerja Pembuatan Roda Gigi
- Operasi 1 Proses pengukuran dengan sket match dan meteran untuk
roda gigi yang akan dibuat
- Operasi 2 Proses pembuatan cetakan negative sesuai dengan ukuran
masing-masing roda gigi yang akan dibuat
- Pemeriksaan 1 Diperiksa ukurannya
- Operasi 3 Proses pengecoran dan pembentukan roda gigi
- Operasi 4 Proses penghalusan setelah proses pengecoran
- Operasi 5 Proses perlakuan panas dengan penambahan kadar carbon
untuk meningkatkan tingkat kekerasannya
- Pemeriksaan 2 Diperiksa ukurannya
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
53
Proses pengecoran untuk pembuatan Puli dan Roda Gigi
Gambar 41 Roda gigi lurus
a) Proses awal pembuatan cetakan ini dilakukan dengan terlebih dahulu
membuat model atau Pola dengan posisi model berada pada kedua
bagian cetakan yakni drag dan cope maka model dibuat dari dua keping
kayu (papan) yang digabungkandengan model yang berbentuk bundar
b) Pengerjaan berikutnya ialah pembuatan inti dimana inti (teras) ini dibuat
dari pasir cetak dari jenis Pasir minyak atau pasir kwarsa dengan
campuran minyak nabati
d) Urutan pekerjaan yang harus dilakukan dan dipersiapkan sebelum
pengisian pasir kedalam rangka cetak antara lain
- Menyiapkan plat (papan) landasan
- Tempatkan rangka cetak diatas papan untuk cetakan bawah (drag)
dengan pola inti (kayu) untuk kedudukan inti (teras) pasir
e) Pengisian pasir kedalam rangka cetak
f) Pembuatan saluran dengan cara memasangkan saluran secara tegak lurus
g) Pekerjaan berikutnya ialah menempatkan kembali rangka cetak yakni
menggabungkan kedua cetakan (drag dan cope) pada benda bulat
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
54
simetris ini sebenarnya tidak terlalu sulit dimana yang paling penting
adalah penempatan posisi kedudukan Intinya telah ditempatkan ditengah-
tengah rangka cetak dengan memposisikan lubang cope pada inti serta
posisi pen pengarah dari rangka cetak dalam keadaan sejajar maka posisi
rongga sudah sejajar
h) Proses penuangan merupakan proses yang menentukan keberhasilan
dalam pembentukan benda kerja oleh karena itu didalam pelaksanaannya
harus dilakukan secara hati-hati terutama dalam memperlakukan cetakan
ini Dan yang paling penting lagi dalam proses penuangan ini ialah faktor
keselamatan kerja alat-alat keselamatan kerja seperti sarung tangan
sepatu kaca mata dan lain-lain hendaknya sangat diperhatikan
Gambar 42 Proses penuangan ( Hardi Sujana 2008 )
Langkah Kerja Pembuatan Rumah Bantalan
- Operasi 1 Pengukuran benda kerja untuk rumah bantalan dengan
ukuran 100 mm x 100 mm
- Operasi 2 Proses pemotongan dengan menggunakan mesin las sesuai
dengan yangdirencanakan
- Operasi 3 Pengerjaan penghalusan bekas potongan las dengan
gerinda tangan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
55
- Pemeriksaan 1 Dilakukan pemeriksaan ukuran rumah bantalan
- Operasi 4 Pada bagian rangka yang sudah dilasdiberi tanda titik dan
dibor dengan menggunakan bor tangan untuk menjadi
diameter 80 mm
- Operasi 6 Pemeriksaan ukuran lubang yang telah di bor
Proses Perakitan Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum
Perakitan merupakan tahap terakhir dalam proses perancangan dan
pembuatan suatu mesin atau alat dimana suatu cara atau tindakan untuk
menempatkan dan memasang bagian-bagian dari suatu mesin yang digabung dari
satu kesatuan menurut pasangannya sehingga akan menjadi perakitan mesin yang
siap digunakan sesuai dengan fungsi yang direncanakan
Sebelum melakukan perakitan hendaknya memperhatikan beberapa hal sebagai
berikut
1 Komponen-komponen yang akan dirakit telah selesai dikerjakan dan telah
siap ukuran sesuai perencanaan
2 Komponen-komponen standar siap pakai ataupun dipasangkan
3 Mengetahui jumlah yang akan dirakit dan mengetahui cara pemasangannya
4 Mengetahui tempat dan urutan pemasangan dari masing-masing komponen
yang tersedia
5 Menyiapkan semua alat-alat bantu untuk proses perakitan
Langkah kerja
1 Memasang rol ke- 1 ke- 2 dan ke- 3 pada rangka yang pada kedua
ujungnya terlebih dahulu dipasang bantalan
2 Memasang roda gigi pada poros rol 1 2 dan 3 kemudian dipasak
3 Memasang roda gigi pada sisi luar poros rol kemudian dipasak
4 Memasang poros transmisi pada rangka yang kedua ujungnya dipasangi
bantalan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
56
5 Memasang puli roda gigi pinion dan roda gigi pada poros transmisi
kemudian dipasak
6 Mengecek semua kondisi sambungan dan pergerakan dari roda-roda gigi
42 Perawatan Alat
Perawatan adalah suatu kegiatan atau pekerjaan yang bertujuan untuk
memperpanjang umur mesin Dengan adanya perawatan diharapkan mesin dapat
selalu dalam kondisi siap pakai dan bekerja dengan baik Jenis perawatan tersebut
adalah mengupayakan pencegahan kerusakan sedini mungkin dengan cara
perawatan secara rutin maupun secara berkala
Adapun alasan-alasan yang mendasari diperlukannya perawatan adalah
a Mesin lebih tahan lama dan berfungsi dengan baik
b Menghindari kerusakan sedini mungkin
c Mengurangi penggantian komponen yang rusak dikarenakan sering
dalam pemakaian
Pemeliharaan alat ini mencakup seluruh rangkaian dan komponen mesin pemeras
sorghum yang meliputi
1 Poros dan Rol
Hal-hal yang perlu dilakukan dalam pemeliharaan poros dan rol adalah
a Rol setelah selesai digunakan dibersihkan dari sisa-sisa kotoran dan cairan
yang masih menempel
b Antara poros dan bearing diberi pelumas agar dapat berputar dengan lancar
2 Roda gigi
Hal-hal yang dilakukan untuk perawatan roda gigi
a Melumasi roda gigi tersebut supaya gesekannya dapat lebih halus dan
tidak cepat aus
b Setiap selesai digunakan roda gigi harus dibersihkan dan dicek untuk
mengetahui keadaan gigi-giginya
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
57
3 Rangka
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan rangka adalah
a Mengecat rangka untuk menghindari karat dan keropos
b Membersihkan rangka setelah digunakan untuk menggilas tebu
c Memeriksa sambungan las pada rangka secara berkala
4 Bantalan
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan bantalan
a Melumasi bantalan dengan grease
b Dalam penggunaan apabila perputaran poros dan rol terasa berat dan
suaranya agak kasar maka harus dicek keadaan bantalannya masih dalam
keadaan baik atau tidak
5 Puli dan sabuk
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan puli dan sabuk
a Memeriksa sabuk sebelum digunakan untuk memeras batang sorghum
b Setelah selesai digunakan membersihkan puli dan sabuk dari kotoran dan
debu
6 Diesel
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan diesel
a Mengecek selalu kondisi air pendingin pada mesin diesel
b Mengecek putaran mesin diesel apakah stabil atau tidaknya bila tidak
segera melakukan pengecekan mesin diesel secara menyeluruh
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
58
43 Analisa Biaya Komponen Mesin
Tabel 41 a Biaya Komponen Mesin
No Jenis Komponen Jumlah Harga satuan (Rp)
Harga (Rp)
1 Gear Oslash 20 l = 15 cm 3 30 kg 20000 kg 1800000 2 Gear Oslash 10 l = 10 cm 2 40 kg 20000 kg 1600000 3 Pulley Oslash 100 l = 15 cm 1 100 kg 20000 kg 2000000 4 Gear Oslash 80 l = 15 cm 1 120 kg 20000 kg 2400000 5 Gear Oslash 60 l = 15 cm 1 80 kg 20000 kg 1600000 6 Roller Oslash 20 p = 35 cm 2 60 kg 20000 kg 2400000 7 Roller Oslash 22 l = 15 cm 1 80 kg 20000 kg 1600000 8 Poros penggerak roda gigi 2 20 kg 20000 kg 800000 9 Poros roller 3 15 kg 20000 kg 900000 10 Pasak p=15x1x1 cm 1022000 220000
11 Baut Oslash 26 mm Baut besar untuk dudukan
8 10000 80000
12 Baut Oslash 26 mm Baut pengunci roller
4 15000 60000
13 Plat U p= 10x6x1cm 10m 70000 700000
14 Baut Oslash 22 mm Baut pengunci roda gigi
8 10000 80000
15 Baut Oslash 24 mm Baut penyetel horisontal
2 15000 30000
16 Bearing roller Oslash 40 mm 680000 480000 17 Bearing gear Oslash 50 mm 2 110000 220000 18 Bantalan jati 1000000
19 Beaya Transport mesin dari kudus
750000
20 Beaya lain-lain 250000 Total dana 18980000
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
59
b Honor Teknisi
No Nama Anggaran Waktu Biaya (Rp)
Total (Rp)
1 Honor Teknisi pembuatan 3 buah roller (1 orang )
1 bulan 600000 600000
2 Honor Teknisi pembuatan 5 buah roda gigi pinion (1orang )
2 minggu
600000 600000
3 Honor Teknisi pembuatan 2 buah roda gigi besar (1 orang )
2 minggu
500000 500000
4 Honor Teknisi pembuatan 1 buah pulley (1 orang )
2 minggu
300000 300000
5 Honor Teknisi pembuatan 3 buah mantel roller (1 orang )
3 minggu
1200000 1200000
Total 3200000
Biaya total pembuatan mesin pemeras batang sorghum
Biaya teknisi Rp 320000000
Biaya komponen mesin Rp 1898000000 +
Rp 2218000000
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
60
BAB V
PENUTUP
51 Kesimpulan
Dari hasil Re-Kalkulasi Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum ini
dapat disimpulkan
1 Mesin pemeras batang sorghum ini bekerja dengan menggunakan
penggerak diesel dengan daya 24 hP dan putaran 1420 Rpm
2 Mesin Pemeras Batang Sorghum ini memiliki kapasitas 4000 kgjam
3 Total biaya untuk membuat Mesin Pemeras Batang Sorghum sebesar
Rp22180000-
4 Mesin Pemeras Batang Sorghum ini memiliki tiga buah roller dengan
putaran 40 Rpm dan tiga tingkatan sistem transmisi dengan tiga buah
poros penyangga
52 Saran
Terkait dengan referensi dan data yang didapat masih kurang maka
perhitungan dilakukan dengan asumsi data sehingga bila dilakukan perhitungan
ulang jawaban yangdiasumsikan masih kurang akurat dan kurang tepat
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
61
DAFTAR PUSTAKA
J E Shigley dan Larry D M 1995 ldquoPerancanaan Teknik Mesinrdquo jilid II Edisi
keempat ErlanggaJakarta
Jutz H dan Scharkus E 1996 ldquo Westerman Table for The Metal Traderdquo New
Delhi Weley Eastern Limited
Khurmi RS amp Gupta JK 2002 Machine DesignSCHadamp Company LTD
Ram Nagar-New Delhi
Popov EP 1996 Mekanika Teknik (Machine of Material) Erlangga Jakarta
Sato T dan N Sugiarto H 1994 ldquoMenggambar Mesin Menurut Standart Isordquo PT
Pradya Paramita jakarta
Sularso dan Suga K 1987 Dasar dan PemilihanElemenMesin Cetakankeenam
PradnyaParamitha Jakarta
KenyonWdanGinting D 1985 Dasar-dasarPengelasanErlangga Jakarta
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
30
7 Gaya tarik total
T = T1+ Tc
= 100672N+873210o A N (iii)
8 Gaya tarik maksimum pada sabuk (T)
T = As
= 410o A N (iv)
Dari persamaan (iii) dan (iv)
100672N+873210o A N = 410o A N
4732 10o A N = 100672 N
A = 212747 10能o桂㷠
A = 212747桂桂㷠
9 Daya yang ditransmisikan sabuk pada kecepatan v = 2935ms
P = )( 21 TT - v
= (100672 Nndash 40438N)2935 ms
= 17678679watt
= 2370 hP
v Daya yang ditransmisikan hanya 2370 hP hal ini dikarenakan pada
saat sabuk berputar terjadi selip antara sabuk dengan puli oleh karena itu daya
yang ditransmisikan tidak 24 hP
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
31
33 PerhitunganRoda Gigi
1 Dalam menghitung roda gigi AElig 124 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 8 mm
- Jumlah gigi (Z) 11
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 8 mm
= 2512 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 8 + 025 x 8 mm
= 18 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 8 mm x 11
= 88 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 88 mm ndash 2 (8mm + 025 x 8mm)
= 60 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 88 mm + 36 mm= 124 mm
f Adendum 1 m 8 mm
g Dedendum 125 m 10 mm
h Working depth 2 m 16 mm
i Total depth 225 m 18 mm
j Filled radius at root 04 m 32 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
32
2 Dalam menghitung roda gigi AElig875 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 14 mm
- Jumlah gigi (Z) 58
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 14 mm
= 4396 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 14 + 025 x 14 mm
= 315 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 14 mm x 58
= 812 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 812 mm ndash 2 (14 mm + 025 x 14 mm)
= 777 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 812 mm + 63 mm
= 875 mm
f Adendum 1 m 14 mm
g Dedendum 125 m 17 mm
h Working depth 2 m 28 mm
i Total depth 225 m 315 mm
j Filled radius at root 04 m 56 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
33
3 Dalam menghitung roda gigi AElig215 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 10 mm
- Jumlah gigi (Z) 17
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 10 mm
= 314 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 10 + 025 x 10 mm
= 225 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 10 mm x 17
= 170 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 170 mm ndash 2 (10 mm + 025 x 10 mm)
= 145 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 170 mm + 45 mm)
= 215 mm
f Adendum 1 m 10 mm
g Dedendum 125 m 125 mm
h Working depth 2 m 20 mm
i Total depth 225 m 225 mm
j Filled radius at root 04 m 4 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
34
4 Dalam menghitung roda gigi AElig604 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 8 mm
- Jumlah gigi (Z) 71
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 8 mm
= 2512 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 8 + 025 x 8 mm
= 18 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 8 mm x 71
= 568 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 568 mm ndash 2 (8 mm + 025 x 8 mm)
= 548 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 568 mm + 36 mm)
= 604 mm
f Adendum 1 m 8 mm
g Dedendum 125 m 10 mm
h Working depth 2 m 16 mm
i Total depth 225 m 18 mm
j Filled radius at root 04 m 32 mm
331 Menghitung Kekuatan Roda Gigi
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
35
1 kekuatan roda gigi AElig124 yang berfungsi sebagai pinion
a menghitung kecepatan pinion
Dalam menghitung kecepatan dari pinion dibutuhkan data-data
sebagai berikut
- Modul (m) 8 mm
- Jumlah gigi dari pinion (Tp) 11
- Jumlah putaran dari roda gigi pinion (柜颇) 124 rpm
- Jumlah gigi dari roda gigi (馆啤) 71
- Allowable Static Stress (fo) lampiran 4 105 kg桂桂㷠
- Lebar muka gigi (b) 15708 mm
- Faktor keamanan (Cs) lampiran 5 125
Kecepatan dari pinion adalah 惯 实挥果딸贵果柜贵100
实挥果桂果馆贵果柜贵100
实挥果8果11果124100
= 34264 mmenit
= 57 m detik
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
36
34 Desain Poros Roda Gigi
DesainPorosPulidanRodaGigi Pinion Dengan Gear
Diketahui P = 24 PK = 17904 watt T1 = 100672 N
N = 730 Rpm T2 = 40438 N
T1 T2 实25世
WGear = 3924 N
WPuli = 106635 N
σ = 40 Mpa = 40 N mm世 2
Km = 2
Kt = 2
DGear = 124 mm =RGear = 63 mm
DPuli = 795 mm = RPully = 3975 mm
Maka torsi yang di transmisikanoleh shaft
T = 鸟时oĖ㷠胚娘 实 嫠行kĖi时oĖ㷠胚时行ƼĖ = 234 Nm =234000Nmm
Bebankebawah vertical porospadapuli
= T1 + T2 + Wpuli =(100672 +40438 + 106635) N
= 247745 N
Torsi pada gear samapadaporos makabeban vertical keatasporospada gear
Ft = 孽捏扭泞狞暖实 㷠Ƽi时嫠Ė遣o㷠
= 39 x 103 N
Total bebanvertikalkeataspadaporos
Ft ndash Wgear = 3900 ndash 3924 = 386076 N
RC
386076 N
247745 N
RD
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
37
Dari momen di D
RC x 270 = 386076 x 380 + 247745 x 110
RC = 嫠io行Ėmmm嫩㷠行㷠闹嫠k闹㷠行Ė
RC = 6443 N
RD + 386076 = RC + 247745 N
RD = 6443 + 247745- 386076
RD = 110479 N
BM di gear danpuli = 0
BM di A = 386076 110 = 4246836 Nmm
BM di B = 247745 110 = 2715195 Nmm
BM maksimum di A maka M = MA = 4247 10Ƽ Nmm
Moment punter equvivalen
Te = 税ῨKm 时M邹㷠十ῨKt 时T邹㷠
= 税Ῠ2时4247 时10Ƽ邹㷠 十Ῠ2时24h时10Ƽ邹㷠
= 税721480h6 时10o 十2h6196 时10o
= 税957676h6 时10o
= 9786 10Ƽ Nmm
Te = 胚嫠o τ时dƼ
9786 10Ƽ = 气嫠o 时40딸h
dƼ = 12466242
d = 4995mm atau 50 mm
Diameter yang digunakan 50 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa poros pada mesin
dengan diameter 60 mm aman karena melebihi diameter yang diperlukan
yaitu 50 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
38
Gambar 32DesainPorosPulidanRoda Gigi Pinion
B C D
110 270
A C
BD
A
A
A
C D
B
B
D C
B
CD
(a) Space Diagram
(e) BM Diagram
(d) NFD
(c) SFD
(b) Torsi Diagram 234x103 Nmm
1241845Nmm
3048155Nmm
3924 N 106635 N
112895 N 277105 N
A B
110
Pinion Puli
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
39
DesainPorosRoda Gigi Pinion Dengan Gear
Diketahui T = 234x103Nmm
N = 150 Rpm
AC = 85 mm
BD = 85 mm
Dc = 215 mm = Rc = 175 mm
Dd = 604 mm = Rd = 302 mm
AB =290 mm
σ = 84 Nmm2
τ = 40 Mpa = 40 Nmm2
Θc = 80o
Wd = 810 N
Θc = 72o
Wc = 108 N
Km = 2
Kt = 2
Daya yang ditransmisikan
P x 60 = T2πN
P = 㷠Ƽi诺嫠Ėsup3㷠胚嫠闹ĖoĖ
= 36738 Kw
Karena Torsi kebawah di C dan di D sama Maka gayatangensialdigearC
FtC = 孽捏宁 =
㷠Ƽi诺嫠Ėsup3嫠行闹
= 1337 N
Ftcrsquo = 嫠ƼƼ行虐纽c嫠m
=4327 N
Gaya total kebawah di C = Ftc + Wc=4327 N + 108 N = 4435 N
Gaya tangensial gear D
FtD = 孽捏拧 =
㷠Ƽi诺嫠Ėsup3ƼĖ㷠 = 7748 N
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
40
Ftdrsquo = 行行im虐纽c嫠Ė
= 行行imĖ嫠om = 4612 N
Gaya total kebawah di C = FtD + WD=4612 N + 810 N = 5422 N
Maka RAdan RB = Reaksipada A dan B
RA + RB = 5422 N + 4435 N
= 9857 N
Momen di A
RB x 290 = 5422 x 205 + 4435 x 85
RB = 嫠嫠嫠嫠闹嫠Ė嫩Ƽ行ok行闹㷠kĖ
RB = 5133 N
RA = 9857 ndash 5133 = 4724 N
BM di C
MC = RA x 85
= 4724 x 85
= 401540Nmm
BM di D
MD = RB x 85
= 5133 x 85
= 436305Nmm
Maximum bending momen
M = MD = 436305Nmm
A
C D
B120
290
RB RA
5422 N 4435 N
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
41
MomenPuntirEquivalent
Te = 税ῨKmxM邹sup2十ῨKtxT邹sup2 = 税Ῠ2x4h6h05邹㷠 十Ῠ2x2h4≯10Ƽ邹sup2 = 税76x10嫠嫠 十219x10嫠嫠
= 税979x10嫠Ė
= 989 x 10闹 Nmm
989 x 10闹 Nmm = 气嫠o xτxdsup3
dsup3 = 1129275
d asymp 50 mm
untuk Equivalent bending momen ( Me)
Me = 嫠㷠 揍KmxM 十税ῨKwxM邹㷠十ῨKtxT邹] = 嫠㷠 揍Ῠ2x4h6h05邹十9890000] = 嫠㷠 1861610
= 930805Nmm
930805 Nmm= 气Ƽ㷠 xσbxdsup3
dsup3 = 1129275
d = 48 mm
darikedua diameter tersebutdiambil yang paling besar
d = 50 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa poros pada mesin
dengan diameter 65 mm aman karena melebihi diameter yang diperlukan
yaitu 50 mm Namun sebaiknya diameter poros yang digunakan adalah 60
mm tidak terlalu besar melebihi 50 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
42
3
A B
C D
120
290
A C
BD
A
A
A C D
B
B
D CB
C D
(a) Space Diagram
(e) BM Diagram
(d) NFD
(c) SFD
(b) Torsi Diagram 234x103 Nmm
436305 Nmm 401540 Nmm
4435N 5422N
5113 N 4724 N
Gambar 33DesainPorosRoda Gigi Pinion Dengan Gear
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
43
35 Menentukan Dimensi pasak
Pasakdigunakanuntukmenahangaya geser antara poros dengan rol
maupun poros dengan gear Bahanpasakterbuatdari ST 42
kekuatanbahandiketahuikekuatangesersebesar τ=40
Nmm2dankekuatantariksebesar
σ= 70 Nmm2
1 Kekuatanijin pasak
- Tegangantarikmaksimumpasak
σu = 70 Nmm2
σmax =σy
= 40 Nmm2
- Tegangangesermaksimumpasak
τ max = 嫠㷠σ max
= 嫠㷠40 Nmm㷠
= 20 Nmm㷠
2 Diameter poros diketahui 50 mm dari tabel didapat
w = 16 mm
t = 10mm
dan bila diketahui T = l x w x τ x 焦d = l x 16 x 42 x
a迷d = 16800 l N mm(i)
dan juga T = 靳學恘 x τ x 焦米 =
靳學恘 x 42 x a迷米 = 103 x 學迷恘N铰铰d (ii)
maka dari persamaan (i) dan (ii) didapat
l = 學迷米學迷恘梗铰铰d學恘密迷迷抈铰铰 = 61 31 mm
dan bila diketahui T = l x 缴d x σ x
焦d = l x 學迷d x 70 x
a迷d = 87510 l N mm(iii)
maka dari persamaan (ii) dan (iii) didapat
l = 學迷米學迷恘梗铰铰d密蜜a學迷抈铰铰 = 1177 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
44
maka dimensi pasak adalah w = 16 mm t = 10 mm l = 1177 mm
351 Lubangpasak
Proses penggefrasisan untuk lubangpasakw = 16 mm t = 10 mm l =
1177 mm dengan menggunakan 2 mata frais diameter 5 mm dan 16 mm dua
tahap Bahan poros baja ST 34 Sebelum proses pengefraisan terlebih dahulu
pastikan matafrais tidak dalam keadaan rusak
1 Waktu pengerjaan dengan mata frais 5 mm
Putaran (n) = 150 rpm
Sr = 018
Kedalaman (l) = 10 mm
Waktu untuk sekali pengefraisan
Tm =nSr
ld
30 +
=ĖƼ闹嫩ƼĖ嫠m嫠闹Ė
= 0167 menit
Pengefraisan dilakukan di 4 titik sehingga waktu pengefraisan
= 4 x 0167
= 0668 menit
Waktu setting = 5 menit
Waktu pengefraisan untuk mata frais 5 mm adalah 0668 + 5 = 5668menit
2 Waktu pengefraisan 16 mm dengan mata frais28 mm
Putaran (n) = 150 rpm
Sr = 018
Kedalaman(l) = 10 mm
Waktu untuk sekali pengefraisan
Tm =nSr
ld
30 +
=ĖƼ㷠闹嫩ƼĖ嫠m嫠闹Ė= 038 menit
Pengefraisan dilakukan di 4 titik sehingga waktu pengefraisan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
45
= 4 x 038
= 152 menit
Waktu setting = 5 menit
Waktu pengerjaan untuk mata frais 5 mm adalah 152 + 5 = 652 menit
Waktu total pengerjaan untuk pengefraisan lubang pasak= 12188 menit
atau 13 menit
36 Desain untuk rumah bearing
Untuk diameter bearing 40 mm diameter bor 17 mm lebar bearing 12
mm Dengan no bearing 203 hasil ini didapat dari tabel bearing maka tebal rumah
bearing adalah
Diketahui 逛 = 60 mm ( jarak antar baut)
w = 9465 N
σ ( tegangan bending cast iron) = 15 N桂桂㷠
棍实顺h灌逛2 σ l
棍实顺h94656021512
棍实radic47h25
t = 2175 mm
Untuk diameter bearing 50 mm diameter bor 20 mm lebar bearing 15
mm Dengan nomor bearing 304 hasil ini didapat dari tabel bearing maka tebal
rumah bearing adalah
Diketahui
a =70 mm ( jarak antar baut)
w = 1134 N
σ ( tegangan bending cast iron) = 15 N桂桂㷠
棍实顺h灌逛2 σ l
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
46
棍实顺h11h47021515
棍实税5292
t = 23 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa rumah bearing yang ada pada mesin adalah aman dengan tebal 25 mm
37 Perhitungan Las
Pengelasan yang ada pada kontruksi alat ini terbagi menjadi 2 jenis
untuk bagian rangka adalah las sudut dan las V menggunakan las listrik
Perhitungan kekuatan las pada sambungan tepi padarangka dengan tebal plat 10
mm panjang pengelasan 500 mm sehingga untuk memperhitungkan kekuatan las
ditentukan A dengan
A = 10mm sin 45 500 mm
= 10mm 0707 500 mm
= 3535 mm2
Elektroda yang digunakan E 6013
E 60 = Kekuatan tarik terendah setelah dilaskan adalah 60000 psi atau 420
Nmm2
1 = Posisi pengelasan mendatar vertical atas kepala dan horizontal
3 = Jenis listrik adalah DC poloaritas bolik (DC+) diameter elektroda 5 mm
arus 230 ndash 270 A tegangan 27-29 V
Tegangan yang terjadi pada sambungan adalah
Fmax = ƼĖĖ铺km嫠㷠
= 14715 N
AF max
=s
353551471 N
=s
= 0416 Nmm2
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
47
Tegangan tarik ijin las (st)
st = 05 s ijin
= 05 420 Nmm2
= 210 Nmm2
Karena s pengelasan lts ijin maka pengelasan aman
38 MenentukanKapasitasPenggilasanBatangSorghum
Kapsitaspenggilasan = keliling roll x jumlahputaran
= 2 π r x 40 Rpm
= 2 π 0105 x 40 Rpm
= 26376 mmenit
Kapasitas = kapasitaspenggilasan x beratsorghum x jumlahbatangsorghum
= 263 x 0125 kgm x 10
= 6594 Kgmenit x 60
= 3956 Kgjam
Atau 4000 Kgjam
Makakapasitasmesinpemerasbatangsorghuminiadalah 4000 Kgjam
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
48
BAB IV
PROSES PEMBUATAN ALAT 41 Pembuatan Mesin
Mesin ini dibuat atas kerjasama antara mahasiswa Teknik Universitas
Sebelas Maret dengan bengkel mesin Universitas Sebelas Maret Untuk
menyelesaikannya dibutuhkan waktu 3 bulan dan untuk pengetesan mesin
membutuhkan waktu 1 minggu
411 BahanYang Digunakan
a Dua buah rol dengan diameter 200 mm dan sebuah rol dengan diameter
250 mm sebagai penggilas
b Besi plat dengan tebal 10mm sebagai tempat penghantar nira dan
sorghum
c Besi profil U ukuran 150 x 38 x 38 mm sebagai rangka dan landasan
d Kayu jati ukuran 150 mm x 200 mm sebagai landasan mesin
e Kuningan plat sebagai bantalan geser metal
f Bearing
g Baut M 14 dan M 12 sebagai pengunci bantalan
h Besi diameter 60 mm dan 50 mm sebagai poros
412 Alat Yang Dibutuhkan
a Gergaji
b Mesin bubut
c Mesin bor
d Mesin gerinda
e Mesin las
f Meteran
g Siku mistar baja
h Amplas
i Catthinner
j Kapur
k kuas
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
49
413 Peta Operasi Kerja
Peta operasi kerja adalah Peta Kerja yang menggunakan urutan kerja
dengan jalan membagi pekerjaan tersebut kedalam elemen-elemen operasi
secara detail
Peta Operasi Kerja Pembuatan Roda Gigi dan Roll
Poros Roda Gigi 1 amp 2 Poros Rol 3 4 amp 5 Roda gigi
0-1 0-1 0-1
0-2 0-2 0-2
1-1
1-2
1-3
1-2
1-1
1-1
Di ukur dengan sket match
Operasi Bubut
Pemeriksaan ukuran
0-3
0-4
0-3
0-4
0-3
0-5
Di ukur dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan ukuran
Pembuatan cetakan
Pemeriksaan ukuran
Operasi pengecoran
Di ukur dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan ukuran
Pemeriksaan ukuran
Pemeriksaan ukuran
Operasi mesin bor
Pemeriksaan ukuran
0-4
Operasi mesin gerinda
Pemeriksaan ukuran
1-2
Dirakit
0-5
Proses Perlakuan panas
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
50
Resume
Langkah Kerja Pembuatan Poros Roda Gigi 1 amp 2
- Operasi 1 Proses pengukuran dengan sket match poros yang akan
Dibubut menandainya sesuai dengan ukuran masing-
masing poros
- Operasi 2 Proses pembubutan pada ujung kanan sepanjang 300 mm
dari diameter 70 mm menjadi diameter 65 mm
- Pemeriksaan 1 Diperiksa ukurannya
- Operasi 3 Mengukur dengan menggunakan sket match
- Operasi 4 Dilakukan proses pembubutan pada ujung kiri sepanjang
250 mm dari diameter 70 mm menjadi diameter 65 mm
- Pemeriksaan 2 Diperiksa ukurannya
- Operasi 5 Proses pengefraisan sepanjang 50 mm dengan kedalaman
7mm
- Pemeriksaan 3 Diperiksa ukurannya
Poses pengerjaan
Bahan cast iron grade 15 Oslash70 panjang 555 mm
1 Mengambil bahan dan perlengkapan mesin bubut
2 Mengecek ukuran bahan dan alat bantu yang diperlukan
3 Mempersiapkan mesin bubut dan perlengkapan yang lainya
4 Menyeting pahat dan putaran mesin bubut
5 Menyekam benda kerja sepanjang 180 mm
6 Membubut rata permukaan ujung benda kerja
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
51
7 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadiOslash 65 mm
sepanjang 500 mm
8 Membalik benda kerja
9 Menyekam benda kerja sepanjang 220 mm
10 Memfacing benda kerja sampai benda kerja berukuran panjang 550 mm
11 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadiOslash65 mm
sepanjang250 mm
12 Menganti pahat rata dengan pahat alur
13 Membubut alur benda kerja dengan posisi pahat alur 50 mm dari ujung
benda kerja sedalam 95 mm
14 Mengganti pahat alur dengan pahat rata
15 Melepas benda kerja
Poses pengerjaan
Bahan cast iron grade 15 Oslash 70 panjang 310 mm
1 Mengambil bahan dan perlengkapan mesin bubut
2 Mengecek ukuran bahan dan alat bantu yang diperlukan
3 Mempersiapkan mesin bubut dan perlengkapan yang lainya
4 Menyeting pahat dan putaran mesin bubut
5 Menyekam benda kerja sepanjang 100 mm
6 Membubut rata permukaan ujung benda kerja
7 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadi Oslash 65 mm
sepanjang 150 mm
8 Membalik benda kerja
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
52
9 Menyekam benda kerja sepanjang100 mm
10 Memfacing benda kerja sampai benda kerja berukuran panjang 300 mm
11 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadi Oslash65 mm
sepanjang 160 mm
12 Mengganti pahat rata dengan pahat alur
13 Membubut alur benda kerja dengan posisi pahat alur 50 mm dari ujung
benda kerja sepanjang 78 mm sedalam 95 mm
14 Mengganti pahat alur dengan pahat rata
15 Melepas benda kerja
Langkah Kerja Pembuatan Roda Gigi
- Operasi 1 Proses pengukuran dengan sket match dan meteran untuk
roda gigi yang akan dibuat
- Operasi 2 Proses pembuatan cetakan negative sesuai dengan ukuran
masing-masing roda gigi yang akan dibuat
- Pemeriksaan 1 Diperiksa ukurannya
- Operasi 3 Proses pengecoran dan pembentukan roda gigi
- Operasi 4 Proses penghalusan setelah proses pengecoran
- Operasi 5 Proses perlakuan panas dengan penambahan kadar carbon
untuk meningkatkan tingkat kekerasannya
- Pemeriksaan 2 Diperiksa ukurannya
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
53
Proses pengecoran untuk pembuatan Puli dan Roda Gigi
Gambar 41 Roda gigi lurus
a) Proses awal pembuatan cetakan ini dilakukan dengan terlebih dahulu
membuat model atau Pola dengan posisi model berada pada kedua
bagian cetakan yakni drag dan cope maka model dibuat dari dua keping
kayu (papan) yang digabungkandengan model yang berbentuk bundar
b) Pengerjaan berikutnya ialah pembuatan inti dimana inti (teras) ini dibuat
dari pasir cetak dari jenis Pasir minyak atau pasir kwarsa dengan
campuran minyak nabati
d) Urutan pekerjaan yang harus dilakukan dan dipersiapkan sebelum
pengisian pasir kedalam rangka cetak antara lain
- Menyiapkan plat (papan) landasan
- Tempatkan rangka cetak diatas papan untuk cetakan bawah (drag)
dengan pola inti (kayu) untuk kedudukan inti (teras) pasir
e) Pengisian pasir kedalam rangka cetak
f) Pembuatan saluran dengan cara memasangkan saluran secara tegak lurus
g) Pekerjaan berikutnya ialah menempatkan kembali rangka cetak yakni
menggabungkan kedua cetakan (drag dan cope) pada benda bulat
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
54
simetris ini sebenarnya tidak terlalu sulit dimana yang paling penting
adalah penempatan posisi kedudukan Intinya telah ditempatkan ditengah-
tengah rangka cetak dengan memposisikan lubang cope pada inti serta
posisi pen pengarah dari rangka cetak dalam keadaan sejajar maka posisi
rongga sudah sejajar
h) Proses penuangan merupakan proses yang menentukan keberhasilan
dalam pembentukan benda kerja oleh karena itu didalam pelaksanaannya
harus dilakukan secara hati-hati terutama dalam memperlakukan cetakan
ini Dan yang paling penting lagi dalam proses penuangan ini ialah faktor
keselamatan kerja alat-alat keselamatan kerja seperti sarung tangan
sepatu kaca mata dan lain-lain hendaknya sangat diperhatikan
Gambar 42 Proses penuangan ( Hardi Sujana 2008 )
Langkah Kerja Pembuatan Rumah Bantalan
- Operasi 1 Pengukuran benda kerja untuk rumah bantalan dengan
ukuran 100 mm x 100 mm
- Operasi 2 Proses pemotongan dengan menggunakan mesin las sesuai
dengan yangdirencanakan
- Operasi 3 Pengerjaan penghalusan bekas potongan las dengan
gerinda tangan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
55
- Pemeriksaan 1 Dilakukan pemeriksaan ukuran rumah bantalan
- Operasi 4 Pada bagian rangka yang sudah dilasdiberi tanda titik dan
dibor dengan menggunakan bor tangan untuk menjadi
diameter 80 mm
- Operasi 6 Pemeriksaan ukuran lubang yang telah di bor
Proses Perakitan Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum
Perakitan merupakan tahap terakhir dalam proses perancangan dan
pembuatan suatu mesin atau alat dimana suatu cara atau tindakan untuk
menempatkan dan memasang bagian-bagian dari suatu mesin yang digabung dari
satu kesatuan menurut pasangannya sehingga akan menjadi perakitan mesin yang
siap digunakan sesuai dengan fungsi yang direncanakan
Sebelum melakukan perakitan hendaknya memperhatikan beberapa hal sebagai
berikut
1 Komponen-komponen yang akan dirakit telah selesai dikerjakan dan telah
siap ukuran sesuai perencanaan
2 Komponen-komponen standar siap pakai ataupun dipasangkan
3 Mengetahui jumlah yang akan dirakit dan mengetahui cara pemasangannya
4 Mengetahui tempat dan urutan pemasangan dari masing-masing komponen
yang tersedia
5 Menyiapkan semua alat-alat bantu untuk proses perakitan
Langkah kerja
1 Memasang rol ke- 1 ke- 2 dan ke- 3 pada rangka yang pada kedua
ujungnya terlebih dahulu dipasang bantalan
2 Memasang roda gigi pada poros rol 1 2 dan 3 kemudian dipasak
3 Memasang roda gigi pada sisi luar poros rol kemudian dipasak
4 Memasang poros transmisi pada rangka yang kedua ujungnya dipasangi
bantalan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
56
5 Memasang puli roda gigi pinion dan roda gigi pada poros transmisi
kemudian dipasak
6 Mengecek semua kondisi sambungan dan pergerakan dari roda-roda gigi
42 Perawatan Alat
Perawatan adalah suatu kegiatan atau pekerjaan yang bertujuan untuk
memperpanjang umur mesin Dengan adanya perawatan diharapkan mesin dapat
selalu dalam kondisi siap pakai dan bekerja dengan baik Jenis perawatan tersebut
adalah mengupayakan pencegahan kerusakan sedini mungkin dengan cara
perawatan secara rutin maupun secara berkala
Adapun alasan-alasan yang mendasari diperlukannya perawatan adalah
a Mesin lebih tahan lama dan berfungsi dengan baik
b Menghindari kerusakan sedini mungkin
c Mengurangi penggantian komponen yang rusak dikarenakan sering
dalam pemakaian
Pemeliharaan alat ini mencakup seluruh rangkaian dan komponen mesin pemeras
sorghum yang meliputi
1 Poros dan Rol
Hal-hal yang perlu dilakukan dalam pemeliharaan poros dan rol adalah
a Rol setelah selesai digunakan dibersihkan dari sisa-sisa kotoran dan cairan
yang masih menempel
b Antara poros dan bearing diberi pelumas agar dapat berputar dengan lancar
2 Roda gigi
Hal-hal yang dilakukan untuk perawatan roda gigi
a Melumasi roda gigi tersebut supaya gesekannya dapat lebih halus dan
tidak cepat aus
b Setiap selesai digunakan roda gigi harus dibersihkan dan dicek untuk
mengetahui keadaan gigi-giginya
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
57
3 Rangka
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan rangka adalah
a Mengecat rangka untuk menghindari karat dan keropos
b Membersihkan rangka setelah digunakan untuk menggilas tebu
c Memeriksa sambungan las pada rangka secara berkala
4 Bantalan
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan bantalan
a Melumasi bantalan dengan grease
b Dalam penggunaan apabila perputaran poros dan rol terasa berat dan
suaranya agak kasar maka harus dicek keadaan bantalannya masih dalam
keadaan baik atau tidak
5 Puli dan sabuk
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan puli dan sabuk
a Memeriksa sabuk sebelum digunakan untuk memeras batang sorghum
b Setelah selesai digunakan membersihkan puli dan sabuk dari kotoran dan
debu
6 Diesel
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan diesel
a Mengecek selalu kondisi air pendingin pada mesin diesel
b Mengecek putaran mesin diesel apakah stabil atau tidaknya bila tidak
segera melakukan pengecekan mesin diesel secara menyeluruh
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
58
43 Analisa Biaya Komponen Mesin
Tabel 41 a Biaya Komponen Mesin
No Jenis Komponen Jumlah Harga satuan (Rp)
Harga (Rp)
1 Gear Oslash 20 l = 15 cm 3 30 kg 20000 kg 1800000 2 Gear Oslash 10 l = 10 cm 2 40 kg 20000 kg 1600000 3 Pulley Oslash 100 l = 15 cm 1 100 kg 20000 kg 2000000 4 Gear Oslash 80 l = 15 cm 1 120 kg 20000 kg 2400000 5 Gear Oslash 60 l = 15 cm 1 80 kg 20000 kg 1600000 6 Roller Oslash 20 p = 35 cm 2 60 kg 20000 kg 2400000 7 Roller Oslash 22 l = 15 cm 1 80 kg 20000 kg 1600000 8 Poros penggerak roda gigi 2 20 kg 20000 kg 800000 9 Poros roller 3 15 kg 20000 kg 900000 10 Pasak p=15x1x1 cm 1022000 220000
11 Baut Oslash 26 mm Baut besar untuk dudukan
8 10000 80000
12 Baut Oslash 26 mm Baut pengunci roller
4 15000 60000
13 Plat U p= 10x6x1cm 10m 70000 700000
14 Baut Oslash 22 mm Baut pengunci roda gigi
8 10000 80000
15 Baut Oslash 24 mm Baut penyetel horisontal
2 15000 30000
16 Bearing roller Oslash 40 mm 680000 480000 17 Bearing gear Oslash 50 mm 2 110000 220000 18 Bantalan jati 1000000
19 Beaya Transport mesin dari kudus
750000
20 Beaya lain-lain 250000 Total dana 18980000
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
59
b Honor Teknisi
No Nama Anggaran Waktu Biaya (Rp)
Total (Rp)
1 Honor Teknisi pembuatan 3 buah roller (1 orang )
1 bulan 600000 600000
2 Honor Teknisi pembuatan 5 buah roda gigi pinion (1orang )
2 minggu
600000 600000
3 Honor Teknisi pembuatan 2 buah roda gigi besar (1 orang )
2 minggu
500000 500000
4 Honor Teknisi pembuatan 1 buah pulley (1 orang )
2 minggu
300000 300000
5 Honor Teknisi pembuatan 3 buah mantel roller (1 orang )
3 minggu
1200000 1200000
Total 3200000
Biaya total pembuatan mesin pemeras batang sorghum
Biaya teknisi Rp 320000000
Biaya komponen mesin Rp 1898000000 +
Rp 2218000000
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
60
BAB V
PENUTUP
51 Kesimpulan
Dari hasil Re-Kalkulasi Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum ini
dapat disimpulkan
1 Mesin pemeras batang sorghum ini bekerja dengan menggunakan
penggerak diesel dengan daya 24 hP dan putaran 1420 Rpm
2 Mesin Pemeras Batang Sorghum ini memiliki kapasitas 4000 kgjam
3 Total biaya untuk membuat Mesin Pemeras Batang Sorghum sebesar
Rp22180000-
4 Mesin Pemeras Batang Sorghum ini memiliki tiga buah roller dengan
putaran 40 Rpm dan tiga tingkatan sistem transmisi dengan tiga buah
poros penyangga
52 Saran
Terkait dengan referensi dan data yang didapat masih kurang maka
perhitungan dilakukan dengan asumsi data sehingga bila dilakukan perhitungan
ulang jawaban yangdiasumsikan masih kurang akurat dan kurang tepat
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
61
DAFTAR PUSTAKA
J E Shigley dan Larry D M 1995 ldquoPerancanaan Teknik Mesinrdquo jilid II Edisi
keempat ErlanggaJakarta
Jutz H dan Scharkus E 1996 ldquo Westerman Table for The Metal Traderdquo New
Delhi Weley Eastern Limited
Khurmi RS amp Gupta JK 2002 Machine DesignSCHadamp Company LTD
Ram Nagar-New Delhi
Popov EP 1996 Mekanika Teknik (Machine of Material) Erlangga Jakarta
Sato T dan N Sugiarto H 1994 ldquoMenggambar Mesin Menurut Standart Isordquo PT
Pradya Paramita jakarta
Sularso dan Suga K 1987 Dasar dan PemilihanElemenMesin Cetakankeenam
PradnyaParamitha Jakarta
KenyonWdanGinting D 1985 Dasar-dasarPengelasanErlangga Jakarta
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
31
33 PerhitunganRoda Gigi
1 Dalam menghitung roda gigi AElig 124 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 8 mm
- Jumlah gigi (Z) 11
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 8 mm
= 2512 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 8 + 025 x 8 mm
= 18 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 8 mm x 11
= 88 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 88 mm ndash 2 (8mm + 025 x 8mm)
= 60 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 88 mm + 36 mm= 124 mm
f Adendum 1 m 8 mm
g Dedendum 125 m 10 mm
h Working depth 2 m 16 mm
i Total depth 225 m 18 mm
j Filled radius at root 04 m 32 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
32
2 Dalam menghitung roda gigi AElig875 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 14 mm
- Jumlah gigi (Z) 58
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 14 mm
= 4396 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 14 + 025 x 14 mm
= 315 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 14 mm x 58
= 812 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 812 mm ndash 2 (14 mm + 025 x 14 mm)
= 777 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 812 mm + 63 mm
= 875 mm
f Adendum 1 m 14 mm
g Dedendum 125 m 17 mm
h Working depth 2 m 28 mm
i Total depth 225 m 315 mm
j Filled radius at root 04 m 56 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
33
3 Dalam menghitung roda gigi AElig215 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 10 mm
- Jumlah gigi (Z) 17
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 10 mm
= 314 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 10 + 025 x 10 mm
= 225 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 10 mm x 17
= 170 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 170 mm ndash 2 (10 mm + 025 x 10 mm)
= 145 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 170 mm + 45 mm)
= 215 mm
f Adendum 1 m 10 mm
g Dedendum 125 m 125 mm
h Working depth 2 m 20 mm
i Total depth 225 m 225 mm
j Filled radius at root 04 m 4 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
34
4 Dalam menghitung roda gigi AElig604 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 8 mm
- Jumlah gigi (Z) 71
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 8 mm
= 2512 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 8 + 025 x 8 mm
= 18 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 8 mm x 71
= 568 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 568 mm ndash 2 (8 mm + 025 x 8 mm)
= 548 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 568 mm + 36 mm)
= 604 mm
f Adendum 1 m 8 mm
g Dedendum 125 m 10 mm
h Working depth 2 m 16 mm
i Total depth 225 m 18 mm
j Filled radius at root 04 m 32 mm
331 Menghitung Kekuatan Roda Gigi
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
35
1 kekuatan roda gigi AElig124 yang berfungsi sebagai pinion
a menghitung kecepatan pinion
Dalam menghitung kecepatan dari pinion dibutuhkan data-data
sebagai berikut
- Modul (m) 8 mm
- Jumlah gigi dari pinion (Tp) 11
- Jumlah putaran dari roda gigi pinion (柜颇) 124 rpm
- Jumlah gigi dari roda gigi (馆啤) 71
- Allowable Static Stress (fo) lampiran 4 105 kg桂桂㷠
- Lebar muka gigi (b) 15708 mm
- Faktor keamanan (Cs) lampiran 5 125
Kecepatan dari pinion adalah 惯 实挥果딸贵果柜贵100
实挥果桂果馆贵果柜贵100
实挥果8果11果124100
= 34264 mmenit
= 57 m detik
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
36
34 Desain Poros Roda Gigi
DesainPorosPulidanRodaGigi Pinion Dengan Gear
Diketahui P = 24 PK = 17904 watt T1 = 100672 N
N = 730 Rpm T2 = 40438 N
T1 T2 实25世
WGear = 3924 N
WPuli = 106635 N
σ = 40 Mpa = 40 N mm世 2
Km = 2
Kt = 2
DGear = 124 mm =RGear = 63 mm
DPuli = 795 mm = RPully = 3975 mm
Maka torsi yang di transmisikanoleh shaft
T = 鸟时oĖ㷠胚娘 实 嫠行kĖi时oĖ㷠胚时行ƼĖ = 234 Nm =234000Nmm
Bebankebawah vertical porospadapuli
= T1 + T2 + Wpuli =(100672 +40438 + 106635) N
= 247745 N
Torsi pada gear samapadaporos makabeban vertical keatasporospada gear
Ft = 孽捏扭泞狞暖实 㷠Ƽi时嫠Ė遣o㷠
= 39 x 103 N
Total bebanvertikalkeataspadaporos
Ft ndash Wgear = 3900 ndash 3924 = 386076 N
RC
386076 N
247745 N
RD
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
37
Dari momen di D
RC x 270 = 386076 x 380 + 247745 x 110
RC = 嫠io行Ėmmm嫩㷠行㷠闹嫠k闹㷠行Ė
RC = 6443 N
RD + 386076 = RC + 247745 N
RD = 6443 + 247745- 386076
RD = 110479 N
BM di gear danpuli = 0
BM di A = 386076 110 = 4246836 Nmm
BM di B = 247745 110 = 2715195 Nmm
BM maksimum di A maka M = MA = 4247 10Ƽ Nmm
Moment punter equvivalen
Te = 税ῨKm 时M邹㷠十ῨKt 时T邹㷠
= 税Ῠ2时4247 时10Ƽ邹㷠 十Ῠ2时24h时10Ƽ邹㷠
= 税721480h6 时10o 十2h6196 时10o
= 税957676h6 时10o
= 9786 10Ƽ Nmm
Te = 胚嫠o τ时dƼ
9786 10Ƽ = 气嫠o 时40딸h
dƼ = 12466242
d = 4995mm atau 50 mm
Diameter yang digunakan 50 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa poros pada mesin
dengan diameter 60 mm aman karena melebihi diameter yang diperlukan
yaitu 50 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
38
Gambar 32DesainPorosPulidanRoda Gigi Pinion
B C D
110 270
A C
BD
A
A
A
C D
B
B
D C
B
CD
(a) Space Diagram
(e) BM Diagram
(d) NFD
(c) SFD
(b) Torsi Diagram 234x103 Nmm
1241845Nmm
3048155Nmm
3924 N 106635 N
112895 N 277105 N
A B
110
Pinion Puli
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
39
DesainPorosRoda Gigi Pinion Dengan Gear
Diketahui T = 234x103Nmm
N = 150 Rpm
AC = 85 mm
BD = 85 mm
Dc = 215 mm = Rc = 175 mm
Dd = 604 mm = Rd = 302 mm
AB =290 mm
σ = 84 Nmm2
τ = 40 Mpa = 40 Nmm2
Θc = 80o
Wd = 810 N
Θc = 72o
Wc = 108 N
Km = 2
Kt = 2
Daya yang ditransmisikan
P x 60 = T2πN
P = 㷠Ƽi诺嫠Ėsup3㷠胚嫠闹ĖoĖ
= 36738 Kw
Karena Torsi kebawah di C dan di D sama Maka gayatangensialdigearC
FtC = 孽捏宁 =
㷠Ƽi诺嫠Ėsup3嫠行闹
= 1337 N
Ftcrsquo = 嫠ƼƼ行虐纽c嫠m
=4327 N
Gaya total kebawah di C = Ftc + Wc=4327 N + 108 N = 4435 N
Gaya tangensial gear D
FtD = 孽捏拧 =
㷠Ƽi诺嫠Ėsup3ƼĖ㷠 = 7748 N
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
40
Ftdrsquo = 行行im虐纽c嫠Ė
= 行行imĖ嫠om = 4612 N
Gaya total kebawah di C = FtD + WD=4612 N + 810 N = 5422 N
Maka RAdan RB = Reaksipada A dan B
RA + RB = 5422 N + 4435 N
= 9857 N
Momen di A
RB x 290 = 5422 x 205 + 4435 x 85
RB = 嫠嫠嫠嫠闹嫠Ė嫩Ƽ行ok行闹㷠kĖ
RB = 5133 N
RA = 9857 ndash 5133 = 4724 N
BM di C
MC = RA x 85
= 4724 x 85
= 401540Nmm
BM di D
MD = RB x 85
= 5133 x 85
= 436305Nmm
Maximum bending momen
M = MD = 436305Nmm
A
C D
B120
290
RB RA
5422 N 4435 N
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
41
MomenPuntirEquivalent
Te = 税ῨKmxM邹sup2十ῨKtxT邹sup2 = 税Ῠ2x4h6h05邹㷠 十Ῠ2x2h4≯10Ƽ邹sup2 = 税76x10嫠嫠 十219x10嫠嫠
= 税979x10嫠Ė
= 989 x 10闹 Nmm
989 x 10闹 Nmm = 气嫠o xτxdsup3
dsup3 = 1129275
d asymp 50 mm
untuk Equivalent bending momen ( Me)
Me = 嫠㷠 揍KmxM 十税ῨKwxM邹㷠十ῨKtxT邹] = 嫠㷠 揍Ῠ2x4h6h05邹十9890000] = 嫠㷠 1861610
= 930805Nmm
930805 Nmm= 气Ƽ㷠 xσbxdsup3
dsup3 = 1129275
d = 48 mm
darikedua diameter tersebutdiambil yang paling besar
d = 50 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa poros pada mesin
dengan diameter 65 mm aman karena melebihi diameter yang diperlukan
yaitu 50 mm Namun sebaiknya diameter poros yang digunakan adalah 60
mm tidak terlalu besar melebihi 50 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
42
3
A B
C D
120
290
A C
BD
A
A
A C D
B
B
D CB
C D
(a) Space Diagram
(e) BM Diagram
(d) NFD
(c) SFD
(b) Torsi Diagram 234x103 Nmm
436305 Nmm 401540 Nmm
4435N 5422N
5113 N 4724 N
Gambar 33DesainPorosRoda Gigi Pinion Dengan Gear
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
43
35 Menentukan Dimensi pasak
Pasakdigunakanuntukmenahangaya geser antara poros dengan rol
maupun poros dengan gear Bahanpasakterbuatdari ST 42
kekuatanbahandiketahuikekuatangesersebesar τ=40
Nmm2dankekuatantariksebesar
σ= 70 Nmm2
1 Kekuatanijin pasak
- Tegangantarikmaksimumpasak
σu = 70 Nmm2
σmax =σy
= 40 Nmm2
- Tegangangesermaksimumpasak
τ max = 嫠㷠σ max
= 嫠㷠40 Nmm㷠
= 20 Nmm㷠
2 Diameter poros diketahui 50 mm dari tabel didapat
w = 16 mm
t = 10mm
dan bila diketahui T = l x w x τ x 焦d = l x 16 x 42 x
a迷d = 16800 l N mm(i)
dan juga T = 靳學恘 x τ x 焦米 =
靳學恘 x 42 x a迷米 = 103 x 學迷恘N铰铰d (ii)
maka dari persamaan (i) dan (ii) didapat
l = 學迷米學迷恘梗铰铰d學恘密迷迷抈铰铰 = 61 31 mm
dan bila diketahui T = l x 缴d x σ x
焦d = l x 學迷d x 70 x
a迷d = 87510 l N mm(iii)
maka dari persamaan (ii) dan (iii) didapat
l = 學迷米學迷恘梗铰铰d密蜜a學迷抈铰铰 = 1177 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
44
maka dimensi pasak adalah w = 16 mm t = 10 mm l = 1177 mm
351 Lubangpasak
Proses penggefrasisan untuk lubangpasakw = 16 mm t = 10 mm l =
1177 mm dengan menggunakan 2 mata frais diameter 5 mm dan 16 mm dua
tahap Bahan poros baja ST 34 Sebelum proses pengefraisan terlebih dahulu
pastikan matafrais tidak dalam keadaan rusak
1 Waktu pengerjaan dengan mata frais 5 mm
Putaran (n) = 150 rpm
Sr = 018
Kedalaman (l) = 10 mm
Waktu untuk sekali pengefraisan
Tm =nSr
ld
30 +
=ĖƼ闹嫩ƼĖ嫠m嫠闹Ė
= 0167 menit
Pengefraisan dilakukan di 4 titik sehingga waktu pengefraisan
= 4 x 0167
= 0668 menit
Waktu setting = 5 menit
Waktu pengefraisan untuk mata frais 5 mm adalah 0668 + 5 = 5668menit
2 Waktu pengefraisan 16 mm dengan mata frais28 mm
Putaran (n) = 150 rpm
Sr = 018
Kedalaman(l) = 10 mm
Waktu untuk sekali pengefraisan
Tm =nSr
ld
30 +
=ĖƼ㷠闹嫩ƼĖ嫠m嫠闹Ė= 038 menit
Pengefraisan dilakukan di 4 titik sehingga waktu pengefraisan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
45
= 4 x 038
= 152 menit
Waktu setting = 5 menit
Waktu pengerjaan untuk mata frais 5 mm adalah 152 + 5 = 652 menit
Waktu total pengerjaan untuk pengefraisan lubang pasak= 12188 menit
atau 13 menit
36 Desain untuk rumah bearing
Untuk diameter bearing 40 mm diameter bor 17 mm lebar bearing 12
mm Dengan no bearing 203 hasil ini didapat dari tabel bearing maka tebal rumah
bearing adalah
Diketahui 逛 = 60 mm ( jarak antar baut)
w = 9465 N
σ ( tegangan bending cast iron) = 15 N桂桂㷠
棍实顺h灌逛2 σ l
棍实顺h94656021512
棍实radic47h25
t = 2175 mm
Untuk diameter bearing 50 mm diameter bor 20 mm lebar bearing 15
mm Dengan nomor bearing 304 hasil ini didapat dari tabel bearing maka tebal
rumah bearing adalah
Diketahui
a =70 mm ( jarak antar baut)
w = 1134 N
σ ( tegangan bending cast iron) = 15 N桂桂㷠
棍实顺h灌逛2 σ l
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
46
棍实顺h11h47021515
棍实税5292
t = 23 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa rumah bearing yang ada pada mesin adalah aman dengan tebal 25 mm
37 Perhitungan Las
Pengelasan yang ada pada kontruksi alat ini terbagi menjadi 2 jenis
untuk bagian rangka adalah las sudut dan las V menggunakan las listrik
Perhitungan kekuatan las pada sambungan tepi padarangka dengan tebal plat 10
mm panjang pengelasan 500 mm sehingga untuk memperhitungkan kekuatan las
ditentukan A dengan
A = 10mm sin 45 500 mm
= 10mm 0707 500 mm
= 3535 mm2
Elektroda yang digunakan E 6013
E 60 = Kekuatan tarik terendah setelah dilaskan adalah 60000 psi atau 420
Nmm2
1 = Posisi pengelasan mendatar vertical atas kepala dan horizontal
3 = Jenis listrik adalah DC poloaritas bolik (DC+) diameter elektroda 5 mm
arus 230 ndash 270 A tegangan 27-29 V
Tegangan yang terjadi pada sambungan adalah
Fmax = ƼĖĖ铺km嫠㷠
= 14715 N
AF max
=s
353551471 N
=s
= 0416 Nmm2
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
47
Tegangan tarik ijin las (st)
st = 05 s ijin
= 05 420 Nmm2
= 210 Nmm2
Karena s pengelasan lts ijin maka pengelasan aman
38 MenentukanKapasitasPenggilasanBatangSorghum
Kapsitaspenggilasan = keliling roll x jumlahputaran
= 2 π r x 40 Rpm
= 2 π 0105 x 40 Rpm
= 26376 mmenit
Kapasitas = kapasitaspenggilasan x beratsorghum x jumlahbatangsorghum
= 263 x 0125 kgm x 10
= 6594 Kgmenit x 60
= 3956 Kgjam
Atau 4000 Kgjam
Makakapasitasmesinpemerasbatangsorghuminiadalah 4000 Kgjam
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
48
BAB IV
PROSES PEMBUATAN ALAT 41 Pembuatan Mesin
Mesin ini dibuat atas kerjasama antara mahasiswa Teknik Universitas
Sebelas Maret dengan bengkel mesin Universitas Sebelas Maret Untuk
menyelesaikannya dibutuhkan waktu 3 bulan dan untuk pengetesan mesin
membutuhkan waktu 1 minggu
411 BahanYang Digunakan
a Dua buah rol dengan diameter 200 mm dan sebuah rol dengan diameter
250 mm sebagai penggilas
b Besi plat dengan tebal 10mm sebagai tempat penghantar nira dan
sorghum
c Besi profil U ukuran 150 x 38 x 38 mm sebagai rangka dan landasan
d Kayu jati ukuran 150 mm x 200 mm sebagai landasan mesin
e Kuningan plat sebagai bantalan geser metal
f Bearing
g Baut M 14 dan M 12 sebagai pengunci bantalan
h Besi diameter 60 mm dan 50 mm sebagai poros
412 Alat Yang Dibutuhkan
a Gergaji
b Mesin bubut
c Mesin bor
d Mesin gerinda
e Mesin las
f Meteran
g Siku mistar baja
h Amplas
i Catthinner
j Kapur
k kuas
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
49
413 Peta Operasi Kerja
Peta operasi kerja adalah Peta Kerja yang menggunakan urutan kerja
dengan jalan membagi pekerjaan tersebut kedalam elemen-elemen operasi
secara detail
Peta Operasi Kerja Pembuatan Roda Gigi dan Roll
Poros Roda Gigi 1 amp 2 Poros Rol 3 4 amp 5 Roda gigi
0-1 0-1 0-1
0-2 0-2 0-2
1-1
1-2
1-3
1-2
1-1
1-1
Di ukur dengan sket match
Operasi Bubut
Pemeriksaan ukuran
0-3
0-4
0-3
0-4
0-3
0-5
Di ukur dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan ukuran
Pembuatan cetakan
Pemeriksaan ukuran
Operasi pengecoran
Di ukur dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan ukuran
Pemeriksaan ukuran
Pemeriksaan ukuran
Operasi mesin bor
Pemeriksaan ukuran
0-4
Operasi mesin gerinda
Pemeriksaan ukuran
1-2
Dirakit
0-5
Proses Perlakuan panas
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
50
Resume
Langkah Kerja Pembuatan Poros Roda Gigi 1 amp 2
- Operasi 1 Proses pengukuran dengan sket match poros yang akan
Dibubut menandainya sesuai dengan ukuran masing-
masing poros
- Operasi 2 Proses pembubutan pada ujung kanan sepanjang 300 mm
dari diameter 70 mm menjadi diameter 65 mm
- Pemeriksaan 1 Diperiksa ukurannya
- Operasi 3 Mengukur dengan menggunakan sket match
- Operasi 4 Dilakukan proses pembubutan pada ujung kiri sepanjang
250 mm dari diameter 70 mm menjadi diameter 65 mm
- Pemeriksaan 2 Diperiksa ukurannya
- Operasi 5 Proses pengefraisan sepanjang 50 mm dengan kedalaman
7mm
- Pemeriksaan 3 Diperiksa ukurannya
Poses pengerjaan
Bahan cast iron grade 15 Oslash70 panjang 555 mm
1 Mengambil bahan dan perlengkapan mesin bubut
2 Mengecek ukuran bahan dan alat bantu yang diperlukan
3 Mempersiapkan mesin bubut dan perlengkapan yang lainya
4 Menyeting pahat dan putaran mesin bubut
5 Menyekam benda kerja sepanjang 180 mm
6 Membubut rata permukaan ujung benda kerja
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
51
7 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadiOslash 65 mm
sepanjang 500 mm
8 Membalik benda kerja
9 Menyekam benda kerja sepanjang 220 mm
10 Memfacing benda kerja sampai benda kerja berukuran panjang 550 mm
11 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadiOslash65 mm
sepanjang250 mm
12 Menganti pahat rata dengan pahat alur
13 Membubut alur benda kerja dengan posisi pahat alur 50 mm dari ujung
benda kerja sedalam 95 mm
14 Mengganti pahat alur dengan pahat rata
15 Melepas benda kerja
Poses pengerjaan
Bahan cast iron grade 15 Oslash 70 panjang 310 mm
1 Mengambil bahan dan perlengkapan mesin bubut
2 Mengecek ukuran bahan dan alat bantu yang diperlukan
3 Mempersiapkan mesin bubut dan perlengkapan yang lainya
4 Menyeting pahat dan putaran mesin bubut
5 Menyekam benda kerja sepanjang 100 mm
6 Membubut rata permukaan ujung benda kerja
7 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadi Oslash 65 mm
sepanjang 150 mm
8 Membalik benda kerja
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
52
9 Menyekam benda kerja sepanjang100 mm
10 Memfacing benda kerja sampai benda kerja berukuran panjang 300 mm
11 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadi Oslash65 mm
sepanjang 160 mm
12 Mengganti pahat rata dengan pahat alur
13 Membubut alur benda kerja dengan posisi pahat alur 50 mm dari ujung
benda kerja sepanjang 78 mm sedalam 95 mm
14 Mengganti pahat alur dengan pahat rata
15 Melepas benda kerja
Langkah Kerja Pembuatan Roda Gigi
- Operasi 1 Proses pengukuran dengan sket match dan meteran untuk
roda gigi yang akan dibuat
- Operasi 2 Proses pembuatan cetakan negative sesuai dengan ukuran
masing-masing roda gigi yang akan dibuat
- Pemeriksaan 1 Diperiksa ukurannya
- Operasi 3 Proses pengecoran dan pembentukan roda gigi
- Operasi 4 Proses penghalusan setelah proses pengecoran
- Operasi 5 Proses perlakuan panas dengan penambahan kadar carbon
untuk meningkatkan tingkat kekerasannya
- Pemeriksaan 2 Diperiksa ukurannya
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
53
Proses pengecoran untuk pembuatan Puli dan Roda Gigi
Gambar 41 Roda gigi lurus
a) Proses awal pembuatan cetakan ini dilakukan dengan terlebih dahulu
membuat model atau Pola dengan posisi model berada pada kedua
bagian cetakan yakni drag dan cope maka model dibuat dari dua keping
kayu (papan) yang digabungkandengan model yang berbentuk bundar
b) Pengerjaan berikutnya ialah pembuatan inti dimana inti (teras) ini dibuat
dari pasir cetak dari jenis Pasir minyak atau pasir kwarsa dengan
campuran minyak nabati
d) Urutan pekerjaan yang harus dilakukan dan dipersiapkan sebelum
pengisian pasir kedalam rangka cetak antara lain
- Menyiapkan plat (papan) landasan
- Tempatkan rangka cetak diatas papan untuk cetakan bawah (drag)
dengan pola inti (kayu) untuk kedudukan inti (teras) pasir
e) Pengisian pasir kedalam rangka cetak
f) Pembuatan saluran dengan cara memasangkan saluran secara tegak lurus
g) Pekerjaan berikutnya ialah menempatkan kembali rangka cetak yakni
menggabungkan kedua cetakan (drag dan cope) pada benda bulat
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
54
simetris ini sebenarnya tidak terlalu sulit dimana yang paling penting
adalah penempatan posisi kedudukan Intinya telah ditempatkan ditengah-
tengah rangka cetak dengan memposisikan lubang cope pada inti serta
posisi pen pengarah dari rangka cetak dalam keadaan sejajar maka posisi
rongga sudah sejajar
h) Proses penuangan merupakan proses yang menentukan keberhasilan
dalam pembentukan benda kerja oleh karena itu didalam pelaksanaannya
harus dilakukan secara hati-hati terutama dalam memperlakukan cetakan
ini Dan yang paling penting lagi dalam proses penuangan ini ialah faktor
keselamatan kerja alat-alat keselamatan kerja seperti sarung tangan
sepatu kaca mata dan lain-lain hendaknya sangat diperhatikan
Gambar 42 Proses penuangan ( Hardi Sujana 2008 )
Langkah Kerja Pembuatan Rumah Bantalan
- Operasi 1 Pengukuran benda kerja untuk rumah bantalan dengan
ukuran 100 mm x 100 mm
- Operasi 2 Proses pemotongan dengan menggunakan mesin las sesuai
dengan yangdirencanakan
- Operasi 3 Pengerjaan penghalusan bekas potongan las dengan
gerinda tangan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
55
- Pemeriksaan 1 Dilakukan pemeriksaan ukuran rumah bantalan
- Operasi 4 Pada bagian rangka yang sudah dilasdiberi tanda titik dan
dibor dengan menggunakan bor tangan untuk menjadi
diameter 80 mm
- Operasi 6 Pemeriksaan ukuran lubang yang telah di bor
Proses Perakitan Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum
Perakitan merupakan tahap terakhir dalam proses perancangan dan
pembuatan suatu mesin atau alat dimana suatu cara atau tindakan untuk
menempatkan dan memasang bagian-bagian dari suatu mesin yang digabung dari
satu kesatuan menurut pasangannya sehingga akan menjadi perakitan mesin yang
siap digunakan sesuai dengan fungsi yang direncanakan
Sebelum melakukan perakitan hendaknya memperhatikan beberapa hal sebagai
berikut
1 Komponen-komponen yang akan dirakit telah selesai dikerjakan dan telah
siap ukuran sesuai perencanaan
2 Komponen-komponen standar siap pakai ataupun dipasangkan
3 Mengetahui jumlah yang akan dirakit dan mengetahui cara pemasangannya
4 Mengetahui tempat dan urutan pemasangan dari masing-masing komponen
yang tersedia
5 Menyiapkan semua alat-alat bantu untuk proses perakitan
Langkah kerja
1 Memasang rol ke- 1 ke- 2 dan ke- 3 pada rangka yang pada kedua
ujungnya terlebih dahulu dipasang bantalan
2 Memasang roda gigi pada poros rol 1 2 dan 3 kemudian dipasak
3 Memasang roda gigi pada sisi luar poros rol kemudian dipasak
4 Memasang poros transmisi pada rangka yang kedua ujungnya dipasangi
bantalan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
56
5 Memasang puli roda gigi pinion dan roda gigi pada poros transmisi
kemudian dipasak
6 Mengecek semua kondisi sambungan dan pergerakan dari roda-roda gigi
42 Perawatan Alat
Perawatan adalah suatu kegiatan atau pekerjaan yang bertujuan untuk
memperpanjang umur mesin Dengan adanya perawatan diharapkan mesin dapat
selalu dalam kondisi siap pakai dan bekerja dengan baik Jenis perawatan tersebut
adalah mengupayakan pencegahan kerusakan sedini mungkin dengan cara
perawatan secara rutin maupun secara berkala
Adapun alasan-alasan yang mendasari diperlukannya perawatan adalah
a Mesin lebih tahan lama dan berfungsi dengan baik
b Menghindari kerusakan sedini mungkin
c Mengurangi penggantian komponen yang rusak dikarenakan sering
dalam pemakaian
Pemeliharaan alat ini mencakup seluruh rangkaian dan komponen mesin pemeras
sorghum yang meliputi
1 Poros dan Rol
Hal-hal yang perlu dilakukan dalam pemeliharaan poros dan rol adalah
a Rol setelah selesai digunakan dibersihkan dari sisa-sisa kotoran dan cairan
yang masih menempel
b Antara poros dan bearing diberi pelumas agar dapat berputar dengan lancar
2 Roda gigi
Hal-hal yang dilakukan untuk perawatan roda gigi
a Melumasi roda gigi tersebut supaya gesekannya dapat lebih halus dan
tidak cepat aus
b Setiap selesai digunakan roda gigi harus dibersihkan dan dicek untuk
mengetahui keadaan gigi-giginya
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
57
3 Rangka
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan rangka adalah
a Mengecat rangka untuk menghindari karat dan keropos
b Membersihkan rangka setelah digunakan untuk menggilas tebu
c Memeriksa sambungan las pada rangka secara berkala
4 Bantalan
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan bantalan
a Melumasi bantalan dengan grease
b Dalam penggunaan apabila perputaran poros dan rol terasa berat dan
suaranya agak kasar maka harus dicek keadaan bantalannya masih dalam
keadaan baik atau tidak
5 Puli dan sabuk
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan puli dan sabuk
a Memeriksa sabuk sebelum digunakan untuk memeras batang sorghum
b Setelah selesai digunakan membersihkan puli dan sabuk dari kotoran dan
debu
6 Diesel
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan diesel
a Mengecek selalu kondisi air pendingin pada mesin diesel
b Mengecek putaran mesin diesel apakah stabil atau tidaknya bila tidak
segera melakukan pengecekan mesin diesel secara menyeluruh
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
58
43 Analisa Biaya Komponen Mesin
Tabel 41 a Biaya Komponen Mesin
No Jenis Komponen Jumlah Harga satuan (Rp)
Harga (Rp)
1 Gear Oslash 20 l = 15 cm 3 30 kg 20000 kg 1800000 2 Gear Oslash 10 l = 10 cm 2 40 kg 20000 kg 1600000 3 Pulley Oslash 100 l = 15 cm 1 100 kg 20000 kg 2000000 4 Gear Oslash 80 l = 15 cm 1 120 kg 20000 kg 2400000 5 Gear Oslash 60 l = 15 cm 1 80 kg 20000 kg 1600000 6 Roller Oslash 20 p = 35 cm 2 60 kg 20000 kg 2400000 7 Roller Oslash 22 l = 15 cm 1 80 kg 20000 kg 1600000 8 Poros penggerak roda gigi 2 20 kg 20000 kg 800000 9 Poros roller 3 15 kg 20000 kg 900000 10 Pasak p=15x1x1 cm 1022000 220000
11 Baut Oslash 26 mm Baut besar untuk dudukan
8 10000 80000
12 Baut Oslash 26 mm Baut pengunci roller
4 15000 60000
13 Plat U p= 10x6x1cm 10m 70000 700000
14 Baut Oslash 22 mm Baut pengunci roda gigi
8 10000 80000
15 Baut Oslash 24 mm Baut penyetel horisontal
2 15000 30000
16 Bearing roller Oslash 40 mm 680000 480000 17 Bearing gear Oslash 50 mm 2 110000 220000 18 Bantalan jati 1000000
19 Beaya Transport mesin dari kudus
750000
20 Beaya lain-lain 250000 Total dana 18980000
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
59
b Honor Teknisi
No Nama Anggaran Waktu Biaya (Rp)
Total (Rp)
1 Honor Teknisi pembuatan 3 buah roller (1 orang )
1 bulan 600000 600000
2 Honor Teknisi pembuatan 5 buah roda gigi pinion (1orang )
2 minggu
600000 600000
3 Honor Teknisi pembuatan 2 buah roda gigi besar (1 orang )
2 minggu
500000 500000
4 Honor Teknisi pembuatan 1 buah pulley (1 orang )
2 minggu
300000 300000
5 Honor Teknisi pembuatan 3 buah mantel roller (1 orang )
3 minggu
1200000 1200000
Total 3200000
Biaya total pembuatan mesin pemeras batang sorghum
Biaya teknisi Rp 320000000
Biaya komponen mesin Rp 1898000000 +
Rp 2218000000
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
60
BAB V
PENUTUP
51 Kesimpulan
Dari hasil Re-Kalkulasi Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum ini
dapat disimpulkan
1 Mesin pemeras batang sorghum ini bekerja dengan menggunakan
penggerak diesel dengan daya 24 hP dan putaran 1420 Rpm
2 Mesin Pemeras Batang Sorghum ini memiliki kapasitas 4000 kgjam
3 Total biaya untuk membuat Mesin Pemeras Batang Sorghum sebesar
Rp22180000-
4 Mesin Pemeras Batang Sorghum ini memiliki tiga buah roller dengan
putaran 40 Rpm dan tiga tingkatan sistem transmisi dengan tiga buah
poros penyangga
52 Saran
Terkait dengan referensi dan data yang didapat masih kurang maka
