LAPORAN PROYEK AKHIR RE-KALKULASI TRANSMISI …/Re... · Rendy Adhi Rachmanto ST, MT ... 42 Gambar...

75
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id commit to user i LAPORAN PROYEK AKHIR RE-KALKULASI TRANSMISI MESIN PEMERAS BATANG SORGHUM Re-calculation of Sorghum Squeezer Machine’s Transmission System Diajukan untuk memenuhi persyaratan guna memperoleh gelar Ahli Madya (A.Md) 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

Transcript of LAPORAN PROYEK AKHIR RE-KALKULASI TRANSMISI …/Re... · Rendy Adhi Rachmanto ST, MT ... 42 Gambar...

Page 1: LAPORAN PROYEK AKHIR RE-KALKULASI TRANSMISI …/Re... · Rendy Adhi Rachmanto ST, MT ... 42 Gambar 4.1 Roda Gigi ... dc = Diameter baut (mm) perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

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

Page 2: LAPORAN PROYEK AKHIR RE-KALKULASI TRANSMISI …/Re... · Rendy Adhi Rachmanto ST, MT ... 42 Gambar 4.1 Roda Gigi ... dc = Diameter baut (mm) perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

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

Page 3: LAPORAN PROYEK AKHIR RE-KALKULASI TRANSMISI …/Re... · Rendy Adhi Rachmanto ST, MT ... 42 Gambar 4.1 Roda Gigi ... dc = Diameter baut (mm) perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

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

Page 4: LAPORAN PROYEK AKHIR RE-KALKULASI TRANSMISI …/Re... · Rendy Adhi Rachmanto ST, MT ... 42 Gambar 4.1 Roda Gigi ... dc = Diameter baut (mm) perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

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

Page 5: LAPORAN PROYEK AKHIR RE-KALKULASI TRANSMISI …/Re... · Rendy Adhi Rachmanto ST, MT ... 42 Gambar 4.1 Roda Gigi ... dc = Diameter baut (mm) perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

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

Page 6: LAPORAN PROYEK AKHIR RE-KALKULASI TRANSMISI …/Re... · Rendy Adhi Rachmanto ST, MT ... 42 Gambar 4.1 Roda Gigi ... dc = Diameter baut (mm) perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

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

Page 7: LAPORAN PROYEK AKHIR RE-KALKULASI TRANSMISI …/Re... · Rendy Adhi Rachmanto ST, MT ... 42 Gambar 4.1 Roda Gigi ... dc = Diameter baut (mm) perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

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

Page 8: LAPORAN PROYEK AKHIR RE-KALKULASI TRANSMISI …/Re... · Rendy Adhi Rachmanto ST, MT ... 42 Gambar 4.1 Roda Gigi ... dc = Diameter baut (mm) perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

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

Page 9: LAPORAN PROYEK AKHIR RE-KALKULASI TRANSMISI …/Re... · Rendy Adhi Rachmanto ST, MT ... 42 Gambar 4.1 Roda Gigi ... dc = Diameter baut (mm) perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

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

Page 10: LAPORAN PROYEK AKHIR RE-KALKULASI TRANSMISI …/Re... · Rendy Adhi Rachmanto ST, MT ... 42 Gambar 4.1 Roda Gigi ... dc = Diameter baut (mm) perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

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

Page 11: LAPORAN PROYEK AKHIR RE-KALKULASI TRANSMISI …/Re... · Rendy Adhi Rachmanto ST, MT ... 42 Gambar 4.1 Roda Gigi ... dc = Diameter baut (mm) perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

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

Page 12: LAPORAN PROYEK AKHIR RE-KALKULASI TRANSMISI …/Re... · Rendy Adhi Rachmanto ST, MT ... 42 Gambar 4.1 Roda Gigi ... dc = Diameter baut (mm) perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

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

Page 13: LAPORAN PROYEK AKHIR RE-KALKULASI TRANSMISI …/Re... · Rendy Adhi Rachmanto ST, MT ... 42 Gambar 4.1 Roda Gigi ... dc = Diameter baut (mm) perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

