jbptunpaspp gdl wawanharya 2486 3 microsof t

29
Bab III Perancangan Dan Perhitungan III-1 Tugas Akhir Perancangan Mesin Pemeras Santan Kriteria Perancangan Identifikasi dan Survei Lapangan Perancangan dan Perhitungan: -Menentukan diameter puli, -Menetukan diameter sproket, -Menentukan daya motor, dll Alternatif Rancangan BAB III PERANCANGAN DAN PERHITUNGAN 3.1 Langkah-langkah Perancangan Perancangan merupakan tahap awal dari pembuatan sebuah produk. Tahap ini yang akan menentukan hasil akhir dari sebuah produk yang akan di buat hampir secara keseluruhan. Dalam perancangan ini, banyak hal-hal yang harus ditinjau terlebih dahulu. Untuk mempermudah langkah-langkah perancangan yang lebih teratur, maka dibuat diagram alir perancangan seperti yang di bawah ini: Mulai A

Upload: andrew-tejahusada

Post on 08-Apr-2016

12 views

Category:

Documents


0 download

DESCRIPTION

sadasdsadasd

TRANSCRIPT

Bab III Perancangan Dan Perhitungan III-1

Tugas Akhir Perancangan Mesin Pemeras Santan

Kriteria Perancangan

Identifikasi dan Survei Lapangan

Perancangan dan Perhitungan:

-Menentukan diameter puli,

-Menetukan diameter sproket,

-Menentukan daya motor, dll

Alternatif Rancangan

BAB III

PERANCANGAN DAN PERHITUNGAN

3.1 Langkah-langkah Perancangan

Perancangan merupakan tahap awal dari pembuatan

sebuah produk. Tahap ini yang akan menentukan hasil akhir dari

sebuah produk yang akan di buat hampir secara keseluruhan.

Dalam perancangan ini, banyak hal-hal yang harus ditinjau

terlebih dahulu. Untuk mempermudah langkah-langkah

perancangan yang lebih teratur, maka dibuat diagram alir

perancangan seperti yang di bawah ini:

Mulai

A

Bab III Perancangan Dan Perhitungan III-2

Tugas Akhir Perancangan Mesin Pemeras Santan

Gambar Model Perancangan

Ketersediaan Komponen dipasaran

Finish

Perancangan Komponen Mesin

Gambar 3.1 Diagram alir proses perancangan mesin pemeras

santan kelapa

3.2 Kriteria Perancangan

Perancangan mesin pemeras santan kelapa dengan

penggerak motor listrik ini didasari oleh beberapa pertimbangan-

pertimbangan tertentu. Mesin pemeras santan kelapa ini harus

memiliki kriteria seperti:

a. Kapasitas pemerasan tidak lebih dari 2 kg dalam sekali

proses.

b. Penggerak yang digunakan adalah motor listrik.

c. Penggunaannya harus mudah sehingga tidak memerlukan

pengetahuan khusus.

d. Harga yang murah dan terjangkau oleh kalangan industri

kecil.

A

Bab III Perancangan Dan Perhitungan III-3

Tugas Akhir Perancangan Mesin Pemeras Santan

e. Komponen standar yang digunakan mudah didapat.

f. Komponen yang dirancang mudah dibuat.

g. Mudah dalam pemeliharan dan perawatannya.

3.3 Identifikasi dan Survei Lapangan

Banyak jenis mesin pemeras santan kelapa yang sudah

dibuat yaitu mesin pemeras santan kelapa dengan sistem

ekstruder, sistem sentrifugal, maupun sistem ulir secara manual.

Dalam tugas akhir ini dipilih mesin pemeras santan kelapa

dengan sistem press, selain harganya murah mesin ini juga dapat

dibuat dengan mudah.

Setelah melakukan survei, didapat berbagai jenis mesin

pemeras santan kelapa dengan motor listrik sebagai

penggeraknya. Berikut ini jenis-jenis mesin yang ada dipasaran

dan spesifikasinya:

Gambar 3.2 Mesin pemeras santan sistem extruder

Kapasitas 100 kg/jam

volume ruang 0.05 m3

Sistim

pengepresan

Kontinyu atau

ekstruder

bahan dinding stainless steel

saringan 20 mesh

putaran ulir 10 rpm

pemisahan hasil langsung

motor 5.5 HP

transmisi gear box dan pulley

jumlah belt 3 belt

Harga 17.500.000

Bab III Perancangan Dan Perhitungan III-4

Tugas Akhir Perancangan Mesin Pemeras Santan

Gambar 3.3 Mesin pemarut dan pemeras santan kelapa

Kemudian dapat dibuat tabel perbandingan mesin pemeras

santan yang akan dirancang dengan mesin pemeras santan

kelapa yang ada dipasaran.

Tabel 3.1 Perbandingan mesin pemeras santan kelapa

Kapasitas 800 kg/jam

Tinggi 160 cm

Diameter press 60 cm

Panjang 1,5 m

Daya (P) 2500 watt

Sistem Pompa

Kekuatan Hidrolis 12 ton

Kekuatan tekanan 320 Bar

Berat mesin 820 kg

Harga 63.000.000

Sistem

Press Ulir

Sistem

Extruder

Sistem

Press Hidrolis

Sistem Ulir

Manual

Ekonomis � - - �

Kapasitas � � � �

Waktu � � � -

Higienis � � � -

Tenaga � � � -

Mudah dioperasikan � � � �

Perawatan mudah � - - �

Bentuknya sederhana � - - �

Jumlah 8 5 5 5

Bab III Perancangan Dan Perhitungan III-5

Tugas Akhir Perancangan Mesin Pemeras Santan

3.4 Pemilihan Alternatif Rancangan

Dalam pemilihan alternatif rancangan ini, hanya

difokuskan pada daya tampung dan sistem pembuangan ampas

kelapa sisa pemerasan pada tabung silinder saja. Dimana tabung

silinder ini merupakan salah satu komponen utama dalam mesin

pemeras santan ini. Alternatif tabung silinder yang akan dipilih

harus berdasarkan pada beberapa kriteria yaitu:

a. Kemampuan dalam pemerasan

b. Kemudahan dalam pembuatan

c. Kemudahan pada perawatan serta keamanan

Alternatif 1

Gambar 3.4 Tabung Alternatif 1

Pada rancangan tabung silinder alternatif 1, tabung

silinder menggunakan pintu slider pada sisinya dan komponen

saringan menempel pada bagian bawah tabung silinder.

Mekanisme pintu tabung silinder yaitu naik turun, dimana sistem

pintu slider ini digunakan sebagai pembuangan sisa ampas

kelapa setelah diperas ini digunakan dengan cara menaikkan

pintu slider.

Bab III Perancangan Dan Perhitungan III-6

Tugas Akhir Perancangan Mesin Pemeras Santan

Alternatif 2

Gambar 3.5 Tabung Alternatif 2

Pada rancangan tabung silinder alternatif 2, tabung

silinder tidak menggunakan pintu pada sisinya tetapi

menggunakan komponen saringan yang berada dibawah dapat

digeser. Dengan tabung silinder ini, sistem pembuangan ampas

kelapa sisa pemerasan jadi lebih mudah, hanya dengan menarik

saringan saja dan didorong oleh ulir penekan, maka ampas

kelapa akan jatuh ke saluran keluar.

Dari 2 alternatif komponen