perhitungan dilakukan dengan asumsi data sehingga bila dilakukan perhitungan
ulang jawaban yangdiasumsikan masih kurang akurat dan kurang tepat
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
61
DAFTAR PUSTAKA
J E Shigley dan Larry D M 1995 ldquoPerancanaan Teknik Mesinrdquo jilid II Edisi
keempat ErlanggaJakarta
Jutz H dan Scharkus E 1996 ldquo Westerman Table for The Metal Traderdquo New
Delhi Weley Eastern Limited
Khurmi RS amp Gupta JK 2002 Machine DesignSCHadamp Company LTD
Ram Nagar-New Delhi
Popov EP 1996 Mekanika Teknik (Machine of Material) Erlangga Jakarta
Sato T dan N Sugiarto H 1994 ldquoMenggambar Mesin Menurut Standart Isordquo PT
Pradya Paramita jakarta
Sularso dan Suga K 1987 Dasar dan PemilihanElemenMesin Cetakankeenam
PradnyaParamitha Jakarta
KenyonWdanGinting D 1985 Dasar-dasarPengelasanErlangga Jakarta
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
32
2 Dalam menghitung roda gigi AElig875 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 14 mm
- Jumlah gigi (Z) 58
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 14 mm
= 4396 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 14 + 025 x 14 mm
= 315 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 14 mm x 58
= 812 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 812 mm ndash 2 (14 mm + 025 x 14 mm)
= 777 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 812 mm + 63 mm
= 875 mm
f Adendum 1 m 14 mm
g Dedendum 125 m 17 mm
h Working depth 2 m 28 mm
i Total depth 225 m 315 mm
j Filled radius at root 04 m 56 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
33
3 Dalam menghitung roda gigi AElig215 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 10 mm
- Jumlah gigi (Z) 17
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 10 mm
= 314 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 10 + 025 x 10 mm
= 225 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 10 mm x 17
= 170 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 170 mm ndash 2 (10 mm + 025 x 10 mm)
= 145 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 170 mm + 45 mm)
= 215 mm
f Adendum 1 m 10 mm
g Dedendum 125 m 125 mm
h Working depth 2 m 20 mm
i Total depth 225 m 225 mm
j Filled radius at root 04 m 4 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
34
4 Dalam menghitung roda gigi AElig604 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 8 mm
- Jumlah gigi (Z) 71
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 8 mm
= 2512 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 8 + 025 x 8 mm
= 18 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 8 mm x 71
= 568 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 568 mm ndash 2 (8 mm + 025 x 8 mm)
= 548 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 568 mm + 36 mm)
= 604 mm
f Adendum 1 m 8 mm
g Dedendum 125 m 10 mm
h Working depth 2 m 16 mm
i Total depth 225 m 18 mm
j Filled radius at root 04 m 32 mm
331 Menghitung Kekuatan Roda Gigi
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
35
1 kekuatan roda gigi AElig124 yang berfungsi sebagai pinion
a menghitung kecepatan pinion
Dalam menghitung kecepatan dari pinion dibutuhkan data-data
sebagai berikut
- Modul (m) 8 mm
- Jumlah gigi dari pinion (Tp) 11
- Jumlah putaran dari roda gigi pinion (柜颇) 124 rpm
- Jumlah gigi dari roda gigi (馆啤) 71
- Allowable Static Stress (fo) lampiran 4 105 kg桂桂㷠
- Lebar muka gigi (b) 15708 mm
- Faktor keamanan (Cs) lampiran 5 125
Kecepatan dari pinion adalah 惯 实挥果딸贵果柜贵100
实挥果桂果馆贵果柜贵100
实挥果8果11果124100
= 34264 mmenit
= 57 m detik
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
36
34 Desain Poros Roda Gigi
DesainPorosPulidanRodaGigi Pinion Dengan Gear
Diketahui P = 24 PK = 17904 watt T1 = 100672 N
N = 730 Rpm T2 = 40438 N
T1 T2 实25世
WGear = 3924 N
WPuli = 106635 N
σ = 40 Mpa = 40 N mm世 2
Km = 2
Kt = 2
DGear = 124 mm =RGear = 63 mm
DPuli = 795 mm = RPully = 3975 mm
Maka torsi yang di transmisikanoleh shaft
T = 鸟时oĖ㷠胚娘 实 嫠行kĖi时oĖ㷠胚时行ƼĖ = 234 Nm =234000Nmm
Bebankebawah vertical porospadapuli
= T1 + T2 + Wpuli =(100672 +40438 + 106635) N
= 247745 N
Torsi pada gear samapadaporos makabeban vertical keatasporospada gear
Ft = 孽捏扭泞狞暖实 㷠Ƽi时嫠Ė遣o㷠
= 39 x 103 N
Total bebanvertikalkeataspadaporos
Ft ndash Wgear = 3900 ndash 3924 = 386076 N
RC
386076 N
247745 N
RD
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
37
Dari momen di D
RC x 270 = 386076 x 380 + 247745 x 110
RC = 嫠io行Ėmmm嫩㷠行㷠闹嫠k闹㷠行Ė
RC = 6443 N
RD + 386076 = RC + 247745 N
RD = 6443 + 247745- 386076
RD = 110479 N
BM di gear danpuli = 0
BM di A = 386076 110 = 4246836 Nmm
BM di B = 247745 110 = 2715195 Nmm
BM maksimum di A maka M = MA = 4247 10Ƽ Nmm
Moment punter equvivalen
Te = 税ῨKm 时M邹㷠十ῨKt 时T邹㷠
= 税Ῠ2时4247 时10Ƽ邹㷠 十Ῠ2时24h时10Ƽ邹㷠
= 税721480h6 时10o 十2h6196 时10o
= 税957676h6 时10o
= 9786 10Ƽ Nmm
Te = 胚嫠o τ时dƼ
9786 10Ƽ = 气嫠o 时40딸h
dƼ = 12466242
d = 4995mm atau 50 mm
Diameter yang digunakan 50 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa poros pada mesin
dengan diameter 60 mm aman karena melebihi diameter yang diperlukan
yaitu 50 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
38
Gambar 32DesainPorosPulidanRoda Gigi Pinion
B C D
110 270
A C
BD
A
A
A
C D
B
B
D C
B
CD
(a) Space Diagram
(e) BM Diagram
(d) NFD
(c) SFD
(b) Torsi Diagram 234x103 Nmm
1241845Nmm
3048155Nmm
3924 N 106635 N
112895 N 277105 N
A B
110
Pinion Puli
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
39
DesainPorosRoda Gigi Pinion Dengan Gear
Diketahui T = 234x103Nmm
N = 150 Rpm
AC = 85 mm
BD = 85 mm
Dc = 215 mm = Rc = 175 mm
Dd = 604 mm = Rd = 302 mm
AB =290 mm
σ = 84 Nmm2
τ = 40 Mpa = 40 Nmm2
Θc = 80o
Wd = 810 N
Θc = 72o
Wc = 108 N
Km = 2
Kt = 2
Daya yang ditransmisikan
P x 60 = T2πN
P = 㷠Ƽi诺嫠Ėsup3㷠胚嫠闹ĖoĖ
= 36738 Kw
Karena Torsi kebawah di C dan di D sama Maka gayatangensialdigearC
FtC = 孽捏宁 =
㷠Ƽi诺嫠Ėsup3嫠行闹
= 1337 N
Ftcrsquo = 嫠ƼƼ行虐纽c嫠m
=4327 N
Gaya total kebawah di C = Ftc + Wc=4327 N + 108 N = 4435 N
Gaya tangensial gear D
FtD = 孽捏拧 =
㷠Ƽi诺嫠Ėsup3ƼĖ㷠 = 7748 N
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
40
Ftdrsquo = 行行im虐纽c嫠Ė
= 行行imĖ嫠om = 4612 N
Gaya total kebawah di C = FtD + WD=4612 N + 810 N = 5422 N
Maka RAdan RB = Reaksipada A dan B
RA + RB = 5422 N + 4435 N
= 9857 N
Momen di A
RB x 290 = 5422 x 205 + 4435 x 85
RB = 嫠嫠嫠嫠闹嫠Ė嫩Ƽ行ok行闹㷠kĖ
RB = 5133 N
RA = 9857 ndash 5133 = 4724 N
BM di C
MC = RA x 85
= 4724 x 85
= 401540Nmm
BM di D
MD = RB x 85
= 5133 x 85
= 436305Nmm
Maximum bending momen
M = MD = 436305Nmm
A
C D
B120
290
RB RA
5422 N 4435 N
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
41
MomenPuntirEquivalent
Te = 税ῨKmxM邹sup2十ῨKtxT邹sup2 = 税Ῠ2x4h6h05邹㷠 十Ῠ2x2h4≯10Ƽ邹sup2 = 税76x10嫠嫠 十219x10嫠嫠
= 税979x10嫠Ė
= 989 x 10闹 Nmm
989 x 10闹 Nmm = 气嫠o xτxdsup3
dsup3 = 1129275
d asymp 50 mm
untuk Equivalent bending momen ( Me)
Me = 嫠㷠 揍KmxM 十税ῨKwxM邹㷠十ῨKtxT邹] = 嫠㷠 揍Ῠ2x4h6h05邹十9890000] = 嫠㷠 1861610
= 930805Nmm
930805 Nmm= 气Ƽ㷠 xσbxdsup3
dsup3 = 1129275
d = 48 mm
darikedua diameter tersebutdiambil yang paling besar
d = 50 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa poros pada mesin
dengan diameter 65 mm aman karena melebihi diameter yang diperlukan
yaitu 50 mm Namun sebaiknya diameter poros yang digunakan adalah 60
mm tidak terlalu besar melebihi 50 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
42
3
A B
C D
120
290
A C
BD
A
A
A C D
B
B
D CB
C D
(a) Space Diagram
(e) BM Diagram
(d) NFD
(c) SFD
(b) Torsi Diagram 234x103 Nmm
436305 Nmm 401540 Nmm
4435N 5422N
5113 N 4724 N
Gambar 33DesainPorosRoda Gigi Pinion Dengan Gear
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
43
35 Menentukan Dimensi pasak
Pasakdigunakanuntukmenahangaya geser antara poros dengan rol
maupun poros dengan gear Bahanpasakterbuatdari ST 42
kekuatanbahandiketahuikekuatangesersebesar τ=40
Nmm2dankekuatantariksebesar
σ= 70 Nmm2
1 Kekuatanijin pasak
- Tegangantarikmaksimumpasak
σu = 70 Nmm2
σmax =σy
= 40 Nmm2
- Tegangangesermaksimumpasak
τ max = 嫠㷠σ max
= 嫠㷠40 Nmm㷠
= 20 Nmm㷠
2 Diameter poros diketahui 50 mm dari tabel didapat
w = 16 mm
t = 10mm
dan bila diketahui T = l x w x τ x 焦d = l x 16 x 42 x
a迷d = 16800 l N mm(i)
dan juga T = 靳學恘 x τ x 焦米 =
靳學恘 x 42 x a迷米 = 103 x 學迷恘N铰铰d (ii)
maka dari persamaan (i) dan (ii) didapat
l = 學迷米學迷恘梗铰铰d學恘密迷迷抈铰铰 = 61 31 mm
dan bila diketahui T = l x 缴d x σ x
焦d = l x 學迷d x 70 x
a迷d = 87510 l N mm(iii)
maka dari persamaan (ii) dan (iii) didapat
l = 學迷米學迷恘梗铰铰d密蜜a學迷抈铰铰 = 1177 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
44
maka dimensi pasak adalah w = 16 mm t = 10 mm l = 1177 mm
351 Lubangpasak
Proses penggefrasisan untuk lubangpasakw = 16 mm t = 10 mm l =
1177 mm dengan menggunakan 2 mata frais diameter 5 mm dan 16 mm dua
tahap Bahan poros baja ST 34 Sebelum proses pengefraisan terlebih dahulu
pastikan matafrais tidak dalam keadaan rusak
1 Waktu pengerjaan dengan mata frais 5 mm
Putaran (n) = 150 rpm
Sr = 018
Kedalaman (l) = 10 mm
Waktu untuk sekali pengefraisan
Tm =nSr
ld
30 +
=ĖƼ闹嫩ƼĖ嫠m嫠闹Ė
= 0167 menit
Pengefraisan dilakukan di 4 titik sehingga waktu pengefraisan
= 4 x 0167
= 0668 menit
Waktu setting = 5 menit
Waktu pengefraisan untuk mata frais 5 mm adalah 0668 + 5 = 5668menit
2 Waktu pengefraisan 16 mm dengan mata frais28 mm
Putaran (n) = 150 rpm
Sr = 018
Kedalaman(l) = 10 mm
Waktu untuk sekali pengefraisan
Tm =nSr
ld
30 +
=ĖƼ㷠闹嫩ƼĖ嫠m嫠闹Ė= 038 menit
Pengefraisan dilakukan di 4 titik sehingga waktu pengefraisan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
45
= 4 x 038
= 152 menit
Waktu setting = 5 menit
Waktu pengerjaan untuk mata frais 5 mm adalah 152 + 5 = 652 menit
Waktu total pengerjaan untuk pengefraisan lubang pasak= 12188 menit
atau 13 menit
36 Desain untuk rumah bearing
Untuk diameter bearing 40 mm diameter bor 17 mm lebar bearing 12
mm Dengan no bearing 203 hasil ini didapat dari tabel bearing maka tebal rumah
bearing adalah
Diketahui 逛 = 60 mm ( jarak antar baut)
w = 9465 N
σ ( tegangan bending cast iron) = 15 N桂桂㷠
棍实顺h灌逛2 σ l
棍实顺h94656021512
棍实radic47h25
t = 2175 mm
Untuk diameter bearing 50 mm diameter bor 20 mm lebar bearing 15
mm Dengan nomor bearing 304 hasil ini didapat dari tabel bearing maka tebal
rumah bearing adalah
Diketahui
a =70 mm ( jarak antar baut)
w = 1134 N
σ ( tegangan bending cast iron) = 15 N桂桂㷠
棍实顺h灌逛2 σ l
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
46
棍实顺h11h47021515
棍实税5292
t = 23 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa rumah bearing yang ada pada mesin adalah aman dengan tebal 25 mm
37 Perhitungan Las
Pengelasan yang ada pada kontruksi alat ini terbagi menjadi 2 jenis
untuk bagian rangka adalah las sudut dan las V menggunakan las listrik
Perhitungan kekuatan las pada sambungan tepi padarangka dengan tebal plat 10
mm panjang pengelasan 500 mm sehingga untuk memperhitungkan kekuatan las
ditentukan A dengan
A = 10mm sin 45 500 mm
= 10mm 0707 500 mm
= 3535 mm2
Elektroda yang digunakan E 6013
E 60 = Kekuatan tarik terendah setelah dilaskan adalah 60000 psi atau 420
Nmm2
1 = Posisi pengelasan mendatar vertical atas kepala dan horizontal
3 = Jenis listrik adalah DC poloaritas bolik (DC+) diameter elektroda 5 mm
arus 230 ndash 270 A tegangan 27-29 V
Tegangan yang terjadi pada sambungan adalah
Fmax = ƼĖĖ铺km嫠㷠
= 14715 N
AF max
=s
353551471 N
=s
= 0416 Nmm2
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
47
Tegangan tarik ijin las (st)
st = 05 s ijin
= 05 420 Nmm2
= 210 Nmm2
Karena s pengelasan lts ijin maka pengelasan aman
38 MenentukanKapasitasPenggilasanBatangSorghum
Kapsitaspenggilasan = keliling roll x jumlahputaran
= 2 π r x 40 Rpm
= 2 π 0105 x 40 Rpm
= 26376 mmenit
Kapasitas = kapasitaspenggilasan x beratsorghum x jumlahbatangsorghum
= 263 x 0125 kgm x 10
= 6594 Kgmenit x 60
= 3956 Kgjam
Atau 4000 Kgjam
Makakapasitasmesinpemerasbatangsorghuminiadalah 4000 Kgjam
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
48
BAB IV
PROSES PEMBUATAN ALAT 41 Pembuatan Mesin
Mesin ini dibuat atas kerjasama antara mahasiswa Teknik Universitas
Sebelas Maret dengan bengkel mesin Universitas Sebelas Maret Untuk
menyelesaikannya dibutuhkan waktu 3 bulan dan untuk pengetesan mesin
membutuhkan waktu 1 minggu
411 BahanYang Digunakan
a Dua buah rol dengan diameter 200 mm dan sebuah rol dengan diameter
250 mm sebagai penggilas
b Besi plat dengan tebal 10mm sebagai tempat penghantar nira dan
sorghum
c Besi profil U ukuran 150 x 38 x 38 mm sebagai rangka dan landasan
d Kayu jati ukuran 150 mm x 200 mm sebagai landasan mesin
e Kuningan plat sebagai bantalan geser metal
f Bearing
g Baut M 14 dan M 12 sebagai pengunci bantalan
h Besi diameter 60 mm dan 50 mm sebagai poros
412 Alat Yang Dibutuhkan
a Gergaji
b Mesin bubut
c Mesin bor
d Mesin gerinda
e Mesin las
f Meteran
g Siku mistar baja
h Amplas
i Catthinner
j Kapur
k kuas
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
49
413 Peta Operasi Kerja
Peta operasi kerja adalah Peta Kerja yang menggunakan urutan kerja
dengan jalan membagi pekerjaan tersebut kedalam elemen-elemen operasi
secara detail
Peta Operasi Kerja Pembuatan Roda Gigi dan Roll
Poros Roda Gigi 1 amp 2 Poros Rol 3 4 amp 5 Roda gigi
0-1 0-1 0-1
0-2 0-2 0-2
1-1
1-2
1-3
1-2
1-1
1-1
Di ukur dengan sket match
Operasi Bubut
Pemeriksaan ukuran
0-3
0-4
0-3
0-4
0-3
0-5
Di ukur dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan ukuran
Pembuatan cetakan
Pemeriksaan ukuran
Operasi pengecoran
Di ukur dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan ukuran
Pemeriksaan ukuran
Pemeriksaan ukuran
Operasi mesin bor
Pemeriksaan ukuran
0-4
Operasi mesin gerinda
Pemeriksaan ukuran
1-2
Dirakit
0-5
Proses Perlakuan panas
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
50
Resume
Langkah Kerja Pembuatan Poros Roda Gigi 1 amp 2
- Operasi 1 Proses pengukuran dengan sket match poros yang akan
Dibubut menandainya sesuai dengan ukuran masing-
masing poros
- Operasi 2 Proses pembubutan pada ujung kanan sepanjang 300 mm
dari diameter 70 mm menjadi diameter 65 mm
- Pemeriksaan 1 Diperiksa ukurannya
- Operasi 3 Mengukur dengan menggunakan sket match
- Operasi 4 Dilakukan proses pembubutan pada ujung kiri sepanjang
250 mm dari diameter 70 mm menjadi diameter 65 mm
- Pemeriksaan 2 Diperiksa ukurannya
- Operasi 5 Proses pengefraisan sepanjang 50 mm dengan kedalaman
7mm
- Pemeriksaan 3 Diperiksa ukurannya
Poses pengerjaan
Bahan cast iron grade 15 Oslash70 panjang 555 mm
1 Mengambil bahan dan perlengkapan mesin bubut
2 Mengecek ukuran bahan dan alat bantu yang diperlukan
3 Mempersiapkan mesin bubut dan perlengkapan yang lainya
4 Menyeting pahat dan putaran mesin bubut
5 Menyekam benda kerja sepanjang 180 mm
6 Membubut rata permukaan ujung benda kerja
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
51
7 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadiOslash 65 mm
sepanjang 500 mm
8 Membalik benda kerja
9 Menyekam benda kerja sepanjang 220 mm
10 Memfacing benda kerja sampai benda kerja berukuran panjang 550 mm
11 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadiOslash65 mm
sepanjang250 mm
12 Menganti pahat rata dengan pahat alur
13 Membubut alur benda kerja dengan posisi pahat alur 50 mm dari ujung
benda kerja sedalam 95 mm
14 Mengganti pahat alur dengan pahat rata
15 Melepas benda kerja
Poses pengerjaan
Bahan cast iron grade 15 Oslash 70 panjang 310 mm
1 Mengambil bahan dan perlengkapan mesin bubut
2 Mengecek ukuran bahan dan alat bantu yang diperlukan
3 Mempersiapkan mesin bubut dan perlengkapan yang lainya
4 Menyeting pahat dan putaran mesin bubut
5 Menyekam benda kerja sepanjang 100 mm
6 Membubut rata permukaan ujung benda kerja
7 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadi Oslash 65 mm
sepanjang 150 mm
8 Membalik benda kerja
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
52
9 Menyekam benda kerja sepanjang100 mm
10 Memfacing benda kerja sampai benda kerja berukuran panjang 300 mm
11 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadi Oslash65 mm
sepanjang 160 mm
12 Mengganti pahat rata dengan pahat alur
13 Membubut alur benda kerja dengan posisi pahat alur 50 mm dari ujung
benda kerja sepanjang 78 mm sedalam 95 mm
14 Mengganti pahat alur dengan pahat rata
15 Melepas benda kerja
Langkah Kerja Pembuatan Roda Gigi
- Operasi 1 Proses pengukuran dengan sket match dan meteran untuk
roda gigi yang akan dibuat
- Operasi 2 Proses pembuatan cetakan negative sesuai dengan ukuran
masing-masing roda gigi yang akan dibuat
- Pemeriksaan 1 Diperiksa ukurannya
- Operasi 3 Proses pengecoran dan pembentukan roda gigi
- Operasi 4 Proses penghalusan setelah proses pengecoran
- Operasi 5 Proses perlakuan panas dengan penambahan kadar carbon
untuk meningkatkan tingkat kekerasannya
- Pemeriksaan 2 Diperiksa ukurannya
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
53
Proses pengecoran untuk pembuatan Puli dan Roda Gigi
Gambar 41 Roda gigi lurus
a) Proses awal pembuatan cetakan ini dilakukan dengan terlebih dahulu
membuat model atau Pola dengan posisi model berada pada kedua
bagian cetakan yakni drag dan cope maka model dibuat dari dua keping
kayu (papan) yang digabungkandengan model yang berbentuk bundar
b) Pengerjaan berikutnya ialah pembuatan inti dimana inti (teras) ini dibuat
dari pasir cetak dari jenis Pasir minyak atau pasir kwarsa dengan
campuran minyak nabati
d) Urutan pekerjaan yang harus dilakukan dan dipersiapkan sebelum
pengisian pasir kedalam rangka cetak antara lain
- Menyiapkan plat (papan) landasan
- Tempatkan rangka cetak diatas papan untuk cetakan bawah (drag)
dengan pola inti (kayu) untuk kedudukan inti (teras) pasir
e) Pengisian pasir kedalam rangka cetak
f) Pembuatan saluran dengan cara memasangkan saluran secara tegak lurus
g) Pekerjaan berikutnya ialah menempatkan kembali rangka cetak yakni
menggabungkan kedua cetakan (drag dan cope) pada benda bulat
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
54
simetris ini sebenarnya tidak terlalu sulit dimana yang paling penting
adalah penempatan posisi kedudukan Intinya telah ditempatkan ditengah-
tengah rangka cetak dengan memposisikan lubang cope pada inti serta
posisi pen pengarah dari rangka cetak dalam keadaan sejajar maka posisi
rongga sudah sejajar
h) Proses penuangan merupakan proses yang menentukan keberhasilan
dalam pembentukan benda kerja oleh karena itu didalam pelaksanaannya
harus dilakukan secara hati-hati terutama dalam memperlakukan cetakan
ini Dan yang paling penting lagi dalam proses penuangan ini ialah faktor
keselamatan kerja alat-alat keselamatan kerja seperti sarung tangan
sepatu kaca mata dan lain-lain hendaknya sangat diperhatikan
Gambar 42 Proses penuangan ( Hardi Sujana 2008 )
Langkah Kerja Pembuatan Rumah Bantalan
- Operasi 1 Pengukuran benda kerja untuk rumah bantalan dengan
ukuran 100 mm x 100 mm
- Operasi 2 Proses pemotongan dengan menggunakan mesin las sesuai
dengan yangdirencanakan
- Operasi 3 Pengerjaan penghalusan bekas potongan las dengan
gerinda tangan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
55
- Pemeriksaan 1 Dilakukan pemeriksaan ukuran rumah bantalan
- Operasi 4 Pada bagian rangka yang sudah dilasdiberi tanda titik dan
dibor dengan menggunakan bor tangan untuk menjadi
diameter 80 mm
- Operasi 6 Pemeriksaan ukuran lubang yang telah di bor
Proses Perakitan Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum
Perakitan merupakan tahap terakhir dalam proses perancangan dan
pembuatan suatu mesin atau alat dimana suatu cara atau tindakan untuk
menempatkan dan memasang bagian-bagian dari suatu mesin yang digabung dari
satu kesatuan menurut pasangannya sehingga akan menjadi perakitan mesin yang
siap digunakan sesuai dengan fungsi yang direncanakan
Sebelum melakukan perakitan hendaknya memperhatikan beberapa hal sebagai
berikut
1 Komponen-komponen yang akan dirakit telah selesai dikerjakan dan telah
siap ukuran sesuai perencanaan
2 Komponen-komponen standar siap pakai ataupun dipasangkan
3 Mengetahui jumlah yang akan dirakit dan mengetahui cara pemasangannya
4 Mengetahui tempat dan urutan pemasangan dari masing-masing komponen
yang tersedia
5 Menyiapkan semua alat-alat bantu untuk proses perakitan
Langkah kerja
1 Memasang rol ke- 1 ke- 2 dan ke- 3 pada rangka yang pada kedua
ujungnya terlebih dahulu dipasang bantalan
2 Memasang roda gigi pada poros rol 1 2 dan 3 kemudian dipasak
3 Memasang roda gigi pada sisi luar poros rol kemudian dipasak
4 Memasang poros transmisi pada rangka yang kedua ujungnya dipasangi
bantalan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
56
5 Memasang puli roda gigi pinion dan roda gigi pada poros transmisi
kemudian dipasak
6 Mengecek semua kondisi sambungan dan pergerakan dari roda-roda gigi
42 Perawatan Alat
Perawatan adalah suatu kegiatan atau pekerjaan yang bertujuan untuk
memperpanjang umur mesin Dengan adanya perawatan diharapkan mesin dapat
selalu dalam kondisi siap pakai dan bekerja dengan baik Jenis perawatan tersebut
adalah mengupayakan pencegahan kerusakan sedini mungkin dengan cara
perawatan secara rutin maupun secara berkala
Adapun alasan-alasan yang mendasari diperlukannya perawatan adalah
a Mesin lebih tahan lama dan berfungsi dengan baik
b Menghindari kerusakan sedini mungkin
c Mengurangi penggantian komponen yang rusak dikarenakan sering
dalam pemakaian
Pemeliharaan alat ini mencakup seluruh rangkaian dan komponen mesin pemeras
sorghum yang meliputi
1 Poros dan Rol
Hal-hal yang perlu dilakukan dalam pemeliharaan poros dan rol adalah
a Rol setelah selesai digunakan dibersihkan dari sisa-sisa kotoran dan cairan
yang masih menempel
b Antara poros dan bearing diberi pelumas agar dapat berputar dengan lancar
2 Roda gigi
Hal-hal yang dilakukan untuk perawatan roda gigi
a Melumasi roda gigi tersebut supaya gesekannya dapat lebih halus dan
tidak cepat aus
b Setiap selesai digunakan roda gigi harus dibersihkan dan dicek untuk
mengetahui keadaan gigi-giginya
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
57
3 Rangka
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan rangka adalah
a Mengecat rangka untuk menghindari karat dan keropos
b Membersihkan rangka setelah digunakan untuk menggilas tebu
c Memeriksa sambungan las pada rangka secara berkala
4 Bantalan
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan bantalan
a Melumasi bantalan dengan grease
b Dalam penggunaan apabila perputaran poros dan rol terasa berat dan
suaranya agak kasar maka harus dicek keadaan bantalannya masih dalam
keadaan baik atau tidak
5 Puli dan sabuk
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan puli dan sabuk
a Memeriksa sabuk sebelum digunakan untuk memeras batang sorghum
b Setelah selesai digunakan membersihkan puli dan sabuk dari kotoran dan
debu
6 Diesel
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan diesel
a Mengecek selalu kondisi air pendingin pada mesin diesel
b Mengecek putaran mesin diesel apakah stabil atau tidaknya bila tidak
segera melakukan pengecekan mesin diesel secara menyeluruh
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
58
43 Analisa Biaya Komponen Mesin
Tabel 41 a Biaya Komponen Mesin
No Jenis Komponen Jumlah Harga satuan (Rp)
Harga (Rp)
1 Gear Oslash 20 l = 15 cm 3 30 kg 20000 kg 1800000 2 Gear Oslash 10 l = 10 cm 2 40 kg 20000 kg 1600000 3 Pulley Oslash 100 l = 15 cm 1 100 kg 20000 kg 2000000 4 Gear Oslash 80 l = 15 cm 1 120 kg 20000 kg 2400000 5 Gear Oslash 60 l = 15 cm 1 80 kg 20000 kg 1600000 6 Roller Oslash 20 p = 35 cm 2 60 kg 20000 kg 2400000 7 Roller Oslash 22 l = 15 cm 1 80 kg 20000 kg 1600000 8 Poros penggerak roda gigi 2 20 kg 20000 kg 800000 9 Poros roller 3 15 kg 20000 kg 900000 10 Pasak p=15x1x1 cm 1022000 220000
11 Baut Oslash 26 mm Baut besar untuk dudukan
8 10000 80000
12 Baut Oslash 26 mm Baut pengunci roller
4 15000 60000
13 Plat U p= 10x6x1cm 10m 70000 700000
14 Baut Oslash 22 mm Baut pengunci roda gigi
8 10000 80000
15 Baut Oslash 24 mm Baut penyetel horisontal
2 15000 30000
16 Bearing roller Oslash 40 mm 680000 480000 17 Bearing gear Oslash 50 mm 2 110000 220000 18 Bantalan jati 1000000
19 Beaya Transport mesin dari kudus
750000
20 Beaya lain-lain 250000 Total dana 18980000
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
59
b Honor Teknisi
No Nama Anggaran Waktu Biaya (Rp)
Total (Rp)
1 Honor Teknisi pembuatan 3 buah roller (1 orang )
1 bulan 600000 600000
2 Honor Teknisi pembuatan 5 buah roda gigi pinion (1orang )
2 minggu
600000 600000
3 Honor Teknisi pembuatan 2 buah roda gigi besar (1 orang )
2 minggu
500000 500000
4 Honor Teknisi pembuatan 1 buah pulley (1 orang )
2 minggu
300000 300000
5 Honor Teknisi pembuatan 3 buah mantel roller (1 orang )
3 minggu
1200000 1200000
Total 3200000
Biaya total pembuatan mesin pemeras batang sorghum
Biaya teknisi Rp 320000000
Biaya komponen mesin Rp 1898000000 +
Rp 2218000000
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
60
BAB V
PENUTUP
51 Kesimpulan
Dari hasil Re-Kalkulasi Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum ini
dapat disimpulkan
1 Mesin pemeras batang sorghum ini bekerja dengan menggunakan
penggerak diesel dengan daya 24 hP dan putaran 1420 Rpm
2 Mesin Pemeras Batang Sorghum ini memiliki kapasitas 4000 kgjam
3 Total biaya untuk membuat Mesin Pemeras Batang Sorghum sebesar
Rp22180000-
4 Mesin Pemeras Batang Sorghum ini memiliki tiga buah roller dengan
putaran 40 Rpm dan tiga tingkatan sistem transmisi dengan tiga buah
poros penyangga
52 Saran
Terkait dengan referensi dan data yang didapat masih kurang maka
perhitungan dilakukan dengan asumsi data sehingga bila dilakukan perhitungan
ulang jawaban yangdiasumsikan masih kurang akurat dan kurang tepat
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
61
DAFTAR PUSTAKA
J E Shigley dan Larry D M 1995 ldquoPerancanaan Teknik Mesinrdquo jilid II Edisi
keempat ErlanggaJakarta
Jutz H dan Scharkus E 1996 ldquo Westerman Table for The Metal Traderdquo New
Delhi Weley Eastern Limited
Khurmi RS amp Gupta JK 2002 Machine DesignSCHadamp Company LTD
Ram Nagar-New Delhi
Popov EP 1996 Mekanika Teknik (Machine of Material) Erlangga Jakarta
Sato T dan N Sugiarto H 1994 ldquoMenggambar Mesin Menurut Standart Isordquo PT
Pradya Paramita jakarta
Sularso dan Suga K 1987 Dasar dan PemilihanElemenMesin Cetakankeenam
PradnyaParamitha Jakarta
KenyonWdanGinting D 1985 Dasar-dasarPengelasanErlangga Jakarta
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
33
3 Dalam menghitung roda gigi AElig215 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 10 mm
- Jumlah gigi (Z) 17
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 10 mm
= 314 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 10 + 025 x 10 mm
= 225 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 10 mm x 17
= 170 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 170 mm ndash 2 (10 mm + 025 x 10 mm)
= 145 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 170 mm + 45 mm)
= 215 mm
f Adendum 1 m 10 mm
g Dedendum 125 m 125 mm
h Working depth 2 m 20 mm
i Total depth 225 m 225 mm
j Filled radius at root 04 m 4 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
34
4 Dalam menghitung roda gigi AElig604 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 8 mm
- Jumlah gigi (Z) 71
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 8 mm
= 2512 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 8 + 025 x 8 mm
= 18 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 8 mm x 71
= 568 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 568 mm ndash 2 (8 mm + 025 x 8 mm)
= 548 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 568 mm + 36 mm)
= 604 mm
f Adendum 1 m 8 mm
g Dedendum 125 m 10 mm
h Working depth 2 m 16 mm
i Total depth 225 m 18 mm
j Filled radius at root 04 m 32 mm
331 Menghitung Kekuatan Roda Gigi
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
35
1 kekuatan roda gigi AElig124 yang berfungsi sebagai pinion
a menghitung kecepatan pinion
Dalam menghitung kecepatan dari pinion dibutuhkan data-data
sebagai berikut
- Modul (m) 8 mm
- Jumlah gigi dari pinion (Tp) 11
- Jumlah putaran dari roda gigi pinion (柜颇) 124 rpm
- Jumlah gigi dari roda gigi (馆啤) 71
- Allowable Static Stress (fo) lampiran 4 105 kg桂桂㷠
- Lebar muka gigi (b) 15708 mm
- Faktor keamanan (Cs) lampiran 5 125
Kecepatan dari pinion adalah 惯 实挥果딸贵果柜贵100
实挥果桂果馆贵果柜贵100
实挥果8果11果124100
= 34264 mmenit
= 57 m detik
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
36
34 Desain Poros Roda Gigi
DesainPorosPulidanRodaGigi Pinion Dengan Gear
Diketahui P = 24 PK = 17904 watt T1 = 100672 N
N = 730 Rpm T2 = 40438 N
T1 T2 实25世
WGear = 3924 N
WPuli = 106635 N
σ = 40 Mpa = 40 N mm世 2
Km = 2
Kt = 2
DGear = 124 mm =RGear = 63 mm
DPuli = 795 mm = RPully = 3975 mm
Maka torsi yang di transmisikanoleh shaft
T = 鸟时oĖ㷠胚娘 实 嫠行kĖi时oĖ㷠胚时行ƼĖ = 234 Nm =234000Nmm
Bebankebawah vertical porospadapuli
= T1 + T2 + Wpuli =(100672 +40438 + 106635) N
= 247745 N
Torsi pada gear samapadaporos makabeban vertical keatasporospada gear
Ft = 孽捏扭泞狞暖实 㷠Ƽi时嫠Ė遣o㷠
= 39 x 103 N
Total bebanvertikalkeataspadaporos
Ft ndash Wgear = 3900 ndash 3924 = 386076 N
RC
386076 N
247745 N
RD
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
37
Dari momen di D
RC x 270 = 386076 x 380 + 247745 x 110
RC = 嫠io行Ėmmm嫩㷠行㷠闹嫠k闹㷠行Ė
RC = 6443 N
RD + 386076 = RC + 247745 N
RD = 6443 + 247745- 386076
RD = 110479 N
BM di gear danpuli = 0
BM di A = 386076 110 = 4246836 Nmm
BM di B = 247745 110 = 2715195 Nmm
BM maksimum di A maka M = MA = 4247 10Ƽ Nmm
Moment punter equvivalen
Te = 税ῨKm 时M邹㷠十ῨKt 时T邹㷠
= 税Ῠ2时4247 时10Ƽ邹㷠 十Ῠ2时24h时10Ƽ邹㷠
= 税721480h6 时10o 十2h6196 时10o
= 税957676h6 时10o
= 9786 10Ƽ Nmm
Te = 胚嫠o τ时dƼ
9786 10Ƽ = 气嫠o 时40딸h
dƼ = 12466242
d = 4995mm atau 50 mm
Diameter yang digunakan 50 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa poros pada mesin
dengan diameter 60 mm aman karena melebihi diameter yang diperlukan
yaitu 50 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
38
Gambar 32DesainPorosPulidanRoda Gigi Pinion
B C D
110 270
A C
BD
A
A
A
C D
B
B
D C
B
CD
(a) Space Diagram
(e) BM Diagram
(d) NFD
(c) SFD
(b) Torsi Diagram 234x103 Nmm
1241845Nmm
3048155Nmm
3924 N 106635 N
112895 N 277105 N
A B
110
Pinion Puli
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
39
DesainPorosRoda Gigi Pinion Dengan Gear
Diketahui T = 234x103Nmm
N = 150 Rpm
AC = 85 mm
BD = 85 mm
Dc = 215 mm = Rc = 175 mm
Dd = 604 mm = Rd = 302 mm
AB =290 mm
σ = 84 Nmm2
τ = 40 Mpa = 40 Nmm2
Θc = 80o
Wd = 810 N
Θc = 72o
Wc = 108 N
Km = 2
Kt = 2
Daya yang ditransmisikan
P x 60 = T2πN
P = 㷠Ƽi诺嫠Ėsup3㷠胚嫠闹ĖoĖ
= 36738 Kw
Karena Torsi kebawah di C dan di D sama Maka gayatangensialdigearC
FtC = 孽捏宁 =
㷠Ƽi诺嫠Ėsup3嫠行闹
= 1337 N
Ftcrsquo = 嫠ƼƼ行虐纽c嫠m
=4327 N
Gaya total kebawah di C = Ftc + Wc=4327 N + 108 N = 4435 N
Gaya tangensial gear D
FtD = 孽捏拧 =
㷠Ƽi诺嫠Ėsup3ƼĖ㷠 = 7748 N
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
40
Ftdrsquo = 行行im虐纽c嫠Ė
= 行行imĖ嫠om = 4612 N
Gaya total kebawah di C = FtD + WD=4612 N + 810 N = 5422 N
Maka RAdan RB = Reaksipada A dan B
RA + RB = 5422 N + 4435 N
= 9857 N
Momen di A
RB x 290 = 5422 x 205 + 4435 x 85
RB = 嫠嫠嫠嫠闹嫠Ė嫩Ƽ行ok行闹㷠kĖ
RB = 5133 N
RA = 9857 ndash 5133 = 4724 N
BM di C
MC = RA x 85
= 4724 x 85
= 401540Nmm
BM di D
MD = RB x 85
= 5133 x 85
= 436305Nmm
Maximum bending momen
M = MD = 436305Nmm
A
C D
B120
290
RB RA
5422 N 4435 N
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
41
MomenPuntirEquivalent
Te = 税ῨKmxM邹sup2十ῨKtxT邹sup2 = 税Ῠ2x4h6h05邹㷠 十Ῠ2x2h4≯10Ƽ邹sup2 = 税76x10嫠嫠 十219x10嫠嫠
= 税979x10嫠Ė
= 989 x 10闹 Nmm
989 x 10闹 Nmm = 气嫠o xτxdsup3
dsup3 = 1129275
d asymp 50 mm
untuk Equivalent bending momen ( Me)
Me = 嫠㷠 揍KmxM 十税ῨKwxM邹㷠十ῨKtxT邹] = 嫠㷠 揍Ῠ2x4h6h05邹十9890000] = 嫠㷠 1861610
= 930805Nmm
930805 Nmm= 气Ƽ㷠 xσbxdsup3
dsup3 = 1129275
d = 48 mm
darikedua diameter tersebutdiambil yang paling besar
d = 50 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa poros pada mesin
dengan diameter 65 mm aman karena melebihi diameter yang diperlukan
yaitu 50 mm Namun sebaiknya diameter poros yang digunakan adalah 60
mm tidak terlalu besar melebihi 50 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
42
3
A B
C D
120
290
A C
BD
A
A
A C D
B
B
D CB
C D
(a) Space Diagram
(e) BM Diagram
(d) NFD
(c) SFD
(b) Torsi Diagram 234x103 Nmm
436305 Nmm 401540 Nmm
4435N 5422N
5113 N 4724 N
Gambar 33DesainPorosRoda Gigi Pinion Dengan Gear
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
43
35 Menentukan Dimensi pasak
Pasakdigunakanuntukmenahangaya geser antara poros dengan rol
maupun poros dengan gear Bahanpasakterbuatdari ST 42
kekuatanbahandiketahuikekuatangesersebesar τ=40
Nmm2dankekuatantariksebesar
σ= 70 Nmm2
1 Kekuatanijin pasak
- Tegangantarikmaksimumpasak
σu = 70 Nmm2
σmax =σy
= 40 Nmm2
- Tegangangesermaksimumpasak
τ max = 嫠㷠σ max
= 嫠㷠40 Nmm㷠
= 20 Nmm㷠
2 Diameter poros diketahui 50 mm dari tabel didapat
w = 16 mm
t = 10mm
dan bila diketahui T = l x w x τ x 焦d = l x 16 x 42 x
a迷d = 16800 l N mm(i)
dan juga T = 靳學恘 x τ x 焦米 =
靳學恘 x 42 x a迷米 = 103 x 學迷恘N铰铰d (ii)
maka dari persamaan (i) dan (ii) didapat
l = 學迷米學迷恘梗铰铰d學恘密迷迷抈铰铰 = 61 31 mm
dan bila diketahui T = l x 缴d x σ x
焦d = l x 學迷d x 70 x
a迷d = 87510 l N mm(iii)
maka dari persamaan (ii) dan (iii) didapat
l = 學迷米學迷恘梗铰铰d密蜜a學迷抈铰铰 = 1177 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
44
maka dimensi pasak adalah w = 16 mm t = 10 mm l = 1177 mm
351 Lubangpasak
Proses penggefrasisan untuk lubangpasakw = 16 mm t = 10 mm l =
1177 mm dengan menggunakan 2 mata frais diameter 5 mm dan 16 mm dua
tahap Bahan poros baja ST 34 Sebelum proses pengefraisan terlebih dahulu
pastikan matafrais tidak dalam keadaan rusak
1 Waktu pengerjaan dengan mata frais 5 mm
Putaran (n) = 150 rpm
Sr = 018
Kedalaman (l) = 10 mm
Waktu untuk sekali pengefraisan
Tm =nSr
ld
30 +
=ĖƼ闹嫩ƼĖ嫠m嫠闹Ė
= 0167 menit
Pengefraisan dilakukan di 4 titik sehingga waktu pengefraisan
= 4 x 0167
= 0668 menit
Waktu setting = 5 menit
Waktu pengefraisan untuk mata frais 5 mm adalah 0668 + 5 = 5668menit
2 Waktu pengefraisan 16 mm dengan mata frais28 mm
Putaran (n) = 150 rpm
Sr = 018
Kedalaman(l) = 10 mm
Waktu untuk sekali pengefraisan
Tm =nSr
ld
30 +
=ĖƼ㷠闹嫩ƼĖ嫠m嫠闹Ė= 038 menit
Pengefraisan dilakukan di 4 titik sehingga waktu pengefraisan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
45
= 4 x 038
= 152 menit
Waktu setting = 5 menit
Waktu pengerjaan untuk mata frais 5 mm adalah 152 + 5 = 652 menit
Waktu total pengerjaan untuk pengefraisan lubang pasak= 12188 menit
atau 13 menit
36 Desain untuk rumah bearing
Untuk diameter bearing 40 mm diameter bor 17 mm lebar bearing 12
mm Dengan no bearing 203 hasil ini didapat dari tabel bearing maka tebal rumah
bearing adalah
Diketahui 逛 = 60 mm ( jarak antar baut)
w = 9465 N
σ ( tegangan bending cast iron) = 15 N桂桂㷠
棍实顺h灌逛2 σ l
棍实顺h94656021512
棍实radic47h25
t = 2175 mm
Untuk diameter bearing 50 mm diameter bor 20 mm lebar bearing 15
mm Dengan nomor bearing 304 hasil ini didapat dari tabel bearing maka tebal
rumah bearing adalah
Diketahui
a =70 mm ( jarak antar baut)
w = 1134 N
σ ( tegangan bending cast iron) = 15 N桂桂㷠
棍实顺h灌逛2 σ l
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
46
棍实顺h11h47021515
棍实税5292
t = 23 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa rumah bearing yang ada pada mesin adalah aman dengan tebal 25 mm
37 Perhitungan Las
Pengelasan yang ada pada kontruksi alat ini terbagi menjadi 2 jenis
untuk bagian rangka adalah las sudut dan las V menggunakan las listrik
Perhitungan kekuatan las pada sambungan tepi padarangka dengan tebal plat 10
mm panjang pengelasan 500 mm sehingga untuk memperhitungkan kekuatan las
ditentukan A dengan
A = 10mm sin 45 500 mm
= 10mm 0707 500 mm
= 3535 mm2
Elektroda yang digunakan E 6013
E 60 = Kekuatan tarik terendah setelah dilaskan adalah 60000 psi atau 420
Nmm2
1 = Posisi pengelasan mendatar vertical atas kepala dan horizontal
3 = Jenis listrik adalah DC poloaritas bolik (DC+) diameter elektroda 5 mm
arus 230 ndash 270 A tegangan 27-29 V
Tegangan yang terjadi pada sambungan adalah
Fmax = ƼĖĖ铺km嫠㷠
= 14715 N
AF max
=s
353551471 N
=s
= 0416 Nmm2
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
47
Tegangan tarik ijin las (st)
st = 05 s ijin
= 05 420 Nmm2
= 210 Nmm2
Karena s pengelasan lts ijin maka pengelasan aman
38 MenentukanKapasitasPenggilasanBatangSorghum
Kapsitaspenggilasan = keliling roll x jumlahputaran
= 2 π r x 40 Rpm
= 2 π 0105 x 40 Rpm
= 26376 mmenit
Kapasitas = kapasitaspenggilasan x beratsorghum x jumlahbatangsorghum
= 263 x 0125 kgm x 10
= 6594 Kgmenit x 60
= 3956 Kgjam
Atau 4000 Kgjam
Makakapasitasmesinpemerasbatangsorghuminiadalah 4000 Kgjam
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
48
BAB IV
PROSES PEMBUATAN ALAT 41 Pembuatan Mesin
Mesin ini dibuat atas kerjasama antara mahasiswa Teknik Universitas
Sebelas Maret dengan bengkel mesin Universitas Sebelas Maret Untuk
menyelesaikannya dibutuhkan waktu 3 bulan dan untuk pengetesan mesin
membutuhkan waktu 1 minggu
411 BahanYang Digunakan
a Dua buah rol dengan diameter 200 mm dan sebuah rol dengan diameter
250 mm sebagai penggilas
b Besi plat dengan tebal 10mm sebagai tempat penghantar nira dan
sorghum
c Besi profil U ukuran 150 x 38 x 38 mm sebagai rangka dan landasan
d Kayu jati ukuran 150 mm x 200 mm sebagai landasan mesin
e Kuningan plat sebagai bantalan geser metal
f Bearing
g Baut M 14 dan M 12 sebagai pengunci bantalan
h Besi diameter 60 mm dan 50 mm sebagai poros
412 Alat Yang Dibutuhkan
a Gergaji
b Mesin bubut
c Mesin bor
d Mesin gerinda
e Mesin las
f Meteran
g Siku mistar baja
h Amplas
i Catthinner
j Kapur
k kuas
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
49
413 Peta Operasi Kerja
Peta operasi kerja adalah Peta Kerja yang menggunakan urutan kerja
dengan jalan membagi pekerjaan tersebut kedalam elemen-elemen operasi
secara detail
Peta Operasi Kerja Pembuatan Roda Gigi dan Roll
Poros Roda Gigi 1 amp 2 Poros Rol 3 4 amp 5 Roda gigi
0-1 0-1 0-1
0-2 0-2 0-2
1-1
1-2
1-3
1-2
1-1
1-1
Di ukur dengan sket match
Operasi Bubut
Pemeriksaan ukuran
0-3
0-4
0-3
0-4
0-3
0-5
Di ukur dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan ukuran
Pembuatan cetakan
Pemeriksaan ukuran
Operasi pengecoran
Di ukur dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan ukuran
Pemeriksaan ukuran
Pemeriksaan ukuran
Operasi mesin bor
Pemeriksaan ukuran
0-4
Operasi mesin gerinda
Pemeriksaan ukuran
1-2
Dirakit
0-5
Proses Perlakuan panas
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
50
Resume
Langkah Kerja Pembuatan Poros Roda Gigi 1 amp 2
- Operasi 1 Proses pengukuran dengan sket match poros yang akan
Dibubut menandainya sesuai dengan ukuran masing-
masing poros
- Operasi 2 Proses pembubutan pada ujung kanan sepanjang 300 mm
dari diameter 70 mm menjadi diameter 65 mm
- Pemeriksaan 1 Diperiksa ukurannya
- Operasi 3 Mengukur dengan menggunakan sket match
- Operasi 4 Dilakukan proses pembubutan pada ujung kiri sepanjang
250 mm dari diameter 70 mm menjadi diameter 65 mm
- Pemeriksaan 2 Diperiksa ukurannya
- Operasi 5 Proses pengefraisan sepanjang 50 mm dengan kedalaman
7mm
- Pemeriksaan 3 Diperiksa ukurannya
Poses pengerjaan
Bahan cast iron grade 15 Oslash70 panjang 555 mm
1 Mengambil bahan dan perlengkapan mesin bubut
2 Mengecek ukuran bahan dan alat bantu yang diperlukan
3 Mempersiapkan mesin bubut dan perlengkapan yang lainya
4 Menyeting pahat dan putaran mesin bubut
5 Menyekam benda kerja sepanjang 180 mm
6 Membubut rata permukaan ujung benda kerja
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
51
7 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadiOslash 65 mm
sepanjang 500 mm
8 Membalik benda kerja
9 Menyekam benda kerja sepanjang 220 mm
10 Memfacing benda kerja sampai benda kerja berukuran panjang 550 mm
11 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadiOslash65 mm
sepanjang250 mm
12 Menganti pahat rata dengan pahat alur
13 Membubut alur benda kerja dengan posisi pahat alur 50 mm dari ujung
benda kerja sedalam 95 mm
14 Mengganti pahat alur dengan pahat rata
15 Melepas benda kerja
Poses pengerjaan
Bahan cast iron grade 15 Oslash 70 panjang 310 mm
1 Mengambil bahan dan perlengkapan mesin bubut
2 Mengecek ukuran bahan dan alat bantu yang diperlukan
3 Mempersiapkan mesin bubut dan perlengkapan yang lainya
4 Menyeting pahat dan putaran mesin bubut
5 Menyekam benda kerja sepanjang 100 mm
6 Membubut rata permukaan ujung benda kerja
7 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadi Oslash 65 mm
sepanjang 150 mm
8 Membalik benda kerja
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
52
9 Menyekam benda kerja sepanjang100 mm
10 Memfacing benda kerja sampai benda kerja berukuran panjang 300 mm
11 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadi Oslash65 mm
sepanjang 160 mm
12 Mengganti pahat rata dengan pahat alur
13 Membubut alur benda kerja dengan posisi pahat alur 50 mm dari ujung
benda kerja sepanjang 78 mm sedalam 95 mm
14 Mengganti pahat alur dengan pahat rata
15 Melepas benda kerja
Langkah Kerja Pembuatan Roda Gigi
- Operasi 1 Proses pengukuran dengan sket match dan meteran untuk
roda gigi yang akan dibuat
- Operasi 2 Proses pembuatan cetakan negative sesuai dengan ukuran
masing-masing roda gigi yang akan dibuat
- Pemeriksaan 1 Diperiksa ukurannya
- Operasi 3 Proses pengecoran dan pembentukan roda gigi
- Operasi 4 Proses penghalusan setelah proses pengecoran
- Operasi 5 Proses perlakuan panas dengan penambahan kadar carbon
untuk meningkatkan tingkat kekerasannya
- Pemeriksaan 2 Diperiksa ukurannya
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
53
Proses pengecoran untuk pembuatan Puli dan Roda Gigi
Gambar 41 Roda gigi lurus
a) Proses awal pembuatan cetakan ini dilakukan dengan terlebih dahulu
membuat model atau Pola dengan posisi model berada pada kedua
bagian cetakan yakni drag dan cope maka model dibuat dari dua keping
kayu (papan) yang digabungkandengan model yang berbentuk bundar
b) Pengerjaan berikutnya ialah pembuatan inti dimana inti (teras) ini dibuat
dari pasir cetak dari jenis Pasir minyak atau pasir kwarsa dengan
campuran minyak nabati
d) Urutan pekerjaan yang harus dilakukan dan dipersiapkan sebelum
pengisian pasir kedalam rangka cetak antara lain
- Menyiapkan plat (papan) landasan
- Tempatkan rangka cetak diatas papan untuk cetakan bawah (drag)
dengan pola inti (kayu) untuk kedudukan inti (teras) pasir
e) Pengisian pasir kedalam rangka cetak
f) Pembuatan saluran dengan cara memasangkan saluran secara tegak lurus
g) Pekerjaan berikutnya ialah menempatkan kembali rangka cetak yakni
menggabungkan kedua cetakan (drag dan cope) pada benda bulat
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
54
simetris ini sebenarnya tidak terlalu sulit dimana yang paling penting
adalah penempatan posisi kedudukan Intinya telah ditempatkan ditengah-
tengah rangka cetak dengan memposisikan lubang cope pada inti serta
posisi pen pengarah dari rangka cetak dalam keadaan sejajar maka posisi
rongga sudah sejajar
h) Proses penuangan merupakan proses yang menentukan keberhasilan
dalam pembentukan benda kerja oleh karena itu didalam pelaksanaannya
harus dilakukan secara hati-hati terutama dalam memperlakukan cetakan
ini Dan yang paling penting lagi dalam proses penuangan ini ialah faktor
keselamatan kerja alat-alat keselamatan kerja seperti sarung tangan
sepatu kaca mata dan lain-lain hendaknya sangat diperhatikan
Gambar 42 Proses penuangan ( Hardi Sujana 2008 )
Langkah Kerja Pembuatan Rumah Bantalan
- Operasi 1 Pengukuran benda kerja untuk rumah bantalan dengan
ukuran 100 mm x 100 mm
- Operasi 2 Proses pemotongan dengan menggunakan mesin las sesuai
dengan yangdirencanakan
- Operasi 3 Pengerjaan penghalusan bekas potongan las dengan
gerinda tangan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
55
- Pemeriksaan 1 Dilakukan pemeriksaan ukuran rumah bantalan
- Operasi 4 Pada bagian rangka yang sudah dilasdiberi tanda titik dan
dibor dengan menggunakan bor tangan untuk menjadi
diameter 80 mm
- Operasi 6 Pemeriksaan ukuran lubang yang telah di bor
Proses Perakitan Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum
Perakitan merupakan tahap terakhir dalam proses perancangan dan
pembuatan suatu mesin atau alat dimana suatu cara atau tindakan untuk
menempatkan dan memasang bagian-bagian dari suatu mesin yang digabung dari
satu kesatuan menurut pasangannya sehingga akan menjadi perakitan mesin yang
siap digunakan sesuai dengan fungsi yang direncanakan
Sebelum melakukan perakitan hendaknya memperhatikan beberapa hal sebagai
berikut
1 Komponen-komponen yang akan dirakit telah selesai dikerjakan dan telah
siap ukuran sesuai perencanaan
2 Komponen-komponen standar siap pakai ataupun dipasangkan
3 Mengetahui jumlah yang akan dirakit dan mengetahui cara pemasangannya
4 Mengetahui tempat dan urutan pemasangan dari masing-masing komponen
yang tersedia
5 Menyiapkan semua alat-alat bantu untuk proses perakitan
Langkah kerja
1 Memasang rol ke- 1 ke- 2 dan ke- 3 pada rangka yang pada kedua
ujungnya terlebih dahulu dipasang bantalan
2 Memasang roda gigi pada poros rol 1 2 dan 3 kemudian dipasak
3 Memasang roda gigi pada sisi luar poros rol kemudian dipasak
4 Memasang poros transmisi pada rangka yang kedua ujungnya dipasangi
bantalan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
56
5 Memasang puli roda gigi pinion dan roda gigi pada poros transmisi
kemudian dipasak
6 Mengecek semua kondisi sambungan dan pergerakan dari roda-roda gigi
42 Perawatan Alat
Perawatan adalah suatu kegiatan atau pekerjaan yang bertujuan untuk
memperpanjang umur mesin Dengan adanya perawatan diharapkan mesin dapat
selalu dalam kondisi siap pakai dan bekerja dengan baik Jenis perawatan tersebut
adalah mengupayakan pencegahan kerusakan sedini mungkin dengan cara
perawatan secara rutin maupun secara berkala
Adapun alasan-alasan yang mendasari diperlukannya perawatan adalah
a Mesin lebih tahan lama dan berfungsi dengan baik
b Menghindari kerusakan sedini mungkin
c Mengurangi penggantian komponen yang rusak dikarenakan sering
dalam pemakaian
Pemeliharaan alat ini mencakup seluruh rangkaian dan komponen mesin pemeras
sorghum yang meliputi
1 Poros dan Rol
Hal-hal yang perlu dilakukan dalam pemeliharaan poros dan rol adalah
a Rol setelah selesai digunakan dibersihkan dari sisa-sisa kotoran dan cairan
yang masih menempel
b Antara poros dan bearing diberi pelumas agar dapat berputar dengan lancar
2 Roda gigi
Hal-hal yang dilakukan untuk perawatan roda gigi
a Melumasi roda gigi tersebut supaya gesekannya dapat lebih halus dan
tidak cepat aus
b Setiap selesai digunakan roda gigi harus dibersihkan dan dicek untuk
mengetahui keadaan gigi-giginya
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
57
3 Rangka
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan rangka adalah
a Mengecat rangka untuk menghindari karat dan keropos
b Membersihkan rangka setelah digunakan untuk menggilas tebu
c Memeriksa sambungan las pada rangka secara berkala
4 Bantalan
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan bantalan
a Melumasi bantalan dengan grease
b Dalam penggunaan apabila perputaran poros dan rol terasa berat dan
suaranya agak kasar maka harus dicek keadaan bantalannya masih dalam
keadaan baik atau tidak
5 Puli dan sabuk
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan puli dan sabuk
a Memeriksa sabuk sebelum digunakan untuk memeras batang sorghum
b Setelah selesai digunakan membersihkan puli dan sabuk dari kotoran dan
debu
6 Diesel
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan diesel
a Mengecek selalu kondisi air pendingin pada mesin diesel
b Mengecek putaran mesin diesel apakah stabil atau tidaknya bila tidak
segera melakukan pengecekan mesin diesel secara menyeluruh
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
58
43 Analisa Biaya Komponen Mesin
Tabel 41 a Biaya Komponen Mesin
No Jenis Komponen Jumlah Harga satuan (Rp)
Harga (Rp)
1 Gear Oslash 20 l = 15 cm 3 30 kg 20000 kg 1800000 2 Gear Oslash 10 l = 10 cm 2 40 kg 20000 kg 1600000 3 Pulley Oslash 100 l = 15 cm 1 100 kg 20000 kg 2000000 4 Gear Oslash 80 l = 15 cm 1 120 kg 20000 kg 2400000 5 Gear Oslash 60 l = 15 cm 1 80 kg 20000 kg 1600000 6 Roller Oslash 20 p = 35 cm 2 60 kg 20000 kg 2400000 7 Roller Oslash 22 l = 15 cm 1 80 kg 20000 kg 1600000 8 Poros penggerak roda gigi 2 20 kg 20000 kg 800000 9 Poros roller 3 15 kg 20000 kg 900000 10 Pasak p=15x1x1 cm 1022000 220000
11 Baut Oslash 26 mm Baut besar untuk dudukan
8 10000 80000
12 Baut Oslash 26 mm Baut pengunci roller
4 15000 60000
13 Plat U p= 10x6x1cm 10m 70000 700000
14 Baut Oslash 22 mm Baut pengunci roda gigi
8 10000 80000
15 Baut Oslash 24 mm Baut penyetel horisontal
2 15000 30000
16 Bearing roller Oslash 40 mm 680000 480000 17 Bearing gear Oslash 50 mm 2 110000 220000 18 Bantalan jati 1000000
19 Beaya Transport mesin dari kudus
750000
20 Beaya lain-lain 250000 Total dana 18980000
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
59
b Honor Teknisi
No Nama Anggaran Waktu Biaya (Rp)
Total (Rp)
1 Honor Teknisi pembuatan 3 buah roller (1 orang )
1 bulan 600000 600000
2 Honor Teknisi pembuatan 5 buah roda gigi pinion (1orang )
2 minggu
600000 600000
3 Honor Teknisi pembuatan 2 buah roda gigi besar (1 orang )
2 minggu
500000 500000
4 Honor Teknisi pembuatan 1 buah pulley (1 orang )
2 minggu
300000 300000
5 Honor Teknisi pembuatan 3 buah mantel roller (1 orang )
3 minggu
1200000 1200000
Total 3200000
Biaya total pembuatan mesin pemeras batang sorghum
Biaya teknisi Rp 320000000
Biaya komponen mesin Rp 1898000000 +
Rp 2218000000
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
60
BAB V
PENUTUP
51 Kesimpulan
Dari hasil Re-Kalkulasi Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum ini
dapat disimpulkan
1 Mesin pemeras batang sorghum ini bekerja dengan menggunakan
penggerak diesel dengan daya 24 hP dan putaran 1420 Rpm
2 Mesin Pemeras Batang Sorghum ini memiliki kapasitas 4000 kgjam
3 Total biaya untuk membuat Mesin Pemeras Batang Sorghum sebesar
Rp22180000-
4 Mesin Pemeras Batang Sorghum ini memiliki tiga buah roller dengan
putaran 40 Rpm dan tiga tingkatan sistem transmisi dengan tiga buah
poros penyangga
52 Saran
Terkait dengan referensi dan data yang didapat masih kurang maka
perhitungan dilakukan dengan asumsi data sehingga bila dilakukan perhitungan
ulang jawaban yangdiasumsikan masih kurang akurat dan kurang tepat
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
61
DAFTAR PUSTAKA
J E Shigley dan Larry D M 1995 ldquoPerancanaan Teknik Mesinrdquo jilid II Edisi
keempat ErlanggaJakarta
Jutz H dan Scharkus E 1996 ldquo Westerman Table for The Metal Traderdquo New
Delhi Weley Eastern Limited
Khurmi RS amp Gupta JK 2002 Machine DesignSCHadamp Company LTD
Ram Nagar-New Delhi
Popov EP 1996 Mekanika Teknik (Machine of Material) Erlangga Jakarta
Sato T dan N Sugiarto H 1994 ldquoMenggambar Mesin Menurut Standart Isordquo PT
Pradya Paramita jakarta
Sularso dan Suga K 1987 Dasar dan PemilihanElemenMesin Cetakankeenam
PradnyaParamitha Jakarta
KenyonWdanGinting D 1985 Dasar-dasarPengelasanErlangga Jakarta
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
34
4 Dalam menghitung roda gigi AElig604 mm maka diperlukan data-data sebagai
berikut
- Modul (m) 8 mm
- Jumlah gigi (Z) 71
- Kelonggaran ( clearance = C ) 025 m
a Menghitung pitch(P)
P = π x m
= π x 8 mm
= 2512 mm
b Tinggi gigi (h)
h = 2 x m + C
= 2 x 8 + 025 x 8 mm
= 18 mm
c Menghitung diameter tusuk
d = m x Z
= 8 mm x 71
= 568 mm
d Menghitung diameter dalam
df = d ndash 2 (m + C)
= 568 mm ndash 2 (8 mm + 025 x 8 mm)
= 548 mm
e Menghitung diameter luar
da = (m x Z) + 2h
= 568 mm + 36 mm)
= 604 mm
f Adendum 1 m 8 mm
g Dedendum 125 m 10 mm
h Working depth 2 m 16 mm
i Total depth 225 m 18 mm
j Filled radius at root 04 m 32 mm
331 Menghitung Kekuatan Roda Gigi
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
35
1 kekuatan roda gigi AElig124 yang berfungsi sebagai pinion
a menghitung kecepatan pinion
Dalam menghitung kecepatan dari pinion dibutuhkan data-data
sebagai berikut
- Modul (m) 8 mm
- Jumlah gigi dari pinion (Tp) 11
- Jumlah putaran dari roda gigi pinion (柜颇) 124 rpm
- Jumlah gigi dari roda gigi (馆啤) 71
- Allowable Static Stress (fo) lampiran 4 105 kg桂桂㷠
- Lebar muka gigi (b) 15708 mm
- Faktor keamanan (Cs) lampiran 5 125
Kecepatan dari pinion adalah 惯 实挥果딸贵果柜贵100
实挥果桂果馆贵果柜贵100
实挥果8果11果124100
= 34264 mmenit
= 57 m detik
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
36
34 Desain Poros Roda Gigi
DesainPorosPulidanRodaGigi Pinion Dengan Gear
Diketahui P = 24 PK = 17904 watt T1 = 100672 N
N = 730 Rpm T2 = 40438 N
T1 T2 实25世
WGear = 3924 N
WPuli = 106635 N
σ = 40 Mpa = 40 N mm世 2
Km = 2
Kt = 2
DGear = 124 mm =RGear = 63 mm
DPuli = 795 mm = RPully = 3975 mm
Maka torsi yang di transmisikanoleh shaft
T = 鸟时oĖ㷠胚娘 实 嫠行kĖi时oĖ㷠胚时行ƼĖ = 234 Nm =234000Nmm
Bebankebawah vertical porospadapuli
= T1 + T2 + Wpuli =(100672 +40438 + 106635) N
= 247745 N
Torsi pada gear samapadaporos makabeban vertical keatasporospada gear
Ft = 孽捏扭泞狞暖实 㷠Ƽi时嫠Ė遣o㷠
= 39 x 103 N
Total bebanvertikalkeataspadaporos
Ft ndash Wgear = 3900 ndash 3924 = 386076 N
RC
386076 N
247745 N
RD
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
37
Dari momen di D
RC x 270 = 386076 x 380 + 247745 x 110
RC = 嫠io行Ėmmm嫩㷠行㷠闹嫠k闹㷠行Ė
RC = 6443 N
RD + 386076 = RC + 247745 N
RD = 6443 + 247745- 386076
RD = 110479 N
BM di gear danpuli = 0
BM di A = 386076 110 = 4246836 Nmm
BM di B = 247745 110 = 2715195 Nmm
BM maksimum di A maka M = MA = 4247 10Ƽ Nmm
Moment punter equvivalen
Te = 税ῨKm 时M邹㷠十ῨKt 时T邹㷠
= 税Ῠ2时4247 时10Ƽ邹㷠 十Ῠ2时24h时10Ƽ邹㷠
= 税721480h6 时10o 十2h6196 时10o
= 税957676h6 时10o
= 9786 10Ƽ Nmm
Te = 胚嫠o τ时dƼ
9786 10Ƽ = 气嫠o 时40딸h
dƼ = 12466242
d = 4995mm atau 50 mm
Diameter yang digunakan 50 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa poros pada mesin
dengan diameter 60 mm aman karena melebihi diameter yang diperlukan
yaitu 50 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
38
Gambar 32DesainPorosPulidanRoda Gigi Pinion
B C D
110 270
A C
BD
A
A
A
C D
B
B
D C
B
CD
(a) Space Diagram
(e) BM Diagram
(d) NFD
(c) SFD
(b) Torsi Diagram 234x103 Nmm
1241845Nmm
3048155Nmm
3924 N 106635 N
112895 N 277105 N
A B
110
Pinion Puli
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
39
DesainPorosRoda Gigi Pinion Dengan Gear
Diketahui T = 234x103Nmm
N = 150 Rpm
AC = 85 mm
BD = 85 mm
Dc = 215 mm = Rc = 175 mm
Dd = 604 mm = Rd = 302 mm
AB =290 mm
σ = 84 Nmm2
τ = 40 Mpa = 40 Nmm2
Θc = 80o
Wd = 810 N
Θc = 72o
Wc = 108 N
Km = 2
Kt = 2
Daya yang ditransmisikan
P x 60 = T2πN
P = 㷠Ƽi诺嫠Ėsup3㷠胚嫠闹ĖoĖ
= 36738 Kw
Karena Torsi kebawah di C dan di D sama Maka gayatangensialdigearC
FtC = 孽捏宁 =
㷠Ƽi诺嫠Ėsup3嫠行闹
= 1337 N
Ftcrsquo = 嫠ƼƼ行虐纽c嫠m
=4327 N
Gaya total kebawah di C = Ftc + Wc=4327 N + 108 N = 4435 N
Gaya tangensial gear D
FtD = 孽捏拧 =
㷠Ƽi诺嫠Ėsup3ƼĖ㷠 = 7748 N
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
40
Ftdrsquo = 行行im虐纽c嫠Ė
= 行行imĖ嫠om = 4612 N
Gaya total kebawah di C = FtD + WD=4612 N + 810 N = 5422 N
Maka RAdan RB = Reaksipada A dan B
RA + RB = 5422 N + 4435 N
= 9857 N
Momen di A
RB x 290 = 5422 x 205 + 4435 x 85
RB = 嫠嫠嫠嫠闹嫠Ė嫩Ƽ行ok行闹㷠kĖ
RB = 5133 N
RA = 9857 ndash 5133 = 4724 N
BM di C
MC = RA x 85
= 4724 x 85
= 401540Nmm
BM di D
MD = RB x 85
= 5133 x 85
= 436305Nmm
Maximum bending momen
M = MD = 436305Nmm
A
C D
B120
290
RB RA
5422 N 4435 N
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
41
MomenPuntirEquivalent
Te = 税ῨKmxM邹sup2十ῨKtxT邹sup2 = 税Ῠ2x4h6h05邹㷠 十Ῠ2x2h4≯10Ƽ邹sup2 = 税76x10嫠嫠 十219x10嫠嫠
= 税979x10嫠Ė
= 989 x 10闹 Nmm
989 x 10闹 Nmm = 气嫠o xτxdsup3
dsup3 = 1129275
d asymp 50 mm
untuk Equivalent bending momen ( Me)
Me = 嫠㷠 揍KmxM 十税ῨKwxM邹㷠十ῨKtxT邹] = 嫠㷠 揍Ῠ2x4h6h05邹十9890000] = 嫠㷠 1861610
= 930805Nmm
930805 Nmm= 气Ƽ㷠 xσbxdsup3
dsup3 = 1129275
d = 48 mm
darikedua diameter tersebutdiambil yang paling besar
d = 50 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa poros pada mesin
dengan diameter 65 mm aman karena melebihi diameter yang diperlukan
yaitu 50 mm Namun sebaiknya diameter poros yang digunakan adalah 60
mm tidak terlalu besar melebihi 50 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
42
3
A B
C D
120
290
A C
BD
A
A
A C D
B
B
D CB
C D
(a) Space Diagram
(e) BM Diagram
(d) NFD
(c) SFD
(b) Torsi Diagram 234x103 Nmm
436305 Nmm 401540 Nmm
4435N 5422N
5113 N 4724 N
Gambar 33DesainPorosRoda Gigi Pinion Dengan Gear
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
43
35 Menentukan Dimensi pasak
Pasakdigunakanuntukmenahangaya geser antara poros dengan rol
maupun poros dengan gear Bahanpasakterbuatdari ST 42
kekuatanbahandiketahuikekuatangesersebesar τ=40
Nmm2dankekuatantariksebesar
σ= 70 Nmm2
1 Kekuatanijin pasak
- Tegangantarikmaksimumpasak
σu = 70 Nmm2
σmax =σy
= 40 Nmm2
- Tegangangesermaksimumpasak
τ max = 嫠㷠σ max
= 嫠㷠40 Nmm㷠
= 20 Nmm㷠
2 Diameter poros diketahui 50 mm dari tabel didapat
w = 16 mm
t = 10mm
dan bila diketahui T = l x w x τ x 焦d = l x 16 x 42 x
a迷d = 16800 l N mm(i)
dan juga T = 靳學恘 x τ x 焦米 =
靳學恘 x 42 x a迷米 = 103 x 學迷恘N铰铰d (ii)
maka dari persamaan (i) dan (ii) didapat
l = 學迷米學迷恘梗铰铰d學恘密迷迷抈铰铰 = 61 31 mm
dan bila diketahui T = l x 缴d x σ x
焦d = l x 學迷d x 70 x
a迷d = 87510 l N mm(iii)
maka dari persamaan (ii) dan (iii) didapat
l = 學迷米學迷恘梗铰铰d密蜜a學迷抈铰铰 = 1177 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
44
maka dimensi pasak adalah w = 16 mm t = 10 mm l = 1177 mm
351 Lubangpasak
Proses penggefrasisan untuk lubangpasakw = 16 mm t = 10 mm l =
1177 mm dengan menggunakan 2 mata frais diameter 5 mm dan 16 mm dua
tahap Bahan poros baja ST 34 Sebelum proses pengefraisan terlebih dahulu
pastikan matafrais tidak dalam keadaan rusak
1 Waktu pengerjaan dengan mata frais 5 mm
Putaran (n) = 150 rpm
Sr = 018
Kedalaman (l) = 10 mm
Waktu untuk sekali pengefraisan
Tm =nSr
ld
30 +
=ĖƼ闹嫩ƼĖ嫠m嫠闹Ė
= 0167 menit
Pengefraisan dilakukan di 4 titik sehingga waktu pengefraisan
= 4 x 0167
= 0668 menit
Waktu setting = 5 menit
Waktu pengefraisan untuk mata frais 5 mm adalah 0668 + 5 = 5668menit
2 Waktu pengefraisan 16 mm dengan mata frais28 mm
Putaran (n) = 150 rpm
Sr = 018
Kedalaman(l) = 10 mm
Waktu untuk sekali pengefraisan
Tm =nSr
ld
30 +
=ĖƼ㷠闹嫩ƼĖ嫠m嫠闹Ė= 038 menit
Pengefraisan dilakukan di 4 titik sehingga waktu pengefraisan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
45
= 4 x 038
= 152 menit
Waktu setting = 5 menit
Waktu pengerjaan untuk mata frais 5 mm adalah 152 + 5 = 652 menit
Waktu total pengerjaan untuk pengefraisan lubang pasak= 12188 menit
atau 13 menit
36 Desain untuk rumah bearing
Untuk diameter bearing 40 mm diameter bor 17 mm lebar bearing 12
mm Dengan no bearing 203 hasil ini didapat dari tabel bearing maka tebal rumah
bearing adalah
Diketahui 逛 = 60 mm ( jarak antar baut)
w = 9465 N
σ ( tegangan bending cast iron) = 15 N桂桂㷠
棍实顺h灌逛2 σ l
棍实顺h94656021512
棍实radic47h25
t = 2175 mm
Untuk diameter bearing 50 mm diameter bor 20 mm lebar bearing 15
mm Dengan nomor bearing 304 hasil ini didapat dari tabel bearing maka tebal
rumah bearing adalah
Diketahui
a =70 mm ( jarak antar baut)
w = 1134 N
σ ( tegangan bending cast iron) = 15 N桂桂㷠
棍实顺h灌逛2 σ l
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
46
棍实顺h11h47021515
棍实税5292
t = 23 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa rumah bearing yang ada pada mesin adalah aman dengan tebal 25 mm
37 Perhitungan Las
Pengelasan yang ada pada kontruksi alat ini terbagi menjadi 2 jenis
untuk bagian rangka adalah las sudut dan las V menggunakan las listrik
Perhitungan kekuatan las pada sambungan tepi padarangka dengan tebal plat 10
mm panjang pengelasan 500 mm sehingga untuk memperhitungkan kekuatan las
ditentukan A dengan
A = 10mm sin 45 500 mm
= 10mm 0707 500 mm
= 3535 mm2
Elektroda yang digunakan E 6013
E 60 = Kekuatan tarik terendah setelah dilaskan adalah 60000 psi atau 420
Nmm2
1 = Posisi pengelasan mendatar vertical atas kepala dan horizontal
3 = Jenis listrik adalah DC poloaritas bolik (DC+) diameter elektroda 5 mm
arus 230 ndash 270 A tegangan 27-29 V
Tegangan yang terjadi pada sambungan adalah
Fmax = ƼĖĖ铺km嫠㷠
= 14715 N
AF max
=s
353551471 N
=s
= 0416 Nmm2
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
47
Tegangan tarik ijin las (st)
st = 05 s ijin
= 05 420 Nmm2
= 210 Nmm2
Karena s pengelasan lts ijin maka pengelasan aman
38 MenentukanKapasitasPenggilasanBatangSorghum
Kapsitaspenggilasan = keliling roll x jumlahputaran
= 2 π r x 40 Rpm
= 2 π 0105 x 40 Rpm
= 26376 mmenit
Kapasitas = kapasitaspenggilasan x beratsorghum x jumlahbatangsorghum
= 263 x 0125 kgm x 10
= 6594 Kgmenit x 60
= 3956 Kgjam
Atau 4000 Kgjam
Makakapasitasmesinpemerasbatangsorghuminiadalah 4000 Kgjam
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
48
BAB IV
PROSES PEMBUATAN ALAT 41 Pembuatan Mesin
Mesin ini dibuat atas kerjasama antara mahasiswa Teknik Universitas
Sebelas Maret dengan bengkel mesin Universitas Sebelas Maret Untuk
menyelesaikannya dibutuhkan waktu 3 bulan dan untuk pengetesan mesin
membutuhkan waktu 1 minggu
411 BahanYang Digunakan
a Dua buah rol dengan diameter 200 mm dan sebuah rol dengan diameter
250 mm sebagai penggilas
b Besi plat dengan tebal 10mm sebagai tempat penghantar nira dan
sorghum
c Besi profil U ukuran 150 x 38 x 38 mm sebagai rangka dan landasan
d Kayu jati ukuran 150 mm x 200 mm sebagai landasan mesin
e Kuningan plat sebagai bantalan geser metal
f Bearing
g Baut M 14 dan M 12 sebagai pengunci bantalan
h Besi diameter 60 mm dan 50 mm sebagai poros
412 Alat Yang Dibutuhkan
a Gergaji
b Mesin bubut
c Mesin bor
d Mesin gerinda
e Mesin las
f Meteran
g Siku mistar baja
h Amplas
i Catthinner
j Kapur
k kuas
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
49
413 Peta Operasi Kerja
Peta operasi kerja adalah Peta Kerja yang menggunakan urutan kerja
dengan jalan membagi pekerjaan tersebut kedalam elemen-elemen operasi
secara detail
Peta Operasi Kerja Pembuatan Roda Gigi dan Roll
Poros Roda Gigi 1 amp 2 Poros Rol 3 4 amp 5 Roda gigi
0-1 0-1 0-1
0-2 0-2 0-2
1-1
1-2
1-3
1-2
1-1
1-1
Di ukur dengan sket match
Operasi Bubut
Pemeriksaan ukuran
0-3
0-4
0-3
0-4
0-3
0-5
Di ukur dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan ukuran
Pembuatan cetakan
Pemeriksaan ukuran
Operasi pengecoran
Di ukur dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan ukuran
Pemeriksaan ukuran
Pemeriksaan ukuran