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

Page 14: LAPORAN PROYEK AKHIR RE-KALKULASI TRANSMISI …/Re... · Rendy Adhi Rachmanto ST, MT ... 42 Gambar 4.1 Roda Gigi ... dc = Diameter baut (mm) perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

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

Page 15: LAPORAN PROYEK AKHIR RE-KALKULASI TRANSMISI …/Re... · Rendy Adhi Rachmanto ST, MT ... 42 Gambar 4.1 Roda Gigi ... dc = Diameter baut (mm) perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

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

Page 16: LAPORAN PROYEK AKHIR RE-KALKULASI TRANSMISI …/Re... · Rendy Adhi Rachmanto ST, MT ... 42 Gambar 4.1 Roda Gigi ... dc = Diameter baut (mm) perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

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

Page 17: LAPORAN PROYEK AKHIR RE-KALKULASI TRANSMISI …/Re... · Rendy Adhi Rachmanto ST, MT ... 42 Gambar 4.1 Roda Gigi ... dc = Diameter baut (mm) perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

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

Page 18: LAPORAN PROYEK AKHIR RE-KALKULASI TRANSMISI …/Re... · Rendy Adhi Rachmanto ST, MT ... 42 Gambar 4.1 Roda Gigi ... dc = Diameter baut (mm) perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

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

Page 19: LAPORAN PROYEK AKHIR RE-KALKULASI TRANSMISI …/Re... · Rendy Adhi Rachmanto ST, MT ... 42 Gambar 4.1 Roda Gigi ... dc = Diameter baut (mm) perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

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

Page 20: LAPORAN PROYEK AKHIR RE-KALKULASI TRANSMISI …/Re... · Rendy Adhi Rachmanto ST, MT ... 42 Gambar 4.1 Roda Gigi ... dc = Diameter baut (mm) perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

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

Page 21: LAPORAN PROYEK AKHIR RE-KALKULASI TRANSMISI …/Re... · Rendy Adhi Rachmanto ST, MT ... 42 Gambar 4.1 Roda Gigi ... dc = Diameter baut (mm) perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

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

Page 22: LAPORAN PROYEK AKHIR RE-KALKULASI TRANSMISI …/Re... · Rendy Adhi Rachmanto ST, MT ... 42 Gambar 4.1 Roda Gigi ... dc = Diameter baut (mm) perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

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

Page 23: LAPORAN PROYEK AKHIR RE-KALKULASI TRANSMISI …/Re... · Rendy Adhi Rachmanto ST, MT ... 42 Gambar 4.1 Roda Gigi ... dc = Diameter baut (mm) perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

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

Page 24: LAPORAN PROYEK AKHIR RE-KALKULASI TRANSMISI …/Re... · Rendy Adhi Rachmanto ST, MT ... 42 Gambar 4.1 Roda Gigi ... dc = Diameter baut (mm) perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

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

Page 25: LAPORAN PROYEK AKHIR RE-KALKULASI TRANSMISI …/Re... · Rendy Adhi Rachmanto ST, MT ... 42 Gambar 4.1 Roda Gigi ... dc = Diameter baut (mm) perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

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

Page 26: LAPORAN PROYEK AKHIR RE-KALKULASI TRANSMISI …/Re... · Rendy Adhi Rachmanto ST, MT ... 42 Gambar 4.1 Roda Gigi ... dc = Diameter baut (mm) perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

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

Page 27: LAPORAN PROYEK AKHIR RE-KALKULASI TRANSMISI …/Re... · Rendy Adhi Rachmanto ST, MT ... 42 Gambar 4.1 Roda Gigi ... dc = Diameter baut (mm) perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

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

Page 28: LAPORAN PROYEK AKHIR RE-KALKULASI TRANSMISI …/Re... · Rendy Adhi Rachmanto ST, MT ... 42 Gambar 4.1 Roda Gigi ... dc = Diameter baut (mm) perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