Operasi mesin bor
Pemeriksaan ukuran
0-4
Operasi mesin gerinda
Pemeriksaan ukuran
1-2
Dirakit
0-5
Proses Perlakuan panas
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
50
Resume
Langkah Kerja Pembuatan Poros Roda Gigi 1 amp 2
- Operasi 1 Proses pengukuran dengan sket match poros yang akan
Dibubut menandainya sesuai dengan ukuran masing-
masing poros
- Operasi 2 Proses pembubutan pada ujung kanan sepanjang 300 mm
dari diameter 70 mm menjadi diameter 65 mm
- Pemeriksaan 1 Diperiksa ukurannya
- Operasi 3 Mengukur dengan menggunakan sket match
- Operasi 4 Dilakukan proses pembubutan pada ujung kiri sepanjang
250 mm dari diameter 70 mm menjadi diameter 65 mm
- Pemeriksaan 2 Diperiksa ukurannya
- Operasi 5 Proses pengefraisan sepanjang 50 mm dengan kedalaman
7mm
- Pemeriksaan 3 Diperiksa ukurannya
Poses pengerjaan
Bahan cast iron grade 15 Oslash70 panjang 555 mm
1 Mengambil bahan dan perlengkapan mesin bubut
2 Mengecek ukuran bahan dan alat bantu yang diperlukan
3 Mempersiapkan mesin bubut dan perlengkapan yang lainya
4 Menyeting pahat dan putaran mesin bubut
5 Menyekam benda kerja sepanjang 180 mm
6 Membubut rata permukaan ujung benda kerja
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
51
7 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadiOslash 65 mm
sepanjang 500 mm
8 Membalik benda kerja
9 Menyekam benda kerja sepanjang 220 mm
10 Memfacing benda kerja sampai benda kerja berukuran panjang 550 mm
11 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadiOslash65 mm
sepanjang250 mm
12 Menganti pahat rata dengan pahat alur
13 Membubut alur benda kerja dengan posisi pahat alur 50 mm dari ujung
benda kerja sedalam 95 mm
14 Mengganti pahat alur dengan pahat rata
15 Melepas benda kerja
Poses pengerjaan
Bahan cast iron grade 15 Oslash 70 panjang 310 mm
1 Mengambil bahan dan perlengkapan mesin bubut
2 Mengecek ukuran bahan dan alat bantu yang diperlukan
3 Mempersiapkan mesin bubut dan perlengkapan yang lainya
4 Menyeting pahat dan putaran mesin bubut
5 Menyekam benda kerja sepanjang 100 mm
6 Membubut rata permukaan ujung benda kerja
7 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadi Oslash 65 mm
sepanjang 150 mm
8 Membalik benda kerja
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
52
9 Menyekam benda kerja sepanjang100 mm
10 Memfacing benda kerja sampai benda kerja berukuran panjang 300 mm
11 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadi Oslash65 mm
sepanjang 160 mm
12 Mengganti pahat rata dengan pahat alur
13 Membubut alur benda kerja dengan posisi pahat alur 50 mm dari ujung
benda kerja sepanjang 78 mm sedalam 95 mm
14 Mengganti pahat alur dengan pahat rata
15 Melepas benda kerja
Langkah Kerja Pembuatan Roda Gigi
- Operasi 1 Proses pengukuran dengan sket match dan meteran untuk
roda gigi yang akan dibuat
- Operasi 2 Proses pembuatan cetakan negative sesuai dengan ukuran
masing-masing roda gigi yang akan dibuat
- Pemeriksaan 1 Diperiksa ukurannya
- Operasi 3 Proses pengecoran dan pembentukan roda gigi
- Operasi 4 Proses penghalusan setelah proses pengecoran
- Operasi 5 Proses perlakuan panas dengan penambahan kadar carbon
untuk meningkatkan tingkat kekerasannya
- Pemeriksaan 2 Diperiksa ukurannya
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
53
Proses pengecoran untuk pembuatan Puli dan Roda Gigi
Gambar 41 Roda gigi lurus
a) Proses awal pembuatan cetakan ini dilakukan dengan terlebih dahulu
membuat model atau Pola dengan posisi model berada pada kedua
bagian cetakan yakni drag dan cope maka model dibuat dari dua keping
kayu (papan) yang digabungkandengan model yang berbentuk bundar
b) Pengerjaan berikutnya ialah pembuatan inti dimana inti (teras) ini dibuat
dari pasir cetak dari jenis Pasir minyak atau pasir kwarsa dengan
campuran minyak nabati
d) Urutan pekerjaan yang harus dilakukan dan dipersiapkan sebelum
pengisian pasir kedalam rangka cetak antara lain
- Menyiapkan plat (papan) landasan
- Tempatkan rangka cetak diatas papan untuk cetakan bawah (drag)
dengan pola inti (kayu) untuk kedudukan inti (teras) pasir
e) Pengisian pasir kedalam rangka cetak
f) Pembuatan saluran dengan cara memasangkan saluran secara tegak lurus
g) Pekerjaan berikutnya ialah menempatkan kembali rangka cetak yakni
menggabungkan kedua cetakan (drag dan cope) pada benda bulat
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
54
simetris ini sebenarnya tidak terlalu sulit dimana yang paling penting
adalah penempatan posisi kedudukan Intinya telah ditempatkan ditengah-
tengah rangka cetak dengan memposisikan lubang cope pada inti serta
posisi pen pengarah dari rangka cetak dalam keadaan sejajar maka posisi
rongga sudah sejajar
h) Proses penuangan merupakan proses yang menentukan keberhasilan
dalam pembentukan benda kerja oleh karena itu didalam pelaksanaannya
harus dilakukan secara hati-hati terutama dalam memperlakukan cetakan
ini Dan yang paling penting lagi dalam proses penuangan ini ialah faktor
keselamatan kerja alat-alat keselamatan kerja seperti sarung tangan
sepatu kaca mata dan lain-lain hendaknya sangat diperhatikan
Gambar 42 Proses penuangan ( Hardi Sujana 2008 )
Langkah Kerja Pembuatan Rumah Bantalan
- Operasi 1 Pengukuran benda kerja untuk rumah bantalan dengan
ukuran 100 mm x 100 mm
- Operasi 2 Proses pemotongan dengan menggunakan mesin las sesuai
dengan yangdirencanakan
- Operasi 3 Pengerjaan penghalusan bekas potongan las dengan
gerinda tangan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
55
- Pemeriksaan 1 Dilakukan pemeriksaan ukuran rumah bantalan
- Operasi 4 Pada bagian rangka yang sudah dilasdiberi tanda titik dan
dibor dengan menggunakan bor tangan untuk menjadi
diameter 80 mm
- Operasi 6 Pemeriksaan ukuran lubang yang telah di bor
Proses Perakitan Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum
Perakitan merupakan tahap terakhir dalam proses perancangan dan
pembuatan suatu mesin atau alat dimana suatu cara atau tindakan untuk
menempatkan dan memasang bagian-bagian dari suatu mesin yang digabung dari
satu kesatuan menurut pasangannya sehingga akan menjadi perakitan mesin yang
siap digunakan sesuai dengan fungsi yang direncanakan
Sebelum melakukan perakitan hendaknya memperhatikan beberapa hal sebagai
berikut
1 Komponen-komponen yang akan dirakit telah selesai dikerjakan dan telah
siap ukuran sesuai perencanaan
2 Komponen-komponen standar siap pakai ataupun dipasangkan
3 Mengetahui jumlah yang akan dirakit dan mengetahui cara pemasangannya
4 Mengetahui tempat dan urutan pemasangan dari masing-masing komponen
yang tersedia
5 Menyiapkan semua alat-alat bantu untuk proses perakitan
Langkah kerja
1 Memasang rol ke- 1 ke- 2 dan ke- 3 pada rangka yang pada kedua
ujungnya terlebih dahulu dipasang bantalan
2 Memasang roda gigi pada poros rol 1 2 dan 3 kemudian dipasak
3 Memasang roda gigi pada sisi luar poros rol kemudian dipasak
4 Memasang poros transmisi pada rangka yang kedua ujungnya dipasangi
bantalan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
56
5 Memasang puli roda gigi pinion dan roda gigi pada poros transmisi
kemudian dipasak
6 Mengecek semua kondisi sambungan dan pergerakan dari roda-roda gigi
42 Perawatan Alat
Perawatan adalah suatu kegiatan atau pekerjaan yang bertujuan untuk
memperpanjang umur mesin Dengan adanya perawatan diharapkan mesin dapat
selalu dalam kondisi siap pakai dan bekerja dengan baik Jenis perawatan tersebut
adalah mengupayakan pencegahan kerusakan sedini mungkin dengan cara
perawatan secara rutin maupun secara berkala
Adapun alasan-alasan yang mendasari diperlukannya perawatan adalah
a Mesin lebih tahan lama dan berfungsi dengan baik
b Menghindari kerusakan sedini mungkin
c Mengurangi penggantian komponen yang rusak dikarenakan sering
dalam pemakaian
Pemeliharaan alat ini mencakup seluruh rangkaian dan komponen mesin pemeras
sorghum yang meliputi
1 Poros dan Rol
Hal-hal yang perlu dilakukan dalam pemeliharaan poros dan rol adalah
a Rol setelah selesai digunakan dibersihkan dari sisa-sisa kotoran dan cairan
yang masih menempel
b Antara poros dan bearing diberi pelumas agar dapat berputar dengan lancar
2 Roda gigi
Hal-hal yang dilakukan untuk perawatan roda gigi
a Melumasi roda gigi tersebut supaya gesekannya dapat lebih halus dan
tidak cepat aus
b Setiap selesai digunakan roda gigi harus dibersihkan dan dicek untuk
mengetahui keadaan gigi-giginya
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
57
3 Rangka
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan rangka adalah
a Mengecat rangka untuk menghindari karat dan keropos
b Membersihkan rangka setelah digunakan untuk menggilas tebu
c Memeriksa sambungan las pada rangka secara berkala
4 Bantalan
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan bantalan
a Melumasi bantalan dengan grease
b Dalam penggunaan apabila perputaran poros dan rol terasa berat dan
suaranya agak kasar maka harus dicek keadaan bantalannya masih dalam
keadaan baik atau tidak
5 Puli dan sabuk
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan puli dan sabuk
a Memeriksa sabuk sebelum digunakan untuk memeras batang sorghum
b Setelah selesai digunakan membersihkan puli dan sabuk dari kotoran dan
debu
6 Diesel
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan diesel
a Mengecek selalu kondisi air pendingin pada mesin diesel
b Mengecek putaran mesin diesel apakah stabil atau tidaknya bila tidak
segera melakukan pengecekan mesin diesel secara menyeluruh
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
58
43 Analisa Biaya Komponen Mesin
Tabel 41 a Biaya Komponen Mesin
No Jenis Komponen Jumlah Harga satuan (Rp)
Harga (Rp)
1 Gear Oslash 20 l = 15 cm 3 30 kg 20000 kg 1800000 2 Gear Oslash 10 l = 10 cm 2 40 kg 20000 kg 1600000 3 Pulley Oslash 100 l = 15 cm 1 100 kg 20000 kg 2000000 4 Gear Oslash 80 l = 15 cm 1 120 kg 20000 kg 2400000 5 Gear Oslash 60 l = 15 cm 1 80 kg 20000 kg 1600000 6 Roller Oslash 20 p = 35 cm 2 60 kg 20000 kg 2400000 7 Roller Oslash 22 l = 15 cm 1 80 kg 20000 kg 1600000 8 Poros penggerak roda gigi 2 20 kg 20000 kg 800000 9 Poros roller 3 15 kg 20000 kg 900000 10 Pasak p=15x1x1 cm 1022000 220000
11 Baut Oslash 26 mm Baut besar untuk dudukan
8 10000 80000
12 Baut Oslash 26 mm Baut pengunci roller
4 15000 60000
13 Plat U p= 10x6x1cm 10m 70000 700000
14 Baut Oslash 22 mm Baut pengunci roda gigi
8 10000 80000
15 Baut Oslash 24 mm Baut penyetel horisontal
2 15000 30000
16 Bearing roller Oslash 40 mm 680000 480000 17 Bearing gear Oslash 50 mm 2 110000 220000 18 Bantalan jati 1000000
19 Beaya Transport mesin dari kudus
750000
20 Beaya lain-lain 250000 Total dana 18980000
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
59
b Honor Teknisi
No Nama Anggaran Waktu Biaya (Rp)
Total (Rp)
1 Honor Teknisi pembuatan 3 buah roller (1 orang )
1 bulan 600000 600000
2 Honor Teknisi pembuatan 5 buah roda gigi pinion (1orang )
2 minggu
600000 600000
3 Honor Teknisi pembuatan 2 buah roda gigi besar (1 orang )
2 minggu
500000 500000
4 Honor Teknisi pembuatan 1 buah pulley (1 orang )
2 minggu
300000 300000
5 Honor Teknisi pembuatan 3 buah mantel roller (1 orang )
3 minggu
1200000 1200000
Total 3200000
Biaya total pembuatan mesin pemeras batang sorghum
Biaya teknisi Rp 320000000
Biaya komponen mesin Rp 1898000000 +
Rp 2218000000
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
60
BAB V
PENUTUP
51 Kesimpulan
Dari hasil Re-Kalkulasi Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum ini
dapat disimpulkan
1 Mesin pemeras batang sorghum ini bekerja dengan menggunakan
penggerak diesel dengan daya 24 hP dan putaran 1420 Rpm
2 Mesin Pemeras Batang Sorghum ini memiliki kapasitas 4000 kgjam
3 Total biaya untuk membuat Mesin Pemeras Batang Sorghum sebesar
Rp22180000-
4 Mesin Pemeras Batang Sorghum ini memiliki tiga buah roller dengan
putaran 40 Rpm dan tiga tingkatan sistem transmisi dengan tiga buah
poros penyangga
52 Saran
Terkait dengan referensi dan data yang didapat masih kurang maka
perhitungan dilakukan dengan asumsi data sehingga bila dilakukan perhitungan
ulang jawaban yangdiasumsikan masih kurang akurat dan kurang tepat
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
61
DAFTAR PUSTAKA
J E Shigley dan Larry D M 1995 ldquoPerancanaan Teknik Mesinrdquo jilid II Edisi
keempat ErlanggaJakarta
Jutz H dan Scharkus E 1996 ldquo Westerman Table for The Metal Traderdquo New
Delhi Weley Eastern Limited
Khurmi RS amp Gupta JK 2002 Machine DesignSCHadamp Company LTD
Ram Nagar-New Delhi
Popov EP 1996 Mekanika Teknik (Machine of Material) Erlangga Jakarta
Sato T dan N Sugiarto H 1994 ldquoMenggambar Mesin Menurut Standart Isordquo PT
Pradya Paramita jakarta
Sularso dan Suga K 1987 Dasar dan PemilihanElemenMesin Cetakankeenam
PradnyaParamitha Jakarta
KenyonWdanGinting D 1985 Dasar-dasarPengelasanErlangga Jakarta
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
35
1 kekuatan roda gigi AElig124 yang berfungsi sebagai pinion
a menghitung kecepatan pinion
Dalam menghitung kecepatan dari pinion dibutuhkan data-data
sebagai berikut
- Modul (m) 8 mm
- Jumlah gigi dari pinion (Tp) 11
- Jumlah putaran dari roda gigi pinion (柜颇) 124 rpm
- Jumlah gigi dari roda gigi (馆啤) 71
- Allowable Static Stress (fo) lampiran 4 105 kg桂桂㷠
- Lebar muka gigi (b) 15708 mm
- Faktor keamanan (Cs) lampiran 5 125
Kecepatan dari pinion adalah 惯 实挥果딸贵果柜贵100
实挥果桂果馆贵果柜贵100
实挥果8果11果124100
= 34264 mmenit
= 57 m detik
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
36
34 Desain Poros Roda Gigi
DesainPorosPulidanRodaGigi Pinion Dengan Gear
Diketahui P = 24 PK = 17904 watt T1 = 100672 N
N = 730 Rpm T2 = 40438 N
T1 T2 实25世
WGear = 3924 N
WPuli = 106635 N
σ = 40 Mpa = 40 N mm世 2
Km = 2
Kt = 2
DGear = 124 mm =RGear = 63 mm
DPuli = 795 mm = RPully = 3975 mm
Maka torsi yang di transmisikanoleh shaft
T = 鸟时oĖ㷠胚娘 实 嫠行kĖi时oĖ㷠胚时行ƼĖ = 234 Nm =234000Nmm
Bebankebawah vertical porospadapuli
= T1 + T2 + Wpuli =(100672 +40438 + 106635) N
= 247745 N
Torsi pada gear samapadaporos makabeban vertical keatasporospada gear
Ft = 孽捏扭泞狞暖实 㷠Ƽi时嫠Ė遣o㷠
= 39 x 103 N
Total bebanvertikalkeataspadaporos
Ft ndash Wgear = 3900 ndash 3924 = 386076 N
RC
386076 N
247745 N
RD
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
37
Dari momen di D
RC x 270 = 386076 x 380 + 247745 x 110
RC = 嫠io行Ėmmm嫩㷠行㷠闹嫠k闹㷠行Ė
RC = 6443 N
RD + 386076 = RC + 247745 N
RD = 6443 + 247745- 386076
RD = 110479 N
BM di gear danpuli = 0
BM di A = 386076 110 = 4246836 Nmm
BM di B = 247745 110 = 2715195 Nmm
BM maksimum di A maka M = MA = 4247 10Ƽ Nmm
Moment punter equvivalen
Te = 税ῨKm 时M邹㷠十ῨKt 时T邹㷠
= 税Ῠ2时4247 时10Ƽ邹㷠 十Ῠ2时24h时10Ƽ邹㷠
= 税721480h6 时10o 十2h6196 时10o
= 税957676h6 时10o
= 9786 10Ƽ Nmm
Te = 胚嫠o τ时dƼ
9786 10Ƽ = 气嫠o 时40딸h
dƼ = 12466242
d = 4995mm atau 50 mm
Diameter yang digunakan 50 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa poros pada mesin
dengan diameter 60 mm aman karena melebihi diameter yang diperlukan
yaitu 50 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
38
Gambar 32DesainPorosPulidanRoda Gigi Pinion
B C D
110 270
A C
BD
A
A
A
C D
B
B
D C
B
CD
(a) Space Diagram
(e) BM Diagram
(d) NFD
(c) SFD
(b) Torsi Diagram 234x103 Nmm
1241845Nmm
3048155Nmm
3924 N 106635 N
112895 N 277105 N
A B
110
Pinion Puli
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
39
DesainPorosRoda Gigi Pinion Dengan Gear
Diketahui T = 234x103Nmm
N = 150 Rpm
AC = 85 mm
BD = 85 mm
Dc = 215 mm = Rc = 175 mm
Dd = 604 mm = Rd = 302 mm
AB =290 mm
σ = 84 Nmm2
τ = 40 Mpa = 40 Nmm2
Θc = 80o
Wd = 810 N
Θc = 72o
Wc = 108 N
Km = 2
Kt = 2
Daya yang ditransmisikan
P x 60 = T2πN
P = 㷠Ƽi诺嫠Ėsup3㷠胚嫠闹ĖoĖ
= 36738 Kw
Karena Torsi kebawah di C dan di D sama Maka gayatangensialdigearC
FtC = 孽捏宁 =
㷠Ƽi诺嫠Ėsup3嫠行闹
= 1337 N
Ftcrsquo = 嫠ƼƼ行虐纽c嫠m
=4327 N
Gaya total kebawah di C = Ftc + Wc=4327 N + 108 N = 4435 N
Gaya tangensial gear D
FtD = 孽捏拧 =
㷠Ƽi诺嫠Ėsup3ƼĖ㷠 = 7748 N
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
40
Ftdrsquo = 行行im虐纽c嫠Ė
= 行行imĖ嫠om = 4612 N
Gaya total kebawah di C = FtD + WD=4612 N + 810 N = 5422 N
Maka RAdan RB = Reaksipada A dan B
RA + RB = 5422 N + 4435 N
= 9857 N
Momen di A
RB x 290 = 5422 x 205 + 4435 x 85
RB = 嫠嫠嫠嫠闹嫠Ė嫩Ƽ行ok行闹㷠kĖ
RB = 5133 N
RA = 9857 ndash 5133 = 4724 N
BM di C
MC = RA x 85
= 4724 x 85
= 401540Nmm
BM di D
MD = RB x 85
= 5133 x 85
= 436305Nmm
Maximum bending momen
M = MD = 436305Nmm
A
C D
B120
290
RB RA
5422 N 4435 N
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
41
MomenPuntirEquivalent
Te = 税ῨKmxM邹sup2十ῨKtxT邹sup2 = 税Ῠ2x4h6h05邹㷠 十Ῠ2x2h4≯10Ƽ邹sup2 = 税76x10嫠嫠 十219x10嫠嫠
= 税979x10嫠Ė
= 989 x 10闹 Nmm
989 x 10闹 Nmm = 气嫠o xτxdsup3
dsup3 = 1129275
d asymp 50 mm
untuk Equivalent bending momen ( Me)
Me = 嫠㷠 揍KmxM 十税ῨKwxM邹㷠十ῨKtxT邹] = 嫠㷠 揍Ῠ2x4h6h05邹十9890000] = 嫠㷠 1861610
= 930805Nmm
930805 Nmm= 气Ƽ㷠 xσbxdsup3
dsup3 = 1129275
d = 48 mm
darikedua diameter tersebutdiambil yang paling besar
d = 50 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa poros pada mesin
dengan diameter 65 mm aman karena melebihi diameter yang diperlukan
yaitu 50 mm Namun sebaiknya diameter poros yang digunakan adalah 60
mm tidak terlalu besar melebihi 50 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
42
3
A B
C D
120
290
A C
BD
A
A
A C D
B
B
D CB
C D
(a) Space Diagram
(e) BM Diagram
(d) NFD
(c) SFD
(b) Torsi Diagram 234x103 Nmm
436305 Nmm 401540 Nmm
4435N 5422N
5113 N 4724 N
Gambar 33DesainPorosRoda Gigi Pinion Dengan Gear
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
43
35 Menentukan Dimensi pasak
Pasakdigunakanuntukmenahangaya geser antara poros dengan rol
maupun poros dengan gear Bahanpasakterbuatdari ST 42
kekuatanbahandiketahuikekuatangesersebesar τ=40
Nmm2dankekuatantariksebesar
σ= 70 Nmm2
1 Kekuatanijin pasak
- Tegangantarikmaksimumpasak
σu = 70 Nmm2
σmax =σy
= 40 Nmm2
- Tegangangesermaksimumpasak
τ max = 嫠㷠σ max
= 嫠㷠40 Nmm㷠
= 20 Nmm㷠
2 Diameter poros diketahui 50 mm dari tabel didapat
w = 16 mm
t = 10mm
dan bila diketahui T = l x w x τ x 焦d = l x 16 x 42 x
a迷d = 16800 l N mm(i)
dan juga T = 靳學恘 x τ x 焦米 =
靳學恘 x 42 x a迷米 = 103 x 學迷恘N铰铰d (ii)
maka dari persamaan (i) dan (ii) didapat
l = 學迷米學迷恘梗铰铰d學恘密迷迷抈铰铰 = 61 31 mm
dan bila diketahui T = l x 缴d x σ x
焦d = l x 學迷d x 70 x
a迷d = 87510 l N mm(iii)
maka dari persamaan (ii) dan (iii) didapat
l = 學迷米學迷恘梗铰铰d密蜜a學迷抈铰铰 = 1177 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
44
maka dimensi pasak adalah w = 16 mm t = 10 mm l = 1177 mm
351 Lubangpasak
Proses penggefrasisan untuk lubangpasakw = 16 mm t = 10 mm l =
1177 mm dengan menggunakan 2 mata frais diameter 5 mm dan 16 mm dua
tahap Bahan poros baja ST 34 Sebelum proses pengefraisan terlebih dahulu
pastikan matafrais tidak dalam keadaan rusak
1 Waktu pengerjaan dengan mata frais 5 mm
Putaran (n) = 150 rpm
Sr = 018
Kedalaman (l) = 10 mm
Waktu untuk sekali pengefraisan
Tm =nSr
ld
30 +
=ĖƼ闹嫩ƼĖ嫠m嫠闹Ė
= 0167 menit
Pengefraisan dilakukan di 4 titik sehingga waktu pengefraisan
= 4 x 0167
= 0668 menit
Waktu setting = 5 menit
Waktu pengefraisan untuk mata frais 5 mm adalah 0668 + 5 = 5668menit
2 Waktu pengefraisan 16 mm dengan mata frais28 mm
Putaran (n) = 150 rpm
Sr = 018
Kedalaman(l) = 10 mm
Waktu untuk sekali pengefraisan
Tm =nSr
ld
30 +
=ĖƼ㷠闹嫩ƼĖ嫠m嫠闹Ė= 038 menit
Pengefraisan dilakukan di 4 titik sehingga waktu pengefraisan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
45
= 4 x 038
= 152 menit
Waktu setting = 5 menit
Waktu pengerjaan untuk mata frais 5 mm adalah 152 + 5 = 652 menit
Waktu total pengerjaan untuk pengefraisan lubang pasak= 12188 menit
atau 13 menit
36 Desain untuk rumah bearing
Untuk diameter bearing 40 mm diameter bor 17 mm lebar bearing 12
mm Dengan no bearing 203 hasil ini didapat dari tabel bearing maka tebal rumah
bearing adalah
Diketahui 逛 = 60 mm ( jarak antar baut)
w = 9465 N
σ ( tegangan bending cast iron) = 15 N桂桂㷠
棍实顺h灌逛2 σ l
棍实顺h94656021512
棍实radic47h25
t = 2175 mm
Untuk diameter bearing 50 mm diameter bor 20 mm lebar bearing 15
mm Dengan nomor bearing 304 hasil ini didapat dari tabel bearing maka tebal
rumah bearing adalah
Diketahui
a =70 mm ( jarak antar baut)
w = 1134 N
σ ( tegangan bending cast iron) = 15 N桂桂㷠
棍实顺h灌逛2 σ l
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
46
棍实顺h11h47021515
棍实税5292
t = 23 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa rumah bearing yang ada pada mesin adalah aman dengan tebal 25 mm
37 Perhitungan Las
Pengelasan yang ada pada kontruksi alat ini terbagi menjadi 2 jenis
untuk bagian rangka adalah las sudut dan las V menggunakan las listrik
Perhitungan kekuatan las pada sambungan tepi padarangka dengan tebal plat 10
mm panjang pengelasan 500 mm sehingga untuk memperhitungkan kekuatan las
ditentukan A dengan
A = 10mm sin 45 500 mm
= 10mm 0707 500 mm
= 3535 mm2
Elektroda yang digunakan E 6013
E 60 = Kekuatan tarik terendah setelah dilaskan adalah 60000 psi atau 420
Nmm2
1 = Posisi pengelasan mendatar vertical atas kepala dan horizontal
3 = Jenis listrik adalah DC poloaritas bolik (DC+) diameter elektroda 5 mm
arus 230 ndash 270 A tegangan 27-29 V
Tegangan yang terjadi pada sambungan adalah
Fmax = ƼĖĖ铺km嫠㷠
= 14715 N
AF max
=s
353551471 N
=s
= 0416 Nmm2
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
47
Tegangan tarik ijin las (st)
st = 05 s ijin
= 05 420 Nmm2
= 210 Nmm2
Karena s pengelasan lts ijin maka pengelasan aman
38 MenentukanKapasitasPenggilasanBatangSorghum
Kapsitaspenggilasan = keliling roll x jumlahputaran
= 2 π r x 40 Rpm
= 2 π 0105 x 40 Rpm
= 26376 mmenit
Kapasitas = kapasitaspenggilasan x beratsorghum x jumlahbatangsorghum
= 263 x 0125 kgm x 10
= 6594 Kgmenit x 60
= 3956 Kgjam
Atau 4000 Kgjam
Makakapasitasmesinpemerasbatangsorghuminiadalah 4000 Kgjam
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
48
BAB IV
PROSES PEMBUATAN ALAT 41 Pembuatan Mesin
Mesin ini dibuat atas kerjasama antara mahasiswa Teknik Universitas
Sebelas Maret dengan bengkel mesin Universitas Sebelas Maret Untuk
menyelesaikannya dibutuhkan waktu 3 bulan dan untuk pengetesan mesin
membutuhkan waktu 1 minggu
411 BahanYang Digunakan
a Dua buah rol dengan diameter 200 mm dan sebuah rol dengan diameter
250 mm sebagai penggilas
b Besi plat dengan tebal 10mm sebagai tempat penghantar nira dan
sorghum
c Besi profil U ukuran 150 x 38 x 38 mm sebagai rangka dan landasan
d Kayu jati ukuran 150 mm x 200 mm sebagai landasan mesin
e Kuningan plat sebagai bantalan geser metal
f Bearing
g Baut M 14 dan M 12 sebagai pengunci bantalan
h Besi diameter 60 mm dan 50 mm sebagai poros
412 Alat Yang Dibutuhkan
a Gergaji
b Mesin bubut
c Mesin bor
d Mesin gerinda
e Mesin las
f Meteran
g Siku mistar baja
h Amplas
i Catthinner
j Kapur
k kuas
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
49
413 Peta Operasi Kerja
Peta operasi kerja adalah Peta Kerja yang menggunakan urutan kerja
dengan jalan membagi pekerjaan tersebut kedalam elemen-elemen operasi
secara detail
Peta Operasi Kerja Pembuatan Roda Gigi dan Roll
Poros Roda Gigi 1 amp 2 Poros Rol 3 4 amp 5 Roda gigi
0-1 0-1 0-1
0-2 0-2 0-2
1-1
1-2
1-3
1-2
1-1
1-1
Di ukur dengan sket match
Operasi Bubut
Pemeriksaan ukuran
0-3
0-4
0-3
0-4
0-3
0-5
Di ukur dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan ukuran
Pembuatan cetakan
Pemeriksaan ukuran
Operasi pengecoran
Di ukur dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan ukuran
Pemeriksaan ukuran
Pemeriksaan ukuran
Operasi mesin bor
Pemeriksaan ukuran
0-4
Operasi mesin gerinda
Pemeriksaan ukuran
1-2
Dirakit
0-5
Proses Perlakuan panas
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
50
Resume
Langkah Kerja Pembuatan Poros Roda Gigi 1 amp 2
- Operasi 1 Proses pengukuran dengan sket match poros yang akan
Dibubut menandainya sesuai dengan ukuran masing-
masing poros
- Operasi 2 Proses pembubutan pada ujung kanan sepanjang 300 mm
dari diameter 70 mm menjadi diameter 65 mm
- Pemeriksaan 1 Diperiksa ukurannya
- Operasi 3 Mengukur dengan menggunakan sket match
- Operasi 4 Dilakukan proses pembubutan pada ujung kiri sepanjang
250 mm dari diameter 70 mm menjadi diameter 65 mm
- Pemeriksaan 2 Diperiksa ukurannya
- Operasi 5 Proses pengefraisan sepanjang 50 mm dengan kedalaman
7mm
- Pemeriksaan 3 Diperiksa ukurannya
Poses pengerjaan
Bahan cast iron grade 15 Oslash70 panjang 555 mm
1 Mengambil bahan dan perlengkapan mesin bubut
2 Mengecek ukuran bahan dan alat bantu yang diperlukan
3 Mempersiapkan mesin bubut dan perlengkapan yang lainya
4 Menyeting pahat dan putaran mesin bubut
5 Menyekam benda kerja sepanjang 180 mm
6 Membubut rata permukaan ujung benda kerja
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
51
7 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadiOslash 65 mm
sepanjang 500 mm
8 Membalik benda kerja
9 Menyekam benda kerja sepanjang 220 mm
10 Memfacing benda kerja sampai benda kerja berukuran panjang 550 mm
11 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadiOslash65 mm
sepanjang250 mm
12 Menganti pahat rata dengan pahat alur
13 Membubut alur benda kerja dengan posisi pahat alur 50 mm dari ujung
benda kerja sedalam 95 mm
14 Mengganti pahat alur dengan pahat rata
15 Melepas benda kerja
Poses pengerjaan
Bahan cast iron grade 15 Oslash 70 panjang 310 mm
1 Mengambil bahan dan perlengkapan mesin bubut
2 Mengecek ukuran bahan dan alat bantu yang diperlukan
3 Mempersiapkan mesin bubut dan perlengkapan yang lainya
4 Menyeting pahat dan putaran mesin bubut
5 Menyekam benda kerja sepanjang 100 mm
6 Membubut rata permukaan ujung benda kerja
7 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadi Oslash 65 mm
sepanjang 150 mm
8 Membalik benda kerja
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
52
9 Menyekam benda kerja sepanjang100 mm
10 Memfacing benda kerja sampai benda kerja berukuran panjang 300 mm
11 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadi Oslash65 mm
sepanjang 160 mm
12 Mengganti pahat rata dengan pahat alur
13 Membubut alur benda kerja dengan posisi pahat alur 50 mm dari ujung
benda kerja sepanjang 78 mm sedalam 95 mm
14 Mengganti pahat alur dengan pahat rata
15 Melepas benda kerja
Langkah Kerja Pembuatan Roda Gigi
- Operasi 1 Proses pengukuran dengan sket match dan meteran untuk
roda gigi yang akan dibuat
- Operasi 2 Proses pembuatan cetakan negative sesuai dengan ukuran
masing-masing roda gigi yang akan dibuat
- Pemeriksaan 1 Diperiksa ukurannya
- Operasi 3 Proses pengecoran dan pembentukan roda gigi
- Operasi 4 Proses penghalusan setelah proses pengecoran
- Operasi 5 Proses perlakuan panas dengan penambahan kadar carbon
untuk meningkatkan tingkat kekerasannya
- Pemeriksaan 2 Diperiksa ukurannya
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
53
Proses pengecoran untuk pembuatan Puli dan Roda Gigi
Gambar 41 Roda gigi lurus
a) Proses awal pembuatan cetakan ini dilakukan dengan terlebih dahulu
membuat model atau Pola dengan posisi model berada pada kedua
bagian cetakan yakni drag dan cope maka model dibuat dari dua keping
kayu (papan) yang digabungkandengan model yang berbentuk bundar
b) Pengerjaan berikutnya ialah pembuatan inti dimana inti (teras) ini dibuat
dari pasir cetak dari jenis Pasir minyak atau pasir kwarsa dengan
campuran minyak nabati
d) Urutan pekerjaan yang harus dilakukan dan dipersiapkan sebelum
pengisian pasir kedalam rangka cetak antara lain
- Menyiapkan plat (papan) landasan
- Tempatkan rangka cetak diatas papan untuk cetakan bawah (drag)
dengan pola inti (kayu) untuk kedudukan inti (teras) pasir
e) Pengisian pasir kedalam rangka cetak
f) Pembuatan saluran dengan cara memasangkan saluran secara tegak lurus
g) Pekerjaan berikutnya ialah menempatkan kembali rangka cetak yakni
menggabungkan kedua cetakan (drag dan cope) pada benda bulat
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
54
simetris ini sebenarnya tidak terlalu sulit dimana yang paling penting
adalah penempatan posisi kedudukan Intinya telah ditempatkan ditengah-
tengah rangka cetak dengan memposisikan lubang cope pada inti serta
posisi pen pengarah dari rangka cetak dalam keadaan sejajar maka posisi
rongga sudah sejajar
h) Proses penuangan merupakan proses yang menentukan keberhasilan
dalam pembentukan benda kerja oleh karena itu didalam pelaksanaannya
harus dilakukan secara hati-hati terutama dalam memperlakukan cetakan
ini Dan yang paling penting lagi dalam proses penuangan ini ialah faktor
keselamatan kerja alat-alat keselamatan kerja seperti sarung tangan
sepatu kaca mata dan lain-lain hendaknya sangat diperhatikan
Gambar 42 Proses penuangan ( Hardi Sujana 2008 )
Langkah Kerja Pembuatan Rumah Bantalan
- Operasi 1 Pengukuran benda kerja untuk rumah bantalan dengan
ukuran 100 mm x 100 mm
- Operasi 2 Proses pemotongan dengan menggunakan mesin las sesuai
dengan yangdirencanakan
- Operasi 3 Pengerjaan penghalusan bekas potongan las dengan
gerinda tangan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
55
- Pemeriksaan 1 Dilakukan pemeriksaan ukuran rumah bantalan
- Operasi 4 Pada bagian rangka yang sudah dilasdiberi tanda titik dan
dibor dengan menggunakan bor tangan untuk menjadi
diameter 80 mm
- Operasi 6 Pemeriksaan ukuran lubang yang telah di bor
Proses Perakitan Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum
Perakitan merupakan tahap terakhir dalam proses perancangan dan
pembuatan suatu mesin atau alat dimana suatu cara atau tindakan untuk
menempatkan dan memasang bagian-bagian dari suatu mesin yang digabung dari
satu kesatuan menurut pasangannya sehingga akan menjadi perakitan mesin yang
siap digunakan sesuai dengan fungsi yang direncanakan
Sebelum melakukan perakitan hendaknya memperhatikan beberapa hal sebagai
berikut
1 Komponen-komponen yang akan dirakit telah selesai dikerjakan dan telah
siap ukuran sesuai perencanaan
2 Komponen-komponen standar siap pakai ataupun dipasangkan
3 Mengetahui jumlah yang akan dirakit dan mengetahui cara pemasangannya
4 Mengetahui tempat dan urutan pemasangan dari masing-masing komponen
yang tersedia
5 Menyiapkan semua alat-alat bantu untuk proses perakitan
Langkah kerja
1 Memasang rol ke- 1 ke- 2 dan ke- 3 pada rangka yang pada kedua
ujungnya terlebih dahulu dipasang bantalan
2 Memasang roda gigi pada poros rol 1 2 dan 3 kemudian dipasak
3 Memasang roda gigi pada sisi luar poros rol kemudian dipasak
4 Memasang poros transmisi pada rangka yang kedua ujungnya dipasangi
bantalan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
56
5 Memasang puli roda gigi pinion dan roda gigi pada poros transmisi
kemudian dipasak
6 Mengecek semua kondisi sambungan dan pergerakan dari roda-roda gigi
42 Perawatan Alat
Perawatan adalah suatu kegiatan atau pekerjaan yang bertujuan untuk
memperpanjang umur mesin Dengan adanya perawatan diharapkan mesin dapat
selalu dalam kondisi siap pakai dan bekerja dengan baik Jenis perawatan tersebut
adalah mengupayakan pencegahan kerusakan sedini mungkin dengan cara
perawatan secara rutin maupun secara berkala
Adapun alasan-alasan yang mendasari diperlukannya perawatan adalah
a Mesin lebih tahan lama dan berfungsi dengan baik
b Menghindari kerusakan sedini mungkin
c Mengurangi penggantian komponen yang rusak dikarenakan sering
dalam pemakaian
Pemeliharaan alat ini mencakup seluruh rangkaian dan komponen mesin pemeras
sorghum yang meliputi
1 Poros dan Rol
Hal-hal yang perlu dilakukan dalam pemeliharaan poros dan rol adalah
a Rol setelah selesai digunakan dibersihkan dari sisa-sisa kotoran dan cairan
yang masih menempel
b Antara poros dan bearing diberi pelumas agar dapat berputar dengan lancar
2 Roda gigi
Hal-hal yang dilakukan untuk perawatan roda gigi
a Melumasi roda gigi tersebut supaya gesekannya dapat lebih halus dan
tidak cepat aus
b Setiap selesai digunakan roda gigi harus dibersihkan dan dicek untuk
mengetahui keadaan gigi-giginya
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
57
3 Rangka
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan rangka adalah
a Mengecat rangka untuk menghindari karat dan keropos
b Membersihkan rangka setelah digunakan untuk menggilas tebu
c Memeriksa sambungan las pada rangka secara berkala
4 Bantalan
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan bantalan
a Melumasi bantalan dengan grease
b Dalam penggunaan apabila perputaran poros dan rol terasa berat dan
suaranya agak kasar maka harus dicek keadaan bantalannya masih dalam
keadaan baik atau tidak
5 Puli dan sabuk
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan puli dan sabuk
a Memeriksa sabuk sebelum digunakan untuk memeras batang sorghum
b Setelah selesai digunakan membersihkan puli dan sabuk dari kotoran dan
debu
6 Diesel
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan diesel
a Mengecek selalu kondisi air pendingin pada mesin diesel
b Mengecek putaran mesin diesel apakah stabil atau tidaknya bila tidak
segera melakukan pengecekan mesin diesel secara menyeluruh
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
58
43 Analisa Biaya Komponen Mesin
Tabel 41 a Biaya Komponen Mesin
No Jenis Komponen Jumlah Harga satuan (Rp)
Harga (Rp)
1 Gear Oslash 20 l = 15 cm 3 30 kg 20000 kg 1800000 2 Gear Oslash 10 l = 10 cm 2 40 kg 20000 kg 1600000 3 Pulley Oslash 100 l = 15 cm 1 100 kg 20000 kg 2000000 4 Gear Oslash 80 l = 15 cm 1 120 kg 20000 kg 2400000 5 Gear Oslash 60 l = 15 cm 1 80 kg 20000 kg 1600000 6 Roller Oslash 20 p = 35 cm 2 60 kg 20000 kg 2400000 7 Roller Oslash 22 l = 15 cm 1 80 kg 20000 kg 1600000 8 Poros penggerak roda gigi 2 20 kg 20000 kg 800000 9 Poros roller 3 15 kg 20000 kg 900000 10 Pasak p=15x1x1 cm 1022000 220000
11 Baut Oslash 26 mm Baut besar untuk dudukan
8 10000 80000
12 Baut Oslash 26 mm Baut pengunci roller
4 15000 60000
13 Plat U p= 10x6x1cm 10m 70000 700000
14 Baut Oslash 22 mm Baut pengunci roda gigi
8 10000 80000
15 Baut Oslash 24 mm Baut penyetel horisontal
2 15000 30000
16 Bearing roller Oslash 40 mm 680000 480000 17 Bearing gear Oslash 50 mm 2 110000 220000 18 Bantalan jati 1000000
19 Beaya Transport mesin dari kudus
750000
20 Beaya lain-lain 250000 Total dana 18980000
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
59
b Honor Teknisi
No Nama Anggaran Waktu Biaya (Rp)
Total (Rp)
1 Honor Teknisi pembuatan 3 buah roller (1 orang )
1 bulan 600000 600000
2 Honor Teknisi pembuatan 5 buah roda gigi pinion (1orang )
2 minggu
600000 600000
3 Honor Teknisi pembuatan 2 buah roda gigi besar (1 orang )
2 minggu
500000 500000
4 Honor Teknisi pembuatan 1 buah pulley (1 orang )
2 minggu
300000 300000
5 Honor Teknisi pembuatan 3 buah mantel roller (1 orang )
3 minggu
1200000 1200000
Total 3200000
Biaya total pembuatan mesin pemeras batang sorghum
Biaya teknisi Rp 320000000
Biaya komponen mesin Rp 1898000000 +
Rp 2218000000
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
60
BAB V
PENUTUP
51 Kesimpulan
Dari hasil Re-Kalkulasi Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum ini
dapat disimpulkan
1 Mesin pemeras batang sorghum ini bekerja dengan menggunakan
penggerak diesel dengan daya 24 hP dan putaran 1420 Rpm
2 Mesin Pemeras Batang Sorghum ini memiliki kapasitas 4000 kgjam
3 Total biaya untuk membuat Mesin Pemeras Batang Sorghum sebesar
Rp22180000-
4 Mesin Pemeras Batang Sorghum ini memiliki tiga buah roller dengan
putaran 40 Rpm dan tiga tingkatan sistem transmisi dengan tiga buah
poros penyangga
52 Saran
Terkait dengan referensi dan data yang didapat masih kurang maka
perhitungan dilakukan dengan asumsi data sehingga bila dilakukan perhitungan
ulang jawaban yangdiasumsikan masih kurang akurat dan kurang tepat
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
61
DAFTAR PUSTAKA
J E Shigley dan Larry D M 1995 ldquoPerancanaan Teknik Mesinrdquo jilid II Edisi
keempat ErlanggaJakarta
Jutz H dan Scharkus E 1996 ldquo Westerman Table for The Metal Traderdquo New
Delhi Weley Eastern Limited
Khurmi RS amp Gupta JK 2002 Machine DesignSCHadamp Company LTD
Ram Nagar-New Delhi
Popov EP 1996 Mekanika Teknik (Machine of Material) Erlangga Jakarta
Sato T dan N Sugiarto H 1994 ldquoMenggambar Mesin Menurut Standart Isordquo PT
Pradya Paramita jakarta
Sularso dan Suga K 1987 Dasar dan PemilihanElemenMesin Cetakankeenam
PradnyaParamitha Jakarta
KenyonWdanGinting D 1985 Dasar-dasarPengelasanErlangga Jakarta
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
36
34 Desain Poros Roda Gigi
DesainPorosPulidanRodaGigi Pinion Dengan Gear
Diketahui P = 24 PK = 17904 watt T1 = 100672 N
N = 730 Rpm T2 = 40438 N
T1 T2 实25世
WGear = 3924 N
WPuli = 106635 N
σ = 40 Mpa = 40 N mm世 2
Km = 2
Kt = 2
DGear = 124 mm =RGear = 63 mm
DPuli = 795 mm = RPully = 3975 mm
Maka torsi yang di transmisikanoleh shaft
T = 鸟时oĖ㷠胚娘 实 嫠行kĖi时oĖ㷠胚时行ƼĖ = 234 Nm =234000Nmm
Bebankebawah vertical porospadapuli
= T1 + T2 + Wpuli =(100672 +40438 + 106635) N
= 247745 N
Torsi pada gear samapadaporos makabeban vertical keatasporospada gear
Ft = 孽捏扭泞狞暖实 㷠Ƽi时嫠Ė遣o㷠
= 39 x 103 N
Total bebanvertikalkeataspadaporos
Ft ndash Wgear = 3900 ndash 3924 = 386076 N
RC
386076 N
247745 N
RD
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
37
Dari momen di D
RC x 270 = 386076 x 380 + 247745 x 110
RC = 嫠io行Ėmmm嫩㷠行㷠闹嫠k闹㷠行Ė
RC = 6443 N
RD + 386076 = RC + 247745 N
RD = 6443 + 247745- 386076
RD = 110479 N
BM di gear danpuli = 0
BM di A = 386076 110 = 4246836 Nmm
BM di B = 247745 110 = 2715195 Nmm
BM maksimum di A maka M = MA = 4247 10Ƽ Nmm
Moment punter equvivalen
Te = 税ῨKm 时M邹㷠十ῨKt 时T邹㷠
= 税Ῠ2时4247 时10Ƽ邹㷠 十Ῠ2时24h时10Ƽ邹㷠
= 税721480h6 时10o 十2h6196 时10o
= 税957676h6 时10o
= 9786 10Ƽ Nmm
Te = 胚嫠o τ时dƼ
9786 10Ƽ = 气嫠o 时40딸h
dƼ = 12466242
d = 4995mm atau 50 mm
Diameter yang digunakan 50 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa poros pada mesin
dengan diameter 60 mm aman karena melebihi diameter yang diperlukan
yaitu 50 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
38
Gambar 32DesainPorosPulidanRoda Gigi Pinion
B C D
110 270
A C
BD
A
A
A
C D
B
B
D C
B
CD
(a) Space Diagram
(e) BM Diagram
(d) NFD
(c) SFD
(b) Torsi Diagram 234x103 Nmm
1241845Nmm
3048155Nmm
3924 N 106635 N
112895 N 277105 N
A B
110
Pinion Puli
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
39
DesainPorosRoda Gigi Pinion Dengan Gear
Diketahui T = 234x103Nmm
N = 150 Rpm
AC = 85 mm
BD = 85 mm
Dc = 215 mm = Rc = 175 mm
Dd = 604 mm = Rd = 302 mm
AB =290 mm
σ = 84 Nmm2
τ = 40 Mpa = 40 Nmm2
Θc = 80o
Wd = 810 N
Θc = 72o
Wc = 108 N
Km = 2
Kt = 2
Daya yang ditransmisikan
P x 60 = T2πN
P = 㷠Ƽi诺嫠Ėsup3㷠胚嫠闹ĖoĖ
= 36738 Kw
Karena Torsi kebawah di C dan di D sama Maka gayatangensialdigearC
FtC = 孽捏宁 =
㷠Ƽi诺嫠Ėsup3嫠行闹
= 1337 N
Ftcrsquo = 嫠ƼƼ行虐纽c嫠m
=4327 N
Gaya total kebawah di C = Ftc + Wc=4327 N + 108 N = 4435 N
Gaya tangensial gear D
FtD = 孽捏拧 =
㷠Ƽi诺嫠Ėsup3ƼĖ㷠 = 7748 N
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
40
Ftdrsquo = 行行im虐纽c嫠Ė
= 行行imĖ嫠om = 4612 N
Gaya total kebawah di C = FtD + WD=4612 N + 810 N = 5422 N
Maka RAdan RB = Reaksipada A dan B
RA + RB = 5422 N + 4435 N
= 9857 N
Momen di A
RB x 290 = 5422 x 205 + 4435 x 85
RB = 嫠嫠嫠嫠闹嫠Ė嫩Ƽ行ok行闹㷠kĖ
RB = 5133 N
RA = 9857 ndash 5133 = 4724 N
BM di C
MC = RA x 85
= 4724 x 85
= 401540Nmm
BM di D
MD = RB x 85
= 5133 x 85
= 436305Nmm
Maximum bending momen
M = MD = 436305Nmm
A
C D
B120
290
RB RA
5422 N 4435 N
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
41
MomenPuntirEquivalent
Te = 税ῨKmxM邹sup2十ῨKtxT邹sup2 = 税Ῠ2x4h6h05邹㷠 十Ῠ2x2h4≯10Ƽ邹sup2 = 税76x10嫠嫠 十219x10嫠嫠
= 税979x10嫠Ė
= 989 x 10闹 Nmm
989 x 10闹 Nmm = 气嫠o xτxdsup3
dsup3 = 1129275
d asymp 50 mm
untuk Equivalent bending momen ( Me)
Me = 嫠㷠 揍KmxM 十税ῨKwxM邹㷠十ῨKtxT邹] = 嫠㷠 揍Ῠ2x4h6h05邹十9890000] = 嫠㷠 1861610
= 930805Nmm
930805 Nmm= 气Ƽ㷠 xσbxdsup3
dsup3 = 1129275
d = 48 mm
darikedua diameter tersebutdiambil yang paling besar
d = 50 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa poros pada mesin
dengan diameter 65 mm aman karena melebihi diameter yang diperlukan
yaitu 50 mm Namun sebaiknya diameter poros yang digunakan adalah 60
mm tidak terlalu besar melebihi 50 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
42
3
A B
C D
120
290
A C
BD
A
A
A C D
B
B
D CB
C D
(a) Space Diagram
(e) BM Diagram
(d) NFD
(c) SFD
(b) Torsi Diagram 234x103 Nmm
436305 Nmm 401540 Nmm
4435N 5422N
5113 N 4724 N
Gambar 33DesainPorosRoda Gigi Pinion Dengan Gear
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
43
35 Menentukan Dimensi pasak
Pasakdigunakanuntukmenahangaya geser antara poros dengan rol
maupun poros dengan gear Bahanpasakterbuatdari ST 42
kekuatanbahandiketahuikekuatangesersebesar τ=40
Nmm2dankekuatantariksebesar
σ= 70 Nmm2
1 Kekuatanijin pasak
- Tegangantarikmaksimumpasak
σu = 70 Nmm2
σmax =σy
= 40 Nmm2
- Tegangangesermaksimumpasak
τ max = 嫠㷠σ max
= 嫠㷠40 Nmm㷠
= 20 Nmm㷠
2 Diameter poros diketahui 50 mm dari tabel didapat
w = 16 mm
t = 10mm
dan bila diketahui T = l x w x τ x 焦d = l x 16 x 42 x
a迷d = 16800 l N mm(i)
dan juga T = 靳學恘 x τ x 焦米 =
靳學恘 x 42 x a迷米 = 103 x 學迷恘N铰铰d (ii)
maka dari persamaan (i) dan (ii) didapat
l = 學迷米學迷恘梗铰铰d學恘密迷迷抈铰铰 = 61 31 mm
dan bila diketahui T = l x 缴d x σ x
焦d = l x 學迷d x 70 x
a迷d = 87510 l N mm(iii)
maka dari persamaan (ii) dan (iii) didapat
l = 學迷米學迷恘梗铰铰d密蜜a學迷抈铰铰 = 1177 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
44
maka dimensi pasak adalah w = 16 mm t = 10 mm l = 1177 mm
351 Lubangpasak
Proses penggefrasisan untuk lubangpasakw = 16 mm t = 10 mm l =
1177 mm dengan menggunakan 2 mata frais diameter 5 mm dan 16 mm dua
tahap Bahan poros baja ST 34 Sebelum proses pengefraisan terlebih dahulu
pastikan matafrais tidak dalam keadaan rusak
1 Waktu pengerjaan dengan mata frais 5 mm
Putaran (n) = 150 rpm
Sr = 018
Kedalaman (l) = 10 mm
Waktu untuk sekali pengefraisan
Tm =nSr
ld
30 +
=ĖƼ闹嫩ƼĖ嫠m嫠闹Ė
= 0167 menit
Pengefraisan dilakukan di 4 titik sehingga waktu pengefraisan
= 4 x 0167
= 0668 menit
Waktu setting = 5 menit
Waktu pengefraisan untuk mata frais 5 mm adalah 0668 + 5 = 5668menit
2 Waktu pengefraisan 16 mm dengan mata frais28 mm
Putaran (n) = 150 rpm
Sr = 018
Kedalaman(l) = 10 mm
Waktu untuk sekali pengefraisan
Tm =nSr
ld
30 +
=ĖƼ㷠闹嫩ƼĖ嫠m嫠闹Ė= 038 menit
Pengefraisan dilakukan di 4 titik sehingga waktu pengefraisan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
45
= 4 x 038
= 152 menit
Waktu setting = 5 menit
Waktu pengerjaan untuk mata frais 5 mm adalah 152 + 5 = 652 menit
Waktu total pengerjaan untuk pengefraisan lubang pasak= 12188 menit
atau 13 menit
36 Desain untuk rumah bearing
Untuk diameter bearing 40 mm diameter bor 17 mm lebar bearing 12
mm Dengan no bearing 203 hasil ini didapat dari tabel bearing maka tebal rumah
bearing adalah
Diketahui 逛 = 60 mm ( jarak antar baut)
w = 9465 N
σ ( tegangan bending cast iron) = 15 N桂桂㷠
棍实顺h灌逛2 σ l
棍实顺h94656021512
棍实radic47h25
t = 2175 mm
Untuk diameter bearing 50 mm diameter bor 20 mm lebar bearing 15
mm Dengan nomor bearing 304 hasil ini didapat dari tabel bearing maka tebal
rumah bearing adalah
Diketahui
a =70 mm ( jarak antar baut)
w = 1134 N
σ ( tegangan bending cast iron) = 15 N桂桂㷠
棍实顺h灌逛2 σ l
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
46
棍实顺h11h47021515
棍实税5292
t = 23 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa rumah bearing yang ada pada mesin adalah aman dengan tebal 25 mm
37 Perhitungan Las
Pengelasan yang ada pada kontruksi alat ini terbagi menjadi 2 jenis
untuk bagian rangka adalah las sudut dan las V menggunakan las listrik
Perhitungan kekuatan las pada sambungan tepi padarangka dengan tebal plat 10
mm panjang pengelasan 500 mm sehingga untuk memperhitungkan kekuatan las
ditentukan A dengan
A = 10mm sin 45 500 mm
= 10mm 0707 500 mm
= 3535 mm2
Elektroda yang digunakan E 6013
E 60 = Kekuatan tarik terendah setelah dilaskan adalah 60000 psi atau 420
Nmm2
1 = Posisi pengelasan mendatar vertical atas kepala dan horizontal
3 = Jenis listrik adalah DC poloaritas bolik (DC+) diameter elektroda 5 mm
arus 230 ndash 270 A tegangan 27-29 V
Tegangan yang terjadi pada sambungan adalah
Fmax = ƼĖĖ铺km嫠㷠
= 14715 N
AF max
=s
353551471 N
=s
= 0416 Nmm2
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
47
Tegangan tarik ijin las (st)
st = 05 s ijin
= 05 420 Nmm2
= 210 Nmm2
Karena s pengelasan lts ijin maka pengelasan aman
38 MenentukanKapasitasPenggilasanBatangSorghum
Kapsitaspenggilasan = keliling roll x jumlahputaran
= 2 π r x 40 Rpm
= 2 π 0105 x 40 Rpm
= 26376 mmenit
Kapasitas = kapasitaspenggilasan x beratsorghum x jumlahbatangsorghum
= 263 x 0125 kgm x 10
= 6594 Kgmenit x 60
= 3956 Kgjam
Atau 4000 Kgjam
Makakapasitasmesinpemerasbatangsorghuminiadalah 4000 Kgjam
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
48
BAB IV
PROSES PEMBUATAN ALAT 41 Pembuatan Mesin
Mesin ini dibuat atas kerjasama antara mahasiswa Teknik Universitas
Sebelas Maret dengan bengkel mesin Universitas Sebelas Maret Untuk
menyelesaikannya dibutuhkan waktu 3 bulan dan untuk pengetesan mesin
membutuhkan waktu 1 minggu
411 BahanYang Digunakan
a Dua buah rol dengan diameter 200 mm dan sebuah rol dengan diameter
250 mm sebagai penggilas
b Besi plat dengan tebal 10mm sebagai tempat penghantar nira dan
sorghum
c Besi profil U ukuran 150 x 38 x 38 mm sebagai rangka dan landasan
d Kayu jati ukuran 150 mm x 200 mm sebagai landasan mesin
e Kuningan plat sebagai bantalan geser metal
f Bearing
g Baut M 14 dan M 12 sebagai pengunci bantalan
h Besi diameter 60 mm dan 50 mm sebagai poros
412 Alat Yang Dibutuhkan
a Gergaji
b Mesin bubut
c Mesin bor
d Mesin gerinda
e Mesin las
f Meteran
g Siku mistar baja
h Amplas
i Catthinner
j Kapur
k kuas
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
49
413 Peta Operasi Kerja
Peta operasi kerja adalah Peta Kerja yang menggunakan urutan kerja
dengan jalan membagi pekerjaan tersebut kedalam elemen-elemen operasi
secara detail
Peta Operasi Kerja Pembuatan Roda Gigi dan Roll
Poros Roda Gigi 1 amp 2 Poros Rol 3 4 amp 5 Roda gigi
0-1 0-1 0-1
0-2 0-2 0-2
1-1
1-2
1-3
1-2
1-1
1-1
Di ukur dengan sket match
Operasi Bubut
Pemeriksaan ukuran
0-3
0-4
0-3
0-4
0-3
0-5
Di ukur dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan ukuran
Pembuatan cetakan
Pemeriksaan ukuran
Operasi pengecoran
Di ukur dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan ukuran
Pemeriksaan ukuran
Pemeriksaan ukuran
Operasi mesin bor
Pemeriksaan ukuran
0-4
Operasi mesin gerinda
Pemeriksaan ukuran
1-2
Dirakit
0-5
Proses Perlakuan panas
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
50
Resume
Langkah Kerja Pembuatan Poros Roda Gigi 1 amp 2
- Operasi 1 Proses pengukuran dengan sket match poros yang akan
Dibubut menandainya sesuai dengan ukuran masing-
masing poros
- Operasi 2 Proses pembubutan pada ujung kanan sepanjang 300 mm
dari diameter 70 mm menjadi diameter 65 mm
- Pemeriksaan 1 Diperiksa ukurannya
- Operasi 3 Mengukur dengan menggunakan sket match
- Operasi 4 Dilakukan proses pembubutan pada ujung kiri sepanjang
250 mm dari diameter 70 mm menjadi diameter 65 mm
- Pemeriksaan 2 Diperiksa ukurannya
- Operasi 5 Proses pengefraisan sepanjang 50 mm dengan kedalaman
7mm
- Pemeriksaan 3 Diperiksa ukurannya
Poses pengerjaan
Bahan cast iron grade 15 Oslash70 panjang 555 mm
1 Mengambil bahan dan perlengkapan mesin bubut
2 Mengecek ukuran bahan dan alat bantu yang diperlukan
3 Mempersiapkan mesin bubut dan perlengkapan yang lainya
4 Menyeting pahat dan putaran mesin bubut
5 Menyekam benda kerja sepanjang 180 mm
6 Membubut rata permukaan ujung benda kerja
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
51
7 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadiOslash 65 mm
sepanjang 500 mm
8 Membalik benda kerja
9 Menyekam benda kerja sepanjang 220 mm
10 Memfacing benda kerja sampai benda kerja berukuran panjang 550 mm
11 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadiOslash65 mm
sepanjang250 mm
12 Menganti pahat rata dengan pahat alur
13 Membubut alur benda kerja dengan posisi pahat alur 50 mm dari ujung
benda kerja sedalam 95 mm
14 Mengganti pahat alur dengan pahat rata
15 Melepas benda kerja
Poses pengerjaan
Bahan cast iron grade 15 Oslash 70 panjang 310 mm
1 Mengambil bahan dan perlengkapan mesin bubut
2 Mengecek ukuran bahan dan alat bantu yang diperlukan
3 Mempersiapkan mesin bubut dan perlengkapan yang lainya
4 Menyeting pahat dan putaran mesin bubut
5 Menyekam benda kerja sepanjang 100 mm
6 Membubut rata permukaan ujung benda kerja
7 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadi Oslash 65 mm
sepanjang 150 mm
8 Membalik benda kerja
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
52
9 Menyekam benda kerja sepanjang100 mm
10 Memfacing benda kerja sampai benda kerja berukuran panjang 300 mm
11 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadi Oslash65 mm
sepanjang 160 mm
12 Mengganti pahat rata dengan pahat alur
13 Membubut alur benda kerja dengan posisi pahat alur 50 mm dari ujung
benda kerja sepanjang 78 mm sedalam 95 mm
14 Mengganti pahat alur dengan pahat rata
15 Melepas benda kerja
Langkah Kerja Pembuatan Roda Gigi
- Operasi 1 Proses pengukuran dengan sket match dan meteran untuk
roda gigi yang akan dibuat
- Operasi 2 Proses pembuatan cetakan negative sesuai dengan ukuran
masing-masing roda gigi yang akan dibuat
- Pemeriksaan 1 Diperiksa ukurannya
- Operasi 3 Proses pengecoran dan pembentukan roda gigi
- Operasi 4 Proses penghalusan setelah proses pengecoran
- Operasi 5 Proses perlakuan panas dengan penambahan kadar carbon
untuk meningkatkan tingkat kekerasannya
- Pemeriksaan 2 Diperiksa ukurannya
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
53
Proses pengecoran untuk pembuatan Puli dan Roda Gigi
Gambar 41 Roda gigi lurus
a) Proses awal pembuatan cetakan ini dilakukan dengan terlebih dahulu
membuat model atau Pola dengan posisi model berada pada kedua
bagian cetakan yakni drag dan cope maka model dibuat dari dua keping
kayu (papan) yang digabungkandengan model yang berbentuk bundar
b) Pengerjaan berikutnya ialah pembuatan inti dimana inti (teras) ini dibuat
dari pasir cetak dari jenis Pasir minyak atau pasir kwarsa dengan
campuran minyak nabati
d) Urutan pekerjaan yang harus dilakukan dan dipersiapkan sebelum
pengisian pasir kedalam rangka cetak antara lain
- Menyiapkan plat (papan) landasan
- Tempatkan rangka cetak diatas papan untuk cetakan bawah (drag)
dengan pola inti (kayu) untuk kedudukan inti (teras) pasir
e) Pengisian pasir kedalam rangka cetak
f) Pembuatan saluran dengan cara memasangkan saluran secara tegak lurus
g) Pekerjaan berikutnya ialah menempatkan kembali rangka cetak yakni
menggabungkan kedua cetakan (drag dan cope) pada benda bulat
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
54
simetris ini sebenarnya tidak terlalu sulit dimana yang paling penting
adalah penempatan posisi kedudukan Intinya telah ditempatkan ditengah-
tengah rangka cetak dengan memposisikan lubang cope pada inti serta
posisi pen pengarah dari rangka cetak dalam keadaan sejajar maka posisi
rongga sudah sejajar
h) Proses penuangan merupakan proses yang menentukan keberhasilan
dalam pembentukan benda kerja oleh karena itu didalam pelaksanaannya
harus dilakukan secara hati-hati terutama dalam memperlakukan cetakan
ini Dan yang paling penting lagi dalam proses penuangan ini ialah faktor
keselamatan kerja alat-alat keselamatan kerja seperti sarung tangan
sepatu kaca mata dan lain-lain hendaknya sangat diperhatikan
Gambar 42 Proses penuangan ( Hardi Sujana 2008 )
Langkah Kerja Pembuatan Rumah Bantalan
- Operasi 1 Pengukuran benda kerja untuk rumah bantalan dengan
ukuran 100 mm x 100 mm
- Operasi 2 Proses pemotongan dengan menggunakan mesin las sesuai
dengan yangdirencanakan
- Operasi 3 Pengerjaan penghalusan bekas potongan las dengan
gerinda tangan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
55
- Pemeriksaan 1 Dilakukan pemeriksaan ukuran rumah bantalan
- Operasi 4 Pada bagian rangka yang sudah dilasdiberi tanda titik dan
dibor dengan menggunakan bor tangan untuk menjadi
diameter 80 mm
- Operasi 6 Pemeriksaan ukuran lubang yang telah di bor
Proses Perakitan Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum
Perakitan merupakan tahap terakhir dalam proses perancangan dan
pembuatan suatu mesin atau alat dimana suatu cara atau tindakan untuk
menempatkan dan memasang bagian-bagian dari suatu mesin yang digabung dari
satu kesatuan menurut pasangannya sehingga akan menjadi perakitan mesin yang
siap digunakan sesuai dengan fungsi yang direncanakan
Sebelum melakukan perakitan hendaknya memperhatikan beberapa hal sebagai
berikut
1 Komponen-komponen yang akan dirakit telah selesai dikerjakan dan telah
siap ukuran sesuai perencanaan
2 Komponen-komponen standar siap pakai ataupun dipasangkan
3 Mengetahui jumlah yang akan dirakit dan mengetahui cara pemasangannya
4 Mengetahui tempat dan urutan pemasangan dari masing-masing komponen
yang tersedia
5 Menyiapkan semua alat-alat bantu untuk proses perakitan
Langkah kerja
1 Memasang rol ke- 1 ke- 2 dan ke- 3 pada rangka yang pada kedua
ujungnya terlebih dahulu dipasang bantalan
2 Memasang roda gigi pada poros rol 1 2 dan 3 kemudian dipasak
3 Memasang roda gigi pada sisi luar poros rol kemudian dipasak
4 Memasang poros transmisi pada rangka yang kedua ujungnya dipasangi
bantalan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
56
5 Memasang puli roda gigi pinion dan roda gigi pada poros transmisi
kemudian dipasak
6 Mengecek semua kondisi sambungan dan pergerakan dari roda-roda gigi
42 Perawatan Alat
Perawatan adalah suatu kegiatan atau pekerjaan yang bertujuan untuk
memperpanjang umur mesin Dengan adanya perawatan diharapkan mesin dapat
selalu dalam kondisi siap pakai dan bekerja dengan baik Jenis perawatan tersebut
adalah mengupayakan pencegahan kerusakan sedini mungkin dengan cara
perawatan secara rutin maupun secara berkala
Adapun alasan-alasan yang mendasari diperlukannya perawatan adalah
a Mesin lebih tahan lama dan berfungsi dengan baik
b Menghindari kerusakan sedini mungkin
c Mengurangi penggantian komponen yang rusak dikarenakan sering
dalam pemakaian
Pemeliharaan alat ini mencakup seluruh rangkaian dan komponen mesin pemeras
sorghum yang meliputi
1 Poros dan Rol
Hal-hal yang perlu dilakukan dalam pemeliharaan poros dan rol adalah
a Rol setelah selesai digunakan dibersihkan dari sisa-sisa kotoran dan cairan
yang masih menempel
b Antara poros dan bearing diberi pelumas agar dapat berputar dengan lancar
2 Roda gigi
Hal-hal yang dilakukan untuk perawatan roda gigi
a Melumasi roda gigi tersebut supaya gesekannya dapat lebih halus dan
tidak cepat aus
b Setiap selesai digunakan roda gigi harus dibersihkan dan dicek untuk
mengetahui keadaan gigi-giginya
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
57
3 Rangka
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan rangka adalah
a Mengecat rangka untuk menghindari karat dan keropos
b Membersihkan rangka setelah digunakan untuk menggilas tebu
c Memeriksa sambungan las pada rangka secara berkala
4 Bantalan
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan bantalan
a Melumasi bantalan dengan grease
b Dalam penggunaan apabila perputaran poros dan rol terasa berat dan
suaranya agak kasar maka harus dicek keadaan bantalannya masih dalam
keadaan baik atau tidak
5 Puli dan sabuk
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan puli dan sabuk
a Memeriksa sabuk sebelum digunakan untuk memeras batang sorghum
b Setelah selesai digunakan membersihkan puli dan sabuk dari kotoran dan
debu
6 Diesel
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan diesel
a Mengecek selalu kondisi air pendingin pada mesin diesel
b Mengecek putaran mesin diesel apakah stabil atau tidaknya bila tidak
segera melakukan pengecekan mesin diesel secara menyeluruh
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
58
43 Analisa Biaya Komponen Mesin
Tabel 41 a Biaya Komponen Mesin
No Jenis Komponen Jumlah Harga satuan (Rp)
Harga (Rp)
1 Gear Oslash 20 l = 15 cm 3 30 kg 20000 kg 1800000 2 Gear Oslash 10 l = 10 cm 2 40 kg 20000 kg 1600000 3 Pulley Oslash 100 l = 15 cm 1 100 kg 20000 kg 2000000 4 Gear Oslash 80 l = 15 cm 1 120 kg 20000 kg 2400000 5 Gear Oslash 60 l = 15 cm 1 80 kg 20000 kg 1600000 6 Roller Oslash 20 p = 35 cm 2 60 kg 20000 kg 2400000 7 Roller Oslash 22 l = 15 cm 1 80 kg 20000 kg 1600000 8 Poros penggerak roda gigi 2 20 kg 20000 kg 800000 9 Poros roller 3 15 kg 20000 kg 900000 10 Pasak p=15x1x1 cm 1022000 220000
11 Baut Oslash 26 mm Baut besar untuk dudukan
8 10000 80000
12 Baut Oslash 26 mm Baut pengunci roller
4 15000 60000
13 Plat U p= 10x6x1cm 10m 70000 700000
14 Baut Oslash 22 mm Baut pengunci roda gigi
8 10000 80000
15 Baut Oslash 24 mm Baut penyetel horisontal
2 15000 30000
16 Bearing roller Oslash 40 mm 680000 480000 17 Bearing gear Oslash 50 mm 2 110000 220000 18 Bantalan jati 1000000
19 Beaya Transport mesin dari kudus
750000
20 Beaya lain-lain 250000 Total dana 18980000
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
59
b Honor Teknisi
No Nama Anggaran Waktu Biaya (Rp)
Total (Rp)
1 Honor Teknisi pembuatan 3 buah roller (1 orang )
1 bulan 600000 600000
2 Honor Teknisi pembuatan 5 buah roda gigi pinion (1orang )
2 minggu
600000 600000
3 Honor Teknisi pembuatan 2 buah roda gigi besar (1 orang )
2 minggu
500000 500000
4 Honor Teknisi pembuatan 1 buah pulley (1 orang )
2 minggu
300000 300000
5 Honor Teknisi pembuatan 3 buah mantel roller (1 orang )
3 minggu
1200000 1200000
Total 3200000
Biaya total pembuatan mesin pemeras batang sorghum
Biaya teknisi Rp 320000000
Biaya komponen mesin Rp 1898000000 +
Rp 2218000000
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
60
BAB V
PENUTUP
51 Kesimpulan
Dari hasil Re-Kalkulasi Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum ini
dapat disimpulkan
1 Mesin pemeras batang sorghum ini bekerja dengan menggunakan
penggerak diesel dengan daya 24 hP dan putaran 1420 Rpm
2 Mesin Pemeras Batang Sorghum ini memiliki kapasitas 4000 kgjam
3 Total biaya untuk membuat Mesin Pemeras Batang Sorghum sebesar
Rp22180000-
4 Mesin Pemeras Batang Sorghum ini memiliki tiga buah roller dengan
putaran 40 Rpm dan tiga tingkatan sistem transmisi dengan tiga buah
poros penyangga
52 Saran
Terkait dengan referensi dan data yang didapat masih kurang maka
perhitungan dilakukan dengan asumsi data sehingga bila dilakukan perhitungan
ulang jawaban yangdiasumsikan masih kurang akurat dan kurang tepat
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
61
DAFTAR PUSTAKA
J E Shigley dan Larry D M 1995 ldquoPerancanaan Teknik Mesinrdquo jilid II Edisi
keempat ErlanggaJakarta
Jutz H dan Scharkus E 1996 ldquo Westerman Table for The Metal Traderdquo New
Delhi Weley Eastern Limited
Khurmi RS amp Gupta JK 2002 Machine DesignSCHadamp Company LTD
Ram Nagar-New Delhi
Popov EP 1996 Mekanika Teknik (Machine of Material) Erlangga Jakarta
Sato T dan N Sugiarto H 1994 ldquoMenggambar Mesin Menurut Standart Isordquo PT
Pradya Paramita jakarta
Sularso dan Suga K 1987 Dasar dan PemilihanElemenMesin Cetakankeenam
PradnyaParamitha Jakarta
KenyonWdanGinting D 1985 Dasar-dasarPengelasanErlangga Jakarta
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
37
Dari momen di D
RC x 270 = 386076 x 380 + 247745 x 110
RC = 嫠io行Ėmmm嫩㷠行㷠闹嫠k闹㷠行Ė
RC = 6443 N
RD + 386076 = RC + 247745 N
RD = 6443 + 247745- 386076
RD = 110479 N
BM di gear danpuli = 0
BM di A = 386076 110 = 4246836 Nmm
BM di B = 247745 110 = 2715195 Nmm
BM maksimum di A maka M = MA = 4247 10Ƽ Nmm
Moment punter equvivalen
Te = 税ῨKm 时M邹㷠十ῨKt 时T邹㷠
= 税Ῠ2时4247 时10Ƽ邹㷠 十Ῠ2时24h时10Ƽ邹㷠
= 税721480h6 时10o 十2h6196 时10o
= 税957676h6 时10o
= 9786 10Ƽ Nmm
Te = 胚嫠o τ时dƼ
9786 10Ƽ = 气嫠o 时40딸h
dƼ = 12466242
d = 4995mm atau 50 mm
Diameter yang digunakan 50 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa poros pada mesin
dengan diameter 60 mm aman karena melebihi diameter yang diperlukan
yaitu 50 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
38
Gambar 32DesainPorosPulidanRoda Gigi Pinion
B C D
110 270
A C
BD
A
A
A
C D
B
B
D C
B
CD
(a) Space Diagram
(e) BM Diagram
(d) NFD
(c) SFD
(b) Torsi Diagram 234x103 Nmm
1241845Nmm
3048155Nmm
3924 N 106635 N
112895 N 277105 N
A B
110
Pinion Puli
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
39
DesainPorosRoda Gigi Pinion Dengan Gear
Diketahui T = 234x103Nmm
N = 150 Rpm
AC = 85 mm
BD = 85 mm
Dc = 215 mm = Rc = 175 mm
Dd = 604 mm = Rd = 302 mm
AB =290 mm
σ = 84 Nmm2
τ = 40 Mpa = 40 Nmm2
Θc = 80o
Wd = 810 N
Θc = 72o
Wc = 108 N
Km = 2
Kt = 2
Daya yang ditransmisikan
P x 60 = T2πN
P = 㷠Ƽi诺嫠Ėsup3㷠胚嫠闹ĖoĖ
= 36738 Kw
Karena Torsi kebawah di C dan di D sama Maka gayatangensialdigearC
FtC = 孽捏宁 =
㷠Ƽi诺嫠Ėsup3嫠行闹
= 1337 N
Ftcrsquo = 嫠ƼƼ行虐纽c嫠m
=4327 N
Gaya total kebawah di C = Ftc + Wc=4327 N + 108 N = 4435 N
Gaya tangensial gear D
FtD = 孽捏拧 =
㷠Ƽi诺嫠Ėsup3ƼĖ㷠 = 7748 N
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
40
Ftdrsquo = 行行im虐纽c嫠Ė
= 行行imĖ嫠om = 4612 N
Gaya total kebawah di C = FtD + WD=4612 N + 810 N = 5422 N
Maka RAdan RB = Reaksipada A dan B
RA + RB = 5422 N + 4435 N
= 9857 N
Momen di A
RB x 290 = 5422 x 205 + 4435 x 85
RB = 嫠嫠嫠嫠闹嫠Ė嫩Ƽ行ok行闹㷠kĖ
RB = 5133 N
RA = 9857 ndash 5133 = 4724 N
BM di C
MC = RA x 85
= 4724 x 85
= 401540Nmm
BM di D
MD = RB x 85
= 5133 x 85
= 436305Nmm
Maximum bending momen
M = MD = 436305Nmm
A
C D
B120
290
RB RA
5422 N 4435 N
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
41
MomenPuntirEquivalent
Te = 税ῨKmxM邹sup2十ῨKtxT邹sup2 = 税Ῠ2x4h6h05邹㷠 十Ῠ2x2h4≯10Ƽ邹sup2 = 税76x10嫠嫠 十219x10嫠嫠
= 税979x10嫠Ė
= 989 x 10闹 Nmm
989 x 10闹 Nmm = 气嫠o xτxdsup3
dsup3 = 1129275
d asymp 50 mm
untuk Equivalent bending momen ( Me)
Me = 嫠㷠 揍KmxM 十税ῨKwxM邹㷠十ῨKtxT邹] = 嫠㷠 揍Ῠ2x4h6h05邹十9890000] = 嫠㷠 1861610
= 930805Nmm
930805 Nmm= 气Ƽ㷠 xσbxdsup3
dsup3 = 1129275
d = 48 mm
darikedua diameter tersebutdiambil yang paling besar
d = 50 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa poros pada mesin
dengan diameter 65 mm aman karena melebihi diameter yang diperlukan
yaitu 50 mm Namun sebaiknya diameter poros yang digunakan adalah 60
mm tidak terlalu besar melebihi 50 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
42
3
A B
C D
120
290
A C
BD
A
A
A C D
B
B
D CB
C D
(a) Space Diagram
(e) BM Diagram
(d) NFD
(c) SFD
(b) Torsi Diagram 234x103 Nmm
436305 Nmm 401540 Nmm
4435N 5422N
5113 N 4724 N
Gambar 33DesainPorosRoda Gigi Pinion Dengan Gear
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
43
35 Menentukan Dimensi pasak
Pasakdigunakanuntukmenahangaya geser antara poros dengan rol
maupun poros dengan gear Bahanpasakterbuatdari ST 42
kekuatanbahandiketahuikekuatangesersebesar τ=40
Nmm2dankekuatantariksebesar
σ= 70 Nmm2
1 Kekuatanijin pasak
- Tegangantarikmaksimumpasak
σu = 70 Nmm2
σmax =σy
= 40 Nmm2
- Tegangangesermaksimumpasak
τ max = 嫠㷠σ max
= 嫠㷠40 Nmm㷠
= 20 Nmm㷠
2 Diameter poros diketahui 50 mm dari tabel didapat
w = 16 mm
t = 10mm
dan bila diketahui T = l x w x τ x 焦d = l x 16 x 42 x
a迷d = 16800 l N mm(i)
dan juga T = 靳學恘 x τ x 焦米 =
靳學恘 x 42 x a迷米 = 103 x 學迷恘N铰铰d (ii)
maka dari persamaan (i) dan (ii) didapat
l = 學迷米學迷恘梗铰铰d學恘密迷迷抈铰铰 = 61 31 mm
dan bila diketahui T = l x 缴d x σ x
焦d = l x 學迷d x 70 x
a迷d = 87510 l N mm(iii)
maka dari persamaan (ii) dan (iii) didapat
l = 學迷米學迷恘梗铰铰d密蜜a學迷抈铰铰 = 1177 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
44
maka dimensi pasak adalah w = 16 mm t = 10 mm l = 1177 mm
351 Lubangpasak
Proses penggefrasisan untuk lubangpasakw = 16 mm t = 10 mm l =
1177 mm dengan menggunakan 2 mata frais diameter 5 mm dan 16 mm dua
tahap Bahan poros baja ST 34 Sebelum proses pengefraisan terlebih dahulu
pastikan matafrais tidak dalam keadaan rusak
1 Waktu pengerjaan dengan mata frais 5 mm
Putaran (n) = 150 rpm
Sr = 018
Kedalaman (l) = 10 mm
Waktu untuk sekali pengefraisan
Tm =nSr
ld
30 +
=ĖƼ闹嫩ƼĖ嫠m嫠闹Ė
= 0167 menit
Pengefraisan dilakukan di 4 titik sehingga waktu pengefraisan
= 4 x 0167
= 0668 menit
Waktu setting = 5 menit
Waktu pengefraisan untuk mata frais 5 mm adalah 0668 + 5 = 5668menit
2 Waktu pengefraisan 16 mm dengan mata frais28 mm
Putaran (n) = 150 rpm
Sr = 018
Kedalaman(l) = 10 mm
Waktu untuk sekali pengefraisan
Tm =nSr
ld
30 +
=ĖƼ㷠闹嫩ƼĖ嫠m嫠闹Ė= 038 menit
Pengefraisan dilakukan di 4 titik sehingga waktu pengefraisan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
45
= 4 x 038
= 152 menit
Waktu setting = 5 menit
Waktu pengerjaan untuk mata frais 5 mm adalah 152 + 5 = 652 menit
Waktu total pengerjaan untuk pengefraisan lubang pasak= 12188 menit
atau 13 menit
36 Desain untuk rumah bearing
Untuk diameter bearing 40 mm diameter bor 17 mm lebar bearing 12
mm Dengan no bearing 203 hasil ini didapat dari tabel bearing maka tebal rumah
bearing adalah
Diketahui 逛 = 60 mm ( jarak antar baut)
w = 9465 N
σ ( tegangan bending cast iron) = 15 N桂桂㷠
棍实顺h灌逛2 σ l
棍实顺h94656021512
棍实radic47h25
t = 2175 mm
Untuk diameter bearing 50 mm diameter bor 20 mm lebar bearing 15
mm Dengan nomor bearing 304 hasil ini didapat dari tabel bearing maka tebal
rumah bearing adalah
Diketahui
a =70 mm ( jarak antar baut)
w = 1134 N
σ ( tegangan bending cast iron) = 15 N桂桂㷠
棍实顺h灌逛2 σ l
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
46
棍实顺h11h47021515
棍实税5292
t = 23 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa rumah bearing yang ada pada mesin adalah aman dengan tebal 25 mm
37 Perhitungan Las
Pengelasan yang ada pada kontruksi alat ini terbagi menjadi 2 jenis
untuk bagian rangka adalah las sudut dan las V menggunakan las listrik
Perhitungan kekuatan las pada sambungan tepi padarangka dengan tebal plat 10
mm panjang pengelasan 500 mm sehingga untuk memperhitungkan kekuatan las
ditentukan A dengan
A = 10mm sin 45 500 mm
= 10mm 0707 500 mm
= 3535 mm2
Elektroda yang digunakan E 6013
E 60 = Kekuatan tarik terendah setelah dilaskan adalah 60000 psi atau 420
Nmm2
1 = Posisi pengelasan mendatar vertical atas kepala dan horizontal
3 = Jenis listrik adalah DC poloaritas bolik (DC+) diameter elektroda 5 mm
arus 230 ndash 270 A tegangan 27-29 V
Tegangan yang terjadi pada sambungan adalah
Fmax = ƼĖĖ铺km嫠㷠
= 14715 N
AF max
=s
353551471 N
=s
= 0416 Nmm2
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
47
Tegangan tarik ijin las (st)
st = 05 s ijin
= 05 420 Nmm2
= 210 Nmm2
Karena s pengelasan lts ijin maka pengelasan aman
38 MenentukanKapasitasPenggilasanBatangSorghum
Kapsitaspenggilasan = keliling roll x jumlahputaran
= 2 π r x 40 Rpm
= 2 π 0105 x 40 Rpm
= 26376 mmenit
Kapasitas = kapasitaspenggilasan x beratsorghum x jumlahbatangsorghum
= 263 x 0125 kgm x 10
= 6594 Kgmenit x 60
= 3956 Kgjam
Atau 4000 Kgjam
Makakapasitasmesinpemerasbatangsorghuminiadalah 4000 Kgjam
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
48
BAB IV
PROSES PEMBUATAN ALAT 41 Pembuatan Mesin
Mesin ini dibuat atas kerjasama antara mahasiswa Teknik Universitas
Sebelas Maret dengan bengkel mesin Universitas Sebelas Maret Untuk
menyelesaikannya dibutuhkan waktu 3 bulan dan untuk pengetesan mesin
membutuhkan waktu 1 minggu
411 BahanYang Digunakan
a Dua buah rol dengan diameter 200 mm dan sebuah rol dengan diameter
250 mm sebagai penggilas
b Besi plat dengan tebal 10mm sebagai tempat penghantar nira dan
sorghum
c Besi profil U ukuran 150 x 38 x 38 mm sebagai rangka dan landasan
d Kayu jati ukuran 150 mm x 200 mm sebagai landasan mesin
e Kuningan plat sebagai bantalan geser metal
f Bearing
g Baut M 14 dan M 12 sebagai pengunci bantalan
h Besi diameter 60 mm dan 50 mm sebagai poros
412 Alat Yang Dibutuhkan
a Gergaji
b Mesin bubut
c Mesin bor
d Mesin gerinda
e Mesin las
f Meteran
g Siku mistar baja
h Amplas
i Catthinner
j Kapur
k kuas
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
49
413 Peta Operasi Kerja
Peta operasi kerja adalah Peta Kerja yang menggunakan urutan kerja
dengan jalan membagi pekerjaan tersebut kedalam elemen-elemen operasi
secara detail
Peta Operasi Kerja Pembuatan Roda Gigi dan Roll
Poros Roda Gigi 1 amp 2 Poros Rol 3 4 amp 5 Roda gigi
0-1 0-1 0-1
0-2 0-2 0-2
1-1
1-2
1-3
1-2
1-1
1-1
Di ukur dengan sket match
Operasi Bubut
Pemeriksaan ukuran
0-3
0-4
0-3
0-4
0-3
0-5
Di ukur dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan ukuran
Pembuatan cetakan
Pemeriksaan ukuran
Operasi pengecoran
Di ukur dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan ukuran
Pemeriksaan ukuran
Pemeriksaan ukuran
Operasi mesin bor
Pemeriksaan ukuran
0-4
Operasi mesin gerinda
Pemeriksaan ukuran
1-2
Dirakit
0-5
Proses Perlakuan panas
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
50
Resume
Langkah Kerja Pembuatan Poros Roda Gigi 1 amp 2
- Operasi 1 Proses pengukuran dengan sket match poros yang akan
Dibubut menandainya sesuai dengan ukuran masing-
masing poros
- Operasi 2 Proses pembubutan pada ujung kanan sepanjang 300 mm
dari diameter 70 mm menjadi diameter 65 mm
- Pemeriksaan 1 Diperiksa ukurannya
- Operasi 3 Mengukur dengan menggunakan sket match
- Operasi 4 Dilakukan proses pembubutan pada ujung kiri sepanjang
250 mm dari diameter 70 mm menjadi diameter 65 mm
- Pemeriksaan 2 Diperiksa ukurannya
- Operasi 5 Proses pengefraisan sepanjang 50 mm dengan kedalaman
7mm
- Pemeriksaan 3 Diperiksa ukurannya
Poses pengerjaan
Bahan cast iron grade 15 Oslash70 panjang 555 mm
1 Mengambil bahan dan perlengkapan mesin bubut
2 Mengecek ukuran bahan dan alat bantu yang diperlukan
3 Mempersiapkan mesin bubut dan perlengkapan yang lainya
4 Menyeting pahat dan putaran mesin bubut
5 Menyekam benda kerja sepanjang 180 mm
6 Membubut rata permukaan ujung benda kerja
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
51
7 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadiOslash 65 mm
sepanjang 500 mm
8 Membalik benda kerja
9 Menyekam benda kerja sepanjang 220 mm
10 Memfacing benda kerja sampai benda kerja berukuran panjang 550 mm
11 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadiOslash65 mm
sepanjang250 mm
12 Menganti pahat rata dengan pahat alur
13 Membubut alur benda kerja dengan posisi pahat alur 50 mm dari ujung
benda kerja sedalam 95 mm
14 Mengganti pahat alur dengan pahat rata
15 Melepas benda kerja
Poses pengerjaan
Bahan cast iron grade 15 Oslash 70 panjang 310 mm
1 Mengambil bahan dan perlengkapan mesin bubut
2 Mengecek ukuran bahan dan alat bantu yang diperlukan
3 Mempersiapkan mesin bubut dan perlengkapan yang lainya
4 Menyeting pahat dan putaran mesin bubut
5 Menyekam benda kerja sepanjang 100 mm
6 Membubut rata permukaan ujung benda kerja
7 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadi Oslash 65 mm
sepanjang 150 mm
8 Membalik benda kerja
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
52
9 Menyekam benda kerja sepanjang100 mm
10 Memfacing benda kerja sampai benda kerja berukuran panjang 300 mm
11 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadi Oslash65 mm
sepanjang 160 mm
12 Mengganti pahat rata dengan pahat alur
13 Membubut alur benda kerja dengan posisi pahat alur 50 mm dari ujung
benda kerja sepanjang 78 mm sedalam 95 mm
14 Mengganti pahat alur dengan pahat rata
15 Melepas benda kerja
Langkah Kerja Pembuatan Roda Gigi
- Operasi 1 Proses pengukuran dengan sket match dan meteran untuk
roda gigi yang akan dibuat
- Operasi 2 Proses pembuatan cetakan negative sesuai dengan ukuran
masing-masing roda gigi yang akan dibuat
- Pemeriksaan 1 Diperiksa ukurannya
- Operasi 3 Proses pengecoran dan pembentukan roda gigi
- Operasi 4 Proses penghalusan setelah proses pengecoran
- Operasi 5 Proses perlakuan panas dengan penambahan kadar carbon
untuk meningkatkan tingkat kekerasannya
- Pemeriksaan 2 Diperiksa ukurannya
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
53
Proses pengecoran untuk pembuatan Puli dan Roda Gigi
Gambar 41 Roda gigi lurus
a) Proses awal pembuatan cetakan ini dilakukan dengan terlebih dahulu
membuat model atau Pola dengan posisi model berada pada kedua
bagian cetakan yakni drag dan cope maka model dibuat dari dua keping
kayu (papan) yang digabungkandengan model yang berbentuk bundar
b) Pengerjaan berikutnya ialah pembuatan inti dimana inti (teras) ini dibuat
dari pasir cetak dari jenis Pasir minyak atau pasir kwarsa dengan
campuran minyak nabati
d) Urutan pekerjaan yang harus dilakukan dan dipersiapkan sebelum
pengisian pasir kedalam rangka cetak antara lain
- Menyiapkan plat (papan) landasan
- Tempatkan rangka cetak diatas papan untuk cetakan bawah (drag)
dengan pola inti (kayu) untuk kedudukan inti (teras) pasir
e) Pengisian pasir kedalam rangka cetak
f) Pembuatan saluran dengan cara memasangkan saluran secara tegak lurus
g) Pekerjaan berikutnya ialah menempatkan kembali rangka cetak yakni
menggabungkan kedua cetakan (drag dan cope) pada benda bulat
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
54
simetris ini sebenarnya tidak terlalu sulit dimana yang paling penting
adalah penempatan posisi kedudukan Intinya telah ditempatkan ditengah-
tengah rangka cetak dengan memposisikan lubang cope pada inti serta
posisi pen pengarah dari rangka cetak dalam keadaan sejajar maka posisi
rongga sudah sejajar
h) Proses penuangan merupakan proses yang menentukan keberhasilan
dalam pembentukan benda kerja oleh karena itu didalam pelaksanaannya
harus dilakukan secara hati-hati terutama dalam memperlakukan cetakan
ini Dan yang paling penting lagi dalam proses penuangan ini ialah faktor
keselamatan kerja alat-alat keselamatan kerja seperti sarung tangan
sepatu kaca mata dan lain-lain hendaknya sangat diperhatikan
Gambar 42 Proses penuangan ( Hardi Sujana 2008 )
Langkah Kerja Pembuatan Rumah Bantalan
- Operasi 1 Pengukuran benda kerja untuk rumah bantalan dengan
ukuran 100 mm x 100 mm
- Operasi 2 Proses pemotongan dengan menggunakan mesin las sesuai
dengan yangdirencanakan
- Operasi 3 Pengerjaan penghalusan bekas potongan las dengan
gerinda tangan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
55
- Pemeriksaan 1 Dilakukan pemeriksaan ukuran rumah bantalan
- Operasi 4 Pada bagian rangka yang sudah dilasdiberi tanda titik dan
dibor dengan menggunakan bor tangan untuk menjadi
diameter 80 mm
- Operasi 6 Pemeriksaan ukuran lubang yang telah di bor
Proses Perakitan Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum
Perakitan merupakan tahap terakhir dalam proses perancangan dan
pembuatan suatu mesin atau alat dimana suatu cara atau tindakan untuk
menempatkan dan memasang bagian-bagian dari suatu mesin yang digabung dari
satu kesatuan menurut pasangannya sehingga akan menjadi perakitan mesin yang
siap digunakan sesuai dengan fungsi yang direncanakan
Sebelum melakukan perakitan hendaknya memperhatikan beberapa hal sebagai
berikut
1 Komponen-komponen yang akan dirakit telah selesai dikerjakan dan telah
siap ukuran sesuai perencanaan
2 Komponen-komponen standar siap pakai ataupun dipasangkan
3 Mengetahui jumlah yang akan dirakit dan mengetahui cara pemasangannya
4 Mengetahui tempat dan urutan pemasangan dari masing-masing komponen
yang tersedia
5 Menyiapkan semua alat-alat bantu untuk proses perakitan
Langkah kerja
1 Memasang rol ke- 1 ke- 2 dan ke- 3 pada rangka yang pada kedua
ujungnya terlebih dahulu dipasang bantalan
2 Memasang roda gigi pada poros rol 1 2 dan 3 kemudian dipasak
3 Memasang roda gigi pada sisi luar poros rol kemudian dipasak
4 Memasang poros transmisi pada rangka yang kedua ujungnya dipasangi
bantalan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
56
5 Memasang puli roda gigi pinion dan roda gigi pada poros transmisi
kemudian dipasak
6 Mengecek semua kondisi sambungan dan pergerakan dari roda-roda gigi
42 Perawatan Alat
Perawatan adalah suatu kegiatan atau pekerjaan yang bertujuan untuk
memperpanjang umur mesin Dengan adanya perawatan diharapkan mesin dapat
selalu dalam kondisi siap pakai dan bekerja dengan baik Jenis perawatan tersebut
adalah mengupayakan pencegahan kerusakan sedini mungkin dengan cara
perawatan secara rutin maupun secara berkala
Adapun alasan-alasan yang mendasari diperlukannya perawatan adalah
a Mesin lebih tahan lama dan berfungsi dengan baik
b Menghindari kerusakan sedini mungkin
c Mengurangi penggantian komponen yang rusak dikarenakan sering
dalam pemakaian
Pemeliharaan alat ini mencakup seluruh rangkaian dan komponen mesin pemeras
sorghum yang meliputi
1 Poros dan Rol
Hal-hal yang perlu dilakukan dalam pemeliharaan poros dan rol adalah
a Rol setelah selesai digunakan dibersihkan dari sisa-sisa kotoran dan cairan
yang masih menempel
b Antara poros dan bearing diberi pelumas agar dapat berputar dengan lancar
2 Roda gigi
Hal-hal yang dilakukan untuk perawatan roda gigi
a Melumasi roda gigi tersebut supaya gesekannya dapat lebih halus dan
tidak cepat aus
b Setiap selesai digunakan roda gigi harus dibersihkan dan dicek untuk
mengetahui keadaan gigi-giginya
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
57
3 Rangka
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan rangka adalah
a Mengecat rangka untuk menghindari karat dan keropos
b Membersihkan rangka setelah digunakan untuk menggilas tebu
c Memeriksa sambungan las pada rangka secara berkala
4 Bantalan
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan bantalan
a Melumasi bantalan dengan grease
b Dalam penggunaan apabila perputaran poros dan rol terasa berat dan
suaranya agak kasar maka harus dicek keadaan bantalannya masih dalam
keadaan baik atau tidak
5 Puli dan sabuk
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan puli dan sabuk
a Memeriksa sabuk sebelum digunakan untuk memeras batang sorghum
b Setelah selesai digunakan membersihkan puli dan sabuk dari kotoran dan
debu
6 Diesel
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan diesel
a Mengecek selalu kondisi air pendingin pada mesin diesel
b Mengecek putaran mesin diesel apakah stabil atau tidaknya bila tidak
segera melakukan pengecekan mesin diesel secara menyeluruh
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
58
43 Analisa Biaya Komponen Mesin
Tabel 41 a Biaya Komponen Mesin
No Jenis Komponen Jumlah Harga satuan (Rp)
Harga (Rp)
1 Gear Oslash 20 l = 15 cm 3 30 kg 20000 kg 1800000 2 Gear Oslash 10 l = 10 cm 2 40 kg 20000 kg 1600000 3 Pulley Oslash 100 l = 15 cm 1 100 kg 20000 kg 2000000 4 Gear Oslash 80 l = 15 cm 1 120 kg 20000 kg 2400000 5 Gear Oslash 60 l = 15 cm 1 80 kg 20000 kg 1600000 6 Roller Oslash 20 p = 35 cm 2 60 kg 20000 kg 2400000 7 Roller Oslash 22 l = 15 cm 1 80 kg 20000 kg 1600000 8 Poros penggerak roda gigi 2 20 kg 20000 kg 800000 9 Poros roller 3 15 kg 20000 kg 900000 10 Pasak p=15x1x1 cm 1022000 220000
11 Baut Oslash 26 mm Baut besar untuk dudukan
8 10000 80000
12 Baut Oslash 26 mm Baut pengunci roller
4 15000 60000
13 Plat U p= 10x6x1cm 10m 70000 700000
14 Baut Oslash 22 mm Baut pengunci roda gigi
8 10000 80000
15 Baut Oslash 24 mm Baut penyetel horisontal
2 15000 30000
16 Bearing roller Oslash 40 mm 680000 480000 17 Bearing gear Oslash 50 mm 2 110000 220000 18 Bantalan jati 1000000
19 Beaya Transport mesin dari kudus
750000
20 Beaya lain-lain 250000 Total dana 18980000
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
59
b Honor Teknisi
No Nama Anggaran Waktu Biaya (Rp)
Total (Rp)
1 Honor Teknisi pembuatan 3 buah roller (1 orang )
1 bulan 600000 600000
2 Honor Teknisi pembuatan 5 buah roda gigi pinion (1orang )
2 minggu
600000 600000
3 Honor Teknisi pembuatan 2 buah roda gigi besar (1 orang )
2 minggu
500000 500000
4 Honor Teknisi pembuatan 1 buah pulley (1 orang )
2 minggu
300000 300000
5 Honor Teknisi pembuatan 3 buah mantel roller (1 orang )
3 minggu
1200000 1200000
Total 3200000
Biaya total pembuatan mesin pemeras batang sorghum
Biaya teknisi Rp 320000000
Biaya komponen mesin Rp 1898000000 +
Rp 2218000000
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
60
BAB V
PENUTUP
51 Kesimpulan
Dari hasil Re-Kalkulasi Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum ini
dapat disimpulkan
1 Mesin pemeras batang sorghum ini bekerja dengan menggunakan
penggerak diesel dengan daya 24 hP dan putaran 1420 Rpm
2 Mesin Pemeras Batang Sorghum ini memiliki kapasitas 4000 kgjam
3 Total biaya untuk membuat Mesin Pemeras Batang Sorghum sebesar
Rp22180000-
4 Mesin Pemeras Batang Sorghum ini memiliki tiga buah roller dengan
putaran 40 Rpm dan tiga tingkatan sistem transmisi dengan tiga buah
poros penyangga
52 Saran
Terkait dengan referensi dan data yang didapat masih kurang maka
perhitungan dilakukan dengan asumsi data sehingga bila dilakukan perhitungan
ulang jawaban yangdiasumsikan masih kurang akurat dan kurang tepat
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
61
DAFTAR PUSTAKA
J E Shigley dan Larry D M 1995 ldquoPerancanaan Teknik Mesinrdquo jilid II Edisi
keempat ErlanggaJakarta
Jutz H dan Scharkus E 1996 ldquo Westerman Table for The Metal Traderdquo New
Delhi Weley Eastern Limited
Khurmi RS amp Gupta JK 2002 Machine DesignSCHadamp Company LTD
Ram Nagar-New Delhi
Popov EP 1996 Mekanika Teknik (Machine of Material) Erlangga Jakarta
Sato T dan N Sugiarto H 1994 ldquoMenggambar Mesin Menurut Standart Isordquo PT
Pradya Paramita jakarta
Sularso dan Suga K 1987 Dasar dan PemilihanElemenMesin Cetakankeenam
PradnyaParamitha Jakarta
KenyonWdanGinting D 1985 Dasar-dasarPengelasanErlangga Jakarta
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
38
Gambar 32DesainPorosPulidanRoda Gigi Pinion
B C D
110 270
A C
BD
A
A
A
C D
B
B
D C
B
CD
(a) Space Diagram
(e) BM Diagram
(d) NFD
(c) SFD
(b) Torsi Diagram 234x103 Nmm
1241845Nmm
3048155Nmm
3924 N 106635 N
112895 N 277105 N
A B
110
Pinion Puli
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
39
DesainPorosRoda Gigi Pinion Dengan Gear
Diketahui T = 234x103Nmm
N = 150 Rpm
AC = 85 mm
BD = 85 mm
Dc = 215 mm = Rc = 175 mm
Dd = 604 mm = Rd = 302 mm
AB =290 mm
σ = 84 Nmm2
τ = 40 Mpa = 40 Nmm2
Θc = 80o
Wd = 810 N
Θc = 72o
Wc = 108 N
Km = 2
Kt = 2
Daya yang ditransmisikan
P x 60 = T2πN
P = 㷠Ƽi诺嫠Ėsup3㷠胚嫠闹ĖoĖ
= 36738 Kw
Karena Torsi kebawah di C dan di D sama Maka gayatangensialdigearC
FtC = 孽捏宁 =
㷠Ƽi诺嫠Ėsup3嫠行闹
= 1337 N
Ftcrsquo = 嫠ƼƼ行虐纽c嫠m
=4327 N
Gaya total kebawah di C = Ftc + Wc=4327 N + 108 N = 4435 N
Gaya tangensial gear D
FtD = 孽捏拧 =
㷠Ƽi诺嫠Ėsup3ƼĖ㷠 = 7748 N
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
40
Ftdrsquo = 行行im虐纽c嫠Ė
= 行行imĖ嫠om = 4612 N
Gaya total kebawah di C = FtD + WD=4612 N + 810 N = 5422 N
Maka RAdan RB = Reaksipada A dan B
RA + RB = 5422 N + 4435 N
= 9857 N
Momen di A
RB x 290 = 5422 x 205 + 4435 x 85
RB = 嫠嫠嫠嫠闹嫠Ė嫩Ƽ行ok行闹㷠kĖ
RB = 5133 N
RA = 9857 ndash 5133 = 4724 N
BM di C
MC = RA x 85
= 4724 x 85
= 401540Nmm
BM di D
MD = RB x 85
= 5133 x 85
= 436305Nmm
Maximum bending momen
M = MD = 436305Nmm
A
C D
B120
290
RB RA
5422 N 4435 N
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
41
MomenPuntirEquivalent
Te = 税ῨKmxM邹sup2十ῨKtxT邹sup2 = 税Ῠ2x4h6h05邹㷠 十Ῠ2x2h4≯10Ƽ邹sup2 = 税76x10嫠嫠 十219x10嫠嫠
= 税979x10嫠Ė
= 989 x 10闹 Nmm
989 x 10闹 Nmm = 气嫠o xτxdsup3
dsup3 = 1129275
d asymp 50 mm
untuk Equivalent bending momen ( Me)
Me = 嫠㷠 揍KmxM 十税ῨKwxM邹㷠十ῨKtxT邹] = 嫠㷠 揍Ῠ2x4h6h05邹十9890000] = 嫠㷠 1861610
= 930805Nmm
930805 Nmm= 气Ƽ㷠 xσbxdsup3
dsup3 = 1129275
d = 48 mm
darikedua diameter tersebutdiambil yang paling besar
d = 50 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa poros pada mesin
dengan diameter 65 mm aman karena melebihi diameter yang diperlukan
yaitu 50 mm Namun sebaiknya diameter poros yang digunakan adalah 60
mm tidak terlalu besar melebihi 50 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
42
3
A B
C D
120
290
A C
BD
A
A
A C D
B
B
D CB
C D
(a) Space Diagram
(e) BM Diagram
(d) NFD
(c) SFD
(b) Torsi Diagram 234x103 Nmm
436305 Nmm 401540 Nmm
4435N 5422N
5113 N 4724 N
Gambar 33DesainPorosRoda Gigi Pinion Dengan Gear
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
43
35 Menentukan Dimensi pasak
Pasakdigunakanuntukmenahangaya geser antara poros dengan rol
maupun poros dengan gear Bahanpasakterbuatdari ST 42
kekuatanbahandiketahuikekuatangesersebesar τ=40
Nmm2dankekuatantariksebesar
σ= 70 Nmm2
1 Kekuatanijin pasak
- Tegangantarikmaksimumpasak
σu = 70 Nmm2
σmax =σy
= 40 Nmm2
- Tegangangesermaksimumpasak
τ max = 嫠㷠σ max
= 嫠㷠40 Nmm㷠
= 20 Nmm㷠
2 Diameter poros diketahui 50 mm dari tabel didapat
w = 16 mm
t = 10mm
dan bila diketahui T = l x w x τ x 焦d = l x 16 x 42 x
a迷d = 16800 l N mm(i)
dan juga T = 靳學恘 x τ x 焦米 =
靳學恘 x 42 x a迷米 = 103 x 學迷恘N铰铰d (ii)
maka dari persamaan (i) dan (ii) didapat
l = 學迷米學迷恘梗铰铰d學恘密迷迷抈铰铰 = 61 31 mm
dan bila diketahui T = l x 缴d x σ x
焦d = l x 學迷d x 70 x
a迷d = 87510 l N mm(iii)
maka dari persamaan (ii) dan (iii) didapat
l = 學迷米學迷恘梗铰铰d密蜜a學迷抈铰铰 = 1177 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
44
maka dimensi pasak adalah w = 16 mm t = 10 mm l = 1177 mm
351 Lubangpasak
Proses penggefrasisan untuk lubangpasakw = 16 mm t = 10 mm l =
1177 mm dengan menggunakan 2 mata frais diameter 5 mm dan 16 mm dua
tahap Bahan poros baja ST 34 Sebelum proses pengefraisan terlebih dahulu
pastikan matafrais tidak dalam keadaan rusak
1 Waktu pengerjaan dengan mata frais 5 mm
Putaran (n) = 150 rpm
Sr = 018
Kedalaman (l) = 10 mm
Waktu untuk sekali pengefraisan
Tm =nSr
ld
30 +
=ĖƼ闹嫩ƼĖ嫠m嫠闹Ė
= 0167 menit
Pengefraisan dilakukan di 4 titik sehingga waktu pengefraisan
= 4 x 0167
= 0668 menit
Waktu setting = 5 menit
Waktu pengefraisan untuk mata frais 5 mm adalah 0668 + 5 = 5668menit
2 Waktu pengefraisan 16 mm dengan mata frais28 mm
Putaran (n) = 150 rpm
Sr = 018
Kedalaman(l) = 10 mm
Waktu untuk sekali pengefraisan
Tm =nSr
ld
30 +
=ĖƼ㷠闹嫩ƼĖ嫠m嫠闹Ė= 038 menit
Pengefraisan dilakukan di 4 titik sehingga waktu pengefraisan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
45
= 4 x 038
= 152 menit
Waktu setting = 5 menit
Waktu pengerjaan untuk mata frais 5 mm adalah 152 + 5 = 652 menit
Waktu total pengerjaan untuk pengefraisan lubang pasak= 12188 menit
atau 13 menit
36 Desain untuk rumah bearing
Untuk diameter bearing 40 mm diameter bor 17 mm lebar bearing 12
mm Dengan no bearing 203 hasil ini didapat dari tabel bearing maka tebal rumah
bearing adalah
Diketahui 逛 = 60 mm ( jarak antar baut)
w = 9465 N
σ ( tegangan bending cast iron) = 15 N桂桂㷠
棍实顺h灌逛2 σ l
棍实顺h94656021512
棍实radic47h25
t = 2175 mm
Untuk diameter bearing 50 mm diameter bor 20 mm lebar bearing 15
mm Dengan nomor bearing 304 hasil ini didapat dari tabel bearing maka tebal
rumah bearing adalah
Diketahui
a =70 mm ( jarak antar baut)
w = 1134 N
σ ( tegangan bending cast iron) = 15 N桂桂㷠
棍实顺h灌逛2 σ l
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
46
棍实顺h11h47021515
棍实税5292
t = 23 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa rumah bearing yang ada pada mesin adalah aman dengan tebal 25 mm
37 Perhitungan Las
Pengelasan yang ada pada kontruksi alat ini terbagi menjadi 2 jenis
untuk bagian rangka adalah las sudut dan las V menggunakan las listrik
Perhitungan kekuatan las pada sambungan tepi padarangka dengan tebal plat 10
mm panjang pengelasan 500 mm sehingga untuk memperhitungkan kekuatan las
ditentukan A dengan
A = 10mm sin 45 500 mm
= 10mm 0707 500 mm
= 3535 mm2
Elektroda yang digunakan E 6013
E 60 = Kekuatan tarik terendah setelah dilaskan adalah 60000 psi atau 420
Nmm2
1 = Posisi pengelasan mendatar vertical atas kepala dan horizontal
3 = Jenis listrik adalah DC poloaritas bolik (DC+) diameter elektroda 5 mm
arus 230 ndash 270 A tegangan 27-29 V
Tegangan yang terjadi pada sambungan adalah
Fmax = ƼĖĖ铺km嫠㷠
= 14715 N
AF max
=s
353551471 N
=s
= 0416 Nmm2
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
47
Tegangan tarik ijin las (st)
st = 05 s ijin
= 05 420 Nmm2
= 210 Nmm2
Karena s pengelasan lts ijin maka pengelasan aman
38 MenentukanKapasitasPenggilasanBatangSorghum
Kapsitaspenggilasan = keliling roll x jumlahputaran
= 2 π r x 40 Rpm
= 2 π 0105 x 40 Rpm
= 26376 mmenit
Kapasitas = kapasitaspenggilasan x beratsorghum x jumlahbatangsorghum
= 263 x 0125 kgm x 10
= 6594 Kgmenit x 60
= 3956 Kgjam
Atau 4000 Kgjam
Makakapasitasmesinpemerasbatangsorghuminiadalah 4000 Kgjam
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
48
BAB IV
PROSES PEMBUATAN ALAT 41 Pembuatan Mesin
Mesin ini dibuat atas kerjasama antara mahasiswa Teknik Universitas
Sebelas Maret dengan bengkel mesin Universitas Sebelas Maret Untuk
menyelesaikannya dibutuhkan waktu 3 bulan dan untuk pengetesan mesin
membutuhkan waktu 1 minggu
411 BahanYang Digunakan
a Dua buah rol dengan diameter 200 mm dan sebuah rol dengan diameter
250 mm sebagai penggilas
b Besi plat dengan tebal 10mm sebagai tempat penghantar nira dan
sorghum
c Besi profil U ukuran 150 x 38 x 38 mm sebagai rangka dan landasan
d Kayu jati ukuran 150 mm x 200 mm sebagai landasan mesin
e Kuningan plat sebagai bantalan geser metal
f Bearing
g Baut M 14 dan M 12 sebagai pengunci bantalan
h Besi diameter 60 mm dan 50 mm sebagai poros
412 Alat Yang Dibutuhkan
a Gergaji
b Mesin bubut
c Mesin bor
d Mesin gerinda
e Mesin las
f Meteran
g Siku mistar baja
h Amplas
i Catthinner
j Kapur
k kuas
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
49
413 Peta Operasi Kerja
Peta operasi kerja adalah Peta Kerja yang menggunakan urutan kerja
dengan jalan membagi pekerjaan tersebut kedalam elemen-elemen operasi
secara detail
Peta Operasi Kerja Pembuatan Roda Gigi dan Roll
Poros Roda Gigi 1 amp 2 Poros Rol 3 4 amp 5 Roda gigi
0-1 0-1 0-1
0-2 0-2 0-2
1-1
1-2
1-3
1-2
1-1
1-1
Di ukur dengan sket match
Operasi Bubut
Pemeriksaan ukuran
0-3
0-4
0-3
0-4
0-3
0-5
Di ukur dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan ukuran
Pembuatan cetakan
Pemeriksaan ukuran
Operasi pengecoran
Di ukur dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan ukuran
Pemeriksaan ukuran
Pemeriksaan ukuran
Operasi mesin bor
Pemeriksaan ukuran
0-4
Operasi mesin gerinda
Pemeriksaan ukuran
1-2
Dirakit
0-5
Proses Perlakuan panas
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
50
Resume
Langkah Kerja Pembuatan Poros Roda Gigi 1 amp 2
- Operasi 1 Proses pengukuran dengan sket match poros yang akan
Dibubut menandainya sesuai dengan ukuran masing-
masing poros
- Operasi 2 Proses pembubutan pada ujung kanan sepanjang 300 mm
dari diameter 70 mm menjadi diameter 65 mm
- Pemeriksaan 1 Diperiksa ukurannya
- Operasi 3 Mengukur dengan menggunakan sket match
- Operasi 4 Dilakukan proses pembubutan pada ujung kiri sepanjang
250 mm dari diameter 70 mm menjadi diameter 65 mm
- Pemeriksaan 2 Diperiksa ukurannya
- Operasi 5 Proses pengefraisan sepanjang 50 mm dengan kedalaman
7mm
- Pemeriksaan 3 Diperiksa ukurannya
Poses pengerjaan
Bahan cast iron grade 15 Oslash70 panjang 555 mm
1 Mengambil bahan dan perlengkapan mesin bubut
2 Mengecek ukuran bahan dan alat bantu yang diperlukan
3 Mempersiapkan mesin bubut dan perlengkapan yang lainya
4 Menyeting pahat dan putaran mesin bubut
5 Menyekam benda kerja sepanjang 180 mm
6 Membubut rata permukaan ujung benda kerja
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
51
7 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadiOslash 65 mm
sepanjang 500 mm
8 Membalik benda kerja
9 Menyekam benda kerja sepanjang 220 mm
10 Memfacing benda kerja sampai benda kerja berukuran panjang 550 mm
11 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadiOslash65 mm
sepanjang250 mm
12 Menganti pahat rata dengan pahat alur
13 Membubut alur benda kerja dengan posisi pahat alur 50 mm dari ujung
benda kerja sedalam 95 mm
14 Mengganti pahat alur dengan pahat rata
15 Melepas benda kerja
Poses pengerjaan
Bahan cast iron grade 15 Oslash 70 panjang 310 mm
1 Mengambil bahan dan perlengkapan mesin bubut
2 Mengecek ukuran bahan dan alat bantu yang diperlukan
3 Mempersiapkan mesin bubut dan perlengkapan yang lainya
4 Menyeting pahat dan putaran mesin bubut
5 Menyekam benda kerja sepanjang 100 mm
6 Membubut rata permukaan ujung benda kerja
7 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadi Oslash 65 mm
sepanjang 150 mm
8 Membalik benda kerja
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
52
9 Menyekam benda kerja sepanjang100 mm
10 Memfacing benda kerja sampai benda kerja berukuran panjang 300 mm
11 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadi Oslash65 mm
sepanjang 160 mm
12 Mengganti pahat rata dengan pahat alur
13 Membubut alur benda kerja dengan posisi pahat alur 50 mm dari ujung
benda kerja sepanjang 78 mm sedalam 95 mm
14 Mengganti pahat alur dengan pahat rata
15 Melepas benda kerja
Langkah Kerja Pembuatan Roda Gigi
- Operasi 1 Proses pengukuran dengan sket match dan meteran untuk
roda gigi yang akan dibuat
- Operasi 2 Proses pembuatan cetakan negative sesuai dengan ukuran
masing-masing roda gigi yang akan dibuat
- Pemeriksaan 1 Diperiksa ukurannya
- Operasi 3 Proses pengecoran dan pembentukan roda gigi
- Operasi 4 Proses penghalusan setelah proses pengecoran
- Operasi 5 Proses perlakuan panas dengan penambahan kadar carbon
untuk meningkatkan tingkat kekerasannya
- Pemeriksaan 2 Diperiksa ukurannya
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
53
Proses pengecoran untuk pembuatan Puli dan Roda Gigi
Gambar 41 Roda gigi lurus
a) Proses awal pembuatan cetakan ini dilakukan dengan terlebih dahulu
membuat model atau Pola dengan posisi model berada pada kedua
bagian cetakan yakni drag dan cope maka model dibuat dari dua keping
kayu (papan) yang digabungkandengan model yang berbentuk bundar
b) Pengerjaan berikutnya ialah pembuatan inti dimana inti (teras) ini dibuat
dari pasir cetak dari jenis Pasir minyak atau pasir kwarsa dengan
campuran minyak nabati
d) Urutan pekerjaan yang harus dilakukan dan dipersiapkan sebelum
pengisian pasir kedalam rangka cetak antara lain
- Menyiapkan plat (papan) landasan
- Tempatkan rangka cetak diatas papan untuk cetakan bawah (drag)
dengan pola inti (kayu) untuk kedudukan inti (teras) pasir
e) Pengisian pasir kedalam rangka cetak
f) Pembuatan saluran dengan cara memasangkan saluran secara tegak lurus
g) Pekerjaan berikutnya ialah menempatkan kembali rangka cetak yakni
menggabungkan kedua cetakan (drag dan cope) pada benda bulat
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
54
simetris ini sebenarnya tidak terlalu sulit dimana yang paling penting
adalah penempatan posisi kedudukan Intinya telah ditempatkan ditengah-
tengah rangka cetak dengan memposisikan lubang cope pada inti serta
posisi pen pengarah dari rangka cetak dalam keadaan sejajar maka posisi
rongga sudah sejajar
h) Proses penuangan merupakan proses yang menentukan keberhasilan
dalam pembentukan benda kerja oleh karena itu didalam pelaksanaannya
harus dilakukan secara hati-hati terutama dalam memperlakukan cetakan
ini Dan yang paling penting lagi dalam proses penuangan ini ialah faktor
keselamatan kerja alat-alat keselamatan kerja seperti sarung tangan
sepatu kaca mata dan lain-lain hendaknya sangat diperhatikan
Gambar 42 Proses penuangan ( Hardi Sujana 2008 )
Langkah Kerja Pembuatan Rumah Bantalan
- Operasi 1 Pengukuran benda kerja untuk rumah bantalan dengan
ukuran 100 mm x 100 mm
- Operasi 2 Proses pemotongan dengan menggunakan mesin las sesuai
dengan yangdirencanakan
- Operasi 3 Pengerjaan penghalusan bekas potongan las dengan
gerinda tangan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
55
- Pemeriksaan 1 Dilakukan pemeriksaan ukuran rumah bantalan
- Operasi 4 Pada bagian rangka yang sudah dilasdiberi tanda titik dan
dibor dengan menggunakan bor tangan untuk menjadi
diameter 80 mm
- Operasi 6 Pemeriksaan ukuran lubang yang telah di bor
Proses Perakitan Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum
Perakitan merupakan tahap terakhir dalam proses perancangan dan
pembuatan suatu mesin atau alat dimana suatu cara atau tindakan untuk
menempatkan dan memasang bagian-bagian dari suatu mesin yang digabung dari
satu kesatuan menurut pasangannya sehingga akan menjadi perakitan mesin yang
siap digunakan sesuai dengan fungsi yang direncanakan
Sebelum melakukan perakitan hendaknya memperhatikan beberapa hal sebagai
berikut
1 Komponen-komponen yang akan dirakit telah selesai dikerjakan dan telah
siap ukuran sesuai perencanaan
2 Komponen-komponen standar siap pakai ataupun dipasangkan
3 Mengetahui jumlah yang akan dirakit dan mengetahui cara pemasangannya
4 Mengetahui tempat dan urutan pemasangan dari masing-masing komponen
yang tersedia
5 Menyiapkan semua alat-alat bantu untuk proses perakitan
Langkah kerja
1 Memasang rol ke- 1 ke- 2 dan ke- 3 pada rangka yang pada kedua
ujungnya terlebih dahulu dipasang bantalan
2 Memasang roda gigi pada poros rol 1 2 dan 3 kemudian dipasak
3 Memasang roda gigi pada sisi luar poros rol kemudian dipasak
4 Memasang poros transmisi pada rangka yang kedua ujungnya dipasangi
bantalan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
56
5 Memasang puli roda gigi pinion dan roda gigi pada poros transmisi
kemudian dipasak
6 Mengecek semua kondisi sambungan dan pergerakan dari roda-roda gigi
42 Perawatan Alat
Perawatan adalah suatu kegiatan atau pekerjaan yang bertujuan untuk
memperpanjang umur mesin Dengan adanya perawatan diharapkan mesin dapat
selalu dalam kondisi siap pakai dan bekerja dengan baik Jenis perawatan tersebut
adalah mengupayakan pencegahan kerusakan sedini mungkin dengan cara
perawatan secara rutin maupun secara berkala
Adapun alasan-alasan yang mendasari diperlukannya perawatan adalah
a Mesin lebih tahan lama dan berfungsi dengan baik
b Menghindari kerusakan sedini mungkin
c Mengurangi penggantian komponen yang rusak dikarenakan sering
dalam pemakaian
Pemeliharaan alat ini mencakup seluruh rangkaian dan komponen mesin pemeras
sorghum yang meliputi
1 Poros dan Rol
Hal-hal yang perlu dilakukan dalam pemeliharaan poros dan rol adalah
a Rol setelah selesai digunakan dibersihkan dari sisa-sisa kotoran dan cairan
yang masih menempel
b Antara poros dan bearing diberi pelumas agar dapat berputar dengan lancar
2 Roda gigi
Hal-hal yang dilakukan untuk perawatan roda gigi
a Melumasi roda gigi tersebut supaya gesekannya dapat lebih halus dan
tidak cepat aus
b Setiap selesai digunakan roda gigi harus dibersihkan dan dicek untuk
mengetahui keadaan gigi-giginya
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
57
3 Rangka
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan rangka adalah
a Mengecat rangka untuk menghindari karat dan keropos
b Membersihkan rangka setelah digunakan untuk menggilas tebu
c Memeriksa sambungan las pada rangka secara berkala
4 Bantalan
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan bantalan
a Melumasi bantalan dengan grease
b Dalam penggunaan apabila perputaran poros dan rol terasa berat dan
suaranya agak kasar maka harus dicek keadaan bantalannya masih dalam
keadaan baik atau tidak
5 Puli dan sabuk
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan puli dan sabuk
a Memeriksa sabuk sebelum digunakan untuk memeras batang sorghum
b Setelah selesai digunakan membersihkan puli dan sabuk dari kotoran dan
debu
6 Diesel
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan diesel
a Mengecek selalu kondisi air pendingin pada mesin diesel
b Mengecek putaran mesin diesel apakah stabil atau tidaknya bila tidak
segera melakukan pengecekan mesin diesel secara menyeluruh
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
58
43 Analisa Biaya Komponen Mesin
Tabel 41 a Biaya Komponen Mesin
No Jenis Komponen Jumlah Harga satuan (Rp)
Harga (Rp)
1 Gear Oslash 20 l = 15 cm 3 30 kg 20000 kg 1800000 2 Gear Oslash 10 l = 10 cm 2 40 kg 20000 kg 1600000 3 Pulley Oslash 100 l = 15 cm 1 100 kg 20000 kg 2000000 4 Gear Oslash 80 l = 15 cm 1 120 kg 20000 kg 2400000 5 Gear Oslash 60 l = 15 cm 1 80 kg 20000 kg 1600000 6 Roller Oslash 20 p = 35 cm 2 60 kg 20000 kg 2400000 7 Roller Oslash 22 l = 15 cm 1 80 kg 20000 kg 1600000 8 Poros penggerak roda gigi 2 20 kg 20000 kg 800000 9 Poros roller 3 15 kg 20000 kg 900000 10 Pasak p=15x1x1 cm 1022000 220000
11 Baut Oslash 26 mm Baut besar untuk dudukan
8 10000 80000
12 Baut Oslash 26 mm Baut pengunci roller
4 15000 60000
13 Plat U p= 10x6x1cm 10m 70000 700000
14 Baut Oslash 22 mm Baut pengunci roda gigi
8 10000 80000
15 Baut Oslash 24 mm Baut penyetel horisontal
2 15000 30000
16 Bearing roller Oslash 40 mm 680000 480000 17 Bearing gear Oslash 50 mm 2 110000 220000 18 Bantalan jati 1000000
19 Beaya Transport mesin dari kudus
750000
20 Beaya lain-lain 250000 Total dana 18980000
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
59
b Honor Teknisi
No Nama Anggaran Waktu Biaya (Rp)
Total (Rp)
1 Honor Teknisi pembuatan 3 buah roller (1 orang )
1 bulan 600000 600000
2 Honor Teknisi pembuatan 5 buah roda gigi pinion (1orang )
2 minggu
600000 600000
3 Honor Teknisi pembuatan 2 buah roda gigi besar (1 orang )
2 minggu
500000 500000
4 Honor Teknisi pembuatan 1 buah pulley (1 orang )
2 minggu
300000 300000
5 Honor Teknisi pembuatan 3 buah mantel roller (1 orang )
3 minggu
1200000 1200000
Total 3200000
Biaya total pembuatan mesin pemeras batang sorghum
Biaya teknisi Rp 320000000
Biaya komponen mesin Rp 1898000000 +
Rp 2218000000
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
60
BAB V
PENUTUP
51 Kesimpulan
Dari hasil Re-Kalkulasi Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum ini
dapat disimpulkan
1 Mesin pemeras batang sorghum ini bekerja dengan menggunakan
penggerak diesel dengan daya 24 hP dan putaran 1420 Rpm
2 Mesin Pemeras Batang Sorghum ini memiliki kapasitas 4000 kgjam
3 Total biaya untuk membuat Mesin Pemeras Batang Sorghum sebesar
Rp22180000-
4 Mesin Pemeras Batang Sorghum ini memiliki tiga buah roller dengan
putaran 40 Rpm dan tiga tingkatan sistem transmisi dengan tiga buah
poros penyangga
52 Saran
Terkait dengan referensi dan data yang didapat masih kurang maka
perhitungan dilakukan dengan asumsi data sehingga bila dilakukan perhitungan
ulang jawaban yangdiasumsikan masih kurang akurat dan kurang tepat
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
61
DAFTAR PUSTAKA
J E Shigley dan Larry D M 1995 ldquoPerancanaan Teknik Mesinrdquo jilid II Edisi
keempat ErlanggaJakarta
Jutz H dan Scharkus E 1996 ldquo Westerman Table for The Metal Traderdquo New
Delhi Weley Eastern Limited
Khurmi RS amp Gupta JK 2002 Machine DesignSCHadamp Company LTD
Ram Nagar-New Delhi
Popov EP 1996 Mekanika Teknik (Machine of Material) Erlangga Jakarta
Sato T dan N Sugiarto H 1994 ldquoMenggambar Mesin Menurut Standart Isordquo PT
Pradya Paramita jakarta
Sularso dan Suga K 1987 Dasar dan PemilihanElemenMesin Cetakankeenam
PradnyaParamitha Jakarta
KenyonWdanGinting D 1985 Dasar-dasarPengelasanErlangga Jakarta
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
39
DesainPorosRoda Gigi Pinion Dengan Gear
Diketahui T = 234x103Nmm
N = 150 Rpm
AC = 85 mm
BD = 85 mm
Dc = 215 mm = Rc = 175 mm
Dd = 604 mm = Rd = 302 mm
AB =290 mm
σ = 84 Nmm2
τ = 40 Mpa = 40 Nmm2
Θc = 80o
Wd = 810 N
Θc = 72o
Wc = 108 N
Km = 2
Kt = 2
Daya yang ditransmisikan
P x 60 = T2πN
P = 㷠Ƽi诺嫠Ėsup3㷠胚嫠闹ĖoĖ
= 36738 Kw
Karena Torsi kebawah di C dan di D sama Maka gayatangensialdigearC
FtC = 孽捏宁 =
㷠Ƽi诺嫠Ėsup3嫠行闹
= 1337 N
Ftcrsquo = 嫠ƼƼ行虐纽c嫠m
=4327 N
Gaya total kebawah di C = Ftc + Wc=4327 N + 108 N = 4435 N
Gaya tangensial gear D
FtD = 孽捏拧 =
㷠Ƽi诺嫠Ėsup3ƼĖ㷠 = 7748 N
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
40
Ftdrsquo = 行行im虐纽c嫠Ė
= 行行imĖ嫠om = 4612 N
Gaya total kebawah di C = FtD + WD=4612 N + 810 N = 5422 N
Maka RAdan RB = Reaksipada A dan B
RA + RB = 5422 N + 4435 N
= 9857 N
Momen di A
RB x 290 = 5422 x 205 + 4435 x 85
RB = 嫠嫠嫠嫠闹嫠Ė嫩Ƽ行ok行闹㷠kĖ
RB = 5133 N
RA = 9857 ndash 5133 = 4724 N
BM di C
MC = RA x 85
= 4724 x 85
= 401540Nmm
BM di D
MD = RB x 85
= 5133 x 85
= 436305Nmm
Maximum bending momen
M = MD = 436305Nmm
A
C D
B120
290
RB RA
5422 N 4435 N
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
41
MomenPuntirEquivalent
Te = 税ῨKmxM邹sup2十ῨKtxT邹sup2 = 税Ῠ2x4h6h05邹㷠 十Ῠ2x2h4≯10Ƽ邹sup2 = 税76x10嫠嫠 十219x10嫠嫠
= 税979x10嫠Ė
= 989 x 10闹 Nmm
989 x 10闹 Nmm = 气嫠o xτxdsup3
dsup3 = 1129275
d asymp 50 mm
untuk Equivalent bending momen ( Me)
Me = 嫠㷠 揍KmxM 十税ῨKwxM邹㷠十ῨKtxT邹] = 嫠㷠 揍Ῠ2x4h6h05邹十9890000] = 嫠㷠 1861610
= 930805Nmm
930805 Nmm= 气Ƽ㷠 xσbxdsup3
dsup3 = 1129275
d = 48 mm
darikedua diameter tersebutdiambil yang paling besar
d = 50 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa poros pada mesin
dengan diameter 65 mm aman karena melebihi diameter yang diperlukan
yaitu 50 mm Namun sebaiknya diameter poros yang digunakan adalah 60
mm tidak terlalu besar melebihi 50 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
42
3
A B
C D
120
290
A C
BD
A
A
A C D
B
B
D CB
C D
(a) Space Diagram
(e) BM Diagram
(d) NFD
(c) SFD
(b) Torsi Diagram 234x103 Nmm
436305 Nmm 401540 Nmm
4435N 5422N
5113 N 4724 N
Gambar 33DesainPorosRoda Gigi Pinion Dengan Gear
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
43
35 Menentukan Dimensi pasak
Pasakdigunakanuntukmenahangaya geser antara poros dengan rol
maupun poros dengan gear Bahanpasakterbuatdari ST 42
kekuatanbahandiketahuikekuatangesersebesar τ=40
Nmm2dankekuatantariksebesar
σ= 70 Nmm2
1 Kekuatanijin pasak
- Tegangantarikmaksimumpasak
σu = 70 Nmm2
σmax =σy
= 40 Nmm2
- Tegangangesermaksimumpasak
τ max = 嫠㷠σ max
= 嫠㷠40 Nmm㷠
= 20 Nmm㷠
2 Diameter poros diketahui 50 mm dari tabel didapat
w = 16 mm
t = 10mm
dan bila diketahui T = l x w x τ x 焦d = l x 16 x 42 x
a迷d = 16800 l N mm(i)
dan juga T = 靳學恘 x τ x 焦米 =
靳學恘 x 42 x a迷米 = 103 x 學迷恘N铰铰d (ii)
maka dari persamaan (i) dan (ii) didapat
l = 學迷米學迷恘梗铰铰d學恘密迷迷抈铰铰 = 61 31 mm
dan bila diketahui T = l x 缴d x σ x
焦d = l x 學迷d x 70 x
a迷d = 87510 l N mm(iii)
maka dari persamaan (ii) dan (iii) didapat
l = 學迷米學迷恘梗铰铰d密蜜a學迷抈铰铰 = 1177 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
44
maka dimensi pasak adalah w = 16 mm t = 10 mm l = 1177 mm
351 Lubangpasak
Proses penggefrasisan untuk lubangpasakw = 16 mm t = 10 mm l =
1177 mm dengan menggunakan 2 mata frais diameter 5 mm dan 16 mm dua
tahap Bahan poros baja ST 34 Sebelum proses pengefraisan terlebih dahulu
pastikan matafrais tidak dalam keadaan rusak
1 Waktu pengerjaan dengan mata frais 5 mm
Putaran (n) = 150 rpm
Sr = 018
Kedalaman (l) = 10 mm
Waktu untuk sekali pengefraisan
Tm =nSr
ld
30 +
=ĖƼ闹嫩ƼĖ嫠m嫠闹Ė
= 0167 menit
Pengefraisan dilakukan di 4 titik sehingga waktu pengefraisan
= 4 x 0167
= 0668 menit
Waktu setting = 5 menit
Waktu pengefraisan untuk mata frais 5 mm adalah 0668 + 5 = 5668menit
2 Waktu pengefraisan 16 mm dengan mata frais28 mm
Putaran (n) = 150 rpm
Sr = 018
Kedalaman(l) = 10 mm
Waktu untuk sekali pengefraisan
Tm =nSr
ld
30 +
=ĖƼ㷠闹嫩ƼĖ嫠m嫠闹Ė= 038 menit
Pengefraisan dilakukan di 4 titik sehingga waktu pengefraisan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
45
= 4 x 038
= 152 menit
Waktu setting = 5 menit
Waktu pengerjaan untuk mata frais 5 mm adalah 152 + 5 = 652 menit
Waktu total pengerjaan untuk pengefraisan lubang pasak= 12188 menit
atau 13 menit
36 Desain untuk rumah bearing
Untuk diameter bearing 40 mm diameter bor 17 mm lebar bearing 12
mm Dengan no bearing 203 hasil ini didapat dari tabel bearing maka tebal rumah
bearing adalah
Diketahui 逛 = 60 mm ( jarak antar baut)
w = 9465 N
σ ( tegangan bending cast iron) = 15 N桂桂㷠
棍实顺h灌逛2 σ l
棍实顺h94656021512
棍实radic47h25
t = 2175 mm
Untuk diameter bearing 50 mm diameter bor 20 mm lebar bearing 15
mm Dengan nomor bearing 304 hasil ini didapat dari tabel bearing maka tebal
rumah bearing adalah
Diketahui
a =70 mm ( jarak antar baut)
w = 1134 N
σ ( tegangan bending cast iron) = 15 N桂桂㷠
棍实顺h灌逛2 σ l
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
46
棍实顺h11h47021515
棍实税5292
t = 23 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa rumah bearing yang ada pada mesin adalah aman dengan tebal 25 mm
37 Perhitungan Las
Pengelasan yang ada pada kontruksi alat ini terbagi menjadi 2 jenis
untuk bagian rangka adalah las sudut dan las V menggunakan las listrik
Perhitungan kekuatan las pada sambungan tepi padarangka dengan tebal plat 10
mm panjang pengelasan 500 mm sehingga untuk memperhitungkan kekuatan las
ditentukan A dengan
A = 10mm sin 45 500 mm
= 10mm 0707 500 mm
= 3535 mm2
Elektroda yang digunakan E 6013
E 60 = Kekuatan tarik terendah setelah dilaskan adalah 60000 psi atau 420
Nmm2
1 = Posisi pengelasan mendatar vertical atas kepala dan horizontal
3 = Jenis listrik adalah DC poloaritas bolik (DC+) diameter elektroda 5 mm
arus 230 ndash 270 A tegangan 27-29 V
Tegangan yang terjadi pada sambungan adalah
Fmax = ƼĖĖ铺km嫠㷠
= 14715 N
AF max
=s
353551471 N
=s
= 0416 Nmm2
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
47
Tegangan tarik ijin las (st)
st = 05 s ijin
= 05 420 Nmm2
= 210 Nmm2
Karena s pengelasan lts ijin maka pengelasan aman
38 MenentukanKapasitasPenggilasanBatangSorghum
Kapsitaspenggilasan = keliling roll x jumlahputaran
= 2 π r x 40 Rpm
= 2 π 0105 x 40 Rpm
= 26376 mmenit
Kapasitas = kapasitaspenggilasan x beratsorghum x jumlahbatangsorghum
= 263 x 0125 kgm x 10
= 6594 Kgmenit x 60
= 3956 Kgjam
Atau 4000 Kgjam
Makakapasitasmesinpemerasbatangsorghuminiadalah 4000 Kgjam
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
48
BAB IV
PROSES PEMBUATAN ALAT 41 Pembuatan Mesin
Mesin ini dibuat atas kerjasama antara mahasiswa Teknik Universitas
Sebelas Maret dengan bengkel mesin Universitas Sebelas Maret Untuk
menyelesaikannya dibutuhkan waktu 3 bulan dan untuk pengetesan mesin
membutuhkan waktu 1 minggu
411 BahanYang Digunakan
a Dua buah rol dengan diameter 200 mm dan sebuah rol dengan diameter
250 mm sebagai penggilas
b Besi plat dengan tebal 10mm sebagai tempat penghantar nira dan
sorghum
c Besi profil U ukuran 150 x 38 x 38 mm sebagai rangka dan landasan
d Kayu jati ukuran 150 mm x 200 mm sebagai landasan mesin
e Kuningan plat sebagai bantalan geser metal
f Bearing
g Baut M 14 dan M 12 sebagai pengunci bantalan
h Besi diameter 60 mm dan 50 mm sebagai poros
412 Alat Yang Dibutuhkan
a Gergaji
b Mesin bubut
c Mesin bor
d Mesin gerinda
e Mesin las
f Meteran
g Siku mistar baja
h Amplas
i Catthinner
j Kapur
k kuas
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
49
413 Peta Operasi Kerja
Peta operasi kerja adalah Peta Kerja yang menggunakan urutan kerja
dengan jalan membagi pekerjaan tersebut kedalam elemen-elemen operasi
secara detail
Peta Operasi Kerja Pembuatan Roda Gigi dan Roll
Poros Roda Gigi 1 amp 2 Poros Rol 3 4 amp 5 Roda gigi
0-1 0-1 0-1
0-2 0-2 0-2
1-1
1-2
1-3
1-2
1-1
1-1
Di ukur dengan sket match
Operasi Bubut
Pemeriksaan ukuran
0-3
0-4
0-3
0-4
0-3
0-5
Di ukur dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan ukuran
Pembuatan cetakan
Pemeriksaan ukuran
Operasi pengecoran
Di ukur dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan ukuran
Pemeriksaan ukuran
Pemeriksaan ukuran
Operasi mesin bor
Pemeriksaan ukuran
0-4
Operasi mesin gerinda
Pemeriksaan ukuran
1-2
Dirakit
0-5
Proses Perlakuan panas
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
50
Resume
Langkah Kerja Pembuatan Poros Roda Gigi 1 amp 2
- Operasi 1 Proses pengukuran dengan sket match poros yang akan
Dibubut menandainya sesuai dengan ukuran masing-
masing poros
- Operasi 2 Proses pembubutan pada ujung kanan sepanjang 300 mm
dari diameter 70 mm menjadi diameter 65 mm
- Pemeriksaan 1 Diperiksa ukurannya
- Operasi 3 Mengukur dengan menggunakan sket match
- Operasi 4 Dilakukan proses pembubutan pada ujung kiri sepanjang
250 mm dari diameter 70 mm menjadi diameter 65 mm
- Pemeriksaan 2 Diperiksa ukurannya
- Operasi 5 Proses pengefraisan sepanjang 50 mm dengan kedalaman
7mm
- Pemeriksaan 3 Diperiksa ukurannya
Poses pengerjaan
Bahan cast iron grade 15 Oslash70 panjang 555 mm
1 Mengambil bahan dan perlengkapan mesin bubut
2 Mengecek ukuran bahan dan alat bantu yang diperlukan
3 Mempersiapkan mesin bubut dan perlengkapan yang lainya
4 Menyeting pahat dan putaran mesin bubut
5 Menyekam benda kerja sepanjang 180 mm
6 Membubut rata permukaan ujung benda kerja
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
51
7 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadiOslash 65 mm
sepanjang 500 mm
8 Membalik benda kerja
9 Menyekam benda kerja sepanjang 220 mm
10 Memfacing benda kerja sampai benda kerja berukuran panjang 550 mm
11 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadiOslash65 mm
sepanjang250 mm
12 Menganti pahat rata dengan pahat alur
13 Membubut alur benda kerja dengan posisi pahat alur 50 mm dari ujung
benda kerja sedalam 95 mm
14 Mengganti pahat alur dengan pahat rata
15 Melepas benda kerja
Poses pengerjaan
Bahan cast iron grade 15 Oslash 70 panjang 310 mm
1 Mengambil bahan dan perlengkapan mesin bubut
2 Mengecek ukuran bahan dan alat bantu yang diperlukan
3 Mempersiapkan mesin bubut dan perlengkapan yang lainya
4 Menyeting pahat dan putaran mesin bubut
5 Menyekam benda kerja sepanjang 100 mm
6 Membubut rata permukaan ujung benda kerja
7 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadi Oslash 65 mm
sepanjang 150 mm
8 Membalik benda kerja
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
52
9 Menyekam benda kerja sepanjang100 mm
10 Memfacing benda kerja sampai benda kerja berukuran panjang 300 mm
11 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadi Oslash65 mm
sepanjang 160 mm
12 Mengganti pahat rata dengan pahat alur
13 Membubut alur benda kerja dengan posisi pahat alur 50 mm dari ujung
benda kerja sepanjang 78 mm sedalam 95 mm
14 Mengganti pahat alur dengan pahat rata
15 Melepas benda kerja
Langkah Kerja Pembuatan Roda Gigi
- Operasi 1 Proses pengukuran dengan sket match dan meteran untuk
roda gigi yang akan dibuat
- Operasi 2 Proses pembuatan cetakan negative sesuai dengan ukuran
masing-masing roda gigi yang akan dibuat
- Pemeriksaan 1 Diperiksa ukurannya
- Operasi 3 Proses pengecoran dan pembentukan roda gigi
- Operasi 4 Proses penghalusan setelah proses pengecoran
- Operasi 5 Proses perlakuan panas dengan penambahan kadar carbon
untuk meningkatkan tingkat kekerasannya
- Pemeriksaan 2 Diperiksa ukurannya
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
53
Proses pengecoran untuk pembuatan Puli dan Roda Gigi
Gambar 41 Roda gigi lurus
a) Proses awal pembuatan cetakan ini dilakukan dengan terlebih dahulu
membuat model atau Pola dengan posisi model berada pada kedua
bagian cetakan yakni drag dan cope maka model dibuat dari dua keping
kayu (papan) yang digabungkandengan model yang berbentuk bundar
b) Pengerjaan berikutnya ialah pembuatan inti dimana inti (teras) ini dibuat
dari pasir cetak dari jenis Pasir minyak atau pasir kwarsa dengan
campuran minyak nabati
d) Urutan pekerjaan yang harus dilakukan dan dipersiapkan sebelum
pengisian pasir kedalam rangka cetak antara lain
- Menyiapkan plat (papan) landasan
- Tempatkan rangka cetak diatas papan untuk cetakan bawah (drag)
dengan pola inti (kayu) untuk kedudukan inti (teras) pasir
e) Pengisian pasir kedalam rangka cetak
f) Pembuatan saluran dengan cara memasangkan saluran secara tegak lurus
g) Pekerjaan berikutnya ialah menempatkan kembali rangka cetak yakni
menggabungkan kedua cetakan (drag dan cope) pada benda bulat
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
54
simetris ini sebenarnya tidak terlalu sulit dimana yang paling penting
adalah penempatan posisi kedudukan Intinya telah ditempatkan ditengah-
tengah rangka cetak dengan memposisikan lubang cope pada inti serta
posisi pen pengarah dari rangka cetak dalam keadaan sejajar maka posisi
rongga sudah sejajar
h) Proses penuangan merupakan proses yang menentukan keberhasilan
dalam pembentukan benda kerja oleh karena itu didalam pelaksanaannya
harus dilakukan secara hati-hati terutama dalam memperlakukan cetakan
ini Dan yang paling penting lagi dalam proses penuangan ini ialah faktor
keselamatan kerja alat-alat keselamatan kerja seperti sarung tangan
sepatu kaca mata dan lain-lain hendaknya sangat diperhatikan
Gambar 42 Proses penuangan ( Hardi Sujana 2008 )
Langkah Kerja Pembuatan Rumah Bantalan
- Operasi 1 Pengukuran benda kerja untuk rumah bantalan dengan
ukuran 100 mm x 100 mm
- Operasi 2 Proses pemotongan dengan menggunakan mesin las sesuai
dengan yangdirencanakan
- Operasi 3 Pengerjaan penghalusan bekas potongan las dengan
gerinda tangan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
55
- Pemeriksaan 1 Dilakukan pemeriksaan ukuran rumah bantalan
- Operasi 4 Pada bagian rangka yang sudah dilasdiberi tanda titik dan
dibor dengan menggunakan bor tangan untuk menjadi
diameter 80 mm
- Operasi 6 Pemeriksaan ukuran lubang yang telah di bor
Proses Perakitan Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum
Perakitan merupakan tahap terakhir dalam proses perancangan dan
pembuatan suatu mesin atau alat dimana suatu cara atau tindakan untuk
menempatkan dan memasang bagian-bagian dari suatu mesin yang digabung dari
satu kesatuan menurut pasangannya sehingga akan menjadi perakitan mesin yang
siap digunakan sesuai dengan fungsi yang direncanakan
Sebelum melakukan perakitan hendaknya memperhatikan beberapa hal sebagai
berikut
1 Komponen-komponen yang akan dirakit telah selesai dikerjakan dan telah
siap ukuran sesuai perencanaan
2 Komponen-komponen standar siap pakai ataupun dipasangkan
3 Mengetahui jumlah yang akan dirakit dan mengetahui cara pemasangannya
4 Mengetahui tempat dan urutan pemasangan dari masing-masing komponen
yang tersedia
5 Menyiapkan semua alat-alat bantu untuk proses perakitan
Langkah kerja
1 Memasang rol ke- 1 ke- 2 dan ke- 3 pada rangka yang pada kedua
ujungnya terlebih dahulu dipasang bantalan
2 Memasang roda gigi pada poros rol 1 2 dan 3 kemudian dipasak
3 Memasang roda gigi pada sisi luar poros rol kemudian dipasak
4 Memasang poros transmisi pada rangka yang kedua ujungnya dipasangi
bantalan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
56
5 Memasang puli roda gigi pinion dan roda gigi pada poros transmisi
kemudian dipasak
6 Mengecek semua kondisi sambungan dan pergerakan dari roda-roda gigi
42 Perawatan Alat
Perawatan adalah suatu kegiatan atau pekerjaan yang bertujuan untuk
memperpanjang umur mesin Dengan adanya perawatan diharapkan mesin dapat
selalu dalam kondisi siap pakai dan bekerja dengan baik Jenis perawatan tersebut
adalah mengupayakan pencegahan kerusakan sedini mungkin dengan cara
perawatan secara rutin maupun secara berkala
Adapun alasan-alasan yang mendasari diperlukannya perawatan adalah
a Mesin lebih tahan lama dan berfungsi dengan baik
b Menghindari kerusakan sedini mungkin
c Mengurangi penggantian komponen yang rusak dikarenakan sering
dalam pemakaian
Pemeliharaan alat ini mencakup seluruh rangkaian dan komponen mesin pemeras
sorghum yang meliputi
1 Poros dan Rol
Hal-hal yang perlu dilakukan dalam pemeliharaan poros dan rol adalah
a Rol setelah selesai digunakan dibersihkan dari sisa-sisa kotoran dan cairan
yang masih menempel
b Antara poros dan bearing diberi pelumas agar dapat berputar dengan lancar
2 Roda gigi
Hal-hal yang dilakukan untuk perawatan roda gigi
a Melumasi roda gigi tersebut supaya gesekannya dapat lebih halus dan
tidak cepat aus
b Setiap selesai digunakan roda gigi harus dibersihkan dan dicek untuk
mengetahui keadaan gigi-giginya
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
57
3 Rangka
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan rangka adalah
a Mengecat rangka untuk menghindari karat dan keropos
b Membersihkan rangka setelah digunakan untuk menggilas tebu
c Memeriksa sambungan las pada rangka secara berkala
4 Bantalan
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan bantalan
a Melumasi bantalan dengan grease
b Dalam penggunaan apabila perputaran poros dan rol terasa berat dan
suaranya agak kasar maka harus dicek keadaan bantalannya masih dalam
keadaan baik atau tidak
5 Puli dan sabuk
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan puli dan sabuk
a Memeriksa sabuk sebelum digunakan untuk memeras batang sorghum
b Setelah selesai digunakan membersihkan puli dan sabuk dari kotoran dan
debu
6 Diesel
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan diesel
a Mengecek selalu kondisi air pendingin pada mesin diesel
b Mengecek putaran mesin diesel apakah stabil atau tidaknya bila tidak
segera melakukan pengecekan mesin diesel secara menyeluruh
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
58
43 Analisa Biaya Komponen Mesin
Tabel 41 a Biaya Komponen Mesin
No Jenis Komponen Jumlah Harga satuan (Rp)
Harga (Rp)
1 Gear Oslash 20 l = 15 cm 3 30 kg 20000 kg 1800000 2 Gear Oslash 10 l = 10 cm 2 40 kg 20000 kg 1600000 3 Pulley Oslash 100 l = 15 cm 1 100 kg 20000 kg 2000000 4 Gear Oslash 80 l = 15 cm 1 120 kg 20000 kg 2400000 5 Gear Oslash 60 l = 15 cm 1 80 kg 20000 kg 1600000 6 Roller Oslash 20 p = 35 cm 2 60 kg 20000 kg 2400000 7 Roller Oslash 22 l = 15 cm 1 80 kg 20000 kg 1600000 8 Poros penggerak roda gigi 2 20 kg 20000 kg 800000 9 Poros roller 3 15 kg 20000 kg 900000 10 Pasak p=15x1x1 cm 1022000 220000
11 Baut Oslash 26 mm Baut besar untuk dudukan
8 10000 80000
12 Baut Oslash 26 mm Baut pengunci roller
4 15000 60000
13 Plat U p= 10x6x1cm 10m 70000 700000
14 Baut Oslash 22 mm Baut pengunci roda gigi
8 10000 80000
15 Baut Oslash 24 mm Baut penyetel horisontal
2 15000 30000
16 Bearing roller Oslash 40 mm 680000 480000 17 Bearing gear Oslash 50 mm 2 110000 220000 18 Bantalan jati 1000000
19 Beaya Transport mesin dari kudus
750000
20 Beaya lain-lain 250000 Total dana 18980000
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
59
b Honor Teknisi
No Nama Anggaran Waktu Biaya (Rp)
Total (Rp)
1 Honor Teknisi pembuatan 3 buah roller (1 orang )
1 bulan 600000 600000
2 Honor Teknisi pembuatan 5 buah roda gigi pinion (1orang )
2 minggu
600000 600000
3 Honor Teknisi pembuatan 2 buah roda gigi besar (1 orang )
2 minggu
500000 500000
4 Honor Teknisi pembuatan 1 buah pulley (1 orang )
2 minggu
300000 300000
5 Honor Teknisi pembuatan 3 buah mantel roller (1 orang )
3 minggu
1200000 1200000
Total 3200000
Biaya total pembuatan mesin pemeras batang sorghum
Biaya teknisi Rp 320000000
Biaya komponen mesin Rp 1898000000 +
Rp 2218000000
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
60
BAB V
PENUTUP
51 Kesimpulan
Dari hasil Re-Kalkulasi Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum ini
dapat disimpulkan
1 Mesin pemeras batang sorghum ini bekerja dengan menggunakan
penggerak diesel dengan daya 24 hP dan putaran 1420 Rpm
2 Mesin Pemeras Batang Sorghum ini memiliki kapasitas 4000 kgjam
3 Total biaya untuk membuat Mesin Pemeras Batang Sorghum sebesar
Rp22180000-
4 Mesin Pemeras Batang Sorghum ini memiliki tiga buah roller dengan
putaran 40 Rpm dan tiga tingkatan sistem transmisi dengan tiga buah
poros penyangga
52 Saran
Terkait dengan referensi dan data yang didapat masih kurang maka
perhitungan dilakukan dengan asumsi data sehingga bila dilakukan perhitungan
ulang jawaban yangdiasumsikan masih kurang akurat dan kurang tepat
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
61
DAFTAR PUSTAKA
J E Shigley dan Larry D M 1995 ldquoPerancanaan Teknik Mesinrdquo jilid II Edisi
keempat ErlanggaJakarta
Jutz H dan Scharkus E 1996 ldquo Westerman Table for The Metal Traderdquo New
Delhi Weley Eastern Limited
Khurmi RS amp Gupta JK 2002 Machine DesignSCHadamp Company LTD
Ram Nagar-New Delhi
Popov EP 1996 Mekanika Teknik (Machine of Material) Erlangga Jakarta
Sato T dan N Sugiarto H 1994 ldquoMenggambar Mesin Menurut Standart Isordquo PT
Pradya Paramita jakarta
Sularso dan Suga K 1987 Dasar dan PemilihanElemenMesin Cetakankeenam
PradnyaParamitha Jakarta
KenyonWdanGinting D 1985 Dasar-dasarPengelasanErlangga Jakarta
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
40
Ftdrsquo = 行行im虐纽c嫠Ė
= 行行imĖ嫠om = 4612 N
Gaya total kebawah di C = FtD + WD=4612 N + 810 N = 5422 N
Maka RAdan RB = Reaksipada A dan B
RA + RB = 5422 N + 4435 N
= 9857 N
Momen di A
RB x 290 = 5422 x 205 + 4435 x 85
RB = 嫠嫠嫠嫠闹嫠Ė嫩Ƽ行ok行闹㷠kĖ
RB = 5133 N
RA = 9857 ndash 5133 = 4724 N
BM di C
MC = RA x 85
= 4724 x 85
= 401540Nmm
BM di D
MD = RB x 85
= 5133 x 85
= 436305Nmm
Maximum bending momen
M = MD = 436305Nmm
A
C D
B120
290
RB RA
5422 N 4435 N
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
41
MomenPuntirEquivalent
Te = 税ῨKmxM邹sup2十ῨKtxT邹sup2 = 税Ῠ2x4h6h05邹㷠 十Ῠ2x2h4≯10Ƽ邹sup2 = 税76x10嫠嫠 十219x10嫠嫠
= 税979x10嫠Ė
= 989 x 10闹 Nmm
989 x 10闹 Nmm = 气嫠o xτxdsup3
dsup3 = 1129275
d asymp 50 mm
untuk Equivalent bending momen ( Me)
Me = 嫠㷠 揍KmxM 十税ῨKwxM邹㷠十ῨKtxT邹] = 嫠㷠 揍Ῠ2x4h6h05邹十9890000] = 嫠㷠 1861610
= 930805Nmm
930805 Nmm= 气Ƽ㷠 xσbxdsup3
dsup3 = 1129275
d = 48 mm
darikedua diameter tersebutdiambil yang paling besar
d = 50 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa poros pada mesin
dengan diameter 65 mm aman karena melebihi diameter yang diperlukan
yaitu 50 mm Namun sebaiknya diameter poros yang digunakan adalah 60
mm tidak terlalu besar melebihi 50 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
42
3
A B
C D
120
290
A C
BD
A
A
A C D
B
B
D CB
C D
(a) Space Diagram
(e) BM Diagram
(d) NFD
(c) SFD
(b) Torsi Diagram 234x103 Nmm
436305 Nmm 401540 Nmm
4435N 5422N
5113 N 4724 N