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

Page 29: LAPORAN PROYEK AKHIR RE-KALKULASI TRANSMISI …/Re... · Rendy Adhi Rachmanto ST, MT ... 42 Gambar 4.1 Roda Gigi ... dc = Diameter baut (mm) perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

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

Page 30: LAPORAN PROYEK AKHIR RE-KALKULASI TRANSMISI …/Re... · Rendy Adhi Rachmanto ST, MT ... 42 Gambar 4.1 Roda Gigi ... dc = Diameter baut (mm) perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

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

Page 31: LAPORAN PROYEK AKHIR RE-KALKULASI TRANSMISI …/Re... · Rendy Adhi Rachmanto ST, MT ... 42 Gambar 4.1 Roda Gigi ... dc = Diameter baut (mm) perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

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

Page 32: LAPORAN PROYEK AKHIR RE-KALKULASI TRANSMISI …/Re... · Rendy Adhi Rachmanto ST, MT ... 42 Gambar 4.1 Roda Gigi ... dc = Diameter baut (mm) perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

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

Page 33: LAPORAN PROYEK AKHIR RE-KALKULASI TRANSMISI …/Re... · Rendy Adhi Rachmanto ST, MT ... 42 Gambar 4.1 Roda Gigi ... dc = Diameter baut (mm) perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

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

Page 34: LAPORAN PROYEK AKHIR RE-KALKULASI TRANSMISI …/Re... · Rendy Adhi Rachmanto ST, MT ... 42 Gambar 4.1 Roda Gigi ... dc = Diameter baut (mm) perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

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

Page 35: LAPORAN PROYEK AKHIR RE-KALKULASI TRANSMISI …/Re... · Rendy Adhi Rachmanto ST, MT ... 42 Gambar 4.1 Roda Gigi ... dc = Diameter baut (mm) perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

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

Page 36: LAPORAN PROYEK AKHIR RE-KALKULASI TRANSMISI …/Re... · Rendy Adhi Rachmanto ST, MT ... 42 Gambar 4.1 Roda Gigi ... dc = Diameter baut (mm) perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

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

Page 37: LAPORAN PROYEK AKHIR RE-KALKULASI TRANSMISI …/Re... · Rendy Adhi Rachmanto ST, MT ... 42 Gambar 4.1 Roda Gigi ... dc = Diameter baut (mm) perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

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

Page 38: LAPORAN PROYEK AKHIR RE-KALKULASI TRANSMISI …/Re... · Rendy Adhi Rachmanto ST, MT ... 42 Gambar 4.1 Roda Gigi ... dc = Diameter baut (mm) perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

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

Page 39: LAPORAN PROYEK AKHIR RE-KALKULASI TRANSMISI …/Re... · Rendy Adhi Rachmanto ST, MT ... 42 Gambar 4.1 Roda Gigi ... dc = Diameter baut (mm) perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

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

Page 40: LAPORAN PROYEK AKHIR RE-KALKULASI TRANSMISI …/Re... · Rendy Adhi Rachmanto ST, MT ... 42 Gambar 4.1 Roda Gigi ... dc = Diameter baut (mm) perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

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

Page 41: LAPORAN PROYEK AKHIR RE-KALKULASI TRANSMISI …/Re... · Rendy Adhi Rachmanto ST, MT ... 42 Gambar 4.1 Roda Gigi ... dc = Diameter baut (mm) perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

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

Page 42: LAPORAN PROYEK AKHIR RE-KALKULASI TRANSMISI …/Re... · Rendy Adhi Rachmanto ST, MT ... 42 Gambar 4.1 Roda Gigi ... dc = Diameter baut (mm) perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

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

Page 43: LAPORAN PROYEK AKHIR RE-KALKULASI TRANSMISI …/Re... · Rendy Adhi Rachmanto ST, MT ... 42 Gambar 4.1 Roda Gigi ... dc = Diameter baut (mm) perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

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

Page 44: LAPORAN PROYEK AKHIR RE-KALKULASI TRANSMISI …/Re... · Rendy Adhi Rachmanto ST, MT ... 42 Gambar 4.1 Roda Gigi ... dc = Diameter baut (mm) perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