Gambar 33DesainPorosRoda Gigi Pinion Dengan Gear
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
43
35 Menentukan Dimensi pasak
Pasakdigunakanuntukmenahangaya geser antara poros dengan rol
maupun poros dengan gear Bahanpasakterbuatdari ST 42
kekuatanbahandiketahuikekuatangesersebesar τ=40
Nmm2dankekuatantariksebesar
σ= 70 Nmm2
1 Kekuatanijin pasak
- Tegangantarikmaksimumpasak
σu = 70 Nmm2
σmax =σy
= 40 Nmm2
- Tegangangesermaksimumpasak
τ max = 嫠㷠σ max
= 嫠㷠40 Nmm㷠
= 20 Nmm㷠
2 Diameter poros diketahui 50 mm dari tabel didapat
w = 16 mm
t = 10mm
dan bila diketahui T = l x w x τ x 焦d = l x 16 x 42 x
a迷d = 16800 l N mm(i)
dan juga T = 靳學恘 x τ x 焦米 =
靳學恘 x 42 x a迷米 = 103 x 學迷恘N铰铰d (ii)
maka dari persamaan (i) dan (ii) didapat
l = 學迷米學迷恘梗铰铰d學恘密迷迷抈铰铰 = 61 31 mm
dan bila diketahui T = l x 缴d x σ x
焦d = l x 學迷d x 70 x
a迷d = 87510 l N mm(iii)
maka dari persamaan (ii) dan (iii) didapat
l = 學迷米學迷恘梗铰铰d密蜜a學迷抈铰铰 = 1177 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
44
maka dimensi pasak adalah w = 16 mm t = 10 mm l = 1177 mm
351 Lubangpasak
Proses penggefrasisan untuk lubangpasakw = 16 mm t = 10 mm l =
1177 mm dengan menggunakan 2 mata frais diameter 5 mm dan 16 mm dua
tahap Bahan poros baja ST 34 Sebelum proses pengefraisan terlebih dahulu
pastikan matafrais tidak dalam keadaan rusak
1 Waktu pengerjaan dengan mata frais 5 mm
Putaran (n) = 150 rpm
Sr = 018
Kedalaman (l) = 10 mm
Waktu untuk sekali pengefraisan
Tm =nSr
ld
30 +
=ĖƼ闹嫩ƼĖ嫠m嫠闹Ė
= 0167 menit
Pengefraisan dilakukan di 4 titik sehingga waktu pengefraisan
= 4 x 0167
= 0668 menit
Waktu setting = 5 menit
Waktu pengefraisan untuk mata frais 5 mm adalah 0668 + 5 = 5668menit
2 Waktu pengefraisan 16 mm dengan mata frais28 mm
Putaran (n) = 150 rpm
Sr = 018
Kedalaman(l) = 10 mm
Waktu untuk sekali pengefraisan
Tm =nSr
ld
30 +
=ĖƼ㷠闹嫩ƼĖ嫠m嫠闹Ė= 038 menit
Pengefraisan dilakukan di 4 titik sehingga waktu pengefraisan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
45
= 4 x 038
= 152 menit
Waktu setting = 5 menit
Waktu pengerjaan untuk mata frais 5 mm adalah 152 + 5 = 652 menit
Waktu total pengerjaan untuk pengefraisan lubang pasak= 12188 menit
atau 13 menit
36 Desain untuk rumah bearing
Untuk diameter bearing 40 mm diameter bor 17 mm lebar bearing 12
mm Dengan no bearing 203 hasil ini didapat dari tabel bearing maka tebal rumah
bearing adalah
Diketahui 逛 = 60 mm ( jarak antar baut)
w = 9465 N
σ ( tegangan bending cast iron) = 15 N桂桂㷠
棍实顺h灌逛2 σ l
棍实顺h94656021512
棍实radic47h25
t = 2175 mm
Untuk diameter bearing 50 mm diameter bor 20 mm lebar bearing 15
mm Dengan nomor bearing 304 hasil ini didapat dari tabel bearing maka tebal
rumah bearing adalah
Diketahui
a =70 mm ( jarak antar baut)
w = 1134 N
σ ( tegangan bending cast iron) = 15 N桂桂㷠
棍实顺h灌逛2 σ l
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
46
棍实顺h11h47021515
棍实税5292
t = 23 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa rumah bearing yang ada pada mesin adalah aman dengan tebal 25 mm
37 Perhitungan Las
Pengelasan yang ada pada kontruksi alat ini terbagi menjadi 2 jenis
untuk bagian rangka adalah las sudut dan las V menggunakan las listrik
Perhitungan kekuatan las pada sambungan tepi padarangka dengan tebal plat 10
mm panjang pengelasan 500 mm sehingga untuk memperhitungkan kekuatan las
ditentukan A dengan
A = 10mm sin 45 500 mm
= 10mm 0707 500 mm
= 3535 mm2
Elektroda yang digunakan E 6013
E 60 = Kekuatan tarik terendah setelah dilaskan adalah 60000 psi atau 420
Nmm2
1 = Posisi pengelasan mendatar vertical atas kepala dan horizontal
3 = Jenis listrik adalah DC poloaritas bolik (DC+) diameter elektroda 5 mm
arus 230 ndash 270 A tegangan 27-29 V
Tegangan yang terjadi pada sambungan adalah
Fmax = ƼĖĖ铺km嫠㷠
= 14715 N
AF max
=s
353551471 N
=s
= 0416 Nmm2
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
47
Tegangan tarik ijin las (st)
st = 05 s ijin
= 05 420 Nmm2
= 210 Nmm2
Karena s pengelasan lts ijin maka pengelasan aman
38 MenentukanKapasitasPenggilasanBatangSorghum
Kapsitaspenggilasan = keliling roll x jumlahputaran
= 2 π r x 40 Rpm
= 2 π 0105 x 40 Rpm
= 26376 mmenit
Kapasitas = kapasitaspenggilasan x beratsorghum x jumlahbatangsorghum
= 263 x 0125 kgm x 10
= 6594 Kgmenit x 60
= 3956 Kgjam
Atau 4000 Kgjam
Makakapasitasmesinpemerasbatangsorghuminiadalah 4000 Kgjam
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
48
BAB IV
PROSES PEMBUATAN ALAT 41 Pembuatan Mesin
Mesin ini dibuat atas kerjasama antara mahasiswa Teknik Universitas
Sebelas Maret dengan bengkel mesin Universitas Sebelas Maret Untuk
menyelesaikannya dibutuhkan waktu 3 bulan dan untuk pengetesan mesin
membutuhkan waktu 1 minggu
411 BahanYang Digunakan
a Dua buah rol dengan diameter 200 mm dan sebuah rol dengan diameter
250 mm sebagai penggilas
b Besi plat dengan tebal 10mm sebagai tempat penghantar nira dan
sorghum
c Besi profil U ukuran 150 x 38 x 38 mm sebagai rangka dan landasan
d Kayu jati ukuran 150 mm x 200 mm sebagai landasan mesin
e Kuningan plat sebagai bantalan geser metal
f Bearing
g Baut M 14 dan M 12 sebagai pengunci bantalan
h Besi diameter 60 mm dan 50 mm sebagai poros
412 Alat Yang Dibutuhkan
a Gergaji
b Mesin bubut
c Mesin bor
d Mesin gerinda
e Mesin las
f Meteran
g Siku mistar baja
h Amplas
i Catthinner
j Kapur
k kuas
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
49
413 Peta Operasi Kerja
Peta operasi kerja adalah Peta Kerja yang menggunakan urutan kerja
dengan jalan membagi pekerjaan tersebut kedalam elemen-elemen operasi
secara detail
Peta Operasi Kerja Pembuatan Roda Gigi dan Roll
Poros Roda Gigi 1 amp 2 Poros Rol 3 4 amp 5 Roda gigi
0-1 0-1 0-1
0-2 0-2 0-2
1-1
1-2
1-3
1-2
1-1
1-1
Di ukur dengan sket match
Operasi Bubut
Pemeriksaan ukuran
0-3
0-4
0-3
0-4
0-3
0-5
Di ukur dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan ukuran
Pembuatan cetakan
Pemeriksaan ukuran
Operasi pengecoran
Di ukur dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan ukuran
Pemeriksaan ukuran
Pemeriksaan ukuran
Operasi mesin bor
Pemeriksaan ukuran
0-4
Operasi mesin gerinda
Pemeriksaan ukuran
1-2
Dirakit
0-5
Proses Perlakuan panas
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
50
Resume
Langkah Kerja Pembuatan Poros Roda Gigi 1 amp 2
- Operasi 1 Proses pengukuran dengan sket match poros yang akan
Dibubut menandainya sesuai dengan ukuran masing-
masing poros
- Operasi 2 Proses pembubutan pada ujung kanan sepanjang 300 mm
dari diameter 70 mm menjadi diameter 65 mm
- Pemeriksaan 1 Diperiksa ukurannya
- Operasi 3 Mengukur dengan menggunakan sket match
- Operasi 4 Dilakukan proses pembubutan pada ujung kiri sepanjang
250 mm dari diameter 70 mm menjadi diameter 65 mm
- Pemeriksaan 2 Diperiksa ukurannya
- Operasi 5 Proses pengefraisan sepanjang 50 mm dengan kedalaman
7mm
- Pemeriksaan 3 Diperiksa ukurannya
Poses pengerjaan
Bahan cast iron grade 15 Oslash70 panjang 555 mm
1 Mengambil bahan dan perlengkapan mesin bubut
2 Mengecek ukuran bahan dan alat bantu yang diperlukan
3 Mempersiapkan mesin bubut dan perlengkapan yang lainya
4 Menyeting pahat dan putaran mesin bubut
5 Menyekam benda kerja sepanjang 180 mm
6 Membubut rata permukaan ujung benda kerja
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
51
7 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadiOslash 65 mm
sepanjang 500 mm
8 Membalik benda kerja
9 Menyekam benda kerja sepanjang 220 mm
10 Memfacing benda kerja sampai benda kerja berukuran panjang 550 mm
11 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadiOslash65 mm
sepanjang250 mm
12 Menganti pahat rata dengan pahat alur
13 Membubut alur benda kerja dengan posisi pahat alur 50 mm dari ujung
benda kerja sedalam 95 mm
14 Mengganti pahat alur dengan pahat rata
15 Melepas benda kerja
Poses pengerjaan
Bahan cast iron grade 15 Oslash 70 panjang 310 mm
1 Mengambil bahan dan perlengkapan mesin bubut
2 Mengecek ukuran bahan dan alat bantu yang diperlukan
3 Mempersiapkan mesin bubut dan perlengkapan yang lainya
4 Menyeting pahat dan putaran mesin bubut
5 Menyekam benda kerja sepanjang 100 mm
6 Membubut rata permukaan ujung benda kerja
7 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadi Oslash 65 mm
sepanjang 150 mm
8 Membalik benda kerja
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
52
9 Menyekam benda kerja sepanjang100 mm
10 Memfacing benda kerja sampai benda kerja berukuran panjang 300 mm
11 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadi Oslash65 mm
sepanjang 160 mm
12 Mengganti pahat rata dengan pahat alur
13 Membubut alur benda kerja dengan posisi pahat alur 50 mm dari ujung
benda kerja sepanjang 78 mm sedalam 95 mm
14 Mengganti pahat alur dengan pahat rata
15 Melepas benda kerja
Langkah Kerja Pembuatan Roda Gigi
- Operasi 1 Proses pengukuran dengan sket match dan meteran untuk
roda gigi yang akan dibuat
- Operasi 2 Proses pembuatan cetakan negative sesuai dengan ukuran
masing-masing roda gigi yang akan dibuat
- Pemeriksaan 1 Diperiksa ukurannya
- Operasi 3 Proses pengecoran dan pembentukan roda gigi
- Operasi 4 Proses penghalusan setelah proses pengecoran
- Operasi 5 Proses perlakuan panas dengan penambahan kadar carbon
untuk meningkatkan tingkat kekerasannya
- Pemeriksaan 2 Diperiksa ukurannya
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
53
Proses pengecoran untuk pembuatan Puli dan Roda Gigi
Gambar 41 Roda gigi lurus
a) Proses awal pembuatan cetakan ini dilakukan dengan terlebih dahulu
membuat model atau Pola dengan posisi model berada pada kedua
bagian cetakan yakni drag dan cope maka model dibuat dari dua keping
kayu (papan) yang digabungkandengan model yang berbentuk bundar
b) Pengerjaan berikutnya ialah pembuatan inti dimana inti (teras) ini dibuat
dari pasir cetak dari jenis Pasir minyak atau pasir kwarsa dengan
campuran minyak nabati
d) Urutan pekerjaan yang harus dilakukan dan dipersiapkan sebelum
pengisian pasir kedalam rangka cetak antara lain
- Menyiapkan plat (papan) landasan
- Tempatkan rangka cetak diatas papan untuk cetakan bawah (drag)
dengan pola inti (kayu) untuk kedudukan inti (teras) pasir
e) Pengisian pasir kedalam rangka cetak
f) Pembuatan saluran dengan cara memasangkan saluran secara tegak lurus
g) Pekerjaan berikutnya ialah menempatkan kembali rangka cetak yakni
menggabungkan kedua cetakan (drag dan cope) pada benda bulat
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
54
simetris ini sebenarnya tidak terlalu sulit dimana yang paling penting
adalah penempatan posisi kedudukan Intinya telah ditempatkan ditengah-
tengah rangka cetak dengan memposisikan lubang cope pada inti serta
posisi pen pengarah dari rangka cetak dalam keadaan sejajar maka posisi
rongga sudah sejajar
h) Proses penuangan merupakan proses yang menentukan keberhasilan
dalam pembentukan benda kerja oleh karena itu didalam pelaksanaannya
harus dilakukan secara hati-hati terutama dalam memperlakukan cetakan
ini Dan yang paling penting lagi dalam proses penuangan ini ialah faktor
keselamatan kerja alat-alat keselamatan kerja seperti sarung tangan
sepatu kaca mata dan lain-lain hendaknya sangat diperhatikan
Gambar 42 Proses penuangan ( Hardi Sujana 2008 )
Langkah Kerja Pembuatan Rumah Bantalan
- Operasi 1 Pengukuran benda kerja untuk rumah bantalan dengan
ukuran 100 mm x 100 mm
- Operasi 2 Proses pemotongan dengan menggunakan mesin las sesuai
dengan yangdirencanakan
- Operasi 3 Pengerjaan penghalusan bekas potongan las dengan
gerinda tangan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
55
- Pemeriksaan 1 Dilakukan pemeriksaan ukuran rumah bantalan
- Operasi 4 Pada bagian rangka yang sudah dilasdiberi tanda titik dan
dibor dengan menggunakan bor tangan untuk menjadi
diameter 80 mm
- Operasi 6 Pemeriksaan ukuran lubang yang telah di bor
Proses Perakitan Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum
Perakitan merupakan tahap terakhir dalam proses perancangan dan
pembuatan suatu mesin atau alat dimana suatu cara atau tindakan untuk
menempatkan dan memasang bagian-bagian dari suatu mesin yang digabung dari
satu kesatuan menurut pasangannya sehingga akan menjadi perakitan mesin yang
siap digunakan sesuai dengan fungsi yang direncanakan
Sebelum melakukan perakitan hendaknya memperhatikan beberapa hal sebagai
berikut
1 Komponen-komponen yang akan dirakit telah selesai dikerjakan dan telah
siap ukuran sesuai perencanaan
2 Komponen-komponen standar siap pakai ataupun dipasangkan
3 Mengetahui jumlah yang akan dirakit dan mengetahui cara pemasangannya
4 Mengetahui tempat dan urutan pemasangan dari masing-masing komponen
yang tersedia
5 Menyiapkan semua alat-alat bantu untuk proses perakitan
Langkah kerja
1 Memasang rol ke- 1 ke- 2 dan ke- 3 pada rangka yang pada kedua
ujungnya terlebih dahulu dipasang bantalan
2 Memasang roda gigi pada poros rol 1 2 dan 3 kemudian dipasak
3 Memasang roda gigi pada sisi luar poros rol kemudian dipasak
4 Memasang poros transmisi pada rangka yang kedua ujungnya dipasangi
bantalan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
56
5 Memasang puli roda gigi pinion dan roda gigi pada poros transmisi
kemudian dipasak
6 Mengecek semua kondisi sambungan dan pergerakan dari roda-roda gigi
42 Perawatan Alat
Perawatan adalah suatu kegiatan atau pekerjaan yang bertujuan untuk
memperpanjang umur mesin Dengan adanya perawatan diharapkan mesin dapat
selalu dalam kondisi siap pakai dan bekerja dengan baik Jenis perawatan tersebut
adalah mengupayakan pencegahan kerusakan sedini mungkin dengan cara
perawatan secara rutin maupun secara berkala
Adapun alasan-alasan yang mendasari diperlukannya perawatan adalah
a Mesin lebih tahan lama dan berfungsi dengan baik
b Menghindari kerusakan sedini mungkin
c Mengurangi penggantian komponen yang rusak dikarenakan sering
dalam pemakaian
Pemeliharaan alat ini mencakup seluruh rangkaian dan komponen mesin pemeras
sorghum yang meliputi
1 Poros dan Rol
Hal-hal yang perlu dilakukan dalam pemeliharaan poros dan rol adalah
a Rol setelah selesai digunakan dibersihkan dari sisa-sisa kotoran dan cairan
yang masih menempel
b Antara poros dan bearing diberi pelumas agar dapat berputar dengan lancar
2 Roda gigi
Hal-hal yang dilakukan untuk perawatan roda gigi
a Melumasi roda gigi tersebut supaya gesekannya dapat lebih halus dan
tidak cepat aus
b Setiap selesai digunakan roda gigi harus dibersihkan dan dicek untuk
mengetahui keadaan gigi-giginya
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
57
3 Rangka
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan rangka adalah
a Mengecat rangka untuk menghindari karat dan keropos
b Membersihkan rangka setelah digunakan untuk menggilas tebu
c Memeriksa sambungan las pada rangka secara berkala
4 Bantalan
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan bantalan
a Melumasi bantalan dengan grease
b Dalam penggunaan apabila perputaran poros dan rol terasa berat dan
suaranya agak kasar maka harus dicek keadaan bantalannya masih dalam
keadaan baik atau tidak
5 Puli dan sabuk
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan puli dan sabuk
a Memeriksa sabuk sebelum digunakan untuk memeras batang sorghum
b Setelah selesai digunakan membersihkan puli dan sabuk dari kotoran dan
debu
6 Diesel
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan diesel
a Mengecek selalu kondisi air pendingin pada mesin diesel
b Mengecek putaran mesin diesel apakah stabil atau tidaknya bila tidak
segera melakukan pengecekan mesin diesel secara menyeluruh
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
58
43 Analisa Biaya Komponen Mesin
Tabel 41 a Biaya Komponen Mesin
No Jenis Komponen Jumlah Harga satuan (Rp)
Harga (Rp)
1 Gear Oslash 20 l = 15 cm 3 30 kg 20000 kg 1800000 2 Gear Oslash 10 l = 10 cm 2 40 kg 20000 kg 1600000 3 Pulley Oslash 100 l = 15 cm 1 100 kg 20000 kg 2000000 4 Gear Oslash 80 l = 15 cm 1 120 kg 20000 kg 2400000 5 Gear Oslash 60 l = 15 cm 1 80 kg 20000 kg 1600000 6 Roller Oslash 20 p = 35 cm 2 60 kg 20000 kg 2400000 7 Roller Oslash 22 l = 15 cm 1 80 kg 20000 kg 1600000 8 Poros penggerak roda gigi 2 20 kg 20000 kg 800000 9 Poros roller 3 15 kg 20000 kg 900000 10 Pasak p=15x1x1 cm 1022000 220000
11 Baut Oslash 26 mm Baut besar untuk dudukan
8 10000 80000
12 Baut Oslash 26 mm Baut pengunci roller
4 15000 60000
13 Plat U p= 10x6x1cm 10m 70000 700000
14 Baut Oslash 22 mm Baut pengunci roda gigi
8 10000 80000
15 Baut Oslash 24 mm Baut penyetel horisontal
2 15000 30000
16 Bearing roller Oslash 40 mm 680000 480000 17 Bearing gear Oslash 50 mm 2 110000 220000 18 Bantalan jati 1000000
19 Beaya Transport mesin dari kudus
750000
20 Beaya lain-lain 250000 Total dana 18980000
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
59
b Honor Teknisi
No Nama Anggaran Waktu Biaya (Rp)
Total (Rp)
1 Honor Teknisi pembuatan 3 buah roller (1 orang )
1 bulan 600000 600000
2 Honor Teknisi pembuatan 5 buah roda gigi pinion (1orang )
2 minggu
600000 600000
3 Honor Teknisi pembuatan 2 buah roda gigi besar (1 orang )
2 minggu
500000 500000
4 Honor Teknisi pembuatan 1 buah pulley (1 orang )
2 minggu
300000 300000
5 Honor Teknisi pembuatan 3 buah mantel roller (1 orang )
3 minggu
1200000 1200000
Total 3200000
Biaya total pembuatan mesin pemeras batang sorghum
Biaya teknisi Rp 320000000
Biaya komponen mesin Rp 1898000000 +
Rp 2218000000
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
60
BAB V
PENUTUP
51 Kesimpulan
Dari hasil Re-Kalkulasi Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum ini
dapat disimpulkan
1 Mesin pemeras batang sorghum ini bekerja dengan menggunakan
penggerak diesel dengan daya 24 hP dan putaran 1420 Rpm
2 Mesin Pemeras Batang Sorghum ini memiliki kapasitas 4000 kgjam
3 Total biaya untuk membuat Mesin Pemeras Batang Sorghum sebesar
Rp22180000-
4 Mesin Pemeras Batang Sorghum ini memiliki tiga buah roller dengan
putaran 40 Rpm dan tiga tingkatan sistem transmisi dengan tiga buah
poros penyangga
52 Saran
Terkait dengan referensi dan data yang didapat masih kurang maka
perhitungan dilakukan dengan asumsi data sehingga bila dilakukan perhitungan
ulang jawaban yangdiasumsikan masih kurang akurat dan kurang tepat
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
61
DAFTAR PUSTAKA
J E Shigley dan Larry D M 1995 ldquoPerancanaan Teknik Mesinrdquo jilid II Edisi
keempat ErlanggaJakarta
Jutz H dan Scharkus E 1996 ldquo Westerman Table for The Metal Traderdquo New
Delhi Weley Eastern Limited
Khurmi RS amp Gupta JK 2002 Machine DesignSCHadamp Company LTD
Ram Nagar-New Delhi
Popov EP 1996 Mekanika Teknik (Machine of Material) Erlangga Jakarta
Sato T dan N Sugiarto H 1994 ldquoMenggambar Mesin Menurut Standart Isordquo PT
Pradya Paramita jakarta
Sularso dan Suga K 1987 Dasar dan PemilihanElemenMesin Cetakankeenam
PradnyaParamitha Jakarta
KenyonWdanGinting D 1985 Dasar-dasarPengelasanErlangga Jakarta
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
41
MomenPuntirEquivalent
Te = 税ῨKmxM邹sup2十ῨKtxT邹sup2 = 税Ῠ2x4h6h05邹㷠 十Ῠ2x2h4≯10Ƽ邹sup2 = 税76x10嫠嫠 十219x10嫠嫠
= 税979x10嫠Ė
= 989 x 10闹 Nmm
989 x 10闹 Nmm = 气嫠o xτxdsup3
dsup3 = 1129275
d asymp 50 mm
untuk Equivalent bending momen ( Me)
Me = 嫠㷠 揍KmxM 十税ῨKwxM邹㷠十ῨKtxT邹] = 嫠㷠 揍Ῠ2x4h6h05邹十9890000] = 嫠㷠 1861610
= 930805Nmm
930805 Nmm= 气Ƽ㷠 xσbxdsup3
dsup3 = 1129275
d = 48 mm
darikedua diameter tersebutdiambil yang paling besar
d = 50 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa poros pada mesin
dengan diameter 65 mm aman karena melebihi diameter yang diperlukan
yaitu 50 mm Namun sebaiknya diameter poros yang digunakan adalah 60
mm tidak terlalu besar melebihi 50 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
42
3
A B
C D
120
290
A C
BD
A
A
A C D
B
B
D CB
C D
(a) Space Diagram
(e) BM Diagram
(d) NFD
(c) SFD
(b) Torsi Diagram 234x103 Nmm
436305 Nmm 401540 Nmm
4435N 5422N
5113 N 4724 N
Gambar 33DesainPorosRoda Gigi Pinion Dengan Gear
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
43
35 Menentukan Dimensi pasak
Pasakdigunakanuntukmenahangaya geser antara poros dengan rol
maupun poros dengan gear Bahanpasakterbuatdari ST 42
kekuatanbahandiketahuikekuatangesersebesar τ=40
Nmm2dankekuatantariksebesar
σ= 70 Nmm2
1 Kekuatanijin pasak
- Tegangantarikmaksimumpasak
σu = 70 Nmm2
σmax =σy
= 40 Nmm2
- Tegangangesermaksimumpasak
τ max = 嫠㷠σ max
= 嫠㷠40 Nmm㷠
= 20 Nmm㷠
2 Diameter poros diketahui 50 mm dari tabel didapat
w = 16 mm
t = 10mm
dan bila diketahui T = l x w x τ x 焦d = l x 16 x 42 x
a迷d = 16800 l N mm(i)
dan juga T = 靳學恘 x τ x 焦米 =
靳學恘 x 42 x a迷米 = 103 x 學迷恘N铰铰d (ii)
maka dari persamaan (i) dan (ii) didapat
l = 學迷米學迷恘梗铰铰d學恘密迷迷抈铰铰 = 61 31 mm
dan bila diketahui T = l x 缴d x σ x
焦d = l x 學迷d x 70 x
a迷d = 87510 l N mm(iii)
maka dari persamaan (ii) dan (iii) didapat
l = 學迷米學迷恘梗铰铰d密蜜a學迷抈铰铰 = 1177 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
44
maka dimensi pasak adalah w = 16 mm t = 10 mm l = 1177 mm
351 Lubangpasak
Proses penggefrasisan untuk lubangpasakw = 16 mm t = 10 mm l =
1177 mm dengan menggunakan 2 mata frais diameter 5 mm dan 16 mm dua
tahap Bahan poros baja ST 34 Sebelum proses pengefraisan terlebih dahulu
pastikan matafrais tidak dalam keadaan rusak
1 Waktu pengerjaan dengan mata frais 5 mm
Putaran (n) = 150 rpm
Sr = 018
Kedalaman (l) = 10 mm
Waktu untuk sekali pengefraisan
Tm =nSr
ld
30 +
=ĖƼ闹嫩ƼĖ嫠m嫠闹Ė
= 0167 menit
Pengefraisan dilakukan di 4 titik sehingga waktu pengefraisan
= 4 x 0167
= 0668 menit
Waktu setting = 5 menit
Waktu pengefraisan untuk mata frais 5 mm adalah 0668 + 5 = 5668menit
2 Waktu pengefraisan 16 mm dengan mata frais28 mm
Putaran (n) = 150 rpm
Sr = 018
Kedalaman(l) = 10 mm
Waktu untuk sekali pengefraisan
Tm =nSr
ld
30 +
=ĖƼ㷠闹嫩ƼĖ嫠m嫠闹Ė= 038 menit
Pengefraisan dilakukan di 4 titik sehingga waktu pengefraisan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
45
= 4 x 038
= 152 menit
Waktu setting = 5 menit
Waktu pengerjaan untuk mata frais 5 mm adalah 152 + 5 = 652 menit
Waktu total pengerjaan untuk pengefraisan lubang pasak= 12188 menit
atau 13 menit
36 Desain untuk rumah bearing
Untuk diameter bearing 40 mm diameter bor 17 mm lebar bearing 12
mm Dengan no bearing 203 hasil ini didapat dari tabel bearing maka tebal rumah
bearing adalah
Diketahui 逛 = 60 mm ( jarak antar baut)
w = 9465 N
σ ( tegangan bending cast iron) = 15 N桂桂㷠
棍实顺h灌逛2 σ l
棍实顺h94656021512
棍实radic47h25
t = 2175 mm
Untuk diameter bearing 50 mm diameter bor 20 mm lebar bearing 15
mm Dengan nomor bearing 304 hasil ini didapat dari tabel bearing maka tebal
rumah bearing adalah
Diketahui
a =70 mm ( jarak antar baut)
w = 1134 N
σ ( tegangan bending cast iron) = 15 N桂桂㷠
棍实顺h灌逛2 σ l
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
46
棍实顺h11h47021515
棍实税5292
t = 23 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa rumah bearing yang ada pada mesin adalah aman dengan tebal 25 mm
37 Perhitungan Las
Pengelasan yang ada pada kontruksi alat ini terbagi menjadi 2 jenis
untuk bagian rangka adalah las sudut dan las V menggunakan las listrik
Perhitungan kekuatan las pada sambungan tepi padarangka dengan tebal plat 10
mm panjang pengelasan 500 mm sehingga untuk memperhitungkan kekuatan las
ditentukan A dengan
A = 10mm sin 45 500 mm
= 10mm 0707 500 mm
= 3535 mm2
Elektroda yang digunakan E 6013
E 60 = Kekuatan tarik terendah setelah dilaskan adalah 60000 psi atau 420
Nmm2
1 = Posisi pengelasan mendatar vertical atas kepala dan horizontal
3 = Jenis listrik adalah DC poloaritas bolik (DC+) diameter elektroda 5 mm
arus 230 ndash 270 A tegangan 27-29 V
Tegangan yang terjadi pada sambungan adalah
Fmax = ƼĖĖ铺km嫠㷠
= 14715 N
AF max
=s
353551471 N
=s
= 0416 Nmm2
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
47
Tegangan tarik ijin las (st)
st = 05 s ijin
= 05 420 Nmm2
= 210 Nmm2
Karena s pengelasan lts ijin maka pengelasan aman
38 MenentukanKapasitasPenggilasanBatangSorghum
Kapsitaspenggilasan = keliling roll x jumlahputaran
= 2 π r x 40 Rpm
= 2 π 0105 x 40 Rpm
= 26376 mmenit
Kapasitas = kapasitaspenggilasan x beratsorghum x jumlahbatangsorghum
= 263 x 0125 kgm x 10
= 6594 Kgmenit x 60
= 3956 Kgjam
Atau 4000 Kgjam
Makakapasitasmesinpemerasbatangsorghuminiadalah 4000 Kgjam
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
48
BAB IV
PROSES PEMBUATAN ALAT 41 Pembuatan Mesin
Mesin ini dibuat atas kerjasama antara mahasiswa Teknik Universitas
Sebelas Maret dengan bengkel mesin Universitas Sebelas Maret Untuk
menyelesaikannya dibutuhkan waktu 3 bulan dan untuk pengetesan mesin
membutuhkan waktu 1 minggu
411 BahanYang Digunakan
a Dua buah rol dengan diameter 200 mm dan sebuah rol dengan diameter
250 mm sebagai penggilas
b Besi plat dengan tebal 10mm sebagai tempat penghantar nira dan
sorghum
c Besi profil U ukuran 150 x 38 x 38 mm sebagai rangka dan landasan
d Kayu jati ukuran 150 mm x 200 mm sebagai landasan mesin
e Kuningan plat sebagai bantalan geser metal
f Bearing
g Baut M 14 dan M 12 sebagai pengunci bantalan
h Besi diameter 60 mm dan 50 mm sebagai poros
412 Alat Yang Dibutuhkan
a Gergaji
b Mesin bubut
c Mesin bor
d Mesin gerinda
e Mesin las
f Meteran
g Siku mistar baja
h Amplas
i Catthinner
j Kapur
k kuas
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
49
413 Peta Operasi Kerja
Peta operasi kerja adalah Peta Kerja yang menggunakan urutan kerja
dengan jalan membagi pekerjaan tersebut kedalam elemen-elemen operasi
secara detail
Peta Operasi Kerja Pembuatan Roda Gigi dan Roll
Poros Roda Gigi 1 amp 2 Poros Rol 3 4 amp 5 Roda gigi
0-1 0-1 0-1
0-2 0-2 0-2
1-1
1-2
1-3
1-2
1-1
1-1
Di ukur dengan sket match
Operasi Bubut
Pemeriksaan ukuran
0-3
0-4
0-3
0-4
0-3
0-5
Di ukur dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan ukuran
Pembuatan cetakan
Pemeriksaan ukuran
Operasi pengecoran
Di ukur dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan ukuran
Pemeriksaan ukuran
Pemeriksaan ukuran
Operasi mesin bor
Pemeriksaan ukuran
0-4
Operasi mesin gerinda
Pemeriksaan ukuran
1-2
Dirakit
0-5
Proses Perlakuan panas
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
50
Resume
Langkah Kerja Pembuatan Poros Roda Gigi 1 amp 2
- Operasi 1 Proses pengukuran dengan sket match poros yang akan
Dibubut menandainya sesuai dengan ukuran masing-
masing poros
- Operasi 2 Proses pembubutan pada ujung kanan sepanjang 300 mm
dari diameter 70 mm menjadi diameter 65 mm
- Pemeriksaan 1 Diperiksa ukurannya
- Operasi 3 Mengukur dengan menggunakan sket match
- Operasi 4 Dilakukan proses pembubutan pada ujung kiri sepanjang
250 mm dari diameter 70 mm menjadi diameter 65 mm
- Pemeriksaan 2 Diperiksa ukurannya
- Operasi 5 Proses pengefraisan sepanjang 50 mm dengan kedalaman
7mm
- Pemeriksaan 3 Diperiksa ukurannya
Poses pengerjaan
Bahan cast iron grade 15 Oslash70 panjang 555 mm
1 Mengambil bahan dan perlengkapan mesin bubut
2 Mengecek ukuran bahan dan alat bantu yang diperlukan
3 Mempersiapkan mesin bubut dan perlengkapan yang lainya
4 Menyeting pahat dan putaran mesin bubut
5 Menyekam benda kerja sepanjang 180 mm
6 Membubut rata permukaan ujung benda kerja
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
51
7 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadiOslash 65 mm
sepanjang 500 mm
8 Membalik benda kerja
9 Menyekam benda kerja sepanjang 220 mm
10 Memfacing benda kerja sampai benda kerja berukuran panjang 550 mm
11 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadiOslash65 mm
sepanjang250 mm
12 Menganti pahat rata dengan pahat alur
13 Membubut alur benda kerja dengan posisi pahat alur 50 mm dari ujung
benda kerja sedalam 95 mm
14 Mengganti pahat alur dengan pahat rata
15 Melepas benda kerja
Poses pengerjaan
Bahan cast iron grade 15 Oslash 70 panjang 310 mm
1 Mengambil bahan dan perlengkapan mesin bubut
2 Mengecek ukuran bahan dan alat bantu yang diperlukan
3 Mempersiapkan mesin bubut dan perlengkapan yang lainya
4 Menyeting pahat dan putaran mesin bubut
5 Menyekam benda kerja sepanjang 100 mm
6 Membubut rata permukaan ujung benda kerja
7 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadi Oslash 65 mm
sepanjang 150 mm
8 Membalik benda kerja
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
52
9 Menyekam benda kerja sepanjang100 mm
10 Memfacing benda kerja sampai benda kerja berukuran panjang 300 mm
11 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadi Oslash65 mm
sepanjang 160 mm
12 Mengganti pahat rata dengan pahat alur
13 Membubut alur benda kerja dengan posisi pahat alur 50 mm dari ujung
benda kerja sepanjang 78 mm sedalam 95 mm
14 Mengganti pahat alur dengan pahat rata
15 Melepas benda kerja
Langkah Kerja Pembuatan Roda Gigi
- Operasi 1 Proses pengukuran dengan sket match dan meteran untuk
roda gigi yang akan dibuat
- Operasi 2 Proses pembuatan cetakan negative sesuai dengan ukuran
masing-masing roda gigi yang akan dibuat
- Pemeriksaan 1 Diperiksa ukurannya
- Operasi 3 Proses pengecoran dan pembentukan roda gigi
- Operasi 4 Proses penghalusan setelah proses pengecoran
- Operasi 5 Proses perlakuan panas dengan penambahan kadar carbon
untuk meningkatkan tingkat kekerasannya
- Pemeriksaan 2 Diperiksa ukurannya
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
53
Proses pengecoran untuk pembuatan Puli dan Roda Gigi
Gambar 41 Roda gigi lurus
a) Proses awal pembuatan cetakan ini dilakukan dengan terlebih dahulu
membuat model atau Pola dengan posisi model berada pada kedua
bagian cetakan yakni drag dan cope maka model dibuat dari dua keping
kayu (papan) yang digabungkandengan model yang berbentuk bundar
b) Pengerjaan berikutnya ialah pembuatan inti dimana inti (teras) ini dibuat
dari pasir cetak dari jenis Pasir minyak atau pasir kwarsa dengan
campuran minyak nabati
d) Urutan pekerjaan yang harus dilakukan dan dipersiapkan sebelum
pengisian pasir kedalam rangka cetak antara lain
- Menyiapkan plat (papan) landasan
- Tempatkan rangka cetak diatas papan untuk cetakan bawah (drag)
dengan pola inti (kayu) untuk kedudukan inti (teras) pasir
e) Pengisian pasir kedalam rangka cetak
f) Pembuatan saluran dengan cara memasangkan saluran secara tegak lurus
g) Pekerjaan berikutnya ialah menempatkan kembali rangka cetak yakni
menggabungkan kedua cetakan (drag dan cope) pada benda bulat
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
54
simetris ini sebenarnya tidak terlalu sulit dimana yang paling penting
adalah penempatan posisi kedudukan Intinya telah ditempatkan ditengah-
tengah rangka cetak dengan memposisikan lubang cope pada inti serta
posisi pen pengarah dari rangka cetak dalam keadaan sejajar maka posisi
rongga sudah sejajar
h) Proses penuangan merupakan proses yang menentukan keberhasilan
dalam pembentukan benda kerja oleh karena itu didalam pelaksanaannya
harus dilakukan secara hati-hati terutama dalam memperlakukan cetakan
ini Dan yang paling penting lagi dalam proses penuangan ini ialah faktor
keselamatan kerja alat-alat keselamatan kerja seperti sarung tangan
sepatu kaca mata dan lain-lain hendaknya sangat diperhatikan
Gambar 42 Proses penuangan ( Hardi Sujana 2008 )
Langkah Kerja Pembuatan Rumah Bantalan
- Operasi 1 Pengukuran benda kerja untuk rumah bantalan dengan
ukuran 100 mm x 100 mm
- Operasi 2 Proses pemotongan dengan menggunakan mesin las sesuai
dengan yangdirencanakan
- Operasi 3 Pengerjaan penghalusan bekas potongan las dengan
gerinda tangan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
55
- Pemeriksaan 1 Dilakukan pemeriksaan ukuran rumah bantalan
- Operasi 4 Pada bagian rangka yang sudah dilasdiberi tanda titik dan
dibor dengan menggunakan bor tangan untuk menjadi
diameter 80 mm
- Operasi 6 Pemeriksaan ukuran lubang yang telah di bor
Proses Perakitan Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum
Perakitan merupakan tahap terakhir dalam proses perancangan dan
pembuatan suatu mesin atau alat dimana suatu cara atau tindakan untuk
menempatkan dan memasang bagian-bagian dari suatu mesin yang digabung dari
satu kesatuan menurut pasangannya sehingga akan menjadi perakitan mesin yang
siap digunakan sesuai dengan fungsi yang direncanakan
Sebelum melakukan perakitan hendaknya memperhatikan beberapa hal sebagai
berikut
1 Komponen-komponen yang akan dirakit telah selesai dikerjakan dan telah
siap ukuran sesuai perencanaan
2 Komponen-komponen standar siap pakai ataupun dipasangkan
3 Mengetahui jumlah yang akan dirakit dan mengetahui cara pemasangannya
4 Mengetahui tempat dan urutan pemasangan dari masing-masing komponen
yang tersedia
5 Menyiapkan semua alat-alat bantu untuk proses perakitan
Langkah kerja
1 Memasang rol ke- 1 ke- 2 dan ke- 3 pada rangka yang pada kedua
ujungnya terlebih dahulu dipasang bantalan
2 Memasang roda gigi pada poros rol 1 2 dan 3 kemudian dipasak
3 Memasang roda gigi pada sisi luar poros rol kemudian dipasak
4 Memasang poros transmisi pada rangka yang kedua ujungnya dipasangi
bantalan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
56
5 Memasang puli roda gigi pinion dan roda gigi pada poros transmisi
kemudian dipasak
6 Mengecek semua kondisi sambungan dan pergerakan dari roda-roda gigi
42 Perawatan Alat
Perawatan adalah suatu kegiatan atau pekerjaan yang bertujuan untuk
memperpanjang umur mesin Dengan adanya perawatan diharapkan mesin dapat
selalu dalam kondisi siap pakai dan bekerja dengan baik Jenis perawatan tersebut
adalah mengupayakan pencegahan kerusakan sedini mungkin dengan cara
perawatan secara rutin maupun secara berkala
Adapun alasan-alasan yang mendasari diperlukannya perawatan adalah
a Mesin lebih tahan lama dan berfungsi dengan baik
b Menghindari kerusakan sedini mungkin
c Mengurangi penggantian komponen yang rusak dikarenakan sering
dalam pemakaian
Pemeliharaan alat ini mencakup seluruh rangkaian dan komponen mesin pemeras
sorghum yang meliputi
1 Poros dan Rol
Hal-hal yang perlu dilakukan dalam pemeliharaan poros dan rol adalah
a Rol setelah selesai digunakan dibersihkan dari sisa-sisa kotoran dan cairan
yang masih menempel
b Antara poros dan bearing diberi pelumas agar dapat berputar dengan lancar
2 Roda gigi
Hal-hal yang dilakukan untuk perawatan roda gigi
a Melumasi roda gigi tersebut supaya gesekannya dapat lebih halus dan
tidak cepat aus
b Setiap selesai digunakan roda gigi harus dibersihkan dan dicek untuk
mengetahui keadaan gigi-giginya
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
57
3 Rangka
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan rangka adalah
a Mengecat rangka untuk menghindari karat dan keropos
b Membersihkan rangka setelah digunakan untuk menggilas tebu
c Memeriksa sambungan las pada rangka secara berkala
4 Bantalan
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan bantalan
a Melumasi bantalan dengan grease
b Dalam penggunaan apabila perputaran poros dan rol terasa berat dan
suaranya agak kasar maka harus dicek keadaan bantalannya masih dalam
keadaan baik atau tidak
5 Puli dan sabuk
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan puli dan sabuk
a Memeriksa sabuk sebelum digunakan untuk memeras batang sorghum
b Setelah selesai digunakan membersihkan puli dan sabuk dari kotoran dan
debu
6 Diesel
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan diesel
a Mengecek selalu kondisi air pendingin pada mesin diesel
b Mengecek putaran mesin diesel apakah stabil atau tidaknya bila tidak
segera melakukan pengecekan mesin diesel secara menyeluruh
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
58
43 Analisa Biaya Komponen Mesin
Tabel 41 a Biaya Komponen Mesin
No Jenis Komponen Jumlah Harga satuan (Rp)
Harga (Rp)
1 Gear Oslash 20 l = 15 cm 3 30 kg 20000 kg 1800000 2 Gear Oslash 10 l = 10 cm 2 40 kg 20000 kg 1600000 3 Pulley Oslash 100 l = 15 cm 1 100 kg 20000 kg 2000000 4 Gear Oslash 80 l = 15 cm 1 120 kg 20000 kg 2400000 5 Gear Oslash 60 l = 15 cm 1 80 kg 20000 kg 1600000 6 Roller Oslash 20 p = 35 cm 2 60 kg 20000 kg 2400000 7 Roller Oslash 22 l = 15 cm 1 80 kg 20000 kg 1600000 8 Poros penggerak roda gigi 2 20 kg 20000 kg 800000 9 Poros roller 3 15 kg 20000 kg 900000 10 Pasak p=15x1x1 cm 1022000 220000
11 Baut Oslash 26 mm Baut besar untuk dudukan
8 10000 80000
12 Baut Oslash 26 mm Baut pengunci roller
4 15000 60000
13 Plat U p= 10x6x1cm 10m 70000 700000
14 Baut Oslash 22 mm Baut pengunci roda gigi
8 10000 80000
15 Baut Oslash 24 mm Baut penyetel horisontal
2 15000 30000
16 Bearing roller Oslash 40 mm 680000 480000 17 Bearing gear Oslash 50 mm 2 110000 220000 18 Bantalan jati 1000000
19 Beaya Transport mesin dari kudus
750000
20 Beaya lain-lain 250000 Total dana 18980000
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
59
b Honor Teknisi
No Nama Anggaran Waktu Biaya (Rp)
Total (Rp)
1 Honor Teknisi pembuatan 3 buah roller (1 orang )
1 bulan 600000 600000
2 Honor Teknisi pembuatan 5 buah roda gigi pinion (1orang )
2 minggu
600000 600000
3 Honor Teknisi pembuatan 2 buah roda gigi besar (1 orang )
2 minggu
500000 500000
4 Honor Teknisi pembuatan 1 buah pulley (1 orang )
2 minggu
300000 300000
5 Honor Teknisi pembuatan 3 buah mantel roller (1 orang )
3 minggu
1200000 1200000
Total 3200000
Biaya total pembuatan mesin pemeras batang sorghum
Biaya teknisi Rp 320000000
Biaya komponen mesin Rp 1898000000 +
Rp 2218000000
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
60
BAB V
PENUTUP
51 Kesimpulan
Dari hasil Re-Kalkulasi Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum ini
dapat disimpulkan
1 Mesin pemeras batang sorghum ini bekerja dengan menggunakan
penggerak diesel dengan daya 24 hP dan putaran 1420 Rpm
2 Mesin Pemeras Batang Sorghum ini memiliki kapasitas 4000 kgjam
3 Total biaya untuk membuat Mesin Pemeras Batang Sorghum sebesar
Rp22180000-
4 Mesin Pemeras Batang Sorghum ini memiliki tiga buah roller dengan
putaran 40 Rpm dan tiga tingkatan sistem transmisi dengan tiga buah
poros penyangga
52 Saran
Terkait dengan referensi dan data yang didapat masih kurang maka
perhitungan dilakukan dengan asumsi data sehingga bila dilakukan perhitungan
ulang jawaban yangdiasumsikan masih kurang akurat dan kurang tepat
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
61
DAFTAR PUSTAKA
J E Shigley dan Larry D M 1995 ldquoPerancanaan Teknik Mesinrdquo jilid II Edisi
keempat ErlanggaJakarta
Jutz H dan Scharkus E 1996 ldquo Westerman Table for The Metal Traderdquo New
Delhi Weley Eastern Limited
Khurmi RS amp Gupta JK 2002 Machine DesignSCHadamp Company LTD
Ram Nagar-New Delhi
Popov EP 1996 Mekanika Teknik (Machine of Material) Erlangga Jakarta
Sato T dan N Sugiarto H 1994 ldquoMenggambar Mesin Menurut Standart Isordquo PT
Pradya Paramita jakarta
Sularso dan Suga K 1987 Dasar dan PemilihanElemenMesin Cetakankeenam
PradnyaParamitha Jakarta
KenyonWdanGinting D 1985 Dasar-dasarPengelasanErlangga Jakarta
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
42
3
A B
C D
120
290
A C
BD
A
A
A C D
B
B
D CB
C D
(a) Space Diagram
(e) BM Diagram
(d) NFD
(c) SFD
(b) Torsi Diagram 234x103 Nmm
436305 Nmm 401540 Nmm
4435N 5422N
5113 N 4724 N
Gambar 33DesainPorosRoda Gigi Pinion Dengan Gear
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
43
35 Menentukan Dimensi pasak
Pasakdigunakanuntukmenahangaya geser antara poros dengan rol
maupun poros dengan gear Bahanpasakterbuatdari ST 42
kekuatanbahandiketahuikekuatangesersebesar τ=40
Nmm2dankekuatantariksebesar
σ= 70 Nmm2
1 Kekuatanijin pasak
- Tegangantarikmaksimumpasak
σu = 70 Nmm2
σmax =σy
= 40 Nmm2
- Tegangangesermaksimumpasak
τ max = 嫠㷠σ max
= 嫠㷠40 Nmm㷠
= 20 Nmm㷠
2 Diameter poros diketahui 50 mm dari tabel didapat
w = 16 mm
t = 10mm
dan bila diketahui T = l x w x τ x 焦d = l x 16 x 42 x
a迷d = 16800 l N mm(i)
dan juga T = 靳學恘 x τ x 焦米 =
靳學恘 x 42 x a迷米 = 103 x 學迷恘N铰铰d (ii)
maka dari persamaan (i) dan (ii) didapat
l = 學迷米學迷恘梗铰铰d學恘密迷迷抈铰铰 = 61 31 mm
dan bila diketahui T = l x 缴d x σ x
焦d = l x 學迷d x 70 x
a迷d = 87510 l N mm(iii)
maka dari persamaan (ii) dan (iii) didapat
l = 學迷米學迷恘梗铰铰d密蜜a學迷抈铰铰 = 1177 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
44
maka dimensi pasak adalah w = 16 mm t = 10 mm l = 1177 mm
351 Lubangpasak
Proses penggefrasisan untuk lubangpasakw = 16 mm t = 10 mm l =
1177 mm dengan menggunakan 2 mata frais diameter 5 mm dan 16 mm dua
tahap Bahan poros baja ST 34 Sebelum proses pengefraisan terlebih dahulu
pastikan matafrais tidak dalam keadaan rusak
1 Waktu pengerjaan dengan mata frais 5 mm
Putaran (n) = 150 rpm
Sr = 018
Kedalaman (l) = 10 mm
Waktu untuk sekali pengefraisan
Tm =nSr
ld
30 +
=ĖƼ闹嫩ƼĖ嫠m嫠闹Ė
= 0167 menit
Pengefraisan dilakukan di 4 titik sehingga waktu pengefraisan
= 4 x 0167
= 0668 menit
Waktu setting = 5 menit
Waktu pengefraisan untuk mata frais 5 mm adalah 0668 + 5 = 5668menit
2 Waktu pengefraisan 16 mm dengan mata frais28 mm
Putaran (n) = 150 rpm
Sr = 018
Kedalaman(l) = 10 mm
Waktu untuk sekali pengefraisan
Tm =nSr
ld
30 +
=ĖƼ㷠闹嫩ƼĖ嫠m嫠闹Ė= 038 menit
Pengefraisan dilakukan di 4 titik sehingga waktu pengefraisan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
45
= 4 x 038
= 152 menit
Waktu setting = 5 menit
Waktu pengerjaan untuk mata frais 5 mm adalah 152 + 5 = 652 menit
Waktu total pengerjaan untuk pengefraisan lubang pasak= 12188 menit
atau 13 menit
36 Desain untuk rumah bearing
Untuk diameter bearing 40 mm diameter bor 17 mm lebar bearing 12
mm Dengan no bearing 203 hasil ini didapat dari tabel bearing maka tebal rumah
bearing adalah
Diketahui 逛 = 60 mm ( jarak antar baut)
w = 9465 N
σ ( tegangan bending cast iron) = 15 N桂桂㷠
棍实顺h灌逛2 σ l
棍实顺h94656021512
棍实radic47h25
t = 2175 mm
Untuk diameter bearing 50 mm diameter bor 20 mm lebar bearing 15
mm Dengan nomor bearing 304 hasil ini didapat dari tabel bearing maka tebal
rumah bearing adalah
Diketahui
a =70 mm ( jarak antar baut)
w = 1134 N
σ ( tegangan bending cast iron) = 15 N桂桂㷠
棍实顺h灌逛2 σ l
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
46
棍实顺h11h47021515
棍实税5292
t = 23 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa rumah bearing yang ada pada mesin adalah aman dengan tebal 25 mm
37 Perhitungan Las
Pengelasan yang ada pada kontruksi alat ini terbagi menjadi 2 jenis
untuk bagian rangka adalah las sudut dan las V menggunakan las listrik
Perhitungan kekuatan las pada sambungan tepi padarangka dengan tebal plat 10
mm panjang pengelasan 500 mm sehingga untuk memperhitungkan kekuatan las
ditentukan A dengan
A = 10mm sin 45 500 mm
= 10mm 0707 500 mm
= 3535 mm2
Elektroda yang digunakan E 6013
E 60 = Kekuatan tarik terendah setelah dilaskan adalah 60000 psi atau 420
Nmm2
1 = Posisi pengelasan mendatar vertical atas kepala dan horizontal
3 = Jenis listrik adalah DC poloaritas bolik (DC+) diameter elektroda 5 mm
arus 230 ndash 270 A tegangan 27-29 V
Tegangan yang terjadi pada sambungan adalah
Fmax = ƼĖĖ铺km嫠㷠
= 14715 N
AF max
=s
353551471 N
=s
= 0416 Nmm2
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
47
Tegangan tarik ijin las (st)
st = 05 s ijin
= 05 420 Nmm2
= 210 Nmm2
Karena s pengelasan lts ijin maka pengelasan aman
38 MenentukanKapasitasPenggilasanBatangSorghum
Kapsitaspenggilasan = keliling roll x jumlahputaran
= 2 π r x 40 Rpm
= 2 π 0105 x 40 Rpm
= 26376 mmenit
Kapasitas = kapasitaspenggilasan x beratsorghum x jumlahbatangsorghum
= 263 x 0125 kgm x 10
= 6594 Kgmenit x 60
= 3956 Kgjam
Atau 4000 Kgjam
Makakapasitasmesinpemerasbatangsorghuminiadalah 4000 Kgjam
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
48
BAB IV
PROSES PEMBUATAN ALAT 41 Pembuatan Mesin
Mesin ini dibuat atas kerjasama antara mahasiswa Teknik Universitas
Sebelas Maret dengan bengkel mesin Universitas Sebelas Maret Untuk
menyelesaikannya dibutuhkan waktu 3 bulan dan untuk pengetesan mesin
membutuhkan waktu 1 minggu
411 BahanYang Digunakan
a Dua buah rol dengan diameter 200 mm dan sebuah rol dengan diameter
250 mm sebagai penggilas
b Besi plat dengan tebal 10mm sebagai tempat penghantar nira dan
sorghum
c Besi profil U ukuran 150 x 38 x 38 mm sebagai rangka dan landasan
d Kayu jati ukuran 150 mm x 200 mm sebagai landasan mesin
e Kuningan plat sebagai bantalan geser metal
f Bearing
g Baut M 14 dan M 12 sebagai pengunci bantalan
h Besi diameter 60 mm dan 50 mm sebagai poros
412 Alat Yang Dibutuhkan
a Gergaji
b Mesin bubut
c Mesin bor
d Mesin gerinda
e Mesin las
f Meteran
g Siku mistar baja
h Amplas
i Catthinner
j Kapur
k kuas
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
49
413 Peta Operasi Kerja
Peta operasi kerja adalah Peta Kerja yang menggunakan urutan kerja
dengan jalan membagi pekerjaan tersebut kedalam elemen-elemen operasi
secara detail
Peta Operasi Kerja Pembuatan Roda Gigi dan Roll
Poros Roda Gigi 1 amp 2 Poros Rol 3 4 amp 5 Roda gigi
0-1 0-1 0-1
0-2 0-2 0-2
1-1
1-2
1-3
1-2
1-1
1-1
Di ukur dengan sket match
Operasi Bubut
Pemeriksaan ukuran
0-3
0-4
0-3
0-4
0-3
0-5
Di ukur dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan ukuran
Pembuatan cetakan
Pemeriksaan ukuran
Operasi pengecoran
Di ukur dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan ukuran
Pemeriksaan ukuran
Pemeriksaan ukuran
Operasi mesin bor
Pemeriksaan ukuran
0-4
Operasi mesin gerinda
Pemeriksaan ukuran
1-2
Dirakit
0-5
Proses Perlakuan panas
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
50
Resume
Langkah Kerja Pembuatan Poros Roda Gigi 1 amp 2
- Operasi 1 Proses pengukuran dengan sket match poros yang akan
Dibubut menandainya sesuai dengan ukuran masing-
masing poros
- Operasi 2 Proses pembubutan pada ujung kanan sepanjang 300 mm
dari diameter 70 mm menjadi diameter 65 mm
- Pemeriksaan 1 Diperiksa ukurannya
- Operasi 3 Mengukur dengan menggunakan sket match
- Operasi 4 Dilakukan proses pembubutan pada ujung kiri sepanjang
250 mm dari diameter 70 mm menjadi diameter 65 mm
- Pemeriksaan 2 Diperiksa ukurannya
- Operasi 5 Proses pengefraisan sepanjang 50 mm dengan kedalaman
7mm
- Pemeriksaan 3 Diperiksa ukurannya
Poses pengerjaan
Bahan cast iron grade 15 Oslash70 panjang 555 mm
1 Mengambil bahan dan perlengkapan mesin bubut
2 Mengecek ukuran bahan dan alat bantu yang diperlukan
3 Mempersiapkan mesin bubut dan perlengkapan yang lainya
4 Menyeting pahat dan putaran mesin bubut
5 Menyekam benda kerja sepanjang 180 mm
6 Membubut rata permukaan ujung benda kerja
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
51
7 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadiOslash 65 mm
sepanjang 500 mm
8 Membalik benda kerja
9 Menyekam benda kerja sepanjang 220 mm
10 Memfacing benda kerja sampai benda kerja berukuran panjang 550 mm
11 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadiOslash65 mm
sepanjang250 mm
12 Menganti pahat rata dengan pahat alur
13 Membubut alur benda kerja dengan posisi pahat alur 50 mm dari ujung
benda kerja sedalam 95 mm
14 Mengganti pahat alur dengan pahat rata
15 Melepas benda kerja
Poses pengerjaan
Bahan cast iron grade 15 Oslash 70 panjang 310 mm
1 Mengambil bahan dan perlengkapan mesin bubut
2 Mengecek ukuran bahan dan alat bantu yang diperlukan
3 Mempersiapkan mesin bubut dan perlengkapan yang lainya
4 Menyeting pahat dan putaran mesin bubut
5 Menyekam benda kerja sepanjang 100 mm
6 Membubut rata permukaan ujung benda kerja
7 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadi Oslash 65 mm
sepanjang 150 mm
8 Membalik benda kerja
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
52
9 Menyekam benda kerja sepanjang100 mm
10 Memfacing benda kerja sampai benda kerja berukuran panjang 300 mm
11 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadi Oslash65 mm
sepanjang 160 mm
12 Mengganti pahat rata dengan pahat alur
13 Membubut alur benda kerja dengan posisi pahat alur 50 mm dari ujung
benda kerja sepanjang 78 mm sedalam 95 mm
14 Mengganti pahat alur dengan pahat rata
15 Melepas benda kerja
Langkah Kerja Pembuatan Roda Gigi
- Operasi 1 Proses pengukuran dengan sket match dan meteran untuk
roda gigi yang akan dibuat
- Operasi 2 Proses pembuatan cetakan negative sesuai dengan ukuran
masing-masing roda gigi yang akan dibuat
- Pemeriksaan 1 Diperiksa ukurannya
- Operasi 3 Proses pengecoran dan pembentukan roda gigi
- Operasi 4 Proses penghalusan setelah proses pengecoran
- Operasi 5 Proses perlakuan panas dengan penambahan kadar carbon
untuk meningkatkan tingkat kekerasannya
- Pemeriksaan 2 Diperiksa ukurannya
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
53
Proses pengecoran untuk pembuatan Puli dan Roda Gigi
Gambar 41 Roda gigi lurus
a) Proses awal pembuatan cetakan ini dilakukan dengan terlebih dahulu
membuat model atau Pola dengan posisi model berada pada kedua
bagian cetakan yakni drag dan cope maka model dibuat dari dua keping
kayu (papan) yang digabungkandengan model yang berbentuk bundar
b) Pengerjaan berikutnya ialah pembuatan inti dimana inti (teras) ini dibuat
dari pasir cetak dari jenis Pasir minyak atau pasir kwarsa dengan
campuran minyak nabati
d) Urutan pekerjaan yang harus dilakukan dan dipersiapkan sebelum
pengisian pasir kedalam rangka cetak antara lain
- Menyiapkan plat (papan) landasan
- Tempatkan rangka cetak diatas papan untuk cetakan bawah (drag)
dengan pola inti (kayu) untuk kedudukan inti (teras) pasir
e) Pengisian pasir kedalam rangka cetak
f) Pembuatan saluran dengan cara memasangkan saluran secara tegak lurus
g) Pekerjaan berikutnya ialah menempatkan kembali rangka cetak yakni
menggabungkan kedua cetakan (drag dan cope) pada benda bulat
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
54
simetris ini sebenarnya tidak terlalu sulit dimana yang paling penting
adalah penempatan posisi kedudukan Intinya telah ditempatkan ditengah-
tengah rangka cetak dengan memposisikan lubang cope pada inti serta
posisi pen pengarah dari rangka cetak dalam keadaan sejajar maka posisi
rongga sudah sejajar
h) Proses penuangan merupakan proses yang menentukan keberhasilan
dalam pembentukan benda kerja oleh karena itu didalam pelaksanaannya
harus dilakukan secara hati-hati terutama dalam memperlakukan cetakan
ini Dan yang paling penting lagi dalam proses penuangan ini ialah faktor
keselamatan kerja alat-alat keselamatan kerja seperti sarung tangan
sepatu kaca mata dan lain-lain hendaknya sangat diperhatikan
Gambar 42 Proses penuangan ( Hardi Sujana 2008 )
Langkah Kerja Pembuatan Rumah Bantalan
- Operasi 1 Pengukuran benda kerja untuk rumah bantalan dengan
ukuran 100 mm x 100 mm
- Operasi 2 Proses pemotongan dengan menggunakan mesin las sesuai
dengan yangdirencanakan
- Operasi 3 Pengerjaan penghalusan bekas potongan las dengan
gerinda tangan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
55
- Pemeriksaan 1 Dilakukan pemeriksaan ukuran rumah bantalan
- Operasi 4 Pada bagian rangka yang sudah dilasdiberi tanda titik dan
dibor dengan menggunakan bor tangan untuk menjadi
diameter 80 mm
- Operasi 6 Pemeriksaan ukuran lubang yang telah di bor
Proses Perakitan Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum
Perakitan merupakan tahap terakhir dalam proses perancangan dan
pembuatan suatu mesin atau alat dimana suatu cara atau tindakan untuk
menempatkan dan memasang bagian-bagian dari suatu mesin yang digabung dari
satu kesatuan menurut pasangannya sehingga akan menjadi perakitan mesin yang
siap digunakan sesuai dengan fungsi yang direncanakan
Sebelum melakukan perakitan hendaknya memperhatikan beberapa hal sebagai
berikut
1 Komponen-komponen yang akan dirakit telah selesai dikerjakan dan telah
siap ukuran sesuai perencanaan
2 Komponen-komponen standar siap pakai ataupun dipasangkan
3 Mengetahui jumlah yang akan dirakit dan mengetahui cara pemasangannya
4 Mengetahui tempat dan urutan pemasangan dari masing-masing komponen
yang tersedia
5 Menyiapkan semua alat-alat bantu untuk proses perakitan
Langkah kerja
1 Memasang rol ke- 1 ke- 2 dan ke- 3 pada rangka yang pada kedua
ujungnya terlebih dahulu dipasang bantalan
2 Memasang roda gigi pada poros rol 1 2 dan 3 kemudian dipasak
3 Memasang roda gigi pada sisi luar poros rol kemudian dipasak
4 Memasang poros transmisi pada rangka yang kedua ujungnya dipasangi
bantalan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
56
5 Memasang puli roda gigi pinion dan roda gigi pada poros transmisi
kemudian dipasak
6 Mengecek semua kondisi sambungan dan pergerakan dari roda-roda gigi
42 Perawatan Alat
Perawatan adalah suatu kegiatan atau pekerjaan yang bertujuan untuk
memperpanjang umur mesin Dengan adanya perawatan diharapkan mesin dapat
selalu dalam kondisi siap pakai dan bekerja dengan baik Jenis perawatan tersebut
adalah mengupayakan pencegahan kerusakan sedini mungkin dengan cara
perawatan secara rutin maupun secara berkala
Adapun alasan-alasan yang mendasari diperlukannya perawatan adalah
a Mesin lebih tahan lama dan berfungsi dengan baik
b Menghindari kerusakan sedini mungkin
c Mengurangi penggantian komponen yang rusak dikarenakan sering
dalam pemakaian
Pemeliharaan alat ini mencakup seluruh rangkaian dan komponen mesin pemeras
sorghum yang meliputi
1 Poros dan Rol
Hal-hal yang perlu dilakukan dalam pemeliharaan poros dan rol adalah
a Rol setelah selesai digunakan dibersihkan dari sisa-sisa kotoran dan cairan
yang masih menempel
b Antara poros dan bearing diberi pelumas agar dapat berputar dengan lancar
2 Roda gigi
Hal-hal yang dilakukan untuk perawatan roda gigi
a Melumasi roda gigi tersebut supaya gesekannya dapat lebih halus dan
tidak cepat aus
b Setiap selesai digunakan roda gigi harus dibersihkan dan dicek untuk
mengetahui keadaan gigi-giginya
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
57
3 Rangka
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan rangka adalah
a Mengecat rangka untuk menghindari karat dan keropos
b Membersihkan rangka setelah digunakan untuk menggilas tebu
c Memeriksa sambungan las pada rangka secara berkala
4 Bantalan
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan bantalan
a Melumasi bantalan dengan grease
b Dalam penggunaan apabila perputaran poros dan rol terasa berat dan
suaranya agak kasar maka harus dicek keadaan bantalannya masih dalam
keadaan baik atau tidak
5 Puli dan sabuk
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan puli dan sabuk
a Memeriksa sabuk sebelum digunakan untuk memeras batang sorghum
b Setelah selesai digunakan membersihkan puli dan sabuk dari kotoran dan
debu
6 Diesel
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan diesel
a Mengecek selalu kondisi air pendingin pada mesin diesel
b Mengecek putaran mesin diesel apakah stabil atau tidaknya bila tidak
segera melakukan pengecekan mesin diesel secara menyeluruh
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
58
43 Analisa Biaya Komponen Mesin
Tabel 41 a Biaya Komponen Mesin
No Jenis Komponen Jumlah Harga satuan (Rp)
Harga (Rp)
1 Gear Oslash 20 l = 15 cm 3 30 kg 20000 kg 1800000 2 Gear Oslash 10 l = 10 cm 2 40 kg 20000 kg 1600000 3 Pulley Oslash 100 l = 15 cm 1 100 kg 20000 kg 2000000 4 Gear Oslash 80 l = 15 cm 1 120 kg 20000 kg 2400000 5 Gear Oslash 60 l = 15 cm 1 80 kg 20000 kg 1600000 6 Roller Oslash 20 p = 35 cm 2 60 kg 20000 kg 2400000 7 Roller Oslash 22 l = 15 cm 1 80 kg 20000 kg 1600000 8 Poros penggerak roda gigi 2 20 kg 20000 kg 800000 9 Poros roller 3 15 kg 20000 kg 900000 10 Pasak p=15x1x1 cm 1022000 220000
11 Baut Oslash 26 mm Baut besar untuk dudukan
8 10000 80000
12 Baut Oslash 26 mm Baut pengunci roller
4 15000 60000
13 Plat U p= 10x6x1cm 10m 70000 700000
14 Baut Oslash 22 mm Baut pengunci roda gigi
8 10000 80000
15 Baut Oslash 24 mm Baut penyetel horisontal
2 15000 30000
16 Bearing roller Oslash 40 mm 680000 480000 17 Bearing gear Oslash 50 mm 2 110000 220000 18 Bantalan jati 1000000
19 Beaya Transport mesin dari kudus
750000
20 Beaya lain-lain 250000 Total dana 18980000
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
59
b Honor Teknisi
No Nama Anggaran Waktu Biaya (Rp)
Total (Rp)
1 Honor Teknisi pembuatan 3 buah roller (1 orang )
1 bulan 600000 600000
2 Honor Teknisi pembuatan 5 buah roda gigi pinion (1orang )
2 minggu
600000 600000
3 Honor Teknisi pembuatan 2 buah roda gigi besar (1 orang )
2 minggu
500000 500000
4 Honor Teknisi pembuatan 1 buah pulley (1 orang )
2 minggu
300000 300000
5 Honor Teknisi pembuatan 3 buah mantel roller (1 orang )
3 minggu
1200000 1200000
Total 3200000
Biaya total pembuatan mesin pemeras batang sorghum
Biaya teknisi Rp 320000000
Biaya komponen mesin Rp 1898000000 +
Rp 2218000000
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
60
BAB V
PENUTUP
51 Kesimpulan
Dari hasil Re-Kalkulasi Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum ini
dapat disimpulkan
1 Mesin pemeras batang sorghum ini bekerja dengan menggunakan
penggerak diesel dengan daya 24 hP dan putaran 1420 Rpm
2 Mesin Pemeras Batang Sorghum ini memiliki kapasitas 4000 kgjam
3 Total biaya untuk membuat Mesin Pemeras Batang Sorghum sebesar
Rp22180000-
4 Mesin Pemeras Batang Sorghum ini memiliki tiga buah roller dengan
putaran 40 Rpm dan tiga tingkatan sistem transmisi dengan tiga buah
poros penyangga
52 Saran
Terkait dengan referensi dan data yang didapat masih kurang maka
perhitungan dilakukan dengan asumsi data sehingga bila dilakukan perhitungan
ulang jawaban yangdiasumsikan masih kurang akurat dan kurang tepat
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
61
DAFTAR PUSTAKA
J E Shigley dan Larry D M 1995 ldquoPerancanaan Teknik Mesinrdquo jilid II Edisi
keempat ErlanggaJakarta
Jutz H dan Scharkus E 1996 ldquo Westerman Table for The Metal Traderdquo New
Delhi Weley Eastern Limited
Khurmi RS amp Gupta JK 2002 Machine DesignSCHadamp Company LTD
Ram Nagar-New Delhi
Popov EP 1996 Mekanika Teknik (Machine of Material) Erlangga Jakarta
Sato T dan N Sugiarto H 1994 ldquoMenggambar Mesin Menurut Standart Isordquo PT
Pradya Paramita jakarta
Sularso dan Suga K 1987 Dasar dan PemilihanElemenMesin Cetakankeenam
PradnyaParamitha Jakarta
KenyonWdanGinting D 1985 Dasar-dasarPengelasanErlangga Jakarta
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
43
35 Menentukan Dimensi pasak
Pasakdigunakanuntukmenahangaya geser antara poros dengan rol
maupun poros dengan gear Bahanpasakterbuatdari ST 42
kekuatanbahandiketahuikekuatangesersebesar τ=40
Nmm2dankekuatantariksebesar
σ= 70 Nmm2
1 Kekuatanijin pasak
- Tegangantarikmaksimumpasak
σu = 70 Nmm2
σmax =σy
= 40 Nmm2
- Tegangangesermaksimumpasak
τ max = 嫠㷠σ max
= 嫠㷠40 Nmm㷠
= 20 Nmm㷠
2 Diameter poros diketahui 50 mm dari tabel didapat
w = 16 mm
t = 10mm
dan bila diketahui T = l x w x τ x 焦d = l x 16 x 42 x
a迷d = 16800 l N mm(i)
dan juga T = 靳學恘 x τ x 焦米 =
靳學恘 x 42 x a迷米 = 103 x 學迷恘N铰铰d (ii)
maka dari persamaan (i) dan (ii) didapat
l = 學迷米學迷恘梗铰铰d學恘密迷迷抈铰铰 = 61 31 mm
dan bila diketahui T = l x 缴d x σ x
焦d = l x 學迷d x 70 x
a迷d = 87510 l N mm(iii)
maka dari persamaan (ii) dan (iii) didapat
l = 學迷米學迷恘梗铰铰d密蜜a學迷抈铰铰 = 1177 mm
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
44
maka dimensi pasak adalah w = 16 mm t = 10 mm l = 1177 mm
351 Lubangpasak
Proses penggefrasisan untuk lubangpasakw = 16 mm t = 10 mm l =
1177 mm dengan menggunakan 2 mata frais diameter 5 mm dan 16 mm dua
tahap Bahan poros baja ST 34 Sebelum proses pengefraisan terlebih dahulu
pastikan matafrais tidak dalam keadaan rusak
1 Waktu pengerjaan dengan mata frais 5 mm
Putaran (n) = 150 rpm
Sr = 018
Kedalaman (l) = 10 mm
Waktu untuk sekali pengefraisan
Tm =nSr
ld
30 +
=ĖƼ闹嫩ƼĖ嫠m嫠闹Ė
= 0167 menit
Pengefraisan dilakukan di 4 titik sehingga waktu pengefraisan
= 4 x 0167
= 0668 menit
Waktu setting = 5 menit
Waktu pengefraisan untuk mata frais 5 mm adalah 0668 + 5 = 5668menit
2 Waktu pengefraisan 16 mm dengan mata frais28 mm
Putaran (n) = 150 rpm
Sr = 018
Kedalaman(l) = 10 mm
Waktu untuk sekali pengefraisan
Tm =nSr
ld
30 +
=ĖƼ㷠闹嫩ƼĖ嫠m嫠闹Ė= 038 menit
Pengefraisan dilakukan di 4 titik sehingga waktu pengefraisan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
45
= 4 x 038
= 152 menit
Waktu setting = 5 menit
Waktu pengerjaan untuk mata frais 5 mm adalah 152 + 5 = 652 menit
Waktu total pengerjaan untuk pengefraisan lubang pasak= 12188 menit
atau 13 menit
36 Desain untuk rumah bearing
Untuk diameter bearing 40 mm diameter bor 17 mm lebar bearing 12
mm Dengan no bearing 203 hasil ini didapat dari tabel bearing maka tebal rumah
bearing adalah
Diketahui 逛 = 60 mm ( jarak antar baut)
w = 9465 N
σ ( tegangan bending cast iron) = 15 N桂桂㷠
棍实顺h灌逛2 σ l
棍实顺h94656021512
棍实radic47h25
t = 2175 mm
Untuk diameter bearing 50 mm diameter bor 20 mm lebar bearing 15
mm Dengan nomor bearing 304 hasil ini didapat dari tabel bearing maka tebal
rumah bearing adalah
Diketahui
a =70 mm ( jarak antar baut)
w = 1134 N
σ ( tegangan bending cast iron) = 15 N桂桂㷠
棍实顺h灌逛2 σ l
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
46
棍实顺h11h47021515
棍实税5292
t = 23 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa rumah bearing yang ada pada mesin adalah aman dengan tebal 25 mm
37 Perhitungan Las
Pengelasan yang ada pada kontruksi alat ini terbagi menjadi 2 jenis
untuk bagian rangka adalah las sudut dan las V menggunakan las listrik
Perhitungan kekuatan las pada sambungan tepi padarangka dengan tebal plat 10
mm panjang pengelasan 500 mm sehingga untuk memperhitungkan kekuatan las
ditentukan A dengan
A = 10mm sin 45 500 mm
= 10mm 0707 500 mm
= 3535 mm2
Elektroda yang digunakan E 6013
E 60 = Kekuatan tarik terendah setelah dilaskan adalah 60000 psi atau 420
Nmm2
1 = Posisi pengelasan mendatar vertical atas kepala dan horizontal
3 = Jenis listrik adalah DC poloaritas bolik (DC+) diameter elektroda 5 mm
arus 230 ndash 270 A tegangan 27-29 V
Tegangan yang terjadi pada sambungan adalah
Fmax = ƼĖĖ铺km嫠㷠
= 14715 N
AF max
=s
353551471 N
=s
= 0416 Nmm2
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
47
Tegangan tarik ijin las (st)
st = 05 s ijin
= 05 420 Nmm2
= 210 Nmm2
Karena s pengelasan lts ijin maka pengelasan aman
38 MenentukanKapasitasPenggilasanBatangSorghum
Kapsitaspenggilasan = keliling roll x jumlahputaran
= 2 π r x 40 Rpm
= 2 π 0105 x 40 Rpm
= 26376 mmenit
Kapasitas = kapasitaspenggilasan x beratsorghum x jumlahbatangsorghum
= 263 x 0125 kgm x 10
= 6594 Kgmenit x 60
= 3956 Kgjam
Atau 4000 Kgjam
Makakapasitasmesinpemerasbatangsorghuminiadalah 4000 Kgjam
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
48
BAB IV
PROSES PEMBUATAN ALAT 41 Pembuatan Mesin
Mesin ini dibuat atas kerjasama antara mahasiswa Teknik Universitas
Sebelas Maret dengan bengkel mesin Universitas Sebelas Maret Untuk
menyelesaikannya dibutuhkan waktu 3 bulan dan untuk pengetesan mesin
membutuhkan waktu 1 minggu
411 BahanYang Digunakan
a Dua buah rol dengan diameter 200 mm dan sebuah rol dengan diameter
250 mm sebagai penggilas
b Besi plat dengan tebal 10mm sebagai tempat penghantar nira dan
sorghum
c Besi profil U ukuran 150 x 38 x 38 mm sebagai rangka dan landasan
d Kayu jati ukuran 150 mm x 200 mm sebagai landasan mesin
e Kuningan plat sebagai bantalan geser metal
f Bearing
g Baut M 14 dan M 12 sebagai pengunci bantalan
h Besi diameter 60 mm dan 50 mm sebagai poros
412 Alat Yang Dibutuhkan
a Gergaji
b Mesin bubut
c Mesin bor
d Mesin gerinda
e Mesin las
f Meteran
g Siku mistar baja
h Amplas
i Catthinner
j Kapur
k kuas
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
49
413 Peta Operasi Kerja
Peta operasi kerja adalah Peta Kerja yang menggunakan urutan kerja
dengan jalan membagi pekerjaan tersebut kedalam elemen-elemen operasi
secara detail
Peta Operasi Kerja Pembuatan Roda Gigi dan Roll
Poros Roda Gigi 1 amp 2 Poros Rol 3 4 amp 5 Roda gigi
0-1 0-1 0-1
0-2 0-2 0-2
1-1
1-2
1-3
1-2
1-1
1-1
Di ukur dengan sket match
Operasi Bubut
Pemeriksaan ukuran
0-3
0-4
0-3
0-4
0-3
0-5
Di ukur dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan ukuran
Pembuatan cetakan
Pemeriksaan ukuran
Operasi pengecoran
Di ukur dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan ukuran
Pemeriksaan ukuran
Pemeriksaan ukuran
Operasi mesin bor
Pemeriksaan ukuran
0-4
Operasi mesin gerinda
Pemeriksaan ukuran
1-2
Dirakit
0-5
Proses Perlakuan panas
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
50
Resume
Langkah Kerja Pembuatan Poros Roda Gigi 1 amp 2
- Operasi 1 Proses pengukuran dengan sket match poros yang akan
Dibubut menandainya sesuai dengan ukuran masing-
masing poros
- Operasi 2 Proses pembubutan pada ujung kanan sepanjang 300 mm
dari diameter 70 mm menjadi diameter 65 mm
- Pemeriksaan 1 Diperiksa ukurannya
- Operasi 3 Mengukur dengan menggunakan sket match
- Operasi 4 Dilakukan proses pembubutan pada ujung kiri sepanjang
250 mm dari diameter 70 mm menjadi diameter 65 mm
- Pemeriksaan 2 Diperiksa ukurannya
- Operasi 5 Proses pengefraisan sepanjang 50 mm dengan kedalaman
7mm
- Pemeriksaan 3 Diperiksa ukurannya
Poses pengerjaan
Bahan cast iron grade 15 Oslash70 panjang 555 mm
1 Mengambil bahan dan perlengkapan mesin bubut
2 Mengecek ukuran bahan dan alat bantu yang diperlukan
3 Mempersiapkan mesin bubut dan perlengkapan yang lainya
4 Menyeting pahat dan putaran mesin bubut
5 Menyekam benda kerja sepanjang 180 mm
6 Membubut rata permukaan ujung benda kerja
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
51
7 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadiOslash 65 mm
sepanjang 500 mm
8 Membalik benda kerja
9 Menyekam benda kerja sepanjang 220 mm
10 Memfacing benda kerja sampai benda kerja berukuran panjang 550 mm
11 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadiOslash65 mm
sepanjang250 mm
12 Menganti pahat rata dengan pahat alur
13 Membubut alur benda kerja dengan posisi pahat alur 50 mm dari ujung
benda kerja sedalam 95 mm
14 Mengganti pahat alur dengan pahat rata
15 Melepas benda kerja
Poses pengerjaan
Bahan cast iron grade 15 Oslash 70 panjang 310 mm
1 Mengambil bahan dan perlengkapan mesin bubut
2 Mengecek ukuran bahan dan alat bantu yang diperlukan
3 Mempersiapkan mesin bubut dan perlengkapan yang lainya
4 Menyeting pahat dan putaran mesin bubut
5 Menyekam benda kerja sepanjang 100 mm
6 Membubut rata permukaan ujung benda kerja
7 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadi Oslash 65 mm
sepanjang 150 mm
8 Membalik benda kerja
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
52
9 Menyekam benda kerja sepanjang100 mm
10 Memfacing benda kerja sampai benda kerja berukuran panjang 300 mm
11 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadi Oslash65 mm
sepanjang 160 mm
12 Mengganti pahat rata dengan pahat alur
13 Membubut alur benda kerja dengan posisi pahat alur 50 mm dari ujung
benda kerja sepanjang 78 mm sedalam 95 mm
14 Mengganti pahat alur dengan pahat rata
15 Melepas benda kerja
Langkah Kerja Pembuatan Roda Gigi
- Operasi 1 Proses pengukuran dengan sket match dan meteran untuk
roda gigi yang akan dibuat
- Operasi 2 Proses pembuatan cetakan negative sesuai dengan ukuran
masing-masing roda gigi yang akan dibuat
- Pemeriksaan 1 Diperiksa ukurannya
- Operasi 3 Proses pengecoran dan pembentukan roda gigi
- Operasi 4 Proses penghalusan setelah proses pengecoran
- Operasi 5 Proses perlakuan panas dengan penambahan kadar carbon
untuk meningkatkan tingkat kekerasannya
- Pemeriksaan 2 Diperiksa ukurannya
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
53
Proses pengecoran untuk pembuatan Puli dan Roda Gigi
Gambar 41 Roda gigi lurus
a) Proses awal pembuatan cetakan ini dilakukan dengan terlebih dahulu
membuat model atau Pola dengan posisi model berada pada kedua
bagian cetakan yakni drag dan cope maka model dibuat dari dua keping
kayu (papan) yang digabungkandengan model yang berbentuk bundar
b) Pengerjaan berikutnya ialah pembuatan inti dimana inti (teras) ini dibuat
dari pasir cetak dari jenis Pasir minyak atau pasir kwarsa dengan
campuran minyak nabati
d) Urutan pekerjaan yang harus dilakukan dan dipersiapkan sebelum
pengisian pasir kedalam rangka cetak antara lain
- Menyiapkan plat (papan) landasan
- Tempatkan rangka cetak diatas papan untuk cetakan bawah (drag)
dengan pola inti (kayu) untuk kedudukan inti (teras) pasir
e) Pengisian pasir kedalam rangka cetak
f) Pembuatan saluran dengan cara memasangkan saluran secara tegak lurus
g) Pekerjaan berikutnya ialah menempatkan kembali rangka cetak yakni
menggabungkan kedua cetakan (drag dan cope) pada benda bulat
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
54
simetris ini sebenarnya tidak terlalu sulit dimana yang paling penting
adalah penempatan posisi kedudukan Intinya telah ditempatkan ditengah-
tengah rangka cetak dengan memposisikan lubang cope pada inti serta
posisi pen pengarah dari rangka cetak dalam keadaan sejajar maka posisi
rongga sudah sejajar
h) Proses penuangan merupakan proses yang menentukan keberhasilan
dalam pembentukan benda kerja oleh karena itu didalam pelaksanaannya
harus dilakukan secara hati-hati terutama dalam memperlakukan cetakan
ini Dan yang paling penting lagi dalam proses penuangan ini ialah faktor
keselamatan kerja alat-alat keselamatan kerja seperti sarung tangan
sepatu kaca mata dan lain-lain hendaknya sangat diperhatikan
Gambar 42 Proses penuangan ( Hardi Sujana 2008 )
Langkah Kerja Pembuatan Rumah Bantalan
- Operasi 1 Pengukuran benda kerja untuk rumah bantalan dengan
ukuran 100 mm x 100 mm
- Operasi 2 Proses pemotongan dengan menggunakan mesin las sesuai
dengan yangdirencanakan
- Operasi 3 Pengerjaan penghalusan bekas potongan las dengan
gerinda tangan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
55
- Pemeriksaan 1 Dilakukan pemeriksaan ukuran rumah bantalan
- Operasi 4 Pada bagian rangka yang sudah dilasdiberi tanda titik dan
dibor dengan menggunakan bor tangan untuk menjadi
diameter 80 mm
- Operasi 6 Pemeriksaan ukuran lubang yang telah di bor
Proses Perakitan Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum
Perakitan merupakan tahap terakhir dalam proses perancangan dan
pembuatan suatu mesin atau alat dimana suatu cara atau tindakan untuk
menempatkan dan memasang bagian-bagian dari suatu mesin yang digabung dari
satu kesatuan menurut pasangannya sehingga akan menjadi perakitan mesin yang
siap digunakan sesuai dengan fungsi yang direncanakan
Sebelum melakukan perakitan hendaknya memperhatikan beberapa hal sebagai
berikut
1 Komponen-komponen yang akan dirakit telah selesai dikerjakan dan telah
siap ukuran sesuai perencanaan
2 Komponen-komponen standar siap pakai ataupun dipasangkan
3 Mengetahui jumlah yang akan dirakit dan mengetahui cara pemasangannya
4 Mengetahui tempat dan urutan pemasangan dari masing-masing komponen
yang tersedia
5 Menyiapkan semua alat-alat bantu untuk proses perakitan
Langkah kerja
1 Memasang rol ke- 1 ke- 2 dan ke- 3 pada rangka yang pada kedua
ujungnya terlebih dahulu dipasang bantalan
2 Memasang roda gigi pada poros rol 1 2 dan 3 kemudian dipasak
3 Memasang roda gigi pada sisi luar poros rol kemudian dipasak
4 Memasang poros transmisi pada rangka yang kedua ujungnya dipasangi
bantalan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
56
5 Memasang puli roda gigi pinion dan roda gigi pada poros transmisi
kemudian dipasak
6 Mengecek semua kondisi sambungan dan pergerakan dari roda-roda gigi
42 Perawatan Alat
Perawatan adalah suatu kegiatan atau pekerjaan yang bertujuan untuk
memperpanjang umur mesin Dengan adanya perawatan diharapkan mesin dapat
selalu dalam kondisi siap pakai dan bekerja dengan baik Jenis perawatan tersebut
adalah mengupayakan pencegahan kerusakan sedini mungkin dengan cara
perawatan secara rutin maupun secara berkala
Adapun alasan-alasan yang mendasari diperlukannya perawatan adalah
a Mesin lebih tahan lama dan berfungsi dengan baik
b Menghindari kerusakan sedini mungkin
c Mengurangi penggantian komponen yang rusak dikarenakan sering
dalam pemakaian
Pemeliharaan alat ini mencakup seluruh rangkaian dan komponen mesin pemeras
sorghum yang meliputi
1 Poros dan Rol
Hal-hal yang perlu dilakukan dalam pemeliharaan poros dan rol adalah
a Rol setelah selesai digunakan dibersihkan dari sisa-sisa kotoran dan cairan
yang masih menempel
b Antara poros dan bearing diberi pelumas agar dapat berputar dengan lancar
2 Roda gigi
Hal-hal yang dilakukan untuk perawatan roda gigi
a Melumasi roda gigi tersebut supaya gesekannya dapat lebih halus dan
tidak cepat aus
b Setiap selesai digunakan roda gigi harus dibersihkan dan dicek untuk
mengetahui keadaan gigi-giginya
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
57
3 Rangka
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan rangka adalah
a Mengecat rangka untuk menghindari karat dan keropos
b Membersihkan rangka setelah digunakan untuk menggilas tebu
c Memeriksa sambungan las pada rangka secara berkala
4 Bantalan
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan bantalan
a Melumasi bantalan dengan grease
b Dalam penggunaan apabila perputaran poros dan rol terasa berat dan
suaranya agak kasar maka harus dicek keadaan bantalannya masih dalam
keadaan baik atau tidak
5 Puli dan sabuk
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan puli dan sabuk
a Memeriksa sabuk sebelum digunakan untuk memeras batang sorghum
b Setelah selesai digunakan membersihkan puli dan sabuk dari kotoran dan
debu
6 Diesel
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan diesel
a Mengecek selalu kondisi air pendingin pada mesin diesel
b Mengecek putaran mesin diesel apakah stabil atau tidaknya bila tidak
segera melakukan pengecekan mesin diesel secara menyeluruh
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
58
43 Analisa Biaya Komponen Mesin
Tabel 41 a Biaya Komponen Mesin
No Jenis Komponen Jumlah Harga satuan (Rp)
Harga (Rp)
1 Gear Oslash 20 l = 15 cm 3 30 kg 20000 kg 1800000 2 Gear Oslash 10 l = 10 cm 2 40 kg 20000 kg 1600000 3 Pulley Oslash 100 l = 15 cm 1 100 kg 20000 kg 2000000 4 Gear Oslash 80 l = 15 cm 1 120 kg 20000 kg 2400000 5 Gear Oslash 60 l = 15 cm 1 80 kg 20000 kg 1600000 6 Roller Oslash 20 p = 35 cm 2 60 kg 20000 kg 2400000 7 Roller Oslash 22 l = 15 cm 1 80 kg 20000 kg 1600000 8 Poros penggerak roda gigi 2 20 kg 20000 kg 800000 9 Poros roller 3 15 kg 20000 kg 900000 10 Pasak p=15x1x1 cm 1022000 220000
11 Baut Oslash 26 mm Baut besar untuk dudukan
8 10000 80000
12 Baut Oslash 26 mm Baut pengunci roller
4 15000 60000
13 Plat U p= 10x6x1cm 10m 70000 700000
14 Baut Oslash 22 mm Baut pengunci roda gigi
8 10000 80000
15 Baut Oslash 24 mm Baut penyetel horisontal
2 15000 30000
16 Bearing roller Oslash 40 mm 680000 480000 17 Bearing gear Oslash 50 mm 2 110000 220000 18 Bantalan jati 1000000
19 Beaya Transport mesin dari kudus
750000
20 Beaya lain-lain 250000 Total dana 18980000
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
59
b Honor Teknisi
No Nama Anggaran Waktu Biaya (Rp)
Total (Rp)
1 Honor Teknisi pembuatan 3 buah roller (1 orang )
1 bulan 600000 600000
2 Honor Teknisi pembuatan 5 buah roda gigi pinion (1orang )
2 minggu
600000 600000
3 Honor Teknisi pembuatan 2 buah roda gigi besar (1 orang )
2 minggu
500000 500000
4 Honor Teknisi pembuatan 1 buah pulley (1 orang )
2 minggu
300000 300000
5 Honor Teknisi pembuatan 3 buah mantel roller (1 orang )
3 minggu
1200000 1200000
Total 3200000
Biaya total pembuatan mesin pemeras batang sorghum
Biaya teknisi Rp 320000000
Biaya komponen mesin Rp 1898000000 +
Rp 2218000000
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
60
BAB V
PENUTUP
51 Kesimpulan
Dari hasil Re-Kalkulasi Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum ini
dapat disimpulkan
1 Mesin pemeras batang sorghum ini bekerja dengan menggunakan
penggerak diesel dengan daya 24 hP dan putaran 1420 Rpm
2 Mesin Pemeras Batang Sorghum ini memiliki kapasitas 4000 kgjam
3 Total biaya untuk membuat Mesin Pemeras Batang Sorghum sebesar
Rp22180000-
4 Mesin Pemeras Batang Sorghum ini memiliki tiga buah roller dengan
putaran 40 Rpm dan tiga tingkatan sistem transmisi dengan tiga buah
poros penyangga
52 Saran
Terkait dengan referensi dan data yang didapat masih kurang maka
perhitungan dilakukan dengan asumsi data sehingga bila dilakukan perhitungan
ulang jawaban yangdiasumsikan masih kurang akurat dan kurang tepat
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
61
DAFTAR PUSTAKA
J E Shigley dan Larry D M 1995 ldquoPerancanaan Teknik Mesinrdquo jilid II Edisi
keempat ErlanggaJakarta
Jutz H dan Scharkus E 1996 ldquo Westerman Table for The Metal Traderdquo New
Delhi Weley Eastern Limited
Khurmi RS amp Gupta JK 2002 Machine DesignSCHadamp Company LTD
Ram Nagar-New Delhi
Popov EP 1996 Mekanika Teknik (Machine of Material) Erlangga Jakarta
Sato T dan N Sugiarto H 1994 ldquoMenggambar Mesin Menurut Standart Isordquo PT
Pradya Paramita jakarta
Sularso dan Suga K 1987 Dasar dan PemilihanElemenMesin Cetakankeenam
PradnyaParamitha Jakarta
KenyonWdanGinting D 1985 Dasar-dasarPengelasanErlangga Jakarta
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
44
maka dimensi pasak adalah w = 16 mm t = 10 mm l = 1177 mm
351 Lubangpasak
Proses penggefrasisan untuk lubangpasakw = 16 mm t = 10 mm l =
1177 mm dengan menggunakan 2 mata frais diameter 5 mm dan 16 mm dua
tahap Bahan poros baja ST 34 Sebelum proses pengefraisan terlebih dahulu
pastikan matafrais tidak dalam keadaan rusak
1 Waktu pengerjaan dengan mata frais 5 mm
Putaran (n) = 150 rpm
Sr = 018
Kedalaman (l) = 10 mm
Waktu untuk sekali pengefraisan
Tm =nSr
ld
30 +
=ĖƼ闹嫩ƼĖ嫠m嫠闹Ė
= 0167 menit
Pengefraisan dilakukan di 4 titik sehingga waktu pengefraisan
= 4 x 0167
= 0668 menit
Waktu setting = 5 menit
Waktu pengefraisan untuk mata frais 5 mm adalah 0668 + 5 = 5668menit
2 Waktu pengefraisan 16 mm dengan mata frais28 mm
Putaran (n) = 150 rpm
Sr = 018
Kedalaman(l) = 10 mm
Waktu untuk sekali pengefraisan
Tm =nSr
ld
30 +
=ĖƼ㷠闹嫩ƼĖ嫠m嫠闹Ė= 038 menit
Pengefraisan dilakukan di 4 titik sehingga waktu pengefraisan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
45
= 4 x 038
= 152 menit
Waktu setting = 5 menit
Waktu pengerjaan untuk mata frais 5 mm adalah 152 + 5 = 652 menit
Waktu total pengerjaan untuk pengefraisan lubang pasak= 12188 menit
atau 13 menit
36 Desain untuk rumah bearing
Untuk diameter bearing 40 mm diameter bor 17 mm lebar bearing 12
mm Dengan no bearing 203 hasil ini didapat dari tabel bearing maka tebal rumah
bearing adalah
Diketahui 逛 = 60 mm ( jarak antar baut)
w = 9465 N
σ ( tegangan bending cast iron) = 15 N桂桂㷠
棍实顺h灌逛2 σ l
棍实顺h94656021512
棍实radic47h25
t = 2175 mm
Untuk diameter bearing 50 mm diameter bor 20 mm lebar bearing 15
mm Dengan nomor bearing 304 hasil ini didapat dari tabel bearing maka tebal
rumah bearing adalah
Diketahui
a =70 mm ( jarak antar baut)
w = 1134 N
σ ( tegangan bending cast iron) = 15 N桂桂㷠
棍实顺h灌逛2 σ l
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
46
棍实顺h11h47021515
棍实税5292
t = 23 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa rumah bearing yang ada pada mesin adalah aman dengan tebal 25 mm
37 Perhitungan Las
Pengelasan yang ada pada kontruksi alat ini terbagi menjadi 2 jenis
untuk bagian rangka adalah las sudut dan las V menggunakan las listrik
Perhitungan kekuatan las pada sambungan tepi padarangka dengan tebal plat 10
mm panjang pengelasan 500 mm sehingga untuk memperhitungkan kekuatan las
ditentukan A dengan
A = 10mm sin 45 500 mm
= 10mm 0707 500 mm
= 3535 mm2
Elektroda yang digunakan E 6013
E 60 = Kekuatan tarik terendah setelah dilaskan adalah 60000 psi atau 420
Nmm2
1 = Posisi pengelasan mendatar vertical atas kepala dan horizontal
3 = Jenis listrik adalah DC poloaritas bolik (DC+) diameter elektroda 5 mm
arus 230 ndash 270 A tegangan 27-29 V
Tegangan yang terjadi pada sambungan adalah
Fmax = ƼĖĖ铺km嫠㷠
= 14715 N
AF max
=s
353551471 N
=s
= 0416 Nmm2
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
47
Tegangan tarik ijin las (st)
st = 05 s ijin
= 05 420 Nmm2
= 210 Nmm2
Karena s pengelasan lts ijin maka pengelasan aman
38 MenentukanKapasitasPenggilasanBatangSorghum
Kapsitaspenggilasan = keliling roll x jumlahputaran
= 2 π r x 40 Rpm
= 2 π 0105 x 40 Rpm
= 26376 mmenit
Kapasitas = kapasitaspenggilasan x beratsorghum x jumlahbatangsorghum
= 263 x 0125 kgm x 10
= 6594 Kgmenit x 60
= 3956 Kgjam
Atau 4000 Kgjam
Makakapasitasmesinpemerasbatangsorghuminiadalah 4000 Kgjam
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
48
BAB IV
PROSES PEMBUATAN ALAT 41 Pembuatan Mesin
Mesin ini dibuat atas kerjasama antara mahasiswa Teknik Universitas
Sebelas Maret dengan bengkel mesin Universitas Sebelas Maret Untuk
menyelesaikannya dibutuhkan waktu 3 bulan dan untuk pengetesan mesin
membutuhkan waktu 1 minggu
411 BahanYang Digunakan
a Dua buah rol dengan diameter 200 mm dan sebuah rol dengan diameter
250 mm sebagai penggilas
b Besi plat dengan tebal 10mm sebagai tempat penghantar nira dan
sorghum
c Besi profil U ukuran 150 x 38 x 38 mm sebagai rangka dan landasan
d Kayu jati ukuran 150 mm x 200 mm sebagai landasan mesin
e Kuningan plat sebagai bantalan geser metal
f Bearing
g Baut M 14 dan M 12 sebagai pengunci bantalan
h Besi diameter 60 mm dan 50 mm sebagai poros
412 Alat Yang Dibutuhkan
a Gergaji
b Mesin bubut
c Mesin bor
d Mesin gerinda
e Mesin las
f Meteran
g Siku mistar baja
h Amplas
i Catthinner
j Kapur
k kuas
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
49
413 Peta Operasi Kerja
Peta operasi kerja adalah Peta Kerja yang menggunakan urutan kerja
dengan jalan membagi pekerjaan tersebut kedalam elemen-elemen operasi
secara detail
Peta Operasi Kerja Pembuatan Roda Gigi dan Roll
Poros Roda Gigi 1 amp 2 Poros Rol 3 4 amp 5 Roda gigi
0-1 0-1 0-1
0-2 0-2 0-2
1-1
1-2
1-3
1-2
1-1
1-1
Di ukur dengan sket match
Operasi Bubut
Pemeriksaan ukuran
0-3
0-4
0-3
0-4
0-3
0-5
Di ukur dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan ukuran
Pembuatan cetakan
Pemeriksaan ukuran
Operasi pengecoran
Di ukur dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan ukuran
Pemeriksaan ukuran
Pemeriksaan ukuran
Operasi mesin bor
Pemeriksaan ukuran
0-4
Operasi mesin gerinda
Pemeriksaan ukuran
1-2
Dirakit
0-5
Proses Perlakuan panas
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
50
Resume
Langkah Kerja Pembuatan Poros Roda Gigi 1 amp 2
- Operasi 1 Proses pengukuran dengan sket match poros yang akan
Dibubut menandainya sesuai dengan ukuran masing-
masing poros
- Operasi 2 Proses pembubutan pada ujung kanan sepanjang 300 mm
dari diameter 70 mm menjadi diameter 65 mm
- Pemeriksaan 1 Diperiksa ukurannya
- Operasi 3 Mengukur dengan menggunakan sket match
- Operasi 4 Dilakukan proses pembubutan pada ujung kiri sepanjang
250 mm dari diameter 70 mm menjadi diameter 65 mm
- Pemeriksaan 2 Diperiksa ukurannya
- Operasi 5 Proses pengefraisan sepanjang 50 mm dengan kedalaman
7mm
- Pemeriksaan 3 Diperiksa ukurannya
Poses pengerjaan
Bahan cast iron grade 15 Oslash70 panjang 555 mm
1 Mengambil bahan dan perlengkapan mesin bubut
2 Mengecek ukuran bahan dan alat bantu yang diperlukan
3 Mempersiapkan mesin bubut dan perlengkapan yang lainya
4 Menyeting pahat dan putaran mesin bubut
5 Menyekam benda kerja sepanjang 180 mm
6 Membubut rata permukaan ujung benda kerja
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
51
7 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadiOslash 65 mm
sepanjang 500 mm
8 Membalik benda kerja
9 Menyekam benda kerja sepanjang 220 mm
10 Memfacing benda kerja sampai benda kerja berukuran panjang 550 mm
11 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadiOslash65 mm
sepanjang250 mm
12 Menganti pahat rata dengan pahat alur
13 Membubut alur benda kerja dengan posisi pahat alur 50 mm dari ujung
benda kerja sedalam 95 mm
14 Mengganti pahat alur dengan pahat rata
15 Melepas benda kerja
Poses pengerjaan
Bahan cast iron grade 15 Oslash 70 panjang 310 mm
1 Mengambil bahan dan perlengkapan mesin bubut
2 Mengecek ukuran bahan dan alat bantu yang diperlukan
3 Mempersiapkan mesin bubut dan perlengkapan yang lainya
4 Menyeting pahat dan putaran mesin bubut
5 Menyekam benda kerja sepanjang 100 mm
6 Membubut rata permukaan ujung benda kerja
7 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadi Oslash 65 mm
sepanjang 150 mm
8 Membalik benda kerja
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
52
9 Menyekam benda kerja sepanjang100 mm
10 Memfacing benda kerja sampai benda kerja berukuran panjang 300 mm
11 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadi Oslash65 mm
sepanjang 160 mm
12 Mengganti pahat rata dengan pahat alur
13 Membubut alur benda kerja dengan posisi pahat alur 50 mm dari ujung
benda kerja sepanjang 78 mm sedalam 95 mm
14 Mengganti pahat alur dengan pahat rata
15 Melepas benda kerja
Langkah Kerja Pembuatan Roda Gigi
- Operasi 1 Proses pengukuran dengan sket match dan meteran untuk
roda gigi yang akan dibuat
- Operasi 2 Proses pembuatan cetakan negative sesuai dengan ukuran
masing-masing roda gigi yang akan dibuat
- Pemeriksaan 1 Diperiksa ukurannya
- Operasi 3 Proses pengecoran dan pembentukan roda gigi
- Operasi 4 Proses penghalusan setelah proses pengecoran
- Operasi 5 Proses perlakuan panas dengan penambahan kadar carbon
untuk meningkatkan tingkat kekerasannya
- Pemeriksaan 2 Diperiksa ukurannya
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
53
Proses pengecoran untuk pembuatan Puli dan Roda Gigi
Gambar 41 Roda gigi lurus
a) Proses awal pembuatan cetakan ini dilakukan dengan terlebih dahulu
membuat model atau Pola dengan posisi model berada pada kedua
bagian cetakan yakni drag dan cope maka model dibuat dari dua keping
kayu (papan) yang digabungkandengan model yang berbentuk bundar
b) Pengerjaan berikutnya ialah pembuatan inti dimana inti (teras) ini dibuat
dari pasir cetak dari jenis Pasir minyak atau pasir kwarsa dengan
campuran minyak nabati
d) Urutan pekerjaan yang harus dilakukan dan dipersiapkan sebelum
pengisian pasir kedalam rangka cetak antara lain
- Menyiapkan plat (papan) landasan
- Tempatkan rangka cetak diatas papan untuk cetakan bawah (drag)
dengan pola inti (kayu) untuk kedudukan inti (teras) pasir
e) Pengisian pasir kedalam rangka cetak
f) Pembuatan saluran dengan cara memasangkan saluran secara tegak lurus
g) Pekerjaan berikutnya ialah menempatkan kembali rangka cetak yakni
menggabungkan kedua cetakan (drag dan cope) pada benda bulat
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
54
simetris ini sebenarnya tidak terlalu sulit dimana yang paling penting
adalah penempatan posisi kedudukan Intinya telah ditempatkan ditengah-
tengah rangka cetak dengan memposisikan lubang cope pada inti serta
posisi pen pengarah dari rangka cetak dalam keadaan sejajar maka posisi
rongga sudah sejajar
h) Proses penuangan merupakan proses yang menentukan keberhasilan
dalam pembentukan benda kerja oleh karena itu didalam pelaksanaannya
harus dilakukan secara hati-hati terutama dalam memperlakukan cetakan
ini Dan yang paling penting lagi dalam proses penuangan ini ialah faktor
keselamatan kerja alat-alat keselamatan kerja seperti sarung tangan
sepatu kaca mata dan lain-lain hendaknya sangat diperhatikan
Gambar 42 Proses penuangan ( Hardi Sujana 2008 )
Langkah Kerja Pembuatan Rumah Bantalan
- Operasi 1 Pengukuran benda kerja untuk rumah bantalan dengan
ukuran 100 mm x 100 mm
- Operasi 2 Proses pemotongan dengan menggunakan mesin las sesuai
dengan yangdirencanakan
- Operasi 3 Pengerjaan penghalusan bekas potongan las dengan
gerinda tangan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
55
- Pemeriksaan 1 Dilakukan pemeriksaan ukuran rumah bantalan
- Operasi 4 Pada bagian rangka yang sudah dilasdiberi tanda titik dan
dibor dengan menggunakan bor tangan untuk menjadi
diameter 80 mm
- Operasi 6 Pemeriksaan ukuran lubang yang telah di bor
Proses Perakitan Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum
Perakitan merupakan tahap terakhir dalam proses perancangan dan
pembuatan suatu mesin atau alat dimana suatu cara atau tindakan untuk
menempatkan dan memasang bagian-bagian dari suatu mesin yang digabung dari
satu kesatuan menurut pasangannya sehingga akan menjadi perakitan mesin yang
siap digunakan sesuai dengan fungsi yang direncanakan
Sebelum melakukan perakitan hendaknya memperhatikan beberapa hal sebagai
berikut
1 Komponen-komponen yang akan dirakit telah selesai dikerjakan dan telah
siap ukuran sesuai perencanaan
2 Komponen-komponen standar siap pakai ataupun dipasangkan
3 Mengetahui jumlah yang akan dirakit dan mengetahui cara pemasangannya
4 Mengetahui tempat dan urutan pemasangan dari masing-masing komponen
yang tersedia
5 Menyiapkan semua alat-alat bantu untuk proses perakitan
Langkah kerja
1 Memasang rol ke- 1 ke- 2 dan ke- 3 pada rangka yang pada kedua
ujungnya terlebih dahulu dipasang bantalan
2 Memasang roda gigi pada poros rol 1 2 dan 3 kemudian dipasak
3 Memasang roda gigi pada sisi luar poros rol kemudian dipasak
4 Memasang poros transmisi pada rangka yang kedua ujungnya dipasangi
bantalan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
56
5 Memasang puli roda gigi pinion dan roda gigi pada poros transmisi
kemudian dipasak
6 Mengecek semua kondisi sambungan dan pergerakan dari roda-roda gigi
42 Perawatan Alat
Perawatan adalah suatu kegiatan atau pekerjaan yang bertujuan untuk
memperpanjang umur mesin Dengan adanya perawatan diharapkan mesin dapat
selalu dalam kondisi siap pakai dan bekerja dengan baik Jenis perawatan tersebut
adalah mengupayakan pencegahan kerusakan sedini mungkin dengan cara
perawatan secara rutin maupun secara berkala
Adapun alasan-alasan yang mendasari diperlukannya perawatan adalah
a Mesin lebih tahan lama dan berfungsi dengan baik
b Menghindari kerusakan sedini mungkin
c Mengurangi penggantian komponen yang rusak dikarenakan sering
dalam pemakaian
Pemeliharaan alat ini mencakup seluruh rangkaian dan komponen mesin pemeras
sorghum yang meliputi
1 Poros dan Rol
Hal-hal yang perlu dilakukan dalam pemeliharaan poros dan rol adalah
a Rol setelah selesai digunakan dibersihkan dari sisa-sisa kotoran dan cairan
yang masih menempel
b Antara poros dan bearing diberi pelumas agar dapat berputar dengan lancar
2 Roda gigi
Hal-hal yang dilakukan untuk perawatan roda gigi
a Melumasi roda gigi tersebut supaya gesekannya dapat lebih halus dan
tidak cepat aus
b Setiap selesai digunakan roda gigi harus dibersihkan dan dicek untuk
mengetahui keadaan gigi-giginya
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
57
3 Rangka
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan rangka adalah
a Mengecat rangka untuk menghindari karat dan keropos
b Membersihkan rangka setelah digunakan untuk menggilas tebu
c Memeriksa sambungan las pada rangka secara berkala
4 Bantalan
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan bantalan
a Melumasi bantalan dengan grease
b Dalam penggunaan apabila perputaran poros dan rol terasa berat dan
suaranya agak kasar maka harus dicek keadaan bantalannya masih dalam
keadaan baik atau tidak
5 Puli dan sabuk
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan puli dan sabuk
a Memeriksa sabuk sebelum digunakan untuk memeras batang sorghum
b Setelah selesai digunakan membersihkan puli dan sabuk dari kotoran dan
debu
6 Diesel
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan diesel
a Mengecek selalu kondisi air pendingin pada mesin diesel
b Mengecek putaran mesin diesel apakah stabil atau tidaknya bila tidak
segera melakukan pengecekan mesin diesel secara menyeluruh
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
58
43 Analisa Biaya Komponen Mesin
Tabel 41 a Biaya Komponen Mesin
No Jenis Komponen Jumlah Harga satuan (Rp)
Harga (Rp)
1 Gear Oslash 20 l = 15 cm 3 30 kg 20000 kg 1800000 2 Gear Oslash 10 l = 10 cm 2 40 kg 20000 kg 1600000 3 Pulley Oslash 100 l = 15 cm 1 100 kg 20000 kg 2000000 4 Gear Oslash 80 l = 15 cm 1 120 kg 20000 kg 2400000 5 Gear Oslash 60 l = 15 cm 1 80 kg 20000 kg 1600000 6 Roller Oslash 20 p = 35 cm 2 60 kg 20000 kg 2400000 7 Roller Oslash 22 l = 15 cm 1 80 kg 20000 kg 1600000 8 Poros penggerak roda gigi 2 20 kg 20000 kg 800000 9 Poros roller 3 15 kg 20000 kg 900000 10 Pasak p=15x1x1 cm 1022000 220000
11 Baut Oslash 26 mm Baut besar untuk dudukan
8 10000 80000
12 Baut Oslash 26 mm Baut pengunci roller
4 15000 60000
13 Plat U p= 10x6x1cm 10m 70000 700000
14 Baut Oslash 22 mm Baut pengunci roda gigi
8 10000 80000
15 Baut Oslash 24 mm Baut penyetel horisontal
2 15000 30000
16 Bearing roller Oslash 40 mm 680000 480000 17 Bearing gear Oslash 50 mm 2 110000 220000 18 Bantalan jati 1000000
19 Beaya Transport mesin dari kudus
750000
20 Beaya lain-lain 250000 Total dana 18980000
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
59
b Honor Teknisi
No Nama Anggaran Waktu Biaya (Rp)
Total (Rp)
1 Honor Teknisi pembuatan 3 buah roller (1 orang )
1 bulan 600000 600000
2 Honor Teknisi pembuatan 5 buah roda gigi pinion (1orang )
2 minggu
600000 600000
3 Honor Teknisi pembuatan 2 buah roda gigi besar (1 orang )
2 minggu
500000 500000
4 Honor Teknisi pembuatan 1 buah pulley (1 orang )
2 minggu
300000 300000
5 Honor Teknisi pembuatan 3 buah mantel roller (1 orang )
3 minggu
1200000 1200000
Total 3200000
Biaya total pembuatan mesin pemeras batang sorghum
Biaya teknisi Rp 320000000
Biaya komponen mesin Rp 1898000000 +
Rp 2218000000
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
60
BAB V
PENUTUP
51 Kesimpulan
Dari hasil Re-Kalkulasi Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum ini
dapat disimpulkan
1 Mesin pemeras batang sorghum ini bekerja dengan menggunakan
penggerak diesel dengan daya 24 hP dan putaran 1420 Rpm
2 Mesin Pemeras Batang Sorghum ini memiliki kapasitas 4000 kgjam
3 Total biaya untuk membuat Mesin Pemeras Batang Sorghum sebesar
Rp22180000-
4 Mesin Pemeras Batang Sorghum ini memiliki tiga buah roller dengan
putaran 40 Rpm dan tiga tingkatan sistem transmisi dengan tiga buah
poros penyangga
52 Saran
Terkait dengan referensi dan data yang didapat masih kurang maka
perhitungan dilakukan dengan asumsi data sehingga bila dilakukan perhitungan
ulang jawaban yangdiasumsikan masih kurang akurat dan kurang tepat
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
61
DAFTAR PUSTAKA
J E Shigley dan Larry D M 1995 ldquoPerancanaan Teknik Mesinrdquo jilid II Edisi
keempat ErlanggaJakarta
Jutz H dan Scharkus E 1996 ldquo Westerman Table for The Metal Traderdquo New
Delhi Weley Eastern Limited
Khurmi RS amp Gupta JK 2002 Machine DesignSCHadamp Company LTD
Ram Nagar-New Delhi
Popov EP 1996 Mekanika Teknik (Machine of Material) Erlangga Jakarta
Sato T dan N Sugiarto H 1994 ldquoMenggambar Mesin Menurut Standart Isordquo PT
Pradya Paramita jakarta
Sularso dan Suga K 1987 Dasar dan PemilihanElemenMesin Cetakankeenam
PradnyaParamitha Jakarta
KenyonWdanGinting D 1985 Dasar-dasarPengelasanErlangga Jakarta
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
45
= 4 x 038
= 152 menit
Waktu setting = 5 menit
Waktu pengerjaan untuk mata frais 5 mm adalah 152 + 5 = 652 menit
Waktu total pengerjaan untuk pengefraisan lubang pasak= 12188 menit
atau 13 menit
36 Desain untuk rumah bearing
Untuk diameter bearing 40 mm diameter bor 17 mm lebar bearing 12
mm Dengan no bearing 203 hasil ini didapat dari tabel bearing maka tebal rumah
bearing adalah
Diketahui 逛 = 60 mm ( jarak antar baut)
w = 9465 N
σ ( tegangan bending cast iron) = 15 N桂桂㷠
棍实顺h灌逛2 σ l
棍实顺h94656021512
棍实radic47h25
t = 2175 mm
Untuk diameter bearing 50 mm diameter bor 20 mm lebar bearing 15
mm Dengan nomor bearing 304 hasil ini didapat dari tabel bearing maka tebal
rumah bearing adalah
Diketahui
a =70 mm ( jarak antar baut)
w = 1134 N
σ ( tegangan bending cast iron) = 15 N桂桂㷠
棍实顺h灌逛2 σ l
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
46
棍实顺h11h47021515
棍实税5292
t = 23 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa rumah bearing yang ada pada mesin adalah aman dengan tebal 25 mm
37 Perhitungan Las
Pengelasan yang ada pada kontruksi alat ini terbagi menjadi 2 jenis
untuk bagian rangka adalah las sudut dan las V menggunakan las listrik
Perhitungan kekuatan las pada sambungan tepi padarangka dengan tebal plat 10
mm panjang pengelasan 500 mm sehingga untuk memperhitungkan kekuatan las
ditentukan A dengan
A = 10mm sin 45 500 mm
= 10mm 0707 500 mm
= 3535 mm2
Elektroda yang digunakan E 6013
E 60 = Kekuatan tarik terendah setelah dilaskan adalah 60000 psi atau 420
Nmm2
1 = Posisi pengelasan mendatar vertical atas kepala dan horizontal
3 = Jenis listrik adalah DC poloaritas bolik (DC+) diameter elektroda 5 mm
arus 230 ndash 270 A tegangan 27-29 V
Tegangan yang terjadi pada sambungan adalah
Fmax = ƼĖĖ铺km嫠㷠
= 14715 N
AF max
=s
353551471 N
=s
= 0416 Nmm2
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
47
Tegangan tarik ijin las (st)
st = 05 s ijin
= 05 420 Nmm2
= 210 Nmm2
Karena s pengelasan lts ijin maka pengelasan aman
38 MenentukanKapasitasPenggilasanBatangSorghum
Kapsitaspenggilasan = keliling roll x jumlahputaran
= 2 π r x 40 Rpm
= 2 π 0105 x 40 Rpm
= 26376 mmenit
Kapasitas = kapasitaspenggilasan x beratsorghum x jumlahbatangsorghum
= 263 x 0125 kgm x 10
= 6594 Kgmenit x 60
= 3956 Kgjam
Atau 4000 Kgjam
Makakapasitasmesinpemerasbatangsorghuminiadalah 4000 Kgjam
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
48
BAB IV
PROSES PEMBUATAN ALAT 41 Pembuatan Mesin
Mesin ini dibuat atas kerjasama antara mahasiswa Teknik Universitas
Sebelas Maret dengan bengkel mesin Universitas Sebelas Maret Untuk
menyelesaikannya dibutuhkan waktu 3 bulan dan untuk pengetesan mesin
membutuhkan waktu 1 minggu
411 BahanYang Digunakan
a Dua buah rol dengan diameter 200 mm dan sebuah rol dengan diameter
250 mm sebagai penggilas
b Besi plat dengan tebal 10mm sebagai tempat penghantar nira dan
sorghum
c Besi profil U ukuran 150 x 38 x 38 mm sebagai rangka dan landasan
d Kayu jati ukuran 150 mm x 200 mm sebagai landasan mesin
e Kuningan plat sebagai bantalan geser metal
f Bearing
g Baut M 14 dan M 12 sebagai pengunci bantalan
h Besi diameter 60 mm dan 50 mm sebagai poros
412 Alat Yang Dibutuhkan
a Gergaji
b Mesin bubut
c Mesin bor
d Mesin gerinda
e Mesin las
f Meteran
g Siku mistar baja
h Amplas
i Catthinner
j Kapur
k kuas
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
49
413 Peta Operasi Kerja
Peta operasi kerja adalah Peta Kerja yang menggunakan urutan kerja
dengan jalan membagi pekerjaan tersebut kedalam elemen-elemen operasi
secara detail
Peta Operasi Kerja Pembuatan Roda Gigi dan Roll
Poros Roda Gigi 1 amp 2 Poros Rol 3 4 amp 5 Roda gigi
0-1 0-1 0-1
0-2 0-2 0-2
1-1
1-2
1-3
1-2
1-1
1-1
Di ukur dengan sket match
Operasi Bubut
Pemeriksaan ukuran
0-3
0-4
0-3
0-4
0-3
0-5
Di ukur dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan ukuran
Pembuatan cetakan
Pemeriksaan ukuran
Operasi pengecoran
Di ukur dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan ukuran
Pemeriksaan ukuran
Pemeriksaan ukuran
Operasi mesin bor
Pemeriksaan ukuran
0-4
Operasi mesin gerinda
Pemeriksaan ukuran
1-2
Dirakit
0-5
Proses Perlakuan panas
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
50
Resume
Langkah Kerja Pembuatan Poros Roda Gigi 1 amp 2
- Operasi 1 Proses pengukuran dengan sket match poros yang akan
Dibubut menandainya sesuai dengan ukuran masing-
masing poros
- Operasi 2 Proses pembubutan pada ujung kanan sepanjang 300 mm
dari diameter 70 mm menjadi diameter 65 mm
- Pemeriksaan 1 Diperiksa ukurannya
- Operasi 3 Mengukur dengan menggunakan sket match
- Operasi 4 Dilakukan proses pembubutan pada ujung kiri sepanjang
250 mm dari diameter 70 mm menjadi diameter 65 mm
- Pemeriksaan 2 Diperiksa ukurannya
- Operasi 5 Proses pengefraisan sepanjang 50 mm dengan kedalaman
7mm
- Pemeriksaan 3 Diperiksa ukurannya
Poses pengerjaan
Bahan cast iron grade 15 Oslash70 panjang 555 mm
1 Mengambil bahan dan perlengkapan mesin bubut
2 Mengecek ukuran bahan dan alat bantu yang diperlukan
3 Mempersiapkan mesin bubut dan perlengkapan yang lainya
4 Menyeting pahat dan putaran mesin bubut
5 Menyekam benda kerja sepanjang 180 mm
6 Membubut rata permukaan ujung benda kerja
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
51
7 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadiOslash 65 mm
sepanjang 500 mm
8 Membalik benda kerja
9 Menyekam benda kerja sepanjang 220 mm
10 Memfacing benda kerja sampai benda kerja berukuran panjang 550 mm
11 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadiOslash65 mm
sepanjang250 mm
12 Menganti pahat rata dengan pahat alur
13 Membubut alur benda kerja dengan posisi pahat alur 50 mm dari ujung
benda kerja sedalam 95 mm
14 Mengganti pahat alur dengan pahat rata
15 Melepas benda kerja
Poses pengerjaan
Bahan cast iron grade 15 Oslash 70 panjang 310 mm
1 Mengambil bahan dan perlengkapan mesin bubut
2 Mengecek ukuran bahan dan alat bantu yang diperlukan
3 Mempersiapkan mesin bubut dan perlengkapan yang lainya
4 Menyeting pahat dan putaran mesin bubut
5 Menyekam benda kerja sepanjang 100 mm
6 Membubut rata permukaan ujung benda kerja
7 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadi Oslash 65 mm
sepanjang 150 mm
8 Membalik benda kerja
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
52
9 Menyekam benda kerja sepanjang100 mm
10 Memfacing benda kerja sampai benda kerja berukuran panjang 300 mm
11 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadi Oslash65 mm
sepanjang 160 mm
12 Mengganti pahat rata dengan pahat alur
13 Membubut alur benda kerja dengan posisi pahat alur 50 mm dari ujung
benda kerja sepanjang 78 mm sedalam 95 mm
14 Mengganti pahat alur dengan pahat rata
15 Melepas benda kerja
Langkah Kerja Pembuatan Roda Gigi
- Operasi 1 Proses pengukuran dengan sket match dan meteran untuk
roda gigi yang akan dibuat
- Operasi 2 Proses pembuatan cetakan negative sesuai dengan ukuran
masing-masing roda gigi yang akan dibuat
- Pemeriksaan 1 Diperiksa ukurannya
- Operasi 3 Proses pengecoran dan pembentukan roda gigi
- Operasi 4 Proses penghalusan setelah proses pengecoran
- Operasi 5 Proses perlakuan panas dengan penambahan kadar carbon
untuk meningkatkan tingkat kekerasannya
- Pemeriksaan 2 Diperiksa ukurannya
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
53
Proses pengecoran untuk pembuatan Puli dan Roda Gigi
Gambar 41 Roda gigi lurus
a) Proses awal pembuatan cetakan ini dilakukan dengan terlebih dahulu
membuat model atau Pola dengan posisi model berada pada kedua
bagian cetakan yakni drag dan cope maka model dibuat dari dua keping
kayu (papan) yang digabungkandengan model yang berbentuk bundar
b) Pengerjaan berikutnya ialah pembuatan inti dimana inti (teras) ini dibuat
dari pasir cetak dari jenis Pasir minyak atau pasir kwarsa dengan
campuran minyak nabati
d) Urutan pekerjaan yang harus dilakukan dan dipersiapkan sebelum
pengisian pasir kedalam rangka cetak antara lain
- Menyiapkan plat (papan) landasan
- Tempatkan rangka cetak diatas papan untuk cetakan bawah (drag)
dengan pola inti (kayu) untuk kedudukan inti (teras) pasir
e) Pengisian pasir kedalam rangka cetak
f) Pembuatan saluran dengan cara memasangkan saluran secara tegak lurus
g) Pekerjaan berikutnya ialah menempatkan kembali rangka cetak yakni
menggabungkan kedua cetakan (drag dan cope) pada benda bulat
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
54
simetris ini sebenarnya tidak terlalu sulit dimana yang paling penting
adalah penempatan posisi kedudukan Intinya telah ditempatkan ditengah-
tengah rangka cetak dengan memposisikan lubang cope pada inti serta
posisi pen pengarah dari rangka cetak dalam keadaan sejajar maka posisi
rongga sudah sejajar
h) Proses penuangan merupakan proses yang menentukan keberhasilan
dalam pembentukan benda kerja oleh karena itu didalam pelaksanaannya
harus dilakukan secara hati-hati terutama dalam memperlakukan cetakan
ini Dan yang paling penting lagi dalam proses penuangan ini ialah faktor
keselamatan kerja alat-alat keselamatan kerja seperti sarung tangan
sepatu kaca mata dan lain-lain hendaknya sangat diperhatikan
Gambar 42 Proses penuangan ( Hardi Sujana 2008 )
Langkah Kerja Pembuatan Rumah Bantalan
- Operasi 1 Pengukuran benda kerja untuk rumah bantalan dengan
ukuran 100 mm x 100 mm
- Operasi 2 Proses pemotongan dengan menggunakan mesin las sesuai
dengan yangdirencanakan
- Operasi 3 Pengerjaan penghalusan bekas potongan las dengan
gerinda tangan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
55
- Pemeriksaan 1 Dilakukan pemeriksaan ukuran rumah bantalan
- Operasi 4 Pada bagian rangka yang sudah dilasdiberi tanda titik dan
dibor dengan menggunakan bor tangan untuk menjadi
diameter 80 mm
- Operasi 6 Pemeriksaan ukuran lubang yang telah di bor
Proses Perakitan Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum
Perakitan merupakan tahap terakhir dalam proses perancangan dan
pembuatan suatu mesin atau alat dimana suatu cara atau tindakan untuk
menempatkan dan memasang bagian-bagian dari suatu mesin yang digabung dari
satu kesatuan menurut pasangannya sehingga akan menjadi perakitan mesin yang
siap digunakan sesuai dengan fungsi yang direncanakan
Sebelum melakukan perakitan hendaknya memperhatikan beberapa hal sebagai
berikut
1 Komponen-komponen yang akan dirakit telah selesai dikerjakan dan telah
siap ukuran sesuai perencanaan
2 Komponen-komponen standar siap pakai ataupun dipasangkan
3 Mengetahui jumlah yang akan dirakit dan mengetahui cara pemasangannya
4 Mengetahui tempat dan urutan pemasangan dari masing-masing komponen
yang tersedia
5 Menyiapkan semua alat-alat bantu untuk proses perakitan
Langkah kerja
1 Memasang rol ke- 1 ke- 2 dan ke- 3 pada rangka yang pada kedua
ujungnya terlebih dahulu dipasang bantalan
2 Memasang roda gigi pada poros rol 1 2 dan 3 kemudian dipasak
3 Memasang roda gigi pada sisi luar poros rol kemudian dipasak
4 Memasang poros transmisi pada rangka yang kedua ujungnya dipasangi
bantalan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
56
5 Memasang puli roda gigi pinion dan roda gigi pada poros transmisi
kemudian dipasak
6 Mengecek semua kondisi sambungan dan pergerakan dari roda-roda gigi
42 Perawatan Alat
Perawatan adalah suatu kegiatan atau pekerjaan yang bertujuan untuk
memperpanjang umur mesin Dengan adanya perawatan diharapkan mesin dapat
selalu dalam kondisi siap pakai dan bekerja dengan baik Jenis perawatan tersebut
adalah mengupayakan pencegahan kerusakan sedini mungkin dengan cara
perawatan secara rutin maupun secara berkala
Adapun alasan-alasan yang mendasari diperlukannya perawatan adalah
a Mesin lebih tahan lama dan berfungsi dengan baik
b Menghindari kerusakan sedini mungkin
c Mengurangi penggantian komponen yang rusak dikarenakan sering
dalam pemakaian
Pemeliharaan alat ini mencakup seluruh rangkaian dan komponen mesin pemeras
sorghum yang meliputi
1 Poros dan Rol
Hal-hal yang perlu dilakukan dalam pemeliharaan poros dan rol adalah
a Rol setelah selesai digunakan dibersihkan dari sisa-sisa kotoran dan cairan
yang masih menempel
b Antara poros dan bearing diberi pelumas agar dapat berputar dengan lancar
2 Roda gigi
Hal-hal yang dilakukan untuk perawatan roda gigi
a Melumasi roda gigi tersebut supaya gesekannya dapat lebih halus dan
tidak cepat aus
b Setiap selesai digunakan roda gigi harus dibersihkan dan dicek untuk
mengetahui keadaan gigi-giginya
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
57
3 Rangka
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan rangka adalah
a Mengecat rangka untuk menghindari karat dan keropos
b Membersihkan rangka setelah digunakan untuk menggilas tebu
c Memeriksa sambungan las pada rangka secara berkala
4 Bantalan
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan bantalan
a Melumasi bantalan dengan grease
b Dalam penggunaan apabila perputaran poros dan rol terasa berat dan
suaranya agak kasar maka harus dicek keadaan bantalannya masih dalam
keadaan baik atau tidak
5 Puli dan sabuk
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan puli dan sabuk
a Memeriksa sabuk sebelum digunakan untuk memeras batang sorghum
b Setelah selesai digunakan membersihkan puli dan sabuk dari kotoran dan
debu
6 Diesel
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan diesel
a Mengecek selalu kondisi air pendingin pada mesin diesel
b Mengecek putaran mesin diesel apakah stabil atau tidaknya bila tidak
segera melakukan pengecekan mesin diesel secara menyeluruh
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
58
43 Analisa Biaya Komponen Mesin
Tabel 41 a Biaya Komponen Mesin
No Jenis Komponen Jumlah Harga satuan (Rp)
Harga (Rp)
1 Gear Oslash 20 l = 15 cm 3 30 kg 20000 kg 1800000 2 Gear Oslash 10 l = 10 cm 2 40 kg 20000 kg 1600000 3 Pulley Oslash 100 l = 15 cm 1 100 kg 20000 kg 2000000 4 Gear Oslash 80 l = 15 cm 1 120 kg 20000 kg 2400000 5 Gear Oslash 60 l = 15 cm 1 80 kg 20000 kg 1600000 6 Roller Oslash 20 p = 35 cm 2 60 kg 20000 kg 2400000 7 Roller Oslash 22 l = 15 cm 1 80 kg 20000 kg 1600000 8 Poros penggerak roda gigi 2 20 kg 20000 kg 800000 9 Poros roller 3 15 kg 20000 kg 900000 10 Pasak p=15x1x1 cm 1022000 220000
11 Baut Oslash 26 mm Baut besar untuk dudukan
8 10000 80000
12 Baut Oslash 26 mm Baut pengunci roller
4 15000 60000
13 Plat U p= 10x6x1cm 10m 70000 700000
14 Baut Oslash 22 mm Baut pengunci roda gigi
8 10000 80000
15 Baut Oslash 24 mm Baut penyetel horisontal
2 15000 30000
16 Bearing roller Oslash 40 mm 680000 480000 17 Bearing gear Oslash 50 mm 2 110000 220000 18 Bantalan jati 1000000
19 Beaya Transport mesin dari kudus
750000
20 Beaya lain-lain 250000 Total dana 18980000
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
59
b Honor Teknisi
No Nama Anggaran Waktu Biaya (Rp)
Total (Rp)
1 Honor Teknisi pembuatan 3 buah roller (1 orang )
1 bulan 600000 600000
2 Honor Teknisi pembuatan 5 buah roda gigi pinion (1orang )
2 minggu
600000 600000
3 Honor Teknisi pembuatan 2 buah roda gigi besar (1 orang )
2 minggu
500000 500000
4 Honor Teknisi pembuatan 1 buah pulley (1 orang )
2 minggu
300000 300000
5 Honor Teknisi pembuatan 3 buah mantel roller (1 orang )
3 minggu
1200000 1200000
Total 3200000
Biaya total pembuatan mesin pemeras batang sorghum
Biaya teknisi Rp 320000000
Biaya komponen mesin Rp 1898000000 +
Rp 2218000000
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
60
BAB V
PENUTUP
51 Kesimpulan
Dari hasil Re-Kalkulasi Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum ini
dapat disimpulkan
1 Mesin pemeras batang sorghum ini bekerja dengan menggunakan
penggerak diesel dengan daya 24 hP dan putaran 1420 Rpm
2 Mesin Pemeras Batang Sorghum ini memiliki kapasitas 4000 kgjam
3 Total biaya untuk membuat Mesin Pemeras Batang Sorghum sebesar
Rp22180000-
4 Mesin Pemeras Batang Sorghum ini memiliki tiga buah roller dengan
putaran 40 Rpm dan tiga tingkatan sistem transmisi dengan tiga buah
poros penyangga
52 Saran
Terkait dengan referensi dan data yang didapat masih kurang maka
perhitungan dilakukan dengan asumsi data sehingga bila dilakukan perhitungan
ulang jawaban yangdiasumsikan masih kurang akurat dan kurang tepat
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
61
DAFTAR PUSTAKA
J E Shigley dan Larry D M 1995 ldquoPerancanaan Teknik Mesinrdquo jilid II Edisi
keempat ErlanggaJakarta
Jutz H dan Scharkus E 1996 ldquo Westerman Table for The Metal Traderdquo New
Delhi Weley Eastern Limited
Khurmi RS amp Gupta JK 2002 Machine DesignSCHadamp Company LTD
Ram Nagar-New Delhi
Popov EP 1996 Mekanika Teknik (Machine of Material) Erlangga Jakarta
Sato T dan N Sugiarto H 1994 ldquoMenggambar Mesin Menurut Standart Isordquo PT
Pradya Paramita jakarta
Sularso dan Suga K 1987 Dasar dan PemilihanElemenMesin Cetakankeenam
PradnyaParamitha Jakarta
KenyonWdanGinting D 1985 Dasar-dasarPengelasanErlangga Jakarta
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
46
棍实顺h11h47021515
棍实税5292
t = 23 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa rumah bearing yang ada pada mesin adalah aman dengan tebal 25 mm
37 Perhitungan Las
Pengelasan yang ada pada kontruksi alat ini terbagi menjadi 2 jenis
untuk bagian rangka adalah las sudut dan las V menggunakan las listrik
Perhitungan kekuatan las pada sambungan tepi padarangka dengan tebal plat 10
mm panjang pengelasan 500 mm sehingga untuk memperhitungkan kekuatan las
ditentukan A dengan
A = 10mm sin 45 500 mm
= 10mm 0707 500 mm
= 3535 mm2
Elektroda yang digunakan E 6013
E 60 = Kekuatan tarik terendah setelah dilaskan adalah 60000 psi atau 420
Nmm2
1 = Posisi pengelasan mendatar vertical atas kepala dan horizontal
3 = Jenis listrik adalah DC poloaritas bolik (DC+) diameter elektroda 5 mm
arus 230 ndash 270 A tegangan 27-29 V
Tegangan yang terjadi pada sambungan adalah
Fmax = ƼĖĖ铺km嫠㷠
= 14715 N
AF max
=s
353551471 N
=s
= 0416 Nmm2
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
47
Tegangan tarik ijin las (st)
st = 05 s ijin
= 05 420 Nmm2
= 210 Nmm2
Karena s pengelasan lts ijin maka pengelasan aman
38 MenentukanKapasitasPenggilasanBatangSorghum
Kapsitaspenggilasan = keliling roll x jumlahputaran
= 2 π r x 40 Rpm
= 2 π 0105 x 40 Rpm
= 26376 mmenit
Kapasitas = kapasitaspenggilasan x beratsorghum x jumlahbatangsorghum
= 263 x 0125 kgm x 10
= 6594 Kgmenit x 60
= 3956 Kgjam
Atau 4000 Kgjam
Makakapasitasmesinpemerasbatangsorghuminiadalah 4000 Kgjam
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
48
BAB IV
PROSES PEMBUATAN ALAT 41 Pembuatan Mesin
Mesin ini dibuat atas kerjasama antara mahasiswa Teknik Universitas
Sebelas Maret dengan bengkel mesin Universitas Sebelas Maret Untuk
menyelesaikannya dibutuhkan waktu 3 bulan dan untuk pengetesan mesin
membutuhkan waktu 1 minggu
411 BahanYang Digunakan
a Dua buah rol dengan diameter 200 mm dan sebuah rol dengan diameter
250 mm sebagai penggilas
b Besi plat dengan tebal 10mm sebagai tempat penghantar nira dan
sorghum
c Besi profil U ukuran 150 x 38 x 38 mm sebagai rangka dan landasan
d Kayu jati ukuran 150 mm x 200 mm sebagai landasan mesin
e Kuningan plat sebagai bantalan geser metal
f Bearing
g Baut M 14 dan M 12 sebagai pengunci bantalan
h Besi diameter 60 mm dan 50 mm sebagai poros
412 Alat Yang Dibutuhkan
a Gergaji
b Mesin bubut
c Mesin bor
d Mesin gerinda
e Mesin las
f Meteran
g Siku mistar baja
h Amplas
i Catthinner
j Kapur
k kuas
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
49
413 Peta Operasi Kerja
Peta operasi kerja adalah Peta Kerja yang menggunakan urutan kerja
dengan jalan membagi pekerjaan tersebut kedalam elemen-elemen operasi
secara detail
Peta Operasi Kerja Pembuatan Roda Gigi dan Roll
Poros Roda Gigi 1 amp 2 Poros Rol 3 4 amp 5 Roda gigi
0-1 0-1 0-1
0-2 0-2 0-2
1-1
1-2
1-3
1-2
1-1
1-1
Di ukur dengan sket match
Operasi Bubut
Pemeriksaan ukuran
0-3
0-4
0-3
0-4
0-3
0-5
Di ukur dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan ukuran
Pembuatan cetakan
Pemeriksaan ukuran
Operasi pengecoran
Di ukur dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan ukuran
Pemeriksaan ukuran
Pemeriksaan ukuran
Operasi mesin bor
Pemeriksaan ukuran
0-4
Operasi mesin gerinda
Pemeriksaan ukuran
1-2
Dirakit
0-5
Proses Perlakuan panas
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
50
Resume
Langkah Kerja Pembuatan Poros Roda Gigi 1 amp 2
- Operasi 1 Proses pengukuran dengan sket match poros yang akan
Dibubut menandainya sesuai dengan ukuran masing-
masing poros
- Operasi 2 Proses pembubutan pada ujung kanan sepanjang 300 mm
dari diameter 70 mm menjadi diameter 65 mm
- Pemeriksaan 1 Diperiksa ukurannya
- Operasi 3 Mengukur dengan menggunakan sket match
- Operasi 4 Dilakukan proses pembubutan pada ujung kiri sepanjang
250 mm dari diameter 70 mm menjadi diameter 65 mm
- Pemeriksaan 2 Diperiksa ukurannya
- Operasi 5 Proses pengefraisan sepanjang 50 mm dengan kedalaman
7mm
- Pemeriksaan 3 Diperiksa ukurannya
Poses pengerjaan
Bahan cast iron grade 15 Oslash70 panjang 555 mm
1 Mengambil bahan dan perlengkapan mesin bubut
2 Mengecek ukuran bahan dan alat bantu yang diperlukan
3 Mempersiapkan mesin bubut dan perlengkapan yang lainya
4 Menyeting pahat dan putaran mesin bubut
5 Menyekam benda kerja sepanjang 180 mm
6 Membubut rata permukaan ujung benda kerja
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
51
7 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadiOslash 65 mm
sepanjang 500 mm
8 Membalik benda kerja
9 Menyekam benda kerja sepanjang 220 mm
10 Memfacing benda kerja sampai benda kerja berukuran panjang 550 mm
11 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadiOslash65 mm
sepanjang250 mm
12 Menganti pahat rata dengan pahat alur
13 Membubut alur benda kerja dengan posisi pahat alur 50 mm dari ujung
benda kerja sedalam 95 mm
14 Mengganti pahat alur dengan pahat rata
15 Melepas benda kerja
Poses pengerjaan
Bahan cast iron grade 15 Oslash 70 panjang 310 mm
1 Mengambil bahan dan perlengkapan mesin bubut
2 Mengecek ukuran bahan dan alat bantu yang diperlukan
3 Mempersiapkan mesin bubut dan perlengkapan yang lainya
4 Menyeting pahat dan putaran mesin bubut
5 Menyekam benda kerja sepanjang 100 mm
6 Membubut rata permukaan ujung benda kerja
7 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadi Oslash 65 mm
sepanjang 150 mm
8 Membalik benda kerja
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
52
9 Menyekam benda kerja sepanjang100 mm
10 Memfacing benda kerja sampai benda kerja berukuran panjang 300 mm
11 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadi Oslash65 mm
sepanjang 160 mm
12 Mengganti pahat rata dengan pahat alur
13 Membubut alur benda kerja dengan posisi pahat alur 50 mm dari ujung
benda kerja sepanjang 78 mm sedalam 95 mm
14 Mengganti pahat alur dengan pahat rata
15 Melepas benda kerja
Langkah Kerja Pembuatan Roda Gigi
- Operasi 1 Proses pengukuran dengan sket match dan meteran untuk
roda gigi yang akan dibuat
- Operasi 2 Proses pembuatan cetakan negative sesuai dengan ukuran
masing-masing roda gigi yang akan dibuat
- Pemeriksaan 1 Diperiksa ukurannya
- Operasi 3 Proses pengecoran dan pembentukan roda gigi
- Operasi 4 Proses penghalusan setelah proses pengecoran
- Operasi 5 Proses perlakuan panas dengan penambahan kadar carbon
untuk meningkatkan tingkat kekerasannya
- Pemeriksaan 2 Diperiksa ukurannya
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
53
Proses pengecoran untuk pembuatan Puli dan Roda Gigi
Gambar 41 Roda gigi lurus
a) Proses awal pembuatan cetakan ini dilakukan dengan terlebih dahulu
membuat model atau Pola dengan posisi model berada pada kedua
bagian cetakan yakni drag dan cope maka model dibuat dari dua keping
kayu (papan) yang digabungkandengan model yang berbentuk bundar
b) Pengerjaan berikutnya ialah pembuatan inti dimana inti (teras) ini dibuat
dari pasir cetak dari jenis Pasir minyak atau pasir kwarsa dengan
campuran minyak nabati
d) Urutan pekerjaan yang harus dilakukan dan dipersiapkan sebelum
pengisian pasir kedalam rangka cetak antara lain
- Menyiapkan plat (papan) landasan
- Tempatkan rangka cetak diatas papan untuk cetakan bawah (drag)
dengan pola inti (kayu) untuk kedudukan inti (teras) pasir
e) Pengisian pasir kedalam rangka cetak
f) Pembuatan saluran dengan cara memasangkan saluran secara tegak lurus
g) Pekerjaan berikutnya ialah menempatkan kembali rangka cetak yakni
menggabungkan kedua cetakan (drag dan cope) pada benda bulat
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
54
simetris ini sebenarnya tidak terlalu sulit dimana yang paling penting
adalah penempatan posisi kedudukan Intinya telah ditempatkan ditengah-
tengah rangka cetak dengan memposisikan lubang cope pada inti serta
posisi pen pengarah dari rangka cetak dalam keadaan sejajar maka posisi
rongga sudah sejajar
h) Proses penuangan merupakan proses yang menentukan keberhasilan
dalam pembentukan benda kerja oleh karena itu didalam pelaksanaannya
harus dilakukan secara hati-hati terutama dalam memperlakukan cetakan
ini Dan yang paling penting lagi dalam proses penuangan ini ialah faktor
keselamatan kerja alat-alat keselamatan kerja seperti sarung tangan
sepatu kaca mata dan lain-lain hendaknya sangat diperhatikan
Gambar 42 Proses penuangan ( Hardi Sujana 2008 )
Langkah Kerja Pembuatan Rumah Bantalan
- Operasi 1 Pengukuran benda kerja untuk rumah bantalan dengan
ukuran 100 mm x 100 mm
- Operasi 2 Proses pemotongan dengan menggunakan mesin las sesuai
dengan yangdirencanakan
- Operasi 3 Pengerjaan penghalusan bekas potongan las dengan
gerinda tangan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
55
- Pemeriksaan 1 Dilakukan pemeriksaan ukuran rumah bantalan
- Operasi 4 Pada bagian rangka yang sudah dilasdiberi tanda titik dan
dibor dengan menggunakan bor tangan untuk menjadi
diameter 80 mm
- Operasi 6 Pemeriksaan ukuran lubang yang telah di bor
Proses Perakitan Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum
Perakitan merupakan tahap terakhir dalam proses perancangan dan
pembuatan suatu mesin atau alat dimana suatu cara atau tindakan untuk
menempatkan dan memasang bagian-bagian dari suatu mesin yang digabung dari
satu kesatuan menurut pasangannya sehingga akan menjadi perakitan mesin yang
siap digunakan sesuai dengan fungsi yang direncanakan
Sebelum melakukan perakitan hendaknya memperhatikan beberapa hal sebagai
berikut
1 Komponen-komponen yang akan dirakit telah selesai dikerjakan dan telah
siap ukuran sesuai perencanaan
2 Komponen-komponen standar siap pakai ataupun dipasangkan
3 Mengetahui jumlah yang akan dirakit dan mengetahui cara pemasangannya
4 Mengetahui tempat dan urutan pemasangan dari masing-masing komponen
yang tersedia
5 Menyiapkan semua alat-alat bantu untuk proses perakitan
Langkah kerja
1 Memasang rol ke- 1 ke- 2 dan ke- 3 pada rangka yang pada kedua
ujungnya terlebih dahulu dipasang bantalan
2 Memasang roda gigi pada poros rol 1 2 dan 3 kemudian dipasak
3 Memasang roda gigi pada sisi luar poros rol kemudian dipasak
4 Memasang poros transmisi pada rangka yang kedua ujungnya dipasangi
bantalan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
56
5 Memasang puli roda gigi pinion dan roda gigi pada poros transmisi
kemudian dipasak
6 Mengecek semua kondisi sambungan dan pergerakan dari roda-roda gigi
42 Perawatan Alat
Perawatan adalah suatu kegiatan atau pekerjaan yang bertujuan untuk
memperpanjang umur mesin Dengan adanya perawatan diharapkan mesin dapat
selalu dalam kondisi siap pakai dan bekerja dengan baik Jenis perawatan tersebut
adalah mengupayakan pencegahan kerusakan sedini mungkin dengan cara
perawatan secara rutin maupun secara berkala
Adapun alasan-alasan yang mendasari diperlukannya perawatan adalah
a Mesin lebih tahan lama dan berfungsi dengan baik
b Menghindari kerusakan sedini mungkin
c Mengurangi penggantian komponen yang rusak dikarenakan sering
dalam pemakaian
Pemeliharaan alat ini mencakup seluruh rangkaian dan komponen mesin pemeras
sorghum yang meliputi
1 Poros dan Rol
Hal-hal yang perlu dilakukan dalam pemeliharaan poros dan rol adalah
a Rol setelah selesai digunakan dibersihkan dari sisa-sisa kotoran dan cairan
yang masih menempel
b Antara poros dan bearing diberi pelumas agar dapat berputar dengan lancar
2 Roda gigi
Hal-hal yang dilakukan untuk perawatan roda gigi
a Melumasi roda gigi tersebut supaya gesekannya dapat lebih halus dan
tidak cepat aus
b Setiap selesai digunakan roda gigi harus dibersihkan dan dicek untuk
mengetahui keadaan gigi-giginya
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
57
3 Rangka
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan rangka adalah
a Mengecat rangka untuk menghindari karat dan keropos
b Membersihkan rangka setelah digunakan untuk menggilas tebu
c Memeriksa sambungan las pada rangka secara berkala
4 Bantalan
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan bantalan
a Melumasi bantalan dengan grease
b Dalam penggunaan apabila perputaran poros dan rol terasa berat dan
suaranya agak kasar maka harus dicek keadaan bantalannya masih dalam
keadaan baik atau tidak
5 Puli dan sabuk
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan puli dan sabuk
a Memeriksa sabuk sebelum digunakan untuk memeras batang sorghum
b Setelah selesai digunakan membersihkan puli dan sabuk dari kotoran dan
debu
6 Diesel
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan diesel
a Mengecek selalu kondisi air pendingin pada mesin diesel
b Mengecek putaran mesin diesel apakah stabil atau tidaknya bila tidak
segera melakukan pengecekan mesin diesel secara menyeluruh
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
58
43 Analisa Biaya Komponen Mesin
Tabel 41 a Biaya Komponen Mesin
No Jenis Komponen Jumlah Harga satuan (Rp)
Harga (Rp)
1 Gear Oslash 20 l = 15 cm 3 30 kg 20000 kg 1800000 2 Gear Oslash 10 l = 10 cm 2 40 kg 20000 kg 1600000 3 Pulley Oslash 100 l = 15 cm 1 100 kg 20000 kg 2000000 4 Gear Oslash 80 l = 15 cm 1 120 kg 20000 kg 2400000 5 Gear Oslash 60 l = 15 cm 1 80 kg 20000 kg 1600000 6 Roller Oslash 20 p = 35 cm 2 60 kg 20000 kg 2400000 7 Roller Oslash 22 l = 15 cm 1 80 kg 20000 kg 1600000 8 Poros penggerak roda gigi 2 20 kg 20000 kg 800000 9 Poros roller 3 15 kg 20000 kg 900000 10 Pasak p=15x1x1 cm 1022000 220000