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

Page 45: LAPORAN PROYEK AKHIR RE-KALKULASI TRANSMISI …/Re... · Rendy Adhi Rachmanto ST, MT ... 42 Gambar 4.1 Roda Gigi ... dc = Diameter baut (mm) perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

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

Page 46: LAPORAN PROYEK AKHIR RE-KALKULASI TRANSMISI …/Re... · Rendy Adhi Rachmanto ST, MT ... 42 Gambar 4.1 Roda Gigi ... dc = Diameter baut (mm) perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

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

Page 47: LAPORAN PROYEK AKHIR RE-KALKULASI TRANSMISI …/Re... · Rendy Adhi Rachmanto ST, MT ... 42 Gambar 4.1 Roda Gigi ... dc = Diameter baut (mm) perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

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

Page 48: LAPORAN PROYEK AKHIR RE-KALKULASI TRANSMISI …/Re... · Rendy Adhi Rachmanto ST, MT ... 42 Gambar 4.1 Roda Gigi ... dc = Diameter baut (mm) perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

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

Page 49: LAPORAN PROYEK AKHIR RE-KALKULASI TRANSMISI …/Re... · Rendy Adhi Rachmanto ST, MT ... 42 Gambar 4.1 Roda Gigi ... dc = Diameter baut (mm) perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

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

Page 50: LAPORAN PROYEK AKHIR RE-KALKULASI TRANSMISI …/Re... · Rendy Adhi Rachmanto ST, MT ... 42 Gambar 4.1 Roda Gigi ... dc = Diameter baut (mm) perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

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

Page 51: LAPORAN PROYEK AKHIR RE-KALKULASI TRANSMISI …/Re... · Rendy Adhi Rachmanto ST, MT ... 42 Gambar 4.1 Roda Gigi ... dc = Diameter baut (mm) perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

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

Page 52: LAPORAN PROYEK AKHIR RE-KALKULASI TRANSMISI …/Re... · Rendy Adhi Rachmanto ST, MT ... 42 Gambar 4.1 Roda Gigi ... dc = Diameter baut (mm) perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

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

Page 53: LAPORAN PROYEK AKHIR RE-KALKULASI TRANSMISI …/Re... · Rendy Adhi Rachmanto ST, MT ... 42 Gambar 4.1 Roda Gigi ... dc = Diameter baut (mm) perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

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

Page 54: LAPORAN PROYEK AKHIR RE-KALKULASI TRANSMISI …/Re... · Rendy Adhi Rachmanto ST, MT ... 42 Gambar 4.1 Roda Gigi ... dc = Diameter baut (mm) perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

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

Page 55: LAPORAN PROYEK AKHIR RE-KALKULASI TRANSMISI …/Re... · Rendy Adhi Rachmanto ST, MT ... 42 Gambar 4.1 Roda Gigi ... dc = Diameter baut (mm) perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

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

Page 56: LAPORAN PROYEK AKHIR RE-KALKULASI TRANSMISI …/Re... · Rendy Adhi Rachmanto ST, MT ... 42 Gambar 4.1 Roda Gigi ... dc = Diameter baut (mm) perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

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

Page 57: LAPORAN PROYEK AKHIR RE-KALKULASI TRANSMISI …/Re... · Rendy Adhi Rachmanto ST, MT ... 42 Gambar 4.1 Roda Gigi ... dc = Diameter baut (mm) perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

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

Page 58: LAPORAN PROYEK AKHIR RE-KALKULASI TRANSMISI …/Re... · Rendy Adhi Rachmanto ST, MT ... 42 Gambar 4.1 Roda Gigi ... dc = Diameter baut (mm) perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

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

Page 59: LAPORAN PROYEK AKHIR RE-KALKULASI TRANSMISI …/Re... · Rendy Adhi Rachmanto ST, MT ... 42 Gambar 4.1 Roda Gigi ... dc = Diameter baut (mm) perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