11 Baut Oslash 26 mm Baut besar untuk dudukan
8 10000 80000
12 Baut Oslash 26 mm Baut pengunci roller
4 15000 60000
13 Plat U p= 10x6x1cm 10m 70000 700000
14 Baut Oslash 22 mm Baut pengunci roda gigi
8 10000 80000
15 Baut Oslash 24 mm Baut penyetel horisontal
2 15000 30000
16 Bearing roller Oslash 40 mm 680000 480000 17 Bearing gear Oslash 50 mm 2 110000 220000 18 Bantalan jati 1000000
19 Beaya Transport mesin dari kudus
750000
20 Beaya lain-lain 250000 Total dana 18980000
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
59
b Honor Teknisi
No Nama Anggaran Waktu Biaya (Rp)
Total (Rp)
1 Honor Teknisi pembuatan 3 buah roller (1 orang )
1 bulan 600000 600000
2 Honor Teknisi pembuatan 5 buah roda gigi pinion (1orang )
2 minggu
600000 600000
3 Honor Teknisi pembuatan 2 buah roda gigi besar (1 orang )
2 minggu
500000 500000
4 Honor Teknisi pembuatan 1 buah pulley (1 orang )
2 minggu
300000 300000
5 Honor Teknisi pembuatan 3 buah mantel roller (1 orang )
3 minggu
1200000 1200000
Total 3200000
Biaya total pembuatan mesin pemeras batang sorghum
Biaya teknisi Rp 320000000
Biaya komponen mesin Rp 1898000000 +
Rp 2218000000
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
60
BAB V
PENUTUP
51 Kesimpulan
Dari hasil Re-Kalkulasi Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum ini
dapat disimpulkan
1 Mesin pemeras batang sorghum ini bekerja dengan menggunakan
penggerak diesel dengan daya 24 hP dan putaran 1420 Rpm
2 Mesin Pemeras Batang Sorghum ini memiliki kapasitas 4000 kgjam
3 Total biaya untuk membuat Mesin Pemeras Batang Sorghum sebesar
Rp22180000-
4 Mesin Pemeras Batang Sorghum ini memiliki tiga buah roller dengan
putaran 40 Rpm dan tiga tingkatan sistem transmisi dengan tiga buah
poros penyangga
52 Saran
Terkait dengan referensi dan data yang didapat masih kurang maka
perhitungan dilakukan dengan asumsi data sehingga bila dilakukan perhitungan
ulang jawaban yangdiasumsikan masih kurang akurat dan kurang tepat
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
61
DAFTAR PUSTAKA
J E Shigley dan Larry D M 1995 ldquoPerancanaan Teknik Mesinrdquo jilid II Edisi
keempat ErlanggaJakarta
Jutz H dan Scharkus E 1996 ldquo Westerman Table for The Metal Traderdquo New
Delhi Weley Eastern Limited
Khurmi RS amp Gupta JK 2002 Machine DesignSCHadamp Company LTD
Ram Nagar-New Delhi
Popov EP 1996 Mekanika Teknik (Machine of Material) Erlangga Jakarta
Sato T dan N Sugiarto H 1994 ldquoMenggambar Mesin Menurut Standart Isordquo PT
Pradya Paramita jakarta
Sularso dan Suga K 1987 Dasar dan PemilihanElemenMesin Cetakankeenam
PradnyaParamitha Jakarta
KenyonWdanGinting D 1985 Dasar-dasarPengelasanErlangga Jakarta
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
47
Tegangan tarik ijin las (st)
st = 05 s ijin
= 05 420 Nmm2
= 210 Nmm2
Karena s pengelasan lts ijin maka pengelasan aman
38 MenentukanKapasitasPenggilasanBatangSorghum
Kapsitaspenggilasan = keliling roll x jumlahputaran
= 2 π r x 40 Rpm
= 2 π 0105 x 40 Rpm
= 26376 mmenit
Kapasitas = kapasitaspenggilasan x beratsorghum x jumlahbatangsorghum
= 263 x 0125 kgm x 10
= 6594 Kgmenit x 60
= 3956 Kgjam
Atau 4000 Kgjam
Makakapasitasmesinpemerasbatangsorghuminiadalah 4000 Kgjam
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
48
BAB IV
PROSES PEMBUATAN ALAT 41 Pembuatan Mesin
Mesin ini dibuat atas kerjasama antara mahasiswa Teknik Universitas
Sebelas Maret dengan bengkel mesin Universitas Sebelas Maret Untuk
menyelesaikannya dibutuhkan waktu 3 bulan dan untuk pengetesan mesin
membutuhkan waktu 1 minggu
411 BahanYang Digunakan
a Dua buah rol dengan diameter 200 mm dan sebuah rol dengan diameter
250 mm sebagai penggilas
b Besi plat dengan tebal 10mm sebagai tempat penghantar nira dan
sorghum
c Besi profil U ukuran 150 x 38 x 38 mm sebagai rangka dan landasan
d Kayu jati ukuran 150 mm x 200 mm sebagai landasan mesin
e Kuningan plat sebagai bantalan geser metal
f Bearing
g Baut M 14 dan M 12 sebagai pengunci bantalan
h Besi diameter 60 mm dan 50 mm sebagai poros
412 Alat Yang Dibutuhkan
a Gergaji
b Mesin bubut
c Mesin bor
d Mesin gerinda
e Mesin las
f Meteran
g Siku mistar baja
h Amplas
i Catthinner
j Kapur
k kuas
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
49
413 Peta Operasi Kerja
Peta operasi kerja adalah Peta Kerja yang menggunakan urutan kerja
dengan jalan membagi pekerjaan tersebut kedalam elemen-elemen operasi
secara detail
Peta Operasi Kerja Pembuatan Roda Gigi dan Roll
Poros Roda Gigi 1 amp 2 Poros Rol 3 4 amp 5 Roda gigi
0-1 0-1 0-1
0-2 0-2 0-2
1-1
1-2
1-3
1-2
1-1
1-1
Di ukur dengan sket match
Operasi Bubut
Pemeriksaan ukuran
0-3
0-4
0-3
0-4
0-3
0-5
Di ukur dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan ukuran
Pembuatan cetakan
Pemeriksaan ukuran
Operasi pengecoran
Di ukur dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan ukuran
Pemeriksaan ukuran
Pemeriksaan ukuran
Operasi mesin bor
Pemeriksaan ukuran
0-4
Operasi mesin gerinda
Pemeriksaan ukuran
1-2
Dirakit
0-5
Proses Perlakuan panas
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
50
Resume
Langkah Kerja Pembuatan Poros Roda Gigi 1 amp 2
- Operasi 1 Proses pengukuran dengan sket match poros yang akan
Dibubut menandainya sesuai dengan ukuran masing-
masing poros
- Operasi 2 Proses pembubutan pada ujung kanan sepanjang 300 mm
dari diameter 70 mm menjadi diameter 65 mm
- Pemeriksaan 1 Diperiksa ukurannya
- Operasi 3 Mengukur dengan menggunakan sket match
- Operasi 4 Dilakukan proses pembubutan pada ujung kiri sepanjang
250 mm dari diameter 70 mm menjadi diameter 65 mm
- Pemeriksaan 2 Diperiksa ukurannya
- Operasi 5 Proses pengefraisan sepanjang 50 mm dengan kedalaman
7mm
- Pemeriksaan 3 Diperiksa ukurannya
Poses pengerjaan
Bahan cast iron grade 15 Oslash70 panjang 555 mm
1 Mengambil bahan dan perlengkapan mesin bubut
2 Mengecek ukuran bahan dan alat bantu yang diperlukan
3 Mempersiapkan mesin bubut dan perlengkapan yang lainya
4 Menyeting pahat dan putaran mesin bubut
5 Menyekam benda kerja sepanjang 180 mm
6 Membubut rata permukaan ujung benda kerja
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
51
7 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadiOslash 65 mm
sepanjang 500 mm
8 Membalik benda kerja
9 Menyekam benda kerja sepanjang 220 mm
10 Memfacing benda kerja sampai benda kerja berukuran panjang 550 mm
11 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadiOslash65 mm
sepanjang250 mm
12 Menganti pahat rata dengan pahat alur
13 Membubut alur benda kerja dengan posisi pahat alur 50 mm dari ujung
benda kerja sedalam 95 mm
14 Mengganti pahat alur dengan pahat rata
15 Melepas benda kerja
Poses pengerjaan
Bahan cast iron grade 15 Oslash 70 panjang 310 mm
1 Mengambil bahan dan perlengkapan mesin bubut
2 Mengecek ukuran bahan dan alat bantu yang diperlukan
3 Mempersiapkan mesin bubut dan perlengkapan yang lainya
4 Menyeting pahat dan putaran mesin bubut
5 Menyekam benda kerja sepanjang 100 mm
6 Membubut rata permukaan ujung benda kerja
7 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadi Oslash 65 mm
sepanjang 150 mm
8 Membalik benda kerja
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
52
9 Menyekam benda kerja sepanjang100 mm
10 Memfacing benda kerja sampai benda kerja berukuran panjang 300 mm
11 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadi Oslash65 mm
sepanjang 160 mm
12 Mengganti pahat rata dengan pahat alur
13 Membubut alur benda kerja dengan posisi pahat alur 50 mm dari ujung
benda kerja sepanjang 78 mm sedalam 95 mm
14 Mengganti pahat alur dengan pahat rata
15 Melepas benda kerja
Langkah Kerja Pembuatan Roda Gigi
- Operasi 1 Proses pengukuran dengan sket match dan meteran untuk
roda gigi yang akan dibuat
- Operasi 2 Proses pembuatan cetakan negative sesuai dengan ukuran
masing-masing roda gigi yang akan dibuat
- Pemeriksaan 1 Diperiksa ukurannya
- Operasi 3 Proses pengecoran dan pembentukan roda gigi
- Operasi 4 Proses penghalusan setelah proses pengecoran
- Operasi 5 Proses perlakuan panas dengan penambahan kadar carbon
untuk meningkatkan tingkat kekerasannya
- Pemeriksaan 2 Diperiksa ukurannya
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
53
Proses pengecoran untuk pembuatan Puli dan Roda Gigi
Gambar 41 Roda gigi lurus
a) Proses awal pembuatan cetakan ini dilakukan dengan terlebih dahulu
membuat model atau Pola dengan posisi model berada pada kedua
bagian cetakan yakni drag dan cope maka model dibuat dari dua keping
kayu (papan) yang digabungkandengan model yang berbentuk bundar
b) Pengerjaan berikutnya ialah pembuatan inti dimana inti (teras) ini dibuat
dari pasir cetak dari jenis Pasir minyak atau pasir kwarsa dengan
campuran minyak nabati
d) Urutan pekerjaan yang harus dilakukan dan dipersiapkan sebelum
pengisian pasir kedalam rangka cetak antara lain
- Menyiapkan plat (papan) landasan
- Tempatkan rangka cetak diatas papan untuk cetakan bawah (drag)
dengan pola inti (kayu) untuk kedudukan inti (teras) pasir
e) Pengisian pasir kedalam rangka cetak
f) Pembuatan saluran dengan cara memasangkan saluran secara tegak lurus
g) Pekerjaan berikutnya ialah menempatkan kembali rangka cetak yakni
menggabungkan kedua cetakan (drag dan cope) pada benda bulat
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
54
simetris ini sebenarnya tidak terlalu sulit dimana yang paling penting
adalah penempatan posisi kedudukan Intinya telah ditempatkan ditengah-
tengah rangka cetak dengan memposisikan lubang cope pada inti serta
posisi pen pengarah dari rangka cetak dalam keadaan sejajar maka posisi
rongga sudah sejajar
h) Proses penuangan merupakan proses yang menentukan keberhasilan
dalam pembentukan benda kerja oleh karena itu didalam pelaksanaannya
harus dilakukan secara hati-hati terutama dalam memperlakukan cetakan
ini Dan yang paling penting lagi dalam proses penuangan ini ialah faktor
keselamatan kerja alat-alat keselamatan kerja seperti sarung tangan
sepatu kaca mata dan lain-lain hendaknya sangat diperhatikan
Gambar 42 Proses penuangan ( Hardi Sujana 2008 )
Langkah Kerja Pembuatan Rumah Bantalan
- Operasi 1 Pengukuran benda kerja untuk rumah bantalan dengan
ukuran 100 mm x 100 mm
- Operasi 2 Proses pemotongan dengan menggunakan mesin las sesuai
dengan yangdirencanakan
- Operasi 3 Pengerjaan penghalusan bekas potongan las dengan
gerinda tangan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
55
- Pemeriksaan 1 Dilakukan pemeriksaan ukuran rumah bantalan
- Operasi 4 Pada bagian rangka yang sudah dilasdiberi tanda titik dan
dibor dengan menggunakan bor tangan untuk menjadi
diameter 80 mm
- Operasi 6 Pemeriksaan ukuran lubang yang telah di bor
Proses Perakitan Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum
Perakitan merupakan tahap terakhir dalam proses perancangan dan
pembuatan suatu mesin atau alat dimana suatu cara atau tindakan untuk
menempatkan dan memasang bagian-bagian dari suatu mesin yang digabung dari
satu kesatuan menurut pasangannya sehingga akan menjadi perakitan mesin yang
siap digunakan sesuai dengan fungsi yang direncanakan
Sebelum melakukan perakitan hendaknya memperhatikan beberapa hal sebagai
berikut
1 Komponen-komponen yang akan dirakit telah selesai dikerjakan dan telah
siap ukuran sesuai perencanaan
2 Komponen-komponen standar siap pakai ataupun dipasangkan
3 Mengetahui jumlah yang akan dirakit dan mengetahui cara pemasangannya
4 Mengetahui tempat dan urutan pemasangan dari masing-masing komponen
yang tersedia
5 Menyiapkan semua alat-alat bantu untuk proses perakitan
Langkah kerja
1 Memasang rol ke- 1 ke- 2 dan ke- 3 pada rangka yang pada kedua
ujungnya terlebih dahulu dipasang bantalan
2 Memasang roda gigi pada poros rol 1 2 dan 3 kemudian dipasak
3 Memasang roda gigi pada sisi luar poros rol kemudian dipasak
4 Memasang poros transmisi pada rangka yang kedua ujungnya dipasangi
bantalan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
56
5 Memasang puli roda gigi pinion dan roda gigi pada poros transmisi
kemudian dipasak
6 Mengecek semua kondisi sambungan dan pergerakan dari roda-roda gigi
42 Perawatan Alat
Perawatan adalah suatu kegiatan atau pekerjaan yang bertujuan untuk
memperpanjang umur mesin Dengan adanya perawatan diharapkan mesin dapat
selalu dalam kondisi siap pakai dan bekerja dengan baik Jenis perawatan tersebut
adalah mengupayakan pencegahan kerusakan sedini mungkin dengan cara
perawatan secara rutin maupun secara berkala
Adapun alasan-alasan yang mendasari diperlukannya perawatan adalah
a Mesin lebih tahan lama dan berfungsi dengan baik
b Menghindari kerusakan sedini mungkin
c Mengurangi penggantian komponen yang rusak dikarenakan sering
dalam pemakaian
Pemeliharaan alat ini mencakup seluruh rangkaian dan komponen mesin pemeras
sorghum yang meliputi
1 Poros dan Rol
Hal-hal yang perlu dilakukan dalam pemeliharaan poros dan rol adalah
a Rol setelah selesai digunakan dibersihkan dari sisa-sisa kotoran dan cairan
yang masih menempel
b Antara poros dan bearing diberi pelumas agar dapat berputar dengan lancar
2 Roda gigi
Hal-hal yang dilakukan untuk perawatan roda gigi
a Melumasi roda gigi tersebut supaya gesekannya dapat lebih halus dan
tidak cepat aus
b Setiap selesai digunakan roda gigi harus dibersihkan dan dicek untuk
mengetahui keadaan gigi-giginya
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
57
3 Rangka
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan rangka adalah
a Mengecat rangka untuk menghindari karat dan keropos
b Membersihkan rangka setelah digunakan untuk menggilas tebu
c Memeriksa sambungan las pada rangka secara berkala
4 Bantalan
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan bantalan
a Melumasi bantalan dengan grease
b Dalam penggunaan apabila perputaran poros dan rol terasa berat dan
suaranya agak kasar maka harus dicek keadaan bantalannya masih dalam
keadaan baik atau tidak
5 Puli dan sabuk
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan puli dan sabuk
a Memeriksa sabuk sebelum digunakan untuk memeras batang sorghum
b Setelah selesai digunakan membersihkan puli dan sabuk dari kotoran dan
debu
6 Diesel
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan diesel
a Mengecek selalu kondisi air pendingin pada mesin diesel
b Mengecek putaran mesin diesel apakah stabil atau tidaknya bila tidak
segera melakukan pengecekan mesin diesel secara menyeluruh
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
58
43 Analisa Biaya Komponen Mesin
Tabel 41 a Biaya Komponen Mesin
No Jenis Komponen Jumlah Harga satuan (Rp)
Harga (Rp)
1 Gear Oslash 20 l = 15 cm 3 30 kg 20000 kg 1800000 2 Gear Oslash 10 l = 10 cm 2 40 kg 20000 kg 1600000 3 Pulley Oslash 100 l = 15 cm 1 100 kg 20000 kg 2000000 4 Gear Oslash 80 l = 15 cm 1 120 kg 20000 kg 2400000 5 Gear Oslash 60 l = 15 cm 1 80 kg 20000 kg 1600000 6 Roller Oslash 20 p = 35 cm 2 60 kg 20000 kg 2400000 7 Roller Oslash 22 l = 15 cm 1 80 kg 20000 kg 1600000 8 Poros penggerak roda gigi 2 20 kg 20000 kg 800000 9 Poros roller 3 15 kg 20000 kg 900000 10 Pasak p=15x1x1 cm 1022000 220000
11 Baut Oslash 26 mm Baut besar untuk dudukan
8 10000 80000
12 Baut Oslash 26 mm Baut pengunci roller
4 15000 60000
13 Plat U p= 10x6x1cm 10m 70000 700000
14 Baut Oslash 22 mm Baut pengunci roda gigi
8 10000 80000
15 Baut Oslash 24 mm Baut penyetel horisontal
2 15000 30000
16 Bearing roller Oslash 40 mm 680000 480000 17 Bearing gear Oslash 50 mm 2 110000 220000 18 Bantalan jati 1000000
19 Beaya Transport mesin dari kudus
750000
20 Beaya lain-lain 250000 Total dana 18980000
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
59
b Honor Teknisi
No Nama Anggaran Waktu Biaya (Rp)
Total (Rp)
1 Honor Teknisi pembuatan 3 buah roller (1 orang )
1 bulan 600000 600000
2 Honor Teknisi pembuatan 5 buah roda gigi pinion (1orang )
2 minggu
600000 600000
3 Honor Teknisi pembuatan 2 buah roda gigi besar (1 orang )
2 minggu
500000 500000
4 Honor Teknisi pembuatan 1 buah pulley (1 orang )
2 minggu
300000 300000
5 Honor Teknisi pembuatan 3 buah mantel roller (1 orang )
3 minggu
1200000 1200000
Total 3200000
Biaya total pembuatan mesin pemeras batang sorghum
Biaya teknisi Rp 320000000
Biaya komponen mesin Rp 1898000000 +
Rp 2218000000
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
60
BAB V
PENUTUP
51 Kesimpulan
Dari hasil Re-Kalkulasi Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum ini
dapat disimpulkan
1 Mesin pemeras batang sorghum ini bekerja dengan menggunakan
penggerak diesel dengan daya 24 hP dan putaran 1420 Rpm
2 Mesin Pemeras Batang Sorghum ini memiliki kapasitas 4000 kgjam
3 Total biaya untuk membuat Mesin Pemeras Batang Sorghum sebesar
Rp22180000-
4 Mesin Pemeras Batang Sorghum ini memiliki tiga buah roller dengan
putaran 40 Rpm dan tiga tingkatan sistem transmisi dengan tiga buah
poros penyangga
52 Saran
Terkait dengan referensi dan data yang didapat masih kurang maka
perhitungan dilakukan dengan asumsi data sehingga bila dilakukan perhitungan
ulang jawaban yangdiasumsikan masih kurang akurat dan kurang tepat
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
61
DAFTAR PUSTAKA
J E Shigley dan Larry D M 1995 ldquoPerancanaan Teknik Mesinrdquo jilid II Edisi
keempat ErlanggaJakarta
Jutz H dan Scharkus E 1996 ldquo Westerman Table for The Metal Traderdquo New
Delhi Weley Eastern Limited
Khurmi RS amp Gupta JK 2002 Machine DesignSCHadamp Company LTD
Ram Nagar-New Delhi
Popov EP 1996 Mekanika Teknik (Machine of Material) Erlangga Jakarta
Sato T dan N Sugiarto H 1994 ldquoMenggambar Mesin Menurut Standart Isordquo PT
Pradya Paramita jakarta
Sularso dan Suga K 1987 Dasar dan PemilihanElemenMesin Cetakankeenam
PradnyaParamitha Jakarta
KenyonWdanGinting D 1985 Dasar-dasarPengelasanErlangga Jakarta
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
48
BAB IV
PROSES PEMBUATAN ALAT 41 Pembuatan Mesin
Mesin ini dibuat atas kerjasama antara mahasiswa Teknik Universitas
Sebelas Maret dengan bengkel mesin Universitas Sebelas Maret Untuk
menyelesaikannya dibutuhkan waktu 3 bulan dan untuk pengetesan mesin
membutuhkan waktu 1 minggu
411 BahanYang Digunakan
a Dua buah rol dengan diameter 200 mm dan sebuah rol dengan diameter
250 mm sebagai penggilas
b Besi plat dengan tebal 10mm sebagai tempat penghantar nira dan
sorghum
c Besi profil U ukuran 150 x 38 x 38 mm sebagai rangka dan landasan
d Kayu jati ukuran 150 mm x 200 mm sebagai landasan mesin
e Kuningan plat sebagai bantalan geser metal
f Bearing
g Baut M 14 dan M 12 sebagai pengunci bantalan
h Besi diameter 60 mm dan 50 mm sebagai poros
412 Alat Yang Dibutuhkan
a Gergaji
b Mesin bubut
c Mesin bor
d Mesin gerinda
e Mesin las
f Meteran
g Siku mistar baja
h Amplas
i Catthinner
j Kapur
k kuas
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
49
413 Peta Operasi Kerja
Peta operasi kerja adalah Peta Kerja yang menggunakan urutan kerja
dengan jalan membagi pekerjaan tersebut kedalam elemen-elemen operasi
secara detail
Peta Operasi Kerja Pembuatan Roda Gigi dan Roll
Poros Roda Gigi 1 amp 2 Poros Rol 3 4 amp 5 Roda gigi
0-1 0-1 0-1
0-2 0-2 0-2
1-1
1-2
1-3
1-2
1-1
1-1
Di ukur dengan sket match
Operasi Bubut
Pemeriksaan ukuran
0-3
0-4
0-3
0-4
0-3
0-5
Di ukur dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan ukuran
Pembuatan cetakan
Pemeriksaan ukuran
Operasi pengecoran
Di ukur dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan ukuran
Pemeriksaan ukuran
Pemeriksaan ukuran
Operasi mesin bor
Pemeriksaan ukuran
0-4
Operasi mesin gerinda
Pemeriksaan ukuran
1-2
Dirakit
0-5
Proses Perlakuan panas
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
50
Resume
Langkah Kerja Pembuatan Poros Roda Gigi 1 amp 2
- Operasi 1 Proses pengukuran dengan sket match poros yang akan
Dibubut menandainya sesuai dengan ukuran masing-
masing poros
- Operasi 2 Proses pembubutan pada ujung kanan sepanjang 300 mm
dari diameter 70 mm menjadi diameter 65 mm
- Pemeriksaan 1 Diperiksa ukurannya
- Operasi 3 Mengukur dengan menggunakan sket match
- Operasi 4 Dilakukan proses pembubutan pada ujung kiri sepanjang
250 mm dari diameter 70 mm menjadi diameter 65 mm
- Pemeriksaan 2 Diperiksa ukurannya
- Operasi 5 Proses pengefraisan sepanjang 50 mm dengan kedalaman
7mm
- Pemeriksaan 3 Diperiksa ukurannya
Poses pengerjaan
Bahan cast iron grade 15 Oslash70 panjang 555 mm
1 Mengambil bahan dan perlengkapan mesin bubut
2 Mengecek ukuran bahan dan alat bantu yang diperlukan
3 Mempersiapkan mesin bubut dan perlengkapan yang lainya
4 Menyeting pahat dan putaran mesin bubut
5 Menyekam benda kerja sepanjang 180 mm
6 Membubut rata permukaan ujung benda kerja
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
51
7 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadiOslash 65 mm
sepanjang 500 mm
8 Membalik benda kerja
9 Menyekam benda kerja sepanjang 220 mm
10 Memfacing benda kerja sampai benda kerja berukuran panjang 550 mm
11 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadiOslash65 mm
sepanjang250 mm
12 Menganti pahat rata dengan pahat alur
13 Membubut alur benda kerja dengan posisi pahat alur 50 mm dari ujung
benda kerja sedalam 95 mm
14 Mengganti pahat alur dengan pahat rata
15 Melepas benda kerja
Poses pengerjaan
Bahan cast iron grade 15 Oslash 70 panjang 310 mm
1 Mengambil bahan dan perlengkapan mesin bubut
2 Mengecek ukuran bahan dan alat bantu yang diperlukan
3 Mempersiapkan mesin bubut dan perlengkapan yang lainya
4 Menyeting pahat dan putaran mesin bubut
5 Menyekam benda kerja sepanjang 100 mm
6 Membubut rata permukaan ujung benda kerja
7 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadi Oslash 65 mm
sepanjang 150 mm
8 Membalik benda kerja
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
52
9 Menyekam benda kerja sepanjang100 mm
10 Memfacing benda kerja sampai benda kerja berukuran panjang 300 mm
11 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadi Oslash65 mm
sepanjang 160 mm
12 Mengganti pahat rata dengan pahat alur
13 Membubut alur benda kerja dengan posisi pahat alur 50 mm dari ujung
benda kerja sepanjang 78 mm sedalam 95 mm
14 Mengganti pahat alur dengan pahat rata
15 Melepas benda kerja
Langkah Kerja Pembuatan Roda Gigi
- Operasi 1 Proses pengukuran dengan sket match dan meteran untuk
roda gigi yang akan dibuat
- Operasi 2 Proses pembuatan cetakan negative sesuai dengan ukuran
masing-masing roda gigi yang akan dibuat
- Pemeriksaan 1 Diperiksa ukurannya
- Operasi 3 Proses pengecoran dan pembentukan roda gigi
- Operasi 4 Proses penghalusan setelah proses pengecoran
- Operasi 5 Proses perlakuan panas dengan penambahan kadar carbon
untuk meningkatkan tingkat kekerasannya
- Pemeriksaan 2 Diperiksa ukurannya
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
53
Proses pengecoran untuk pembuatan Puli dan Roda Gigi
Gambar 41 Roda gigi lurus
a) Proses awal pembuatan cetakan ini dilakukan dengan terlebih dahulu
membuat model atau Pola dengan posisi model berada pada kedua
bagian cetakan yakni drag dan cope maka model dibuat dari dua keping
kayu (papan) yang digabungkandengan model yang berbentuk bundar
b) Pengerjaan berikutnya ialah pembuatan inti dimana inti (teras) ini dibuat
dari pasir cetak dari jenis Pasir minyak atau pasir kwarsa dengan
campuran minyak nabati
d) Urutan pekerjaan yang harus dilakukan dan dipersiapkan sebelum
pengisian pasir kedalam rangka cetak antara lain
- Menyiapkan plat (papan) landasan
- Tempatkan rangka cetak diatas papan untuk cetakan bawah (drag)
dengan pola inti (kayu) untuk kedudukan inti (teras) pasir
e) Pengisian pasir kedalam rangka cetak
f) Pembuatan saluran dengan cara memasangkan saluran secara tegak lurus
g) Pekerjaan berikutnya ialah menempatkan kembali rangka cetak yakni
menggabungkan kedua cetakan (drag dan cope) pada benda bulat
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
54
simetris ini sebenarnya tidak terlalu sulit dimana yang paling penting
adalah penempatan posisi kedudukan Intinya telah ditempatkan ditengah-
tengah rangka cetak dengan memposisikan lubang cope pada inti serta
posisi pen pengarah dari rangka cetak dalam keadaan sejajar maka posisi
rongga sudah sejajar
h) Proses penuangan merupakan proses yang menentukan keberhasilan
dalam pembentukan benda kerja oleh karena itu didalam pelaksanaannya
harus dilakukan secara hati-hati terutama dalam memperlakukan cetakan
ini Dan yang paling penting lagi dalam proses penuangan ini ialah faktor
keselamatan kerja alat-alat keselamatan kerja seperti sarung tangan
sepatu kaca mata dan lain-lain hendaknya sangat diperhatikan
Gambar 42 Proses penuangan ( Hardi Sujana 2008 )
Langkah Kerja Pembuatan Rumah Bantalan
- Operasi 1 Pengukuran benda kerja untuk rumah bantalan dengan
ukuran 100 mm x 100 mm
- Operasi 2 Proses pemotongan dengan menggunakan mesin las sesuai
dengan yangdirencanakan
- Operasi 3 Pengerjaan penghalusan bekas potongan las dengan
gerinda tangan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
55
- Pemeriksaan 1 Dilakukan pemeriksaan ukuran rumah bantalan
- Operasi 4 Pada bagian rangka yang sudah dilasdiberi tanda titik dan
dibor dengan menggunakan bor tangan untuk menjadi
diameter 80 mm
- Operasi 6 Pemeriksaan ukuran lubang yang telah di bor
Proses Perakitan Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum
Perakitan merupakan tahap terakhir dalam proses perancangan dan
pembuatan suatu mesin atau alat dimana suatu cara atau tindakan untuk
menempatkan dan memasang bagian-bagian dari suatu mesin yang digabung dari
satu kesatuan menurut pasangannya sehingga akan menjadi perakitan mesin yang
siap digunakan sesuai dengan fungsi yang direncanakan
Sebelum melakukan perakitan hendaknya memperhatikan beberapa hal sebagai
berikut
1 Komponen-komponen yang akan dirakit telah selesai dikerjakan dan telah
siap ukuran sesuai perencanaan
2 Komponen-komponen standar siap pakai ataupun dipasangkan
3 Mengetahui jumlah yang akan dirakit dan mengetahui cara pemasangannya
4 Mengetahui tempat dan urutan pemasangan dari masing-masing komponen
yang tersedia
5 Menyiapkan semua alat-alat bantu untuk proses perakitan
Langkah kerja
1 Memasang rol ke- 1 ke- 2 dan ke- 3 pada rangka yang pada kedua
ujungnya terlebih dahulu dipasang bantalan
2 Memasang roda gigi pada poros rol 1 2 dan 3 kemudian dipasak
3 Memasang roda gigi pada sisi luar poros rol kemudian dipasak
4 Memasang poros transmisi pada rangka yang kedua ujungnya dipasangi
bantalan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
56
5 Memasang puli roda gigi pinion dan roda gigi pada poros transmisi
kemudian dipasak
6 Mengecek semua kondisi sambungan dan pergerakan dari roda-roda gigi
42 Perawatan Alat
Perawatan adalah suatu kegiatan atau pekerjaan yang bertujuan untuk
memperpanjang umur mesin Dengan adanya perawatan diharapkan mesin dapat
selalu dalam kondisi siap pakai dan bekerja dengan baik Jenis perawatan tersebut
adalah mengupayakan pencegahan kerusakan sedini mungkin dengan cara
perawatan secara rutin maupun secara berkala
Adapun alasan-alasan yang mendasari diperlukannya perawatan adalah
a Mesin lebih tahan lama dan berfungsi dengan baik
b Menghindari kerusakan sedini mungkin
c Mengurangi penggantian komponen yang rusak dikarenakan sering
dalam pemakaian
Pemeliharaan alat ini mencakup seluruh rangkaian dan komponen mesin pemeras
sorghum yang meliputi
1 Poros dan Rol
Hal-hal yang perlu dilakukan dalam pemeliharaan poros dan rol adalah
a Rol setelah selesai digunakan dibersihkan dari sisa-sisa kotoran dan cairan
yang masih menempel
b Antara poros dan bearing diberi pelumas agar dapat berputar dengan lancar
2 Roda gigi
Hal-hal yang dilakukan untuk perawatan roda gigi
a Melumasi roda gigi tersebut supaya gesekannya dapat lebih halus dan
tidak cepat aus
b Setiap selesai digunakan roda gigi harus dibersihkan dan dicek untuk
mengetahui keadaan gigi-giginya
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
57
3 Rangka
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan rangka adalah
a Mengecat rangka untuk menghindari karat dan keropos
b Membersihkan rangka setelah digunakan untuk menggilas tebu
c Memeriksa sambungan las pada rangka secara berkala
4 Bantalan
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan bantalan
a Melumasi bantalan dengan grease
b Dalam penggunaan apabila perputaran poros dan rol terasa berat dan
suaranya agak kasar maka harus dicek keadaan bantalannya masih dalam
keadaan baik atau tidak
5 Puli dan sabuk
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan puli dan sabuk
a Memeriksa sabuk sebelum digunakan untuk memeras batang sorghum
b Setelah selesai digunakan membersihkan puli dan sabuk dari kotoran dan
debu
6 Diesel
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan diesel
a Mengecek selalu kondisi air pendingin pada mesin diesel
b Mengecek putaran mesin diesel apakah stabil atau tidaknya bila tidak
segera melakukan pengecekan mesin diesel secara menyeluruh
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
58
43 Analisa Biaya Komponen Mesin
Tabel 41 a Biaya Komponen Mesin
No Jenis Komponen Jumlah Harga satuan (Rp)
Harga (Rp)
1 Gear Oslash 20 l = 15 cm 3 30 kg 20000 kg 1800000 2 Gear Oslash 10 l = 10 cm 2 40 kg 20000 kg 1600000 3 Pulley Oslash 100 l = 15 cm 1 100 kg 20000 kg 2000000 4 Gear Oslash 80 l = 15 cm 1 120 kg 20000 kg 2400000 5 Gear Oslash 60 l = 15 cm 1 80 kg 20000 kg 1600000 6 Roller Oslash 20 p = 35 cm 2 60 kg 20000 kg 2400000 7 Roller Oslash 22 l = 15 cm 1 80 kg 20000 kg 1600000 8 Poros penggerak roda gigi 2 20 kg 20000 kg 800000 9 Poros roller 3 15 kg 20000 kg 900000 10 Pasak p=15x1x1 cm 1022000 220000
11 Baut Oslash 26 mm Baut besar untuk dudukan
8 10000 80000
12 Baut Oslash 26 mm Baut pengunci roller
4 15000 60000
13 Plat U p= 10x6x1cm 10m 70000 700000
14 Baut Oslash 22 mm Baut pengunci roda gigi
8 10000 80000
15 Baut Oslash 24 mm Baut penyetel horisontal
2 15000 30000
16 Bearing roller Oslash 40 mm 680000 480000 17 Bearing gear Oslash 50 mm 2 110000 220000 18 Bantalan jati 1000000
19 Beaya Transport mesin dari kudus
750000
20 Beaya lain-lain 250000 Total dana 18980000
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
59
b Honor Teknisi
No Nama Anggaran Waktu Biaya (Rp)
Total (Rp)
1 Honor Teknisi pembuatan 3 buah roller (1 orang )
1 bulan 600000 600000
2 Honor Teknisi pembuatan 5 buah roda gigi pinion (1orang )
2 minggu
600000 600000
3 Honor Teknisi pembuatan 2 buah roda gigi besar (1 orang )
2 minggu
500000 500000
4 Honor Teknisi pembuatan 1 buah pulley (1 orang )
2 minggu
300000 300000
5 Honor Teknisi pembuatan 3 buah mantel roller (1 orang )
3 minggu
1200000 1200000
Total 3200000
Biaya total pembuatan mesin pemeras batang sorghum
Biaya teknisi Rp 320000000
Biaya komponen mesin Rp 1898000000 +
Rp 2218000000
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
60
BAB V
PENUTUP
51 Kesimpulan
Dari hasil Re-Kalkulasi Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum ini
dapat disimpulkan
1 Mesin pemeras batang sorghum ini bekerja dengan menggunakan
penggerak diesel dengan daya 24 hP dan putaran 1420 Rpm
2 Mesin Pemeras Batang Sorghum ini memiliki kapasitas 4000 kgjam
3 Total biaya untuk membuat Mesin Pemeras Batang Sorghum sebesar
Rp22180000-
4 Mesin Pemeras Batang Sorghum ini memiliki tiga buah roller dengan
putaran 40 Rpm dan tiga tingkatan sistem transmisi dengan tiga buah
poros penyangga
52 Saran
Terkait dengan referensi dan data yang didapat masih kurang maka
perhitungan dilakukan dengan asumsi data sehingga bila dilakukan perhitungan
ulang jawaban yangdiasumsikan masih kurang akurat dan kurang tepat
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
61
DAFTAR PUSTAKA
J E Shigley dan Larry D M 1995 ldquoPerancanaan Teknik Mesinrdquo jilid II Edisi
keempat ErlanggaJakarta
Jutz H dan Scharkus E 1996 ldquo Westerman Table for The Metal Traderdquo New
Delhi Weley Eastern Limited
Khurmi RS amp Gupta JK 2002 Machine DesignSCHadamp Company LTD
Ram Nagar-New Delhi
Popov EP 1996 Mekanika Teknik (Machine of Material) Erlangga Jakarta
Sato T dan N Sugiarto H 1994 ldquoMenggambar Mesin Menurut Standart Isordquo PT
Pradya Paramita jakarta
Sularso dan Suga K 1987 Dasar dan PemilihanElemenMesin Cetakankeenam
PradnyaParamitha Jakarta
KenyonWdanGinting D 1985 Dasar-dasarPengelasanErlangga Jakarta
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
49
413 Peta Operasi Kerja
Peta operasi kerja adalah Peta Kerja yang menggunakan urutan kerja
dengan jalan membagi pekerjaan tersebut kedalam elemen-elemen operasi
secara detail
Peta Operasi Kerja Pembuatan Roda Gigi dan Roll
Poros Roda Gigi 1 amp 2 Poros Rol 3 4 amp 5 Roda gigi
0-1 0-1 0-1
0-2 0-2 0-2
1-1
1-2
1-3
1-2
1-1
1-1
Di ukur dengan sket match
Operasi Bubut
Pemeriksaan ukuran
0-3
0-4
0-3
0-4
0-3
0-5
Di ukur dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan ukuran
Pembuatan cetakan
Pemeriksaan ukuran
Operasi pengecoran
Di ukur dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan dengan sket match
Operasi bubut
Pemeriksaan ukuran
Pemeriksaan ukuran
Pemeriksaan ukuran
Operasi mesin bor
Pemeriksaan ukuran
0-4
Operasi mesin gerinda
Pemeriksaan ukuran
1-2
Dirakit
0-5
Proses Perlakuan panas
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
50
Resume
Langkah Kerja Pembuatan Poros Roda Gigi 1 amp 2
- Operasi 1 Proses pengukuran dengan sket match poros yang akan
Dibubut menandainya sesuai dengan ukuran masing-
masing poros
- Operasi 2 Proses pembubutan pada ujung kanan sepanjang 300 mm
dari diameter 70 mm menjadi diameter 65 mm
- Pemeriksaan 1 Diperiksa ukurannya
- Operasi 3 Mengukur dengan menggunakan sket match
- Operasi 4 Dilakukan proses pembubutan pada ujung kiri sepanjang
250 mm dari diameter 70 mm menjadi diameter 65 mm
- Pemeriksaan 2 Diperiksa ukurannya
- Operasi 5 Proses pengefraisan sepanjang 50 mm dengan kedalaman
7mm
- Pemeriksaan 3 Diperiksa ukurannya
Poses pengerjaan
Bahan cast iron grade 15 Oslash70 panjang 555 mm
1 Mengambil bahan dan perlengkapan mesin bubut
2 Mengecek ukuran bahan dan alat bantu yang diperlukan
3 Mempersiapkan mesin bubut dan perlengkapan yang lainya
4 Menyeting pahat dan putaran mesin bubut
5 Menyekam benda kerja sepanjang 180 mm
6 Membubut rata permukaan ujung benda kerja
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
51
7 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadiOslash 65 mm
sepanjang 500 mm
8 Membalik benda kerja
9 Menyekam benda kerja sepanjang 220 mm
10 Memfacing benda kerja sampai benda kerja berukuran panjang 550 mm
11 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadiOslash65 mm
sepanjang250 mm
12 Menganti pahat rata dengan pahat alur
13 Membubut alur benda kerja dengan posisi pahat alur 50 mm dari ujung
benda kerja sedalam 95 mm
14 Mengganti pahat alur dengan pahat rata
15 Melepas benda kerja
Poses pengerjaan
Bahan cast iron grade 15 Oslash 70 panjang 310 mm
1 Mengambil bahan dan perlengkapan mesin bubut
2 Mengecek ukuran bahan dan alat bantu yang diperlukan
3 Mempersiapkan mesin bubut dan perlengkapan yang lainya
4 Menyeting pahat dan putaran mesin bubut
5 Menyekam benda kerja sepanjang 100 mm
6 Membubut rata permukaan ujung benda kerja
7 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadi Oslash 65 mm
sepanjang 150 mm
8 Membalik benda kerja
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
52
9 Menyekam benda kerja sepanjang100 mm
10 Memfacing benda kerja sampai benda kerja berukuran panjang 300 mm
11 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadi Oslash65 mm
sepanjang 160 mm
12 Mengganti pahat rata dengan pahat alur
13 Membubut alur benda kerja dengan posisi pahat alur 50 mm dari ujung
benda kerja sepanjang 78 mm sedalam 95 mm
14 Mengganti pahat alur dengan pahat rata
15 Melepas benda kerja
Langkah Kerja Pembuatan Roda Gigi
- Operasi 1 Proses pengukuran dengan sket match dan meteran untuk
roda gigi yang akan dibuat
- Operasi 2 Proses pembuatan cetakan negative sesuai dengan ukuran
masing-masing roda gigi yang akan dibuat
- Pemeriksaan 1 Diperiksa ukurannya
- Operasi 3 Proses pengecoran dan pembentukan roda gigi
- Operasi 4 Proses penghalusan setelah proses pengecoran
- Operasi 5 Proses perlakuan panas dengan penambahan kadar carbon
untuk meningkatkan tingkat kekerasannya
- Pemeriksaan 2 Diperiksa ukurannya
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
53
Proses pengecoran untuk pembuatan Puli dan Roda Gigi
Gambar 41 Roda gigi lurus
a) Proses awal pembuatan cetakan ini dilakukan dengan terlebih dahulu
membuat model atau Pola dengan posisi model berada pada kedua
bagian cetakan yakni drag dan cope maka model dibuat dari dua keping
kayu (papan) yang digabungkandengan model yang berbentuk bundar
b) Pengerjaan berikutnya ialah pembuatan inti dimana inti (teras) ini dibuat
dari pasir cetak dari jenis Pasir minyak atau pasir kwarsa dengan
campuran minyak nabati
d) Urutan pekerjaan yang harus dilakukan dan dipersiapkan sebelum
pengisian pasir kedalam rangka cetak antara lain
- Menyiapkan plat (papan) landasan
- Tempatkan rangka cetak diatas papan untuk cetakan bawah (drag)
dengan pola inti (kayu) untuk kedudukan inti (teras) pasir
e) Pengisian pasir kedalam rangka cetak
f) Pembuatan saluran dengan cara memasangkan saluran secara tegak lurus
g) Pekerjaan berikutnya ialah menempatkan kembali rangka cetak yakni
menggabungkan kedua cetakan (drag dan cope) pada benda bulat
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
54
simetris ini sebenarnya tidak terlalu sulit dimana yang paling penting
adalah penempatan posisi kedudukan Intinya telah ditempatkan ditengah-
tengah rangka cetak dengan memposisikan lubang cope pada inti serta
posisi pen pengarah dari rangka cetak dalam keadaan sejajar maka posisi
rongga sudah sejajar
h) Proses penuangan merupakan proses yang menentukan keberhasilan
dalam pembentukan benda kerja oleh karena itu didalam pelaksanaannya
harus dilakukan secara hati-hati terutama dalam memperlakukan cetakan
ini Dan yang paling penting lagi dalam proses penuangan ini ialah faktor
keselamatan kerja alat-alat keselamatan kerja seperti sarung tangan
sepatu kaca mata dan lain-lain hendaknya sangat diperhatikan
Gambar 42 Proses penuangan ( Hardi Sujana 2008 )
Langkah Kerja Pembuatan Rumah Bantalan
- Operasi 1 Pengukuran benda kerja untuk rumah bantalan dengan
ukuran 100 mm x 100 mm
- Operasi 2 Proses pemotongan dengan menggunakan mesin las sesuai
dengan yangdirencanakan
- Operasi 3 Pengerjaan penghalusan bekas potongan las dengan
gerinda tangan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
55
- Pemeriksaan 1 Dilakukan pemeriksaan ukuran rumah bantalan
- Operasi 4 Pada bagian rangka yang sudah dilasdiberi tanda titik dan
dibor dengan menggunakan bor tangan untuk menjadi
diameter 80 mm
- Operasi 6 Pemeriksaan ukuran lubang yang telah di bor
Proses Perakitan Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum
Perakitan merupakan tahap terakhir dalam proses perancangan dan
pembuatan suatu mesin atau alat dimana suatu cara atau tindakan untuk
menempatkan dan memasang bagian-bagian dari suatu mesin yang digabung dari
satu kesatuan menurut pasangannya sehingga akan menjadi perakitan mesin yang
siap digunakan sesuai dengan fungsi yang direncanakan
Sebelum melakukan perakitan hendaknya memperhatikan beberapa hal sebagai
berikut
1 Komponen-komponen yang akan dirakit telah selesai dikerjakan dan telah
siap ukuran sesuai perencanaan
2 Komponen-komponen standar siap pakai ataupun dipasangkan
3 Mengetahui jumlah yang akan dirakit dan mengetahui cara pemasangannya
4 Mengetahui tempat dan urutan pemasangan dari masing-masing komponen
yang tersedia
5 Menyiapkan semua alat-alat bantu untuk proses perakitan
Langkah kerja
1 Memasang rol ke- 1 ke- 2 dan ke- 3 pada rangka yang pada kedua
ujungnya terlebih dahulu dipasang bantalan
2 Memasang roda gigi pada poros rol 1 2 dan 3 kemudian dipasak
3 Memasang roda gigi pada sisi luar poros rol kemudian dipasak
4 Memasang poros transmisi pada rangka yang kedua ujungnya dipasangi
bantalan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
56
5 Memasang puli roda gigi pinion dan roda gigi pada poros transmisi
kemudian dipasak
6 Mengecek semua kondisi sambungan dan pergerakan dari roda-roda gigi
42 Perawatan Alat
Perawatan adalah suatu kegiatan atau pekerjaan yang bertujuan untuk
memperpanjang umur mesin Dengan adanya perawatan diharapkan mesin dapat
selalu dalam kondisi siap pakai dan bekerja dengan baik Jenis perawatan tersebut
adalah mengupayakan pencegahan kerusakan sedini mungkin dengan cara
perawatan secara rutin maupun secara berkala
Adapun alasan-alasan yang mendasari diperlukannya perawatan adalah
a Mesin lebih tahan lama dan berfungsi dengan baik
b Menghindari kerusakan sedini mungkin
c Mengurangi penggantian komponen yang rusak dikarenakan sering
dalam pemakaian
Pemeliharaan alat ini mencakup seluruh rangkaian dan komponen mesin pemeras
sorghum yang meliputi
1 Poros dan Rol
Hal-hal yang perlu dilakukan dalam pemeliharaan poros dan rol adalah
a Rol setelah selesai digunakan dibersihkan dari sisa-sisa kotoran dan cairan
yang masih menempel
b Antara poros dan bearing diberi pelumas agar dapat berputar dengan lancar
2 Roda gigi
Hal-hal yang dilakukan untuk perawatan roda gigi
a Melumasi roda gigi tersebut supaya gesekannya dapat lebih halus dan
tidak cepat aus
b Setiap selesai digunakan roda gigi harus dibersihkan dan dicek untuk
mengetahui keadaan gigi-giginya
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
57
3 Rangka
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan rangka adalah
a Mengecat rangka untuk menghindari karat dan keropos
b Membersihkan rangka setelah digunakan untuk menggilas tebu
c Memeriksa sambungan las pada rangka secara berkala
4 Bantalan
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan bantalan
a Melumasi bantalan dengan grease
b Dalam penggunaan apabila perputaran poros dan rol terasa berat dan
suaranya agak kasar maka harus dicek keadaan bantalannya masih dalam
keadaan baik atau tidak
5 Puli dan sabuk
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan puli dan sabuk
a Memeriksa sabuk sebelum digunakan untuk memeras batang sorghum
b Setelah selesai digunakan membersihkan puli dan sabuk dari kotoran dan
debu
6 Diesel
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan diesel
a Mengecek selalu kondisi air pendingin pada mesin diesel
b Mengecek putaran mesin diesel apakah stabil atau tidaknya bila tidak
segera melakukan pengecekan mesin diesel secara menyeluruh
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
58
43 Analisa Biaya Komponen Mesin
Tabel 41 a Biaya Komponen Mesin
No Jenis Komponen Jumlah Harga satuan (Rp)
Harga (Rp)
1 Gear Oslash 20 l = 15 cm 3 30 kg 20000 kg 1800000 2 Gear Oslash 10 l = 10 cm 2 40 kg 20000 kg 1600000 3 Pulley Oslash 100 l = 15 cm 1 100 kg 20000 kg 2000000 4 Gear Oslash 80 l = 15 cm 1 120 kg 20000 kg 2400000 5 Gear Oslash 60 l = 15 cm 1 80 kg 20000 kg 1600000 6 Roller Oslash 20 p = 35 cm 2 60 kg 20000 kg 2400000 7 Roller Oslash 22 l = 15 cm 1 80 kg 20000 kg 1600000 8 Poros penggerak roda gigi 2 20 kg 20000 kg 800000 9 Poros roller 3 15 kg 20000 kg 900000 10 Pasak p=15x1x1 cm 1022000 220000
11 Baut Oslash 26 mm Baut besar untuk dudukan
8 10000 80000
12 Baut Oslash 26 mm Baut pengunci roller
4 15000 60000
13 Plat U p= 10x6x1cm 10m 70000 700000
14 Baut Oslash 22 mm Baut pengunci roda gigi
8 10000 80000
15 Baut Oslash 24 mm Baut penyetel horisontal
2 15000 30000
16 Bearing roller Oslash 40 mm 680000 480000 17 Bearing gear Oslash 50 mm 2 110000 220000 18 Bantalan jati 1000000
19 Beaya Transport mesin dari kudus
750000
20 Beaya lain-lain 250000 Total dana 18980000
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
59
b Honor Teknisi
No Nama Anggaran Waktu Biaya (Rp)
Total (Rp)
1 Honor Teknisi pembuatan 3 buah roller (1 orang )
1 bulan 600000 600000
2 Honor Teknisi pembuatan 5 buah roda gigi pinion (1orang )
2 minggu
600000 600000
3 Honor Teknisi pembuatan 2 buah roda gigi besar (1 orang )
2 minggu
500000 500000
4 Honor Teknisi pembuatan 1 buah pulley (1 orang )
2 minggu
300000 300000
5 Honor Teknisi pembuatan 3 buah mantel roller (1 orang )
3 minggu
1200000 1200000
Total 3200000
Biaya total pembuatan mesin pemeras batang sorghum
Biaya teknisi Rp 320000000
Biaya komponen mesin Rp 1898000000 +
Rp 2218000000
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
60
BAB V
PENUTUP
51 Kesimpulan
Dari hasil Re-Kalkulasi Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum ini
dapat disimpulkan
1 Mesin pemeras batang sorghum ini bekerja dengan menggunakan
penggerak diesel dengan daya 24 hP dan putaran 1420 Rpm
2 Mesin Pemeras Batang Sorghum ini memiliki kapasitas 4000 kgjam
3 Total biaya untuk membuat Mesin Pemeras Batang Sorghum sebesar
Rp22180000-
4 Mesin Pemeras Batang Sorghum ini memiliki tiga buah roller dengan
putaran 40 Rpm dan tiga tingkatan sistem transmisi dengan tiga buah
poros penyangga
52 Saran
Terkait dengan referensi dan data yang didapat masih kurang maka
perhitungan dilakukan dengan asumsi data sehingga bila dilakukan perhitungan
ulang jawaban yangdiasumsikan masih kurang akurat dan kurang tepat
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
61
DAFTAR PUSTAKA
J E Shigley dan Larry D M 1995 ldquoPerancanaan Teknik Mesinrdquo jilid II Edisi
keempat ErlanggaJakarta
Jutz H dan Scharkus E 1996 ldquo Westerman Table for The Metal Traderdquo New
Delhi Weley Eastern Limited
Khurmi RS amp Gupta JK 2002 Machine DesignSCHadamp Company LTD
Ram Nagar-New Delhi
Popov EP 1996 Mekanika Teknik (Machine of Material) Erlangga Jakarta
Sato T dan N Sugiarto H 1994 ldquoMenggambar Mesin Menurut Standart Isordquo PT
Pradya Paramita jakarta
Sularso dan Suga K 1987 Dasar dan PemilihanElemenMesin Cetakankeenam
PradnyaParamitha Jakarta
KenyonWdanGinting D 1985 Dasar-dasarPengelasanErlangga Jakarta
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
50
Resume
Langkah Kerja Pembuatan Poros Roda Gigi 1 amp 2
- Operasi 1 Proses pengukuran dengan sket match poros yang akan
Dibubut menandainya sesuai dengan ukuran masing-
masing poros
- Operasi 2 Proses pembubutan pada ujung kanan sepanjang 300 mm
dari diameter 70 mm menjadi diameter 65 mm
- Pemeriksaan 1 Diperiksa ukurannya
- Operasi 3 Mengukur dengan menggunakan sket match
- Operasi 4 Dilakukan proses pembubutan pada ujung kiri sepanjang
250 mm dari diameter 70 mm menjadi diameter 65 mm
- Pemeriksaan 2 Diperiksa ukurannya
- Operasi 5 Proses pengefraisan sepanjang 50 mm dengan kedalaman
7mm
- Pemeriksaan 3 Diperiksa ukurannya
Poses pengerjaan
Bahan cast iron grade 15 Oslash70 panjang 555 mm
1 Mengambil bahan dan perlengkapan mesin bubut
2 Mengecek ukuran bahan dan alat bantu yang diperlukan
3 Mempersiapkan mesin bubut dan perlengkapan yang lainya
4 Menyeting pahat dan putaran mesin bubut
5 Menyekam benda kerja sepanjang 180 mm
6 Membubut rata permukaan ujung benda kerja
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
51
7 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadiOslash 65 mm
sepanjang 500 mm
8 Membalik benda kerja
9 Menyekam benda kerja sepanjang 220 mm
10 Memfacing benda kerja sampai benda kerja berukuran panjang 550 mm
11 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadiOslash65 mm
sepanjang250 mm
12 Menganti pahat rata dengan pahat alur
13 Membubut alur benda kerja dengan posisi pahat alur 50 mm dari ujung
benda kerja sedalam 95 mm
14 Mengganti pahat alur dengan pahat rata
15 Melepas benda kerja
Poses pengerjaan
Bahan cast iron grade 15 Oslash 70 panjang 310 mm
1 Mengambil bahan dan perlengkapan mesin bubut
2 Mengecek ukuran bahan dan alat bantu yang diperlukan
3 Mempersiapkan mesin bubut dan perlengkapan yang lainya
4 Menyeting pahat dan putaran mesin bubut
5 Menyekam benda kerja sepanjang 100 mm
6 Membubut rata permukaan ujung benda kerja
7 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadi Oslash 65 mm
sepanjang 150 mm
8 Membalik benda kerja
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
52
9 Menyekam benda kerja sepanjang100 mm
10 Memfacing benda kerja sampai benda kerja berukuran panjang 300 mm
11 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadi Oslash65 mm
sepanjang 160 mm
12 Mengganti pahat rata dengan pahat alur
13 Membubut alur benda kerja dengan posisi pahat alur 50 mm dari ujung
benda kerja sepanjang 78 mm sedalam 95 mm
14 Mengganti pahat alur dengan pahat rata
15 Melepas benda kerja
Langkah Kerja Pembuatan Roda Gigi
- Operasi 1 Proses pengukuran dengan sket match dan meteran untuk
roda gigi yang akan dibuat
- Operasi 2 Proses pembuatan cetakan negative sesuai dengan ukuran
masing-masing roda gigi yang akan dibuat
- Pemeriksaan 1 Diperiksa ukurannya
- Operasi 3 Proses pengecoran dan pembentukan roda gigi
- Operasi 4 Proses penghalusan setelah proses pengecoran
- Operasi 5 Proses perlakuan panas dengan penambahan kadar carbon
untuk meningkatkan tingkat kekerasannya
- Pemeriksaan 2 Diperiksa ukurannya
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
53
Proses pengecoran untuk pembuatan Puli dan Roda Gigi
Gambar 41 Roda gigi lurus
a) Proses awal pembuatan cetakan ini dilakukan dengan terlebih dahulu
membuat model atau Pola dengan posisi model berada pada kedua
bagian cetakan yakni drag dan cope maka model dibuat dari dua keping
kayu (papan) yang digabungkandengan model yang berbentuk bundar
b) Pengerjaan berikutnya ialah pembuatan inti dimana inti (teras) ini dibuat
dari pasir cetak dari jenis Pasir minyak atau pasir kwarsa dengan
campuran minyak nabati
d) Urutan pekerjaan yang harus dilakukan dan dipersiapkan sebelum
pengisian pasir kedalam rangka cetak antara lain
- Menyiapkan plat (papan) landasan
- Tempatkan rangka cetak diatas papan untuk cetakan bawah (drag)
dengan pola inti (kayu) untuk kedudukan inti (teras) pasir
e) Pengisian pasir kedalam rangka cetak
f) Pembuatan saluran dengan cara memasangkan saluran secara tegak lurus
g) Pekerjaan berikutnya ialah menempatkan kembali rangka cetak yakni
menggabungkan kedua cetakan (drag dan cope) pada benda bulat
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
54
simetris ini sebenarnya tidak terlalu sulit dimana yang paling penting
adalah penempatan posisi kedudukan Intinya telah ditempatkan ditengah-
tengah rangka cetak dengan memposisikan lubang cope pada inti serta
posisi pen pengarah dari rangka cetak dalam keadaan sejajar maka posisi
rongga sudah sejajar
h) Proses penuangan merupakan proses yang menentukan keberhasilan
dalam pembentukan benda kerja oleh karena itu didalam pelaksanaannya
harus dilakukan secara hati-hati terutama dalam memperlakukan cetakan
ini Dan yang paling penting lagi dalam proses penuangan ini ialah faktor
keselamatan kerja alat-alat keselamatan kerja seperti sarung tangan
sepatu kaca mata dan lain-lain hendaknya sangat diperhatikan
Gambar 42 Proses penuangan ( Hardi Sujana 2008 )
Langkah Kerja Pembuatan Rumah Bantalan
- Operasi 1 Pengukuran benda kerja untuk rumah bantalan dengan
ukuran 100 mm x 100 mm
- Operasi 2 Proses pemotongan dengan menggunakan mesin las sesuai
dengan yangdirencanakan
- Operasi 3 Pengerjaan penghalusan bekas potongan las dengan
gerinda tangan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
55
- Pemeriksaan 1 Dilakukan pemeriksaan ukuran rumah bantalan
- Operasi 4 Pada bagian rangka yang sudah dilasdiberi tanda titik dan
dibor dengan menggunakan bor tangan untuk menjadi
diameter 80 mm
- Operasi 6 Pemeriksaan ukuran lubang yang telah di bor
Proses Perakitan Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum
Perakitan merupakan tahap terakhir dalam proses perancangan dan
pembuatan suatu mesin atau alat dimana suatu cara atau tindakan untuk
menempatkan dan memasang bagian-bagian dari suatu mesin yang digabung dari
satu kesatuan menurut pasangannya sehingga akan menjadi perakitan mesin yang
siap digunakan sesuai dengan fungsi yang direncanakan
Sebelum melakukan perakitan hendaknya memperhatikan beberapa hal sebagai
berikut
1 Komponen-komponen yang akan dirakit telah selesai dikerjakan dan telah
siap ukuran sesuai perencanaan
2 Komponen-komponen standar siap pakai ataupun dipasangkan
3 Mengetahui jumlah yang akan dirakit dan mengetahui cara pemasangannya
4 Mengetahui tempat dan urutan pemasangan dari masing-masing komponen
yang tersedia
5 Menyiapkan semua alat-alat bantu untuk proses perakitan
Langkah kerja
1 Memasang rol ke- 1 ke- 2 dan ke- 3 pada rangka yang pada kedua
ujungnya terlebih dahulu dipasang bantalan
2 Memasang roda gigi pada poros rol 1 2 dan 3 kemudian dipasak
3 Memasang roda gigi pada sisi luar poros rol kemudian dipasak
4 Memasang poros transmisi pada rangka yang kedua ujungnya dipasangi
bantalan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
56
5 Memasang puli roda gigi pinion dan roda gigi pada poros transmisi
kemudian dipasak
6 Mengecek semua kondisi sambungan dan pergerakan dari roda-roda gigi
42 Perawatan Alat
Perawatan adalah suatu kegiatan atau pekerjaan yang bertujuan untuk
memperpanjang umur mesin Dengan adanya perawatan diharapkan mesin dapat
selalu dalam kondisi siap pakai dan bekerja dengan baik Jenis perawatan tersebut
adalah mengupayakan pencegahan kerusakan sedini mungkin dengan cara
perawatan secara rutin maupun secara berkala
Adapun alasan-alasan yang mendasari diperlukannya perawatan adalah
a Mesin lebih tahan lama dan berfungsi dengan baik
b Menghindari kerusakan sedini mungkin
c Mengurangi penggantian komponen yang rusak dikarenakan sering
dalam pemakaian
Pemeliharaan alat ini mencakup seluruh rangkaian dan komponen mesin pemeras
sorghum yang meliputi
1 Poros dan Rol
Hal-hal yang perlu dilakukan dalam pemeliharaan poros dan rol adalah
a Rol setelah selesai digunakan dibersihkan dari sisa-sisa kotoran dan cairan
yang masih menempel
b Antara poros dan bearing diberi pelumas agar dapat berputar dengan lancar
2 Roda gigi
Hal-hal yang dilakukan untuk perawatan roda gigi
a Melumasi roda gigi tersebut supaya gesekannya dapat lebih halus dan
tidak cepat aus
b Setiap selesai digunakan roda gigi harus dibersihkan dan dicek untuk
mengetahui keadaan gigi-giginya
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
57
3 Rangka
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan rangka adalah
a Mengecat rangka untuk menghindari karat dan keropos
b Membersihkan rangka setelah digunakan untuk menggilas tebu
c Memeriksa sambungan las pada rangka secara berkala
4 Bantalan
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan bantalan
a Melumasi bantalan dengan grease
b Dalam penggunaan apabila perputaran poros dan rol terasa berat dan
suaranya agak kasar maka harus dicek keadaan bantalannya masih dalam
keadaan baik atau tidak
5 Puli dan sabuk
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan puli dan sabuk
a Memeriksa sabuk sebelum digunakan untuk memeras batang sorghum
b Setelah selesai digunakan membersihkan puli dan sabuk dari kotoran dan
debu
6 Diesel
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan diesel
a Mengecek selalu kondisi air pendingin pada mesin diesel
b Mengecek putaran mesin diesel apakah stabil atau tidaknya bila tidak
segera melakukan pengecekan mesin diesel secara menyeluruh
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
58
43 Analisa Biaya Komponen Mesin
Tabel 41 a Biaya Komponen Mesin
No Jenis Komponen Jumlah Harga satuan (Rp)
Harga (Rp)
1 Gear Oslash 20 l = 15 cm 3 30 kg 20000 kg 1800000 2 Gear Oslash 10 l = 10 cm 2 40 kg 20000 kg 1600000 3 Pulley Oslash 100 l = 15 cm 1 100 kg 20000 kg 2000000 4 Gear Oslash 80 l = 15 cm 1 120 kg 20000 kg 2400000 5 Gear Oslash 60 l = 15 cm 1 80 kg 20000 kg 1600000 6 Roller Oslash 20 p = 35 cm 2 60 kg 20000 kg 2400000 7 Roller Oslash 22 l = 15 cm 1 80 kg 20000 kg 1600000 8 Poros penggerak roda gigi 2 20 kg 20000 kg 800000 9 Poros roller 3 15 kg 20000 kg 900000 10 Pasak p=15x1x1 cm 1022000 220000
11 Baut Oslash 26 mm Baut besar untuk dudukan
8 10000 80000
12 Baut Oslash 26 mm Baut pengunci roller
4 15000 60000
13 Plat U p= 10x6x1cm 10m 70000 700000
14 Baut Oslash 22 mm Baut pengunci roda gigi
8 10000 80000
15 Baut Oslash 24 mm Baut penyetel horisontal
2 15000 30000
16 Bearing roller Oslash 40 mm 680000 480000 17 Bearing gear Oslash 50 mm 2 110000 220000 18 Bantalan jati 1000000
19 Beaya Transport mesin dari kudus
750000
20 Beaya lain-lain 250000 Total dana 18980000
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
59
b Honor Teknisi
No Nama Anggaran Waktu Biaya (Rp)
Total (Rp)
1 Honor Teknisi pembuatan 3 buah roller (1 orang )
1 bulan 600000 600000
2 Honor Teknisi pembuatan 5 buah roda gigi pinion (1orang )
2 minggu
600000 600000
3 Honor Teknisi pembuatan 2 buah roda gigi besar (1 orang )
2 minggu
500000 500000
4 Honor Teknisi pembuatan 1 buah pulley (1 orang )
2 minggu
300000 300000
5 Honor Teknisi pembuatan 3 buah mantel roller (1 orang )
3 minggu
1200000 1200000
Total 3200000
Biaya total pembuatan mesin pemeras batang sorghum
Biaya teknisi Rp 320000000
Biaya komponen mesin Rp 1898000000 +
Rp 2218000000
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
60
BAB V
PENUTUP
51 Kesimpulan
Dari hasil Re-Kalkulasi Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum ini
dapat disimpulkan
1 Mesin pemeras batang sorghum ini bekerja dengan menggunakan
penggerak diesel dengan daya 24 hP dan putaran 1420 Rpm
2 Mesin Pemeras Batang Sorghum ini memiliki kapasitas 4000 kgjam
3 Total biaya untuk membuat Mesin Pemeras Batang Sorghum sebesar
Rp22180000-
4 Mesin Pemeras Batang Sorghum ini memiliki tiga buah roller dengan
putaran 40 Rpm dan tiga tingkatan sistem transmisi dengan tiga buah
poros penyangga
52 Saran
Terkait dengan referensi dan data yang didapat masih kurang maka
perhitungan dilakukan dengan asumsi data sehingga bila dilakukan perhitungan
ulang jawaban yangdiasumsikan masih kurang akurat dan kurang tepat
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
61
DAFTAR PUSTAKA
J E Shigley dan Larry D M 1995 ldquoPerancanaan Teknik Mesinrdquo jilid II Edisi
keempat ErlanggaJakarta
Jutz H dan Scharkus E 1996 ldquo Westerman Table for The Metal Traderdquo New
Delhi Weley Eastern Limited
Khurmi RS amp Gupta JK 2002 Machine DesignSCHadamp Company LTD
Ram Nagar-New Delhi
Popov EP 1996 Mekanika Teknik (Machine of Material) Erlangga Jakarta
Sato T dan N Sugiarto H 1994 ldquoMenggambar Mesin Menurut Standart Isordquo PT
Pradya Paramita jakarta
Sularso dan Suga K 1987 Dasar dan PemilihanElemenMesin Cetakankeenam
PradnyaParamitha Jakarta
KenyonWdanGinting D 1985 Dasar-dasarPengelasanErlangga Jakarta
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
51
7 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadiOslash 65 mm
sepanjang 500 mm
8 Membalik benda kerja
9 Menyekam benda kerja sepanjang 220 mm
10 Memfacing benda kerja sampai benda kerja berukuran panjang 550 mm
11 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadiOslash65 mm
sepanjang250 mm
12 Menganti pahat rata dengan pahat alur
13 Membubut alur benda kerja dengan posisi pahat alur 50 mm dari ujung
benda kerja sedalam 95 mm
14 Mengganti pahat alur dengan pahat rata
15 Melepas benda kerja
Poses pengerjaan
Bahan cast iron grade 15 Oslash 70 panjang 310 mm
1 Mengambil bahan dan perlengkapan mesin bubut
2 Mengecek ukuran bahan dan alat bantu yang diperlukan
3 Mempersiapkan mesin bubut dan perlengkapan yang lainya
4 Menyeting pahat dan putaran mesin bubut
5 Menyekam benda kerja sepanjang 100 mm
6 Membubut rata permukaan ujung benda kerja
7 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadi Oslash 65 mm
sepanjang 150 mm
8 Membalik benda kerja
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
52
9 Menyekam benda kerja sepanjang100 mm
10 Memfacing benda kerja sampai benda kerja berukuran panjang 300 mm
11 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadi Oslash65 mm
sepanjang 160 mm
12 Mengganti pahat rata dengan pahat alur
13 Membubut alur benda kerja dengan posisi pahat alur 50 mm dari ujung
benda kerja sepanjang 78 mm sedalam 95 mm
14 Mengganti pahat alur dengan pahat rata
15 Melepas benda kerja
Langkah Kerja Pembuatan Roda Gigi
- Operasi 1 Proses pengukuran dengan sket match dan meteran untuk
roda gigi yang akan dibuat
- Operasi 2 Proses pembuatan cetakan negative sesuai dengan ukuran
masing-masing roda gigi yang akan dibuat
- Pemeriksaan 1 Diperiksa ukurannya
- Operasi 3 Proses pengecoran dan pembentukan roda gigi
- Operasi 4 Proses penghalusan setelah proses pengecoran
- Operasi 5 Proses perlakuan panas dengan penambahan kadar carbon
untuk meningkatkan tingkat kekerasannya
- Pemeriksaan 2 Diperiksa ukurannya
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
53
Proses pengecoran untuk pembuatan Puli dan Roda Gigi
Gambar 41 Roda gigi lurus
a) Proses awal pembuatan cetakan ini dilakukan dengan terlebih dahulu
membuat model atau Pola dengan posisi model berada pada kedua
bagian cetakan yakni drag dan cope maka model dibuat dari dua keping
kayu (papan) yang digabungkandengan model yang berbentuk bundar
b) Pengerjaan berikutnya ialah pembuatan inti dimana inti (teras) ini dibuat
dari pasir cetak dari jenis Pasir minyak atau pasir kwarsa dengan
campuran minyak nabati
d) Urutan pekerjaan yang harus dilakukan dan dipersiapkan sebelum
pengisian pasir kedalam rangka cetak antara lain
- Menyiapkan plat (papan) landasan
- Tempatkan rangka cetak diatas papan untuk cetakan bawah (drag)
dengan pola inti (kayu) untuk kedudukan inti (teras) pasir
e) Pengisian pasir kedalam rangka cetak
f) Pembuatan saluran dengan cara memasangkan saluran secara tegak lurus
g) Pekerjaan berikutnya ialah menempatkan kembali rangka cetak yakni
menggabungkan kedua cetakan (drag dan cope) pada benda bulat
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
54
simetris ini sebenarnya tidak terlalu sulit dimana yang paling penting
adalah penempatan posisi kedudukan Intinya telah ditempatkan ditengah-
tengah rangka cetak dengan memposisikan lubang cope pada inti serta
posisi pen pengarah dari rangka cetak dalam keadaan sejajar maka posisi
rongga sudah sejajar
h) Proses penuangan merupakan proses yang menentukan keberhasilan
dalam pembentukan benda kerja oleh karena itu didalam pelaksanaannya
harus dilakukan secara hati-hati terutama dalam memperlakukan cetakan
ini Dan yang paling penting lagi dalam proses penuangan ini ialah faktor
keselamatan kerja alat-alat keselamatan kerja seperti sarung tangan
sepatu kaca mata dan lain-lain hendaknya sangat diperhatikan
Gambar 42 Proses penuangan ( Hardi Sujana 2008 )
Langkah Kerja Pembuatan Rumah Bantalan
- Operasi 1 Pengukuran benda kerja untuk rumah bantalan dengan
ukuran 100 mm x 100 mm
- Operasi 2 Proses pemotongan dengan menggunakan mesin las sesuai
dengan yangdirencanakan
- Operasi 3 Pengerjaan penghalusan bekas potongan las dengan
gerinda tangan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
55
- Pemeriksaan 1 Dilakukan pemeriksaan ukuran rumah bantalan
- Operasi 4 Pada bagian rangka yang sudah dilasdiberi tanda titik dan
dibor dengan menggunakan bor tangan untuk menjadi
diameter 80 mm
- Operasi 6 Pemeriksaan ukuran lubang yang telah di bor
Proses Perakitan Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum
Perakitan merupakan tahap terakhir dalam proses perancangan dan
pembuatan suatu mesin atau alat dimana suatu cara atau tindakan untuk
menempatkan dan memasang bagian-bagian dari suatu mesin yang digabung dari
satu kesatuan menurut pasangannya sehingga akan menjadi perakitan mesin yang
siap digunakan sesuai dengan fungsi yang direncanakan
Sebelum melakukan perakitan hendaknya memperhatikan beberapa hal sebagai
berikut
1 Komponen-komponen yang akan dirakit telah selesai dikerjakan dan telah
siap ukuran sesuai perencanaan
2 Komponen-komponen standar siap pakai ataupun dipasangkan
3 Mengetahui jumlah yang akan dirakit dan mengetahui cara pemasangannya
4 Mengetahui tempat dan urutan pemasangan dari masing-masing komponen
yang tersedia
5 Menyiapkan semua alat-alat bantu untuk proses perakitan
Langkah kerja
1 Memasang rol ke- 1 ke- 2 dan ke- 3 pada rangka yang pada kedua
ujungnya terlebih dahulu dipasang bantalan
2 Memasang roda gigi pada poros rol 1 2 dan 3 kemudian dipasak
3 Memasang roda gigi pada sisi luar poros rol kemudian dipasak
4 Memasang poros transmisi pada rangka yang kedua ujungnya dipasangi
bantalan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
56
5 Memasang puli roda gigi pinion dan roda gigi pada poros transmisi
kemudian dipasak
6 Mengecek semua kondisi sambungan dan pergerakan dari roda-roda gigi
42 Perawatan Alat
Perawatan adalah suatu kegiatan atau pekerjaan yang bertujuan untuk
memperpanjang umur mesin Dengan adanya perawatan diharapkan mesin dapat
selalu dalam kondisi siap pakai dan bekerja dengan baik Jenis perawatan tersebut
adalah mengupayakan pencegahan kerusakan sedini mungkin dengan cara
perawatan secara rutin maupun secara berkala
Adapun alasan-alasan yang mendasari diperlukannya perawatan adalah
a Mesin lebih tahan lama dan berfungsi dengan baik
b Menghindari kerusakan sedini mungkin
c Mengurangi penggantian komponen yang rusak dikarenakan sering
dalam pemakaian
Pemeliharaan alat ini mencakup seluruh rangkaian dan komponen mesin pemeras
sorghum yang meliputi
1 Poros dan Rol
Hal-hal yang perlu dilakukan dalam pemeliharaan poros dan rol adalah
a Rol setelah selesai digunakan dibersihkan dari sisa-sisa kotoran dan cairan
yang masih menempel
b Antara poros dan bearing diberi pelumas agar dapat berputar dengan lancar
2 Roda gigi
Hal-hal yang dilakukan untuk perawatan roda gigi
a Melumasi roda gigi tersebut supaya gesekannya dapat lebih halus dan
tidak cepat aus
b Setiap selesai digunakan roda gigi harus dibersihkan dan dicek untuk
mengetahui keadaan gigi-giginya
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
57
3 Rangka
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan rangka adalah
a Mengecat rangka untuk menghindari karat dan keropos
b Membersihkan rangka setelah digunakan untuk menggilas tebu
c Memeriksa sambungan las pada rangka secara berkala
4 Bantalan
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan bantalan
a Melumasi bantalan dengan grease
b Dalam penggunaan apabila perputaran poros dan rol terasa berat dan
suaranya agak kasar maka harus dicek keadaan bantalannya masih dalam
keadaan baik atau tidak
5 Puli dan sabuk
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan puli dan sabuk
a Memeriksa sabuk sebelum digunakan untuk memeras batang sorghum
b Setelah selesai digunakan membersihkan puli dan sabuk dari kotoran dan
debu
6 Diesel
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan diesel
a Mengecek selalu kondisi air pendingin pada mesin diesel
b Mengecek putaran mesin diesel apakah stabil atau tidaknya bila tidak
segera melakukan pengecekan mesin diesel secara menyeluruh
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
58
43 Analisa Biaya Komponen Mesin
Tabel 41 a Biaya Komponen Mesin
No Jenis Komponen Jumlah Harga satuan (Rp)
Harga (Rp)
1 Gear Oslash 20 l = 15 cm 3 30 kg 20000 kg 1800000 2 Gear Oslash 10 l = 10 cm 2 40 kg 20000 kg 1600000 3 Pulley Oslash 100 l = 15 cm 1 100 kg 20000 kg 2000000 4 Gear Oslash 80 l = 15 cm 1 120 kg 20000 kg 2400000 5 Gear Oslash 60 l = 15 cm 1 80 kg 20000 kg 1600000 6 Roller Oslash 20 p = 35 cm 2 60 kg 20000 kg 2400000 7 Roller Oslash 22 l = 15 cm 1 80 kg 20000 kg 1600000 8 Poros penggerak roda gigi 2 20 kg 20000 kg 800000 9 Poros roller 3 15 kg 20000 kg 900000 10 Pasak p=15x1x1 cm 1022000 220000
11 Baut Oslash 26 mm Baut besar untuk dudukan
8 10000 80000
12 Baut Oslash 26 mm Baut pengunci roller
4 15000 60000
13 Plat U p= 10x6x1cm 10m 70000 700000
14 Baut Oslash 22 mm Baut pengunci roda gigi
8 10000 80000
15 Baut Oslash 24 mm Baut penyetel horisontal
2 15000 30000
16 Bearing roller Oslash 40 mm 680000 480000 17 Bearing gear Oslash 50 mm 2 110000 220000 18 Bantalan jati 1000000
19 Beaya Transport mesin dari kudus
750000
20 Beaya lain-lain 250000 Total dana 18980000
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
59
b Honor Teknisi
No Nama Anggaran Waktu Biaya (Rp)
Total (Rp)
1 Honor Teknisi pembuatan 3 buah roller (1 orang )
1 bulan 600000 600000
2 Honor Teknisi pembuatan 5 buah roda gigi pinion (1orang )
2 minggu
600000 600000
3 Honor Teknisi pembuatan 2 buah roda gigi besar (1 orang )
2 minggu
500000 500000
4 Honor Teknisi pembuatan 1 buah pulley (1 orang )
2 minggu
300000 300000
5 Honor Teknisi pembuatan 3 buah mantel roller (1 orang )
3 minggu
1200000 1200000
Total 3200000
Biaya total pembuatan mesin pemeras batang sorghum
Biaya teknisi Rp 320000000
Biaya komponen mesin Rp 1898000000 +
Rp 2218000000
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
60
BAB V
PENUTUP
51 Kesimpulan
Dari hasil Re-Kalkulasi Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum ini
dapat disimpulkan
1 Mesin pemeras batang sorghum ini bekerja dengan menggunakan
penggerak diesel dengan daya 24 hP dan putaran 1420 Rpm
2 Mesin Pemeras Batang Sorghum ini memiliki kapasitas 4000 kgjam
3 Total biaya untuk membuat Mesin Pemeras Batang Sorghum sebesar
Rp22180000-
4 Mesin Pemeras Batang Sorghum ini memiliki tiga buah roller dengan
putaran 40 Rpm dan tiga tingkatan sistem transmisi dengan tiga buah
poros penyangga
52 Saran
Terkait dengan referensi dan data yang didapat masih kurang maka
perhitungan dilakukan dengan asumsi data sehingga bila dilakukan perhitungan
ulang jawaban yangdiasumsikan masih kurang akurat dan kurang tepat
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
61
DAFTAR PUSTAKA
J E Shigley dan Larry D M 1995 ldquoPerancanaan Teknik Mesinrdquo jilid II Edisi
keempat ErlanggaJakarta
Jutz H dan Scharkus E 1996 ldquo Westerman Table for The Metal Traderdquo New
Delhi Weley Eastern Limited
Khurmi RS amp Gupta JK 2002 Machine DesignSCHadamp Company LTD
Ram Nagar-New Delhi
Popov EP 1996 Mekanika Teknik (Machine of Material) Erlangga Jakarta
Sato T dan N Sugiarto H 1994 ldquoMenggambar Mesin Menurut Standart Isordquo PT
Pradya Paramita jakarta
Sularso dan Suga K 1987 Dasar dan PemilihanElemenMesin Cetakankeenam
PradnyaParamitha Jakarta
KenyonWdanGinting D 1985 Dasar-dasarPengelasanErlangga Jakarta
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
52
9 Menyekam benda kerja sepanjang100 mm
10 Memfacing benda kerja sampai benda kerja berukuran panjang 300 mm
11 Membubut memanjang benda kerja dari Oslash70 mm menjadi Oslash65 mm
sepanjang 160 mm
12 Mengganti pahat rata dengan pahat alur
13 Membubut alur benda kerja dengan posisi pahat alur 50 mm dari ujung
benda kerja sepanjang 78 mm sedalam 95 mm
14 Mengganti pahat alur dengan pahat rata
15 Melepas benda kerja
Langkah Kerja Pembuatan Roda Gigi
- Operasi 1 Proses pengukuran dengan sket match dan meteran untuk
roda gigi yang akan dibuat
- Operasi 2 Proses pembuatan cetakan negative sesuai dengan ukuran
masing-masing roda gigi yang akan dibuat
- Pemeriksaan 1 Diperiksa ukurannya
- Operasi 3 Proses pengecoran dan pembentukan roda gigi
- Operasi 4 Proses penghalusan setelah proses pengecoran
- Operasi 5 Proses perlakuan panas dengan penambahan kadar carbon
untuk meningkatkan tingkat kekerasannya
- Pemeriksaan 2 Diperiksa ukurannya
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
53
Proses pengecoran untuk pembuatan Puli dan Roda Gigi
Gambar 41 Roda gigi lurus
a) Proses awal pembuatan cetakan ini dilakukan dengan terlebih dahulu
membuat model atau Pola dengan posisi model berada pada kedua
bagian cetakan yakni drag dan cope maka model dibuat dari dua keping
kayu (papan) yang digabungkandengan model yang berbentuk bundar
b) Pengerjaan berikutnya ialah pembuatan inti dimana inti (teras) ini dibuat
dari pasir cetak dari jenis Pasir minyak atau pasir kwarsa dengan
campuran minyak nabati
d) Urutan pekerjaan yang harus dilakukan dan dipersiapkan sebelum
pengisian pasir kedalam rangka cetak antara lain
- Menyiapkan plat (papan) landasan
- Tempatkan rangka cetak diatas papan untuk cetakan bawah (drag)
dengan pola inti (kayu) untuk kedudukan inti (teras) pasir
e) Pengisian pasir kedalam rangka cetak
f) Pembuatan saluran dengan cara memasangkan saluran secara tegak lurus
g) Pekerjaan berikutnya ialah menempatkan kembali rangka cetak yakni
menggabungkan kedua cetakan (drag dan cope) pada benda bulat
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
54
simetris ini sebenarnya tidak terlalu sulit dimana yang paling penting
adalah penempatan posisi kedudukan Intinya telah ditempatkan ditengah-
tengah rangka cetak dengan memposisikan lubang cope pada inti serta
posisi pen pengarah dari rangka cetak dalam keadaan sejajar maka posisi
rongga sudah sejajar
h) Proses penuangan merupakan proses yang menentukan keberhasilan
dalam pembentukan benda kerja oleh karena itu didalam pelaksanaannya
harus dilakukan secara hati-hati terutama dalam memperlakukan cetakan
ini Dan yang paling penting lagi dalam proses penuangan ini ialah faktor
keselamatan kerja alat-alat keselamatan kerja seperti sarung tangan
sepatu kaca mata dan lain-lain hendaknya sangat diperhatikan
Gambar 42 Proses penuangan ( Hardi Sujana 2008 )
Langkah Kerja Pembuatan Rumah Bantalan
- Operasi 1 Pengukuran benda kerja untuk rumah bantalan dengan
ukuran 100 mm x 100 mm
- Operasi 2 Proses pemotongan dengan menggunakan mesin las sesuai
dengan yangdirencanakan
- Operasi 3 Pengerjaan penghalusan bekas potongan las dengan
gerinda tangan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
55
- Pemeriksaan 1 Dilakukan pemeriksaan ukuran rumah bantalan
- Operasi 4 Pada bagian rangka yang sudah dilasdiberi tanda titik dan
dibor dengan menggunakan bor tangan untuk menjadi
diameter 80 mm
- Operasi 6 Pemeriksaan ukuran lubang yang telah di bor
Proses Perakitan Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum
Perakitan merupakan tahap terakhir dalam proses perancangan dan
pembuatan suatu mesin atau alat dimana suatu cara atau tindakan untuk
menempatkan dan memasang bagian-bagian dari suatu mesin yang digabung dari
satu kesatuan menurut pasangannya sehingga akan menjadi perakitan mesin yang
siap digunakan sesuai dengan fungsi yang direncanakan
Sebelum melakukan perakitan hendaknya memperhatikan beberapa hal sebagai
berikut
1 Komponen-komponen yang akan dirakit telah selesai dikerjakan dan telah
siap ukuran sesuai perencanaan
2 Komponen-komponen standar siap pakai ataupun dipasangkan
3 Mengetahui jumlah yang akan dirakit dan mengetahui cara pemasangannya
4 Mengetahui tempat dan urutan pemasangan dari masing-masing komponen
yang tersedia
5 Menyiapkan semua alat-alat bantu untuk proses perakitan
Langkah kerja
1 Memasang rol ke- 1 ke- 2 dan ke- 3 pada rangka yang pada kedua
ujungnya terlebih dahulu dipasang bantalan
2 Memasang roda gigi pada poros rol 1 2 dan 3 kemudian dipasak
3 Memasang roda gigi pada sisi luar poros rol kemudian dipasak
4 Memasang poros transmisi pada rangka yang kedua ujungnya dipasangi
bantalan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
56
5 Memasang puli roda gigi pinion dan roda gigi pada poros transmisi
kemudian dipasak
6 Mengecek semua kondisi sambungan dan pergerakan dari roda-roda gigi
42 Perawatan Alat
Perawatan adalah suatu kegiatan atau pekerjaan yang bertujuan untuk
memperpanjang umur mesin Dengan adanya perawatan diharapkan mesin dapat
selalu dalam kondisi siap pakai dan bekerja dengan baik Jenis perawatan tersebut
adalah mengupayakan pencegahan kerusakan sedini mungkin dengan cara
perawatan secara rutin maupun secara berkala
Adapun alasan-alasan yang mendasari diperlukannya perawatan adalah
a Mesin lebih tahan lama dan berfungsi dengan baik
b Menghindari kerusakan sedini mungkin
c Mengurangi penggantian komponen yang rusak dikarenakan sering
dalam pemakaian
Pemeliharaan alat ini mencakup seluruh rangkaian dan komponen mesin pemeras
sorghum yang meliputi
1 Poros dan Rol
Hal-hal yang perlu dilakukan dalam pemeliharaan poros dan rol adalah
a Rol setelah selesai digunakan dibersihkan dari sisa-sisa kotoran dan cairan
yang masih menempel
b Antara poros dan bearing diberi pelumas agar dapat berputar dengan lancar
2 Roda gigi
Hal-hal yang dilakukan untuk perawatan roda gigi
a Melumasi roda gigi tersebut supaya gesekannya dapat lebih halus dan
tidak cepat aus
b Setiap selesai digunakan roda gigi harus dibersihkan dan dicek untuk
mengetahui keadaan gigi-giginya
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
57
3 Rangka
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan rangka adalah
a Mengecat rangka untuk menghindari karat dan keropos
b Membersihkan rangka setelah digunakan untuk menggilas tebu
c Memeriksa sambungan las pada rangka secara berkala
4 Bantalan
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan bantalan
a Melumasi bantalan dengan grease
b Dalam penggunaan apabila perputaran poros dan rol terasa berat dan
suaranya agak kasar maka harus dicek keadaan bantalannya masih dalam
keadaan baik atau tidak
5 Puli dan sabuk
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan puli dan sabuk
a Memeriksa sabuk sebelum digunakan untuk memeras batang sorghum
b Setelah selesai digunakan membersihkan puli dan sabuk dari kotoran dan
debu
6 Diesel
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan diesel
a Mengecek selalu kondisi air pendingin pada mesin diesel
b Mengecek putaran mesin diesel apakah stabil atau tidaknya bila tidak
segera melakukan pengecekan mesin diesel secara menyeluruh
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
58
43 Analisa Biaya Komponen Mesin
Tabel 41 a Biaya Komponen Mesin
No Jenis Komponen Jumlah Harga satuan (Rp)
Harga (Rp)
1 Gear Oslash 20 l = 15 cm 3 30 kg 20000 kg 1800000 2 Gear Oslash 10 l = 10 cm 2 40 kg 20000 kg 1600000 3 Pulley Oslash 100 l = 15 cm 1 100 kg 20000 kg 2000000 4 Gear Oslash 80 l = 15 cm 1 120 kg 20000 kg 2400000 5 Gear Oslash 60 l = 15 cm 1 80 kg 20000 kg 1600000 6 Roller Oslash 20 p = 35 cm 2 60 kg 20000 kg 2400000 7 Roller Oslash 22 l = 15 cm 1 80 kg 20000 kg 1600000 8 Poros penggerak roda gigi 2 20 kg 20000 kg 800000 9 Poros roller 3 15 kg 20000 kg 900000 10 Pasak p=15x1x1 cm 1022000 220000
11 Baut Oslash 26 mm Baut besar untuk dudukan
8 10000 80000
12 Baut Oslash 26 mm Baut pengunci roller
4 15000 60000
13 Plat U p= 10x6x1cm 10m 70000 700000
14 Baut Oslash 22 mm Baut pengunci roda gigi
8 10000 80000
15 Baut Oslash 24 mm Baut penyetel horisontal
2 15000 30000
16 Bearing roller Oslash 40 mm 680000 480000 17 Bearing gear Oslash 50 mm 2 110000 220000 18 Bantalan jati 1000000
19 Beaya Transport mesin dari kudus
750000
20 Beaya lain-lain 250000 Total dana 18980000
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
59
b Honor Teknisi
No Nama Anggaran Waktu Biaya (Rp)
Total (Rp)
1 Honor Teknisi pembuatan 3 buah roller (1 orang )
1 bulan 600000 600000
2 Honor Teknisi pembuatan 5 buah roda gigi pinion (1orang )
2 minggu
600000 600000
3 Honor Teknisi pembuatan 2 buah roda gigi besar (1 orang )
2 minggu
500000 500000
4 Honor Teknisi pembuatan 1 buah pulley (1 orang )
2 minggu
300000 300000
5 Honor Teknisi pembuatan 3 buah mantel roller (1 orang )
3 minggu
1200000 1200000
Total 3200000
Biaya total pembuatan mesin pemeras batang sorghum
Biaya teknisi Rp 320000000
Biaya komponen mesin Rp 1898000000 +
Rp 2218000000
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
60
BAB V
PENUTUP
51 Kesimpulan
Dari hasil Re-Kalkulasi Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum ini
dapat disimpulkan
1 Mesin pemeras batang sorghum ini bekerja dengan menggunakan
penggerak diesel dengan daya 24 hP dan putaran 1420 Rpm
2 Mesin Pemeras Batang Sorghum ini memiliki kapasitas 4000 kgjam
3 Total biaya untuk membuat Mesin Pemeras Batang Sorghum sebesar
Rp22180000-
4 Mesin Pemeras Batang Sorghum ini memiliki tiga buah roller dengan
putaran 40 Rpm dan tiga tingkatan sistem transmisi dengan tiga buah
poros penyangga
52 Saran
Terkait dengan referensi dan data yang didapat masih kurang maka
perhitungan dilakukan dengan asumsi data sehingga bila dilakukan perhitungan
ulang jawaban yangdiasumsikan masih kurang akurat dan kurang tepat
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
61
DAFTAR PUSTAKA
J E Shigley dan Larry D M 1995 ldquoPerancanaan Teknik Mesinrdquo jilid II Edisi
keempat ErlanggaJakarta
Jutz H dan Scharkus E 1996 ldquo Westerman Table for The Metal Traderdquo New
Delhi Weley Eastern Limited
Khurmi RS amp Gupta JK 2002 Machine DesignSCHadamp Company LTD
Ram Nagar-New Delhi
Popov EP 1996 Mekanika Teknik (Machine of Material) Erlangga Jakarta
Sato T dan N Sugiarto H 1994 ldquoMenggambar Mesin Menurut Standart Isordquo PT
Pradya Paramita jakarta
Sularso dan Suga K 1987 Dasar dan PemilihanElemenMesin Cetakankeenam
PradnyaParamitha Jakarta
KenyonWdanGinting D 1985 Dasar-dasarPengelasanErlangga Jakarta
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
53
Proses pengecoran untuk pembuatan Puli dan Roda Gigi
Gambar 41 Roda gigi lurus
a) Proses awal pembuatan cetakan ini dilakukan dengan terlebih dahulu
membuat model atau Pola dengan posisi model berada pada kedua
bagian cetakan yakni drag dan cope maka model dibuat dari dua keping
kayu (papan) yang digabungkandengan model yang berbentuk bundar
b) Pengerjaan berikutnya ialah pembuatan inti dimana inti (teras) ini dibuat
dari pasir cetak dari jenis Pasir minyak atau pasir kwarsa dengan
campuran minyak nabati
d) Urutan pekerjaan yang harus dilakukan dan dipersiapkan sebelum
pengisian pasir kedalam rangka cetak antara lain
- Menyiapkan plat (papan) landasan
- Tempatkan rangka cetak diatas papan untuk cetakan bawah (drag)
dengan pola inti (kayu) untuk kedudukan inti (teras) pasir
e) Pengisian pasir kedalam rangka cetak
f) Pembuatan saluran dengan cara memasangkan saluran secara tegak lurus
g) Pekerjaan berikutnya ialah menempatkan kembali rangka cetak yakni
menggabungkan kedua cetakan (drag dan cope) pada benda bulat
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
54
simetris ini sebenarnya tidak terlalu sulit dimana yang paling penting
adalah penempatan posisi kedudukan Intinya telah ditempatkan ditengah-
tengah rangka cetak dengan memposisikan lubang cope pada inti serta
posisi pen pengarah dari rangka cetak dalam keadaan sejajar maka posisi
rongga sudah sejajar
h) Proses penuangan merupakan proses yang menentukan keberhasilan
dalam pembentukan benda kerja oleh karena itu didalam pelaksanaannya
harus dilakukan secara hati-hati terutama dalam memperlakukan cetakan
ini Dan yang paling penting lagi dalam proses penuangan ini ialah faktor
keselamatan kerja alat-alat keselamatan kerja seperti sarung tangan
sepatu kaca mata dan lain-lain hendaknya sangat diperhatikan
Gambar 42 Proses penuangan ( Hardi Sujana 2008 )
Langkah Kerja Pembuatan Rumah Bantalan
- Operasi 1 Pengukuran benda kerja untuk rumah bantalan dengan
ukuran 100 mm x 100 mm
- Operasi 2 Proses pemotongan dengan menggunakan mesin las sesuai
dengan yangdirencanakan
- Operasi 3 Pengerjaan penghalusan bekas potongan las dengan
gerinda tangan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
55
- Pemeriksaan 1 Dilakukan pemeriksaan ukuran rumah bantalan
- Operasi 4 Pada bagian rangka yang sudah dilasdiberi tanda titik dan
dibor dengan menggunakan bor tangan untuk menjadi
diameter 80 mm
- Operasi 6 Pemeriksaan ukuran lubang yang telah di bor
Proses Perakitan Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum
Perakitan merupakan tahap terakhir dalam proses perancangan dan
pembuatan suatu mesin atau alat dimana suatu cara atau tindakan untuk
menempatkan dan memasang bagian-bagian dari suatu mesin yang digabung dari
satu kesatuan menurut pasangannya sehingga akan menjadi perakitan mesin yang
siap digunakan sesuai dengan fungsi yang direncanakan
Sebelum melakukan perakitan hendaknya memperhatikan beberapa hal sebagai
berikut
1 Komponen-komponen yang akan dirakit telah selesai dikerjakan dan telah
siap ukuran sesuai perencanaan
2 Komponen-komponen standar siap pakai ataupun dipasangkan
3 Mengetahui jumlah yang akan dirakit dan mengetahui cara pemasangannya
4 Mengetahui tempat dan urutan pemasangan dari masing-masing komponen
yang tersedia
5 Menyiapkan semua alat-alat bantu untuk proses perakitan
Langkah kerja
1 Memasang rol ke- 1 ke- 2 dan ke- 3 pada rangka yang pada kedua
ujungnya terlebih dahulu dipasang bantalan
2 Memasang roda gigi pada poros rol 1 2 dan 3 kemudian dipasak
3 Memasang roda gigi pada sisi luar poros rol kemudian dipasak
4 Memasang poros transmisi pada rangka yang kedua ujungnya dipasangi
bantalan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
56
5 Memasang puli roda gigi pinion dan roda gigi pada poros transmisi
kemudian dipasak
6 Mengecek semua kondisi sambungan dan pergerakan dari roda-roda gigi
42 Perawatan Alat
Perawatan adalah suatu kegiatan atau pekerjaan yang bertujuan untuk
memperpanjang umur mesin Dengan adanya perawatan diharapkan mesin dapat
selalu dalam kondisi siap pakai dan bekerja dengan baik Jenis perawatan tersebut
adalah mengupayakan pencegahan kerusakan sedini mungkin dengan cara
perawatan secara rutin maupun secara berkala
Adapun alasan-alasan yang mendasari diperlukannya perawatan adalah
a Mesin lebih tahan lama dan berfungsi dengan baik
b Menghindari kerusakan sedini mungkin
c Mengurangi penggantian komponen yang rusak dikarenakan sering
dalam pemakaian
Pemeliharaan alat ini mencakup seluruh rangkaian dan komponen mesin pemeras
sorghum yang meliputi
1 Poros dan Rol
Hal-hal yang perlu dilakukan dalam pemeliharaan poros dan rol adalah
a Rol setelah selesai digunakan dibersihkan dari sisa-sisa kotoran dan cairan
yang masih menempel
b Antara poros dan bearing diberi pelumas agar dapat berputar dengan lancar
2 Roda gigi
Hal-hal yang dilakukan untuk perawatan roda gigi
a Melumasi roda gigi tersebut supaya gesekannya dapat lebih halus dan
tidak cepat aus
b Setiap selesai digunakan roda gigi harus dibersihkan dan dicek untuk
mengetahui keadaan gigi-giginya
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
57
3 Rangka
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan rangka adalah
a Mengecat rangka untuk menghindari karat dan keropos
b Membersihkan rangka setelah digunakan untuk menggilas tebu
c Memeriksa sambungan las pada rangka secara berkala
4 Bantalan
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan bantalan
a Melumasi bantalan dengan grease
b Dalam penggunaan apabila perputaran poros dan rol terasa berat dan
suaranya agak kasar maka harus dicek keadaan bantalannya masih dalam
keadaan baik atau tidak
5 Puli dan sabuk
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan puli dan sabuk
a Memeriksa sabuk sebelum digunakan untuk memeras batang sorghum
b Setelah selesai digunakan membersihkan puli dan sabuk dari kotoran dan
debu
6 Diesel
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan diesel
a Mengecek selalu kondisi air pendingin pada mesin diesel
b Mengecek putaran mesin diesel apakah stabil atau tidaknya bila tidak
segera melakukan pengecekan mesin diesel secara menyeluruh
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
58
43 Analisa Biaya Komponen Mesin
Tabel 41 a Biaya Komponen Mesin
No Jenis Komponen Jumlah Harga satuan (Rp)
Harga (Rp)
1 Gear Oslash 20 l = 15 cm 3 30 kg 20000 kg 1800000 2 Gear Oslash 10 l = 10 cm 2 40 kg 20000 kg 1600000 3 Pulley Oslash 100 l = 15 cm 1 100 kg 20000 kg 2000000 4 Gear Oslash 80 l = 15 cm 1 120 kg 20000 kg 2400000 5 Gear Oslash 60 l = 15 cm 1 80 kg 20000 kg 1600000 6 Roller Oslash 20 p = 35 cm 2 60 kg 20000 kg 2400000 7 Roller Oslash 22 l = 15 cm 1 80 kg 20000 kg 1600000 8 Poros penggerak roda gigi 2 20 kg 20000 kg 800000 9 Poros roller 3 15 kg 20000 kg 900000 10 Pasak p=15x1x1 cm 1022000 220000
11 Baut Oslash 26 mm Baut besar untuk dudukan
8 10000 80000
12 Baut Oslash 26 mm Baut pengunci roller
4 15000 60000
13 Plat U p= 10x6x1cm 10m 70000 700000
14 Baut Oslash 22 mm Baut pengunci roda gigi
8 10000 80000
15 Baut Oslash 24 mm Baut penyetel horisontal
2 15000 30000
16 Bearing roller Oslash 40 mm 680000 480000 17 Bearing gear Oslash 50 mm 2 110000 220000 18 Bantalan jati 1000000
19 Beaya Transport mesin dari kudus
750000
20 Beaya lain-lain 250000 Total dana 18980000
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
59
b Honor Teknisi
No Nama Anggaran Waktu Biaya (Rp)
Total (Rp)
1 Honor Teknisi pembuatan 3 buah roller (1 orang )
1 bulan 600000 600000
2 Honor Teknisi pembuatan 5 buah roda gigi pinion (1orang )
2 minggu
600000 600000
3 Honor Teknisi pembuatan 2 buah roda gigi besar (1 orang )
2 minggu
500000 500000
4 Honor Teknisi pembuatan 1 buah pulley (1 orang )
2 minggu
300000 300000
5 Honor Teknisi pembuatan 3 buah mantel roller (1 orang )
3 minggu
1200000 1200000
Total 3200000
Biaya total pembuatan mesin pemeras batang sorghum
Biaya teknisi Rp 320000000
Biaya komponen mesin Rp 1898000000 +
Rp 2218000000
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
60
BAB V
PENUTUP
51 Kesimpulan
Dari hasil Re-Kalkulasi Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum ini
dapat disimpulkan
1 Mesin pemeras batang sorghum ini bekerja dengan menggunakan
penggerak diesel dengan daya 24 hP dan putaran 1420 Rpm
2 Mesin Pemeras Batang Sorghum ini memiliki kapasitas 4000 kgjam
3 Total biaya untuk membuat Mesin Pemeras Batang Sorghum sebesar
Rp22180000-
4 Mesin Pemeras Batang Sorghum ini memiliki tiga buah roller dengan
putaran 40 Rpm dan tiga tingkatan sistem transmisi dengan tiga buah
poros penyangga
52 Saran
Terkait dengan referensi dan data yang didapat masih kurang maka
perhitungan dilakukan dengan asumsi data sehingga bila dilakukan perhitungan
ulang jawaban yangdiasumsikan masih kurang akurat dan kurang tepat
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
61
DAFTAR PUSTAKA
J E Shigley dan Larry D M 1995 ldquoPerancanaan Teknik Mesinrdquo jilid II Edisi
keempat ErlanggaJakarta
Jutz H dan Scharkus E 1996 ldquo Westerman Table for The Metal Traderdquo New
Delhi Weley Eastern Limited
Khurmi RS amp Gupta JK 2002 Machine DesignSCHadamp Company LTD
Ram Nagar-New Delhi
Popov EP 1996 Mekanika Teknik (Machine of Material) Erlangga Jakarta
Sato T dan N Sugiarto H 1994 ldquoMenggambar Mesin Menurut Standart Isordquo PT
Pradya Paramita jakarta
Sularso dan Suga K 1987 Dasar dan PemilihanElemenMesin Cetakankeenam
PradnyaParamitha Jakarta
KenyonWdanGinting D 1985 Dasar-dasarPengelasanErlangga Jakarta
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
54
simetris ini sebenarnya tidak terlalu sulit dimana yang paling penting
adalah penempatan posisi kedudukan Intinya telah ditempatkan ditengah-
tengah rangka cetak dengan memposisikan lubang cope pada inti serta
posisi pen pengarah dari rangka cetak dalam keadaan sejajar maka posisi
rongga sudah sejajar
h) Proses penuangan merupakan proses yang menentukan keberhasilan
dalam pembentukan benda kerja oleh karena itu didalam pelaksanaannya
harus dilakukan secara hati-hati terutama dalam memperlakukan cetakan
ini Dan yang paling penting lagi dalam proses penuangan ini ialah faktor
keselamatan kerja alat-alat keselamatan kerja seperti sarung tangan
sepatu kaca mata dan lain-lain hendaknya sangat diperhatikan
Gambar 42 Proses penuangan ( Hardi Sujana 2008 )
Langkah Kerja Pembuatan Rumah Bantalan
- Operasi 1 Pengukuran benda kerja untuk rumah bantalan dengan
ukuran 100 mm x 100 mm
- Operasi 2 Proses pemotongan dengan menggunakan mesin las sesuai
dengan yangdirencanakan
- Operasi 3 Pengerjaan penghalusan bekas potongan las dengan
gerinda tangan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
55
- Pemeriksaan 1 Dilakukan pemeriksaan ukuran rumah bantalan
- Operasi 4 Pada bagian rangka yang sudah dilasdiberi tanda titik dan
dibor dengan menggunakan bor tangan untuk menjadi
diameter 80 mm
- Operasi 6 Pemeriksaan ukuran lubang yang telah di bor
Proses Perakitan Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum
Perakitan merupakan tahap terakhir dalam proses perancangan dan
pembuatan suatu mesin atau alat dimana suatu cara atau tindakan untuk
menempatkan dan memasang bagian-bagian dari suatu mesin yang digabung dari
satu kesatuan menurut pasangannya sehingga akan menjadi perakitan mesin yang
siap digunakan sesuai dengan fungsi yang direncanakan
Sebelum melakukan perakitan hendaknya memperhatikan beberapa hal sebagai
berikut
1 Komponen-komponen yang akan dirakit telah selesai dikerjakan dan telah
siap ukuran sesuai perencanaan
2 Komponen-komponen standar siap pakai ataupun dipasangkan
3 Mengetahui jumlah yang akan dirakit dan mengetahui cara pemasangannya
4 Mengetahui tempat dan urutan pemasangan dari masing-masing komponen
yang tersedia
5 Menyiapkan semua alat-alat bantu untuk proses perakitan
Langkah kerja
1 Memasang rol ke- 1 ke- 2 dan ke- 3 pada rangka yang pada kedua
ujungnya terlebih dahulu dipasang bantalan
2 Memasang roda gigi pada poros rol 1 2 dan 3 kemudian dipasak
3 Memasang roda gigi pada sisi luar poros rol kemudian dipasak
4 Memasang poros transmisi pada rangka yang kedua ujungnya dipasangi
bantalan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
56
5 Memasang puli roda gigi pinion dan roda gigi pada poros transmisi
kemudian dipasak
6 Mengecek semua kondisi sambungan dan pergerakan dari roda-roda gigi
42 Perawatan Alat
Perawatan adalah suatu kegiatan atau pekerjaan yang bertujuan untuk
memperpanjang umur mesin Dengan adanya perawatan diharapkan mesin dapat
selalu dalam kondisi siap pakai dan bekerja dengan baik Jenis perawatan tersebut
adalah mengupayakan pencegahan kerusakan sedini mungkin dengan cara
perawatan secara rutin maupun secara berkala
Adapun alasan-alasan yang mendasari diperlukannya perawatan adalah
a Mesin lebih tahan lama dan berfungsi dengan baik
b Menghindari kerusakan sedini mungkin
c Mengurangi penggantian komponen yang rusak dikarenakan sering
dalam pemakaian
Pemeliharaan alat ini mencakup seluruh rangkaian dan komponen mesin pemeras
sorghum yang meliputi
1 Poros dan Rol
Hal-hal yang perlu dilakukan dalam pemeliharaan poros dan rol adalah
a Rol setelah selesai digunakan dibersihkan dari sisa-sisa kotoran dan cairan
yang masih menempel
b Antara poros dan bearing diberi pelumas agar dapat berputar dengan lancar
2 Roda gigi
Hal-hal yang dilakukan untuk perawatan roda gigi
a Melumasi roda gigi tersebut supaya gesekannya dapat lebih halus dan
tidak cepat aus
b Setiap selesai digunakan roda gigi harus dibersihkan dan dicek untuk
mengetahui keadaan gigi-giginya
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
57
3 Rangka
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan rangka adalah
a Mengecat rangka untuk menghindari karat dan keropos
b Membersihkan rangka setelah digunakan untuk menggilas tebu
c Memeriksa sambungan las pada rangka secara berkala
4 Bantalan
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan bantalan
a Melumasi bantalan dengan grease
b Dalam penggunaan apabila perputaran poros dan rol terasa berat dan
suaranya agak kasar maka harus dicek keadaan bantalannya masih dalam
keadaan baik atau tidak
5 Puli dan sabuk
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan puli dan sabuk
a Memeriksa sabuk sebelum digunakan untuk memeras batang sorghum
b Setelah selesai digunakan membersihkan puli dan sabuk dari kotoran dan
debu
6 Diesel
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan diesel
a Mengecek selalu kondisi air pendingin pada mesin diesel
b Mengecek putaran mesin diesel apakah stabil atau tidaknya bila tidak
segera melakukan pengecekan mesin diesel secara menyeluruh
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
58
43 Analisa Biaya Komponen Mesin
Tabel 41 a Biaya Komponen Mesin
No Jenis Komponen Jumlah Harga satuan (Rp)
Harga (Rp)
1 Gear Oslash 20 l = 15 cm 3 30 kg 20000 kg 1800000 2 Gear Oslash 10 l = 10 cm 2 40 kg 20000 kg 1600000 3 Pulley Oslash 100 l = 15 cm 1 100 kg 20000 kg 2000000 4 Gear Oslash 80 l = 15 cm 1 120 kg 20000 kg 2400000 5 Gear Oslash 60 l = 15 cm 1 80 kg 20000 kg 1600000 6 Roller Oslash 20 p = 35 cm 2 60 kg 20000 kg 2400000 7 Roller Oslash 22 l = 15 cm 1 80 kg 20000 kg 1600000 8 Poros penggerak roda gigi 2 20 kg 20000 kg 800000 9 Poros roller 3 15 kg 20000 kg 900000 10 Pasak p=15x1x1 cm 1022000 220000
11 Baut Oslash 26 mm Baut besar untuk dudukan
8 10000 80000
12 Baut Oslash 26 mm Baut pengunci roller
4 15000 60000
13 Plat U p= 10x6x1cm 10m 70000 700000
14 Baut Oslash 22 mm Baut pengunci roda gigi
8 10000 80000
15 Baut Oslash 24 mm Baut penyetel horisontal
2 15000 30000
16 Bearing roller Oslash 40 mm 680000 480000 17 Bearing gear Oslash 50 mm 2 110000 220000 18 Bantalan jati 1000000
19 Beaya Transport mesin dari kudus
750000
20 Beaya lain-lain 250000 Total dana 18980000
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
59
b Honor Teknisi
No Nama Anggaran Waktu Biaya (Rp)
Total (Rp)
1 Honor Teknisi pembuatan 3 buah roller (1 orang )
1 bulan 600000 600000
2 Honor Teknisi pembuatan 5 buah roda gigi pinion (1orang )
2 minggu
600000 600000
3 Honor Teknisi pembuatan 2 buah roda gigi besar (1 orang )
2 minggu
500000 500000
4 Honor Teknisi pembuatan 1 buah pulley (1 orang )
2 minggu
300000 300000
5 Honor Teknisi pembuatan 3 buah mantel roller (1 orang )
3 minggu
1200000 1200000
Total 3200000
Biaya total pembuatan mesin pemeras batang sorghum
Biaya teknisi Rp 320000000
Biaya komponen mesin Rp 1898000000 +
Rp 2218000000
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
60
BAB V
PENUTUP
51 Kesimpulan
Dari hasil Re-Kalkulasi Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum ini
dapat disimpulkan
1 Mesin pemeras batang sorghum ini bekerja dengan menggunakan
penggerak diesel dengan daya 24 hP dan putaran 1420 Rpm
2 Mesin Pemeras Batang Sorghum ini memiliki kapasitas 4000 kgjam
3 Total biaya untuk membuat Mesin Pemeras Batang Sorghum sebesar
Rp22180000-
4 Mesin Pemeras Batang Sorghum ini memiliki tiga buah roller dengan
putaran 40 Rpm dan tiga tingkatan sistem transmisi dengan tiga buah
poros penyangga
52 Saran
Terkait dengan referensi dan data yang didapat masih kurang maka
perhitungan dilakukan dengan asumsi data sehingga bila dilakukan perhitungan
ulang jawaban yangdiasumsikan masih kurang akurat dan kurang tepat
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
61
DAFTAR PUSTAKA
J E Shigley dan Larry D M 1995 ldquoPerancanaan Teknik Mesinrdquo jilid II Edisi
keempat ErlanggaJakarta
Jutz H dan Scharkus E 1996 ldquo Westerman Table for The Metal Traderdquo New
Delhi Weley Eastern Limited
Khurmi RS amp Gupta JK 2002 Machine DesignSCHadamp Company LTD
Ram Nagar-New Delhi
Popov EP 1996 Mekanika Teknik (Machine of Material) Erlangga Jakarta
Sato T dan N Sugiarto H 1994 ldquoMenggambar Mesin Menurut Standart Isordquo PT
Pradya Paramita jakarta
Sularso dan Suga K 1987 Dasar dan PemilihanElemenMesin Cetakankeenam
PradnyaParamitha Jakarta
KenyonWdanGinting D 1985 Dasar-dasarPengelasanErlangga Jakarta
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
55
- Pemeriksaan 1 Dilakukan pemeriksaan ukuran rumah bantalan
- Operasi 4 Pada bagian rangka yang sudah dilasdiberi tanda titik dan
dibor dengan menggunakan bor tangan untuk menjadi
diameter 80 mm
- Operasi 6 Pemeriksaan ukuran lubang yang telah di bor
Proses Perakitan Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum
Perakitan merupakan tahap terakhir dalam proses perancangan dan
pembuatan suatu mesin atau alat dimana suatu cara atau tindakan untuk
menempatkan dan memasang bagian-bagian dari suatu mesin yang digabung dari
satu kesatuan menurut pasangannya sehingga akan menjadi perakitan mesin yang
siap digunakan sesuai dengan fungsi yang direncanakan
Sebelum melakukan perakitan hendaknya memperhatikan beberapa hal sebagai
berikut
1 Komponen-komponen yang akan dirakit telah selesai dikerjakan dan telah
siap ukuran sesuai perencanaan
2 Komponen-komponen standar siap pakai ataupun dipasangkan
3 Mengetahui jumlah yang akan dirakit dan mengetahui cara pemasangannya
4 Mengetahui tempat dan urutan pemasangan dari masing-masing komponen
yang tersedia
5 Menyiapkan semua alat-alat bantu untuk proses perakitan
Langkah kerja
1 Memasang rol ke- 1 ke- 2 dan ke- 3 pada rangka yang pada kedua
ujungnya terlebih dahulu dipasang bantalan
2 Memasang roda gigi pada poros rol 1 2 dan 3 kemudian dipasak
3 Memasang roda gigi pada sisi luar poros rol kemudian dipasak
4 Memasang poros transmisi pada rangka yang kedua ujungnya dipasangi
bantalan
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
56
5 Memasang puli roda gigi pinion dan roda gigi pada poros transmisi
kemudian dipasak
6 Mengecek semua kondisi sambungan dan pergerakan dari roda-roda gigi
42 Perawatan Alat
Perawatan adalah suatu kegiatan atau pekerjaan yang bertujuan untuk
memperpanjang umur mesin Dengan adanya perawatan diharapkan mesin dapat
selalu dalam kondisi siap pakai dan bekerja dengan baik Jenis perawatan tersebut
adalah mengupayakan pencegahan kerusakan sedini mungkin dengan cara
perawatan secara rutin maupun secara berkala
Adapun alasan-alasan yang mendasari diperlukannya perawatan adalah
a Mesin lebih tahan lama dan berfungsi dengan baik
b Menghindari kerusakan sedini mungkin
c Mengurangi penggantian komponen yang rusak dikarenakan sering
dalam pemakaian
Pemeliharaan alat ini mencakup seluruh rangkaian dan komponen mesin pemeras
sorghum yang meliputi
1 Poros dan Rol
Hal-hal yang perlu dilakukan dalam pemeliharaan poros dan rol adalah
a Rol setelah selesai digunakan dibersihkan dari sisa-sisa kotoran dan cairan
yang masih menempel
b Antara poros dan bearing diberi pelumas agar dapat berputar dengan lancar
2 Roda gigi
Hal-hal yang dilakukan untuk perawatan roda gigi
a Melumasi roda gigi tersebut supaya gesekannya dapat lebih halus dan
tidak cepat aus
b Setiap selesai digunakan roda gigi harus dibersihkan dan dicek untuk
mengetahui keadaan gigi-giginya
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
57
3 Rangka
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan rangka adalah
a Mengecat rangka untuk menghindari karat dan keropos
b Membersihkan rangka setelah digunakan untuk menggilas tebu
c Memeriksa sambungan las pada rangka secara berkala
4 Bantalan
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan bantalan
a Melumasi bantalan dengan grease
b Dalam penggunaan apabila perputaran poros dan rol terasa berat dan
suaranya agak kasar maka harus dicek keadaan bantalannya masih dalam
keadaan baik atau tidak
5 Puli dan sabuk
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan puli dan sabuk
a Memeriksa sabuk sebelum digunakan untuk memeras batang sorghum
b Setelah selesai digunakan membersihkan puli dan sabuk dari kotoran dan
debu
6 Diesel
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan diesel
a Mengecek selalu kondisi air pendingin pada mesin diesel
b Mengecek putaran mesin diesel apakah stabil atau tidaknya bila tidak
segera melakukan pengecekan mesin diesel secara menyeluruh
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
58
43 Analisa Biaya Komponen Mesin
Tabel 41 a Biaya Komponen Mesin
No Jenis Komponen Jumlah Harga satuan (Rp)
Harga (Rp)
1 Gear Oslash 20 l = 15 cm 3 30 kg 20000 kg 1800000 2 Gear Oslash 10 l = 10 cm 2 40 kg 20000 kg 1600000 3 Pulley Oslash 100 l = 15 cm 1 100 kg 20000 kg 2000000 4 Gear Oslash 80 l = 15 cm 1 120 kg 20000 kg 2400000 5 Gear Oslash 60 l = 15 cm 1 80 kg 20000 kg 1600000 6 Roller Oslash 20 p = 35 cm 2 60 kg 20000 kg 2400000 7 Roller Oslash 22 l = 15 cm 1 80 kg 20000 kg 1600000 8 Poros penggerak roda gigi 2 20 kg 20000 kg 800000 9 Poros roller 3 15 kg 20000 kg 900000 10 Pasak p=15x1x1 cm 1022000 220000
11 Baut Oslash 26 mm Baut besar untuk dudukan
8 10000 80000
12 Baut Oslash 26 mm Baut pengunci roller
4 15000 60000
13 Plat U p= 10x6x1cm 10m 70000 700000
14 Baut Oslash 22 mm Baut pengunci roda gigi
8 10000 80000
15 Baut Oslash 24 mm Baut penyetel horisontal
2 15000 30000
16 Bearing roller Oslash 40 mm 680000 480000 17 Bearing gear Oslash 50 mm 2 110000 220000 18 Bantalan jati 1000000
19 Beaya Transport mesin dari kudus
750000
20 Beaya lain-lain 250000 Total dana 18980000
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
59
b Honor Teknisi
No Nama Anggaran Waktu Biaya (Rp)
Total (Rp)
1 Honor Teknisi pembuatan 3 buah roller (1 orang )
1 bulan 600000 600000
2 Honor Teknisi pembuatan 5 buah roda gigi pinion (1orang )
2 minggu
600000 600000
3 Honor Teknisi pembuatan 2 buah roda gigi besar (1 orang )
2 minggu
500000 500000
4 Honor Teknisi pembuatan 1 buah pulley (1 orang )
2 minggu
300000 300000
5 Honor Teknisi pembuatan 3 buah mantel roller (1 orang )
3 minggu
1200000 1200000
Total 3200000
Biaya total pembuatan mesin pemeras batang sorghum
Biaya teknisi Rp 320000000
Biaya komponen mesin Rp 1898000000 +
Rp 2218000000
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
60
BAB V
PENUTUP
51 Kesimpulan
Dari hasil Re-Kalkulasi Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum ini
dapat disimpulkan
1 Mesin pemeras batang sorghum ini bekerja dengan menggunakan
penggerak diesel dengan daya 24 hP dan putaran 1420 Rpm
2 Mesin Pemeras Batang Sorghum ini memiliki kapasitas 4000 kgjam
3 Total biaya untuk membuat Mesin Pemeras Batang Sorghum sebesar
Rp22180000-
4 Mesin Pemeras Batang Sorghum ini memiliki tiga buah roller dengan
putaran 40 Rpm dan tiga tingkatan sistem transmisi dengan tiga buah
poros penyangga
52 Saran
Terkait dengan referensi dan data yang didapat masih kurang maka
perhitungan dilakukan dengan asumsi data sehingga bila dilakukan perhitungan
ulang jawaban yangdiasumsikan masih kurang akurat dan kurang tepat
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
61
DAFTAR PUSTAKA
J E Shigley dan Larry D M 1995 ldquoPerancanaan Teknik Mesinrdquo jilid II Edisi
keempat ErlanggaJakarta
Jutz H dan Scharkus E 1996 ldquo Westerman Table for The Metal Traderdquo New
Delhi Weley Eastern Limited
Khurmi RS amp Gupta JK 2002 Machine DesignSCHadamp Company LTD
Ram Nagar-New Delhi
Popov EP 1996 Mekanika Teknik (Machine of Material) Erlangga Jakarta
Sato T dan N Sugiarto H 1994 ldquoMenggambar Mesin Menurut Standart Isordquo PT
Pradya Paramita jakarta
Sularso dan Suga K 1987 Dasar dan PemilihanElemenMesin Cetakankeenam
PradnyaParamitha Jakarta
KenyonWdanGinting D 1985 Dasar-dasarPengelasanErlangga Jakarta
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
56
5 Memasang puli roda gigi pinion dan roda gigi pada poros transmisi
kemudian dipasak
6 Mengecek semua kondisi sambungan dan pergerakan dari roda-roda gigi
42 Perawatan Alat
Perawatan adalah suatu kegiatan atau pekerjaan yang bertujuan untuk
memperpanjang umur mesin Dengan adanya perawatan diharapkan mesin dapat
selalu dalam kondisi siap pakai dan bekerja dengan baik Jenis perawatan tersebut
adalah mengupayakan pencegahan kerusakan sedini mungkin dengan cara
perawatan secara rutin maupun secara berkala
Adapun alasan-alasan yang mendasari diperlukannya perawatan adalah
a Mesin lebih tahan lama dan berfungsi dengan baik
b Menghindari kerusakan sedini mungkin
c Mengurangi penggantian komponen yang rusak dikarenakan sering
dalam pemakaian
Pemeliharaan alat ini mencakup seluruh rangkaian dan komponen mesin pemeras
sorghum yang meliputi
1 Poros dan Rol
Hal-hal yang perlu dilakukan dalam pemeliharaan poros dan rol adalah
a Rol setelah selesai digunakan dibersihkan dari sisa-sisa kotoran dan cairan
yang masih menempel
b Antara poros dan bearing diberi pelumas agar dapat berputar dengan lancar
2 Roda gigi
Hal-hal yang dilakukan untuk perawatan roda gigi
a Melumasi roda gigi tersebut supaya gesekannya dapat lebih halus dan
tidak cepat aus
b Setiap selesai digunakan roda gigi harus dibersihkan dan dicek untuk
mengetahui keadaan gigi-giginya
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
57
3 Rangka
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan rangka adalah
a Mengecat rangka untuk menghindari karat dan keropos
b Membersihkan rangka setelah digunakan untuk menggilas tebu
c Memeriksa sambungan las pada rangka secara berkala
4 Bantalan
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan bantalan
a Melumasi bantalan dengan grease
b Dalam penggunaan apabila perputaran poros dan rol terasa berat dan
suaranya agak kasar maka harus dicek keadaan bantalannya masih dalam
keadaan baik atau tidak
5 Puli dan sabuk
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan puli dan sabuk
a Memeriksa sabuk sebelum digunakan untuk memeras batang sorghum
b Setelah selesai digunakan membersihkan puli dan sabuk dari kotoran dan
debu
6 Diesel
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan diesel
a Mengecek selalu kondisi air pendingin pada mesin diesel
b Mengecek putaran mesin diesel apakah stabil atau tidaknya bila tidak
segera melakukan pengecekan mesin diesel secara menyeluruh
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
58
43 Analisa Biaya Komponen Mesin
Tabel 41 a Biaya Komponen Mesin
No Jenis Komponen Jumlah Harga satuan (Rp)
Harga (Rp)
1 Gear Oslash 20 l = 15 cm 3 30 kg 20000 kg 1800000 2 Gear Oslash 10 l = 10 cm 2 40 kg 20000 kg 1600000 3 Pulley Oslash 100 l = 15 cm 1 100 kg 20000 kg 2000000 4 Gear Oslash 80 l = 15 cm 1 120 kg 20000 kg 2400000 5 Gear Oslash 60 l = 15 cm 1 80 kg 20000 kg 1600000 6 Roller Oslash 20 p = 35 cm 2 60 kg 20000 kg 2400000 7 Roller Oslash 22 l = 15 cm 1 80 kg 20000 kg 1600000 8 Poros penggerak roda gigi 2 20 kg 20000 kg 800000 9 Poros roller 3 15 kg 20000 kg 900000 10 Pasak p=15x1x1 cm 1022000 220000
11 Baut Oslash 26 mm Baut besar untuk dudukan
8 10000 80000
12 Baut Oslash 26 mm Baut pengunci roller
4 15000 60000
13 Plat U p= 10x6x1cm 10m 70000 700000
14 Baut Oslash 22 mm Baut pengunci roda gigi
8 10000 80000
15 Baut Oslash 24 mm Baut penyetel horisontal
2 15000 30000
16 Bearing roller Oslash 40 mm 680000 480000 17 Bearing gear Oslash 50 mm 2 110000 220000 18 Bantalan jati 1000000
19 Beaya Transport mesin dari kudus
750000
20 Beaya lain-lain 250000 Total dana 18980000
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
59
b Honor Teknisi
No Nama Anggaran Waktu Biaya (Rp)
Total (Rp)
1 Honor Teknisi pembuatan 3 buah roller (1 orang )
1 bulan 600000 600000
2 Honor Teknisi pembuatan 5 buah roda gigi pinion (1orang )
2 minggu
600000 600000
3 Honor Teknisi pembuatan 2 buah roda gigi besar (1 orang )
2 minggu
500000 500000
4 Honor Teknisi pembuatan 1 buah pulley (1 orang )
2 minggu
300000 300000
5 Honor Teknisi pembuatan 3 buah mantel roller (1 orang )
3 minggu
1200000 1200000
Total 3200000
Biaya total pembuatan mesin pemeras batang sorghum
Biaya teknisi Rp 320000000
Biaya komponen mesin Rp 1898000000 +
Rp 2218000000
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
60
BAB V
PENUTUP
51 Kesimpulan
Dari hasil Re-Kalkulasi Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum ini
dapat disimpulkan
1 Mesin pemeras batang sorghum ini bekerja dengan menggunakan
penggerak diesel dengan daya 24 hP dan putaran 1420 Rpm
2 Mesin Pemeras Batang Sorghum ini memiliki kapasitas 4000 kgjam
3 Total biaya untuk membuat Mesin Pemeras Batang Sorghum sebesar
Rp22180000-
4 Mesin Pemeras Batang Sorghum ini memiliki tiga buah roller dengan
putaran 40 Rpm dan tiga tingkatan sistem transmisi dengan tiga buah
poros penyangga
52 Saran
Terkait dengan referensi dan data yang didapat masih kurang maka
perhitungan dilakukan dengan asumsi data sehingga bila dilakukan perhitungan
ulang jawaban yangdiasumsikan masih kurang akurat dan kurang tepat
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
61
DAFTAR PUSTAKA
J E Shigley dan Larry D M 1995 ldquoPerancanaan Teknik Mesinrdquo jilid II Edisi
keempat ErlanggaJakarta
Jutz H dan Scharkus E 1996 ldquo Westerman Table for The Metal Traderdquo New
Delhi Weley Eastern Limited
Khurmi RS amp Gupta JK 2002 Machine DesignSCHadamp Company LTD
Ram Nagar-New Delhi
Popov EP 1996 Mekanika Teknik (Machine of Material) Erlangga Jakarta
Sato T dan N Sugiarto H 1994 ldquoMenggambar Mesin Menurut Standart Isordquo PT
Pradya Paramita jakarta
Sularso dan Suga K 1987 Dasar dan PemilihanElemenMesin Cetakankeenam
PradnyaParamitha Jakarta
KenyonWdanGinting D 1985 Dasar-dasarPengelasanErlangga Jakarta
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
57
3 Rangka
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan rangka adalah
a Mengecat rangka untuk menghindari karat dan keropos
b Membersihkan rangka setelah digunakan untuk menggilas tebu
c Memeriksa sambungan las pada rangka secara berkala
4 Bantalan
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan bantalan
a Melumasi bantalan dengan grease
b Dalam penggunaan apabila perputaran poros dan rol terasa berat dan
suaranya agak kasar maka harus dicek keadaan bantalannya masih dalam
keadaan baik atau tidak
5 Puli dan sabuk
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan puli dan sabuk
a Memeriksa sabuk sebelum digunakan untuk memeras batang sorghum
b Setelah selesai digunakan membersihkan puli dan sabuk dari kotoran dan
debu
6 Diesel
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan diesel
a Mengecek selalu kondisi air pendingin pada mesin diesel
b Mengecek putaran mesin diesel apakah stabil atau tidaknya bila tidak
segera melakukan pengecekan mesin diesel secara menyeluruh
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
58
43 Analisa Biaya Komponen Mesin
Tabel 41 a Biaya Komponen Mesin
No Jenis Komponen Jumlah Harga satuan (Rp)
Harga (Rp)
1 Gear Oslash 20 l = 15 cm 3 30 kg 20000 kg 1800000 2 Gear Oslash 10 l = 10 cm 2 40 kg 20000 kg 1600000 3 Pulley Oslash 100 l = 15 cm 1 100 kg 20000 kg 2000000 4 Gear Oslash 80 l = 15 cm 1 120 kg 20000 kg 2400000 5 Gear Oslash 60 l = 15 cm 1 80 kg 20000 kg 1600000 6 Roller Oslash 20 p = 35 cm 2 60 kg 20000 kg 2400000 7 Roller Oslash 22 l = 15 cm 1 80 kg 20000 kg 1600000 8 Poros penggerak roda gigi 2 20 kg 20000 kg 800000 9 Poros roller 3 15 kg 20000 kg 900000 10 Pasak p=15x1x1 cm 1022000 220000
11 Baut Oslash 26 mm Baut besar untuk dudukan
8 10000 80000
12 Baut Oslash 26 mm Baut pengunci roller
4 15000 60000
13 Plat U p= 10x6x1cm 10m 70000 700000
14 Baut Oslash 22 mm Baut pengunci roda gigi
8 10000 80000
15 Baut Oslash 24 mm Baut penyetel horisontal
2 15000 30000
16 Bearing roller Oslash 40 mm 680000 480000 17 Bearing gear Oslash 50 mm 2 110000 220000 18 Bantalan jati 1000000
19 Beaya Transport mesin dari kudus
750000
20 Beaya lain-lain 250000 Total dana 18980000
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
59
b Honor Teknisi
No Nama Anggaran Waktu Biaya (Rp)
Total (Rp)
1 Honor Teknisi pembuatan 3 buah roller (1 orang )
1 bulan 600000 600000
2 Honor Teknisi pembuatan 5 buah roda gigi pinion (1orang )
2 minggu
600000 600000
3 Honor Teknisi pembuatan 2 buah roda gigi besar (1 orang )
2 minggu
500000 500000
4 Honor Teknisi pembuatan 1 buah pulley (1 orang )
2 minggu
300000 300000
5 Honor Teknisi pembuatan 3 buah mantel roller (1 orang )
3 minggu
1200000 1200000
Total 3200000
Biaya total pembuatan mesin pemeras batang sorghum
Biaya teknisi Rp 320000000
Biaya komponen mesin Rp 1898000000 +
Rp 2218000000
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
60
BAB V
PENUTUP
51 Kesimpulan
Dari hasil Re-Kalkulasi Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum ini
dapat disimpulkan
1 Mesin pemeras batang sorghum ini bekerja dengan menggunakan
penggerak diesel dengan daya 24 hP dan putaran 1420 Rpm
2 Mesin Pemeras Batang Sorghum ini memiliki kapasitas 4000 kgjam
3 Total biaya untuk membuat Mesin Pemeras Batang Sorghum sebesar
Rp22180000-
4 Mesin Pemeras Batang Sorghum ini memiliki tiga buah roller dengan
putaran 40 Rpm dan tiga tingkatan sistem transmisi dengan tiga buah
poros penyangga
52 Saran
Terkait dengan referensi dan data yang didapat masih kurang maka
perhitungan dilakukan dengan asumsi data sehingga bila dilakukan perhitungan
ulang jawaban yangdiasumsikan masih kurang akurat dan kurang tepat
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
61
DAFTAR PUSTAKA
J E Shigley dan Larry D M 1995 ldquoPerancanaan Teknik Mesinrdquo jilid II Edisi
keempat ErlanggaJakarta
Jutz H dan Scharkus E 1996 ldquo Westerman Table for The Metal Traderdquo New
Delhi Weley Eastern Limited
Khurmi RS amp Gupta JK 2002 Machine DesignSCHadamp Company LTD
Ram Nagar-New Delhi
Popov EP 1996 Mekanika Teknik (Machine of Material) Erlangga Jakarta
Sato T dan N Sugiarto H 1994 ldquoMenggambar Mesin Menurut Standart Isordquo PT
Pradya Paramita jakarta
Sularso dan Suga K 1987 Dasar dan PemilihanElemenMesin Cetakankeenam
PradnyaParamitha Jakarta
KenyonWdanGinting D 1985 Dasar-dasarPengelasanErlangga Jakarta
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
58
43 Analisa Biaya Komponen Mesin
Tabel 41 a Biaya Komponen Mesin
No Jenis Komponen Jumlah Harga satuan (Rp)
Harga (Rp)
1 Gear Oslash 20 l = 15 cm 3 30 kg 20000 kg 1800000 2 Gear Oslash 10 l = 10 cm 2 40 kg 20000 kg 1600000 3 Pulley Oslash 100 l = 15 cm 1 100 kg 20000 kg 2000000 4 Gear Oslash 80 l = 15 cm 1 120 kg 20000 kg 2400000 5 Gear Oslash 60 l = 15 cm 1 80 kg 20000 kg 1600000 6 Roller Oslash 20 p = 35 cm 2 60 kg 20000 kg 2400000 7 Roller Oslash 22 l = 15 cm 1 80 kg 20000 kg 1600000 8 Poros penggerak roda gigi 2 20 kg 20000 kg 800000 9 Poros roller 3 15 kg 20000 kg 900000 10 Pasak p=15x1x1 cm 1022000 220000
11 Baut Oslash 26 mm Baut besar untuk dudukan
8 10000 80000
12 Baut Oslash 26 mm Baut pengunci roller
4 15000 60000
13 Plat U p= 10x6x1cm 10m 70000 700000
14 Baut Oslash 22 mm Baut pengunci roda gigi
8 10000 80000
15 Baut Oslash 24 mm Baut penyetel horisontal
2 15000 30000
16 Bearing roller Oslash 40 mm 680000 480000 17 Bearing gear Oslash 50 mm 2 110000 220000 18 Bantalan jati 1000000
19 Beaya Transport mesin dari kudus
750000
20 Beaya lain-lain 250000 Total dana 18980000
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
59
b Honor Teknisi
No Nama Anggaran Waktu Biaya (Rp)
Total (Rp)
1 Honor Teknisi pembuatan 3 buah roller (1 orang )
1 bulan 600000 600000
2 Honor Teknisi pembuatan 5 buah roda gigi pinion (1orang )
2 minggu
600000 600000
3 Honor Teknisi pembuatan 2 buah roda gigi besar (1 orang )
2 minggu
500000 500000
4 Honor Teknisi pembuatan 1 buah pulley (1 orang )
2 minggu
300000 300000
5 Honor Teknisi pembuatan 3 buah mantel roller (1 orang )
3 minggu
1200000 1200000
Total 3200000
Biaya total pembuatan mesin pemeras batang sorghum
Biaya teknisi Rp 320000000
Biaya komponen mesin Rp 1898000000 +
Rp 2218000000
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
60
BAB V
PENUTUP
51 Kesimpulan
Dari hasil Re-Kalkulasi Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum ini
dapat disimpulkan
1 Mesin pemeras batang sorghum ini bekerja dengan menggunakan
penggerak diesel dengan daya 24 hP dan putaran 1420 Rpm
2 Mesin Pemeras Batang Sorghum ini memiliki kapasitas 4000 kgjam
3 Total biaya untuk membuat Mesin Pemeras Batang Sorghum sebesar
Rp22180000-
4 Mesin Pemeras Batang Sorghum ini memiliki tiga buah roller dengan
putaran 40 Rpm dan tiga tingkatan sistem transmisi dengan tiga buah
poros penyangga
52 Saran
Terkait dengan referensi dan data yang didapat masih kurang maka
perhitungan dilakukan dengan asumsi data sehingga bila dilakukan perhitungan
ulang jawaban yangdiasumsikan masih kurang akurat dan kurang tepat
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
61
DAFTAR PUSTAKA
J E Shigley dan Larry D M 1995 ldquoPerancanaan Teknik Mesinrdquo jilid II Edisi
keempat ErlanggaJakarta
Jutz H dan Scharkus E 1996 ldquo Westerman Table for The Metal Traderdquo New
Delhi Weley Eastern Limited
Khurmi RS amp Gupta JK 2002 Machine DesignSCHadamp Company LTD
Ram Nagar-New Delhi
Popov EP 1996 Mekanika Teknik (Machine of Material) Erlangga Jakarta
Sato T dan N Sugiarto H 1994 ldquoMenggambar Mesin Menurut Standart Isordquo PT
Pradya Paramita jakarta
Sularso dan Suga K 1987 Dasar dan PemilihanElemenMesin Cetakankeenam
PradnyaParamitha Jakarta
KenyonWdanGinting D 1985 Dasar-dasarPengelasanErlangga Jakarta
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
59
b Honor Teknisi
No Nama Anggaran Waktu Biaya (Rp)
Total (Rp)
1 Honor Teknisi pembuatan 3 buah roller (1 orang )
1 bulan 600000 600000
2 Honor Teknisi pembuatan 5 buah roda gigi pinion (1orang )
2 minggu
600000 600000
3 Honor Teknisi pembuatan 2 buah roda gigi besar (1 orang )
2 minggu
500000 500000
4 Honor Teknisi pembuatan 1 buah pulley (1 orang )
2 minggu
300000 300000
5 Honor Teknisi pembuatan 3 buah mantel roller (1 orang )
3 minggu
1200000 1200000
Total 3200000
Biaya total pembuatan mesin pemeras batang sorghum
Biaya teknisi Rp 320000000
Biaya komponen mesin Rp 1898000000 +
Rp 2218000000
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
60
BAB V
PENUTUP
51 Kesimpulan
Dari hasil Re-Kalkulasi Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum ini
dapat disimpulkan
1 Mesin pemeras batang sorghum ini bekerja dengan menggunakan
penggerak diesel dengan daya 24 hP dan putaran 1420 Rpm
2 Mesin Pemeras Batang Sorghum ini memiliki kapasitas 4000 kgjam
3 Total biaya untuk membuat Mesin Pemeras Batang Sorghum sebesar
Rp22180000-
4 Mesin Pemeras Batang Sorghum ini memiliki tiga buah roller dengan
putaran 40 Rpm dan tiga tingkatan sistem transmisi dengan tiga buah
poros penyangga
52 Saran
Terkait dengan referensi dan data yang didapat masih kurang maka
perhitungan dilakukan dengan asumsi data sehingga bila dilakukan perhitungan
ulang jawaban yangdiasumsikan masih kurang akurat dan kurang tepat
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
61
DAFTAR PUSTAKA
J E Shigley dan Larry D M 1995 ldquoPerancanaan Teknik Mesinrdquo jilid II Edisi
keempat ErlanggaJakarta
Jutz H dan Scharkus E 1996 ldquo Westerman Table for The Metal Traderdquo New
Delhi Weley Eastern Limited
Khurmi RS amp Gupta JK 2002 Machine DesignSCHadamp Company LTD
Ram Nagar-New Delhi
Popov EP 1996 Mekanika Teknik (Machine of Material) Erlangga Jakarta
Sato T dan N Sugiarto H 1994 ldquoMenggambar Mesin Menurut Standart Isordquo PT
Pradya Paramita jakarta
Sularso dan Suga K 1987 Dasar dan PemilihanElemenMesin Cetakankeenam
PradnyaParamitha Jakarta
KenyonWdanGinting D 1985 Dasar-dasarPengelasanErlangga Jakarta
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
60
BAB V
PENUTUP
51 Kesimpulan
Dari hasil Re-Kalkulasi Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum ini
dapat disimpulkan
1 Mesin pemeras batang sorghum ini bekerja dengan menggunakan
penggerak diesel dengan daya 24 hP dan putaran 1420 Rpm
2 Mesin Pemeras Batang Sorghum ini memiliki kapasitas 4000 kgjam
3 Total biaya untuk membuat Mesin Pemeras Batang Sorghum sebesar
Rp22180000-
4 Mesin Pemeras Batang Sorghum ini memiliki tiga buah roller dengan
putaran 40 Rpm dan tiga tingkatan sistem transmisi dengan tiga buah
poros penyangga
52 Saran
Terkait dengan referensi dan data yang didapat masih kurang maka
perhitungan dilakukan dengan asumsi data sehingga bila dilakukan perhitungan
ulang jawaban yangdiasumsikan masih kurang akurat dan kurang tepat
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
61
DAFTAR PUSTAKA
J E Shigley dan Larry D M 1995 ldquoPerancanaan Teknik Mesinrdquo jilid II Edisi
keempat ErlanggaJakarta
Jutz H dan Scharkus E 1996 ldquo Westerman Table for The Metal Traderdquo New
Delhi Weley Eastern Limited
Khurmi RS amp Gupta JK 2002 Machine DesignSCHadamp Company LTD
Ram Nagar-New Delhi
Popov EP 1996 Mekanika Teknik (Machine of Material) Erlangga Jakarta
Sato T dan N Sugiarto H 1994 ldquoMenggambar Mesin Menurut Standart Isordquo PT
Pradya Paramita jakarta
Sularso dan Suga K 1987 Dasar dan PemilihanElemenMesin Cetakankeenam
PradnyaParamitha Jakarta
KenyonWdanGinting D 1985 Dasar-dasarPengelasanErlangga Jakarta
perpustakaanunsacid digilibunsacid
commit to user
61
DAFTAR PUSTAKA
J E Shigley dan Larry D M 1995 ldquoPerancanaan Teknik Mesinrdquo jilid II Edisi
keempat ErlanggaJakarta
Jutz H dan Scharkus E 1996 ldquo Westerman Table for The Metal Traderdquo New
Delhi Weley Eastern Limited
Khurmi RS amp Gupta JK 2002 Machine DesignSCHadamp Company LTD
Ram Nagar-New Delhi
Popov EP 1996 Mekanika Teknik (Machine of Material) Erlangga Jakarta
Sato T dan N Sugiarto H 1994 ldquoMenggambar Mesin Menurut Standart Isordquo PT
Pradya Paramita jakarta
Sularso dan Suga K 1987 Dasar dan PemilihanElemenMesin Cetakankeenam
PradnyaParamitha Jakarta
KenyonWdanGinting D 1985 Dasar-dasarPengelasanErlangga Jakarta