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

Page 60: LAPORAN PROYEK AKHIR RE-KALKULASI TRANSMISI …/Re... · Rendy Adhi Rachmanto ST, MT ... 42 Gambar 4.1 Roda Gigi ... dc = Diameter baut (mm) perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

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

Page 61: LAPORAN PROYEK AKHIR RE-KALKULASI TRANSMISI …/Re... · Rendy Adhi Rachmanto ST, MT ... 42 Gambar 4.1 Roda Gigi ... dc = Diameter baut (mm) perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

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

Page 62: LAPORAN PROYEK AKHIR RE-KALKULASI TRANSMISI …/Re... · Rendy Adhi Rachmanto ST, MT ... 42 Gambar 4.1 Roda Gigi ... dc = Diameter baut (mm) perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

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

Page 63: LAPORAN PROYEK AKHIR RE-KALKULASI TRANSMISI …/Re... · Rendy Adhi Rachmanto ST, MT ... 42 Gambar 4.1 Roda Gigi ... dc = Diameter baut (mm) perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

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

Page 64: LAPORAN PROYEK AKHIR RE-KALKULASI TRANSMISI …/Re... · Rendy Adhi Rachmanto ST, MT ... 42 Gambar 4.1 Roda Gigi ... dc = Diameter baut (mm) perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

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

Page 65: LAPORAN PROYEK AKHIR RE-KALKULASI TRANSMISI …/Re... · Rendy Adhi Rachmanto ST, MT ... 42 Gambar 4.1 Roda Gigi ... dc = Diameter baut (mm) perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

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

Page 66: LAPORAN PROYEK AKHIR RE-KALKULASI TRANSMISI …/Re... · Rendy Adhi Rachmanto ST, MT ... 42 Gambar 4.1 Roda Gigi ... dc = Diameter baut (mm) perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

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

Page 67: LAPORAN PROYEK AKHIR RE-KALKULASI TRANSMISI …/Re... · Rendy Adhi Rachmanto ST, MT ... 42 Gambar 4.1 Roda Gigi ... dc = Diameter baut (mm) perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

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

Page 68: LAPORAN PROYEK AKHIR RE-KALKULASI TRANSMISI …/Re... · Rendy Adhi Rachmanto ST, MT ... 42 Gambar 4.1 Roda Gigi ... dc = Diameter baut (mm) perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

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

Page 69: LAPORAN PROYEK AKHIR RE-KALKULASI TRANSMISI …/Re... · Rendy Adhi Rachmanto ST, MT ... 42 Gambar 4.1 Roda Gigi ... dc = Diameter baut (mm) perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

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

Page 70: LAPORAN PROYEK AKHIR RE-KALKULASI TRANSMISI …/Re... · Rendy Adhi Rachmanto ST, MT ... 42 Gambar 4.1 Roda Gigi ... dc = Diameter baut (mm) perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

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

Page 71: LAPORAN PROYEK AKHIR RE-KALKULASI TRANSMISI …/Re... · Rendy Adhi Rachmanto ST, MT ... 42 Gambar 4.1 Roda Gigi ... dc = Diameter baut (mm) perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

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

Page 72: LAPORAN PROYEK AKHIR RE-KALKULASI TRANSMISI …/Re... · Rendy Adhi Rachmanto ST, MT ... 42 Gambar 4.1 Roda Gigi ... dc = Diameter baut (mm) perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

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

Page 73: LAPORAN PROYEK AKHIR RE-KALKULASI TRANSMISI …/Re... · Rendy Adhi Rachmanto ST, MT ... 42 Gambar 4.1 Roda Gigi ... dc = Diameter baut (mm) perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

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

Page 74: LAPORAN PROYEK AKHIR RE-KALKULASI TRANSMISI …/Re... · Rendy Adhi Rachmanto ST, MT ... 42 Gambar 4.1 Roda Gigi ... dc = Diameter baut (mm) perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

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

Page 75: LAPORAN PROYEK AKHIR RE-KALKULASI TRANSMISI …/Re... · Rendy Adhi Rachmanto ST, MT ... 42 Gambar 4.1 Roda Gigi ... dc = Diameter baut (mm) perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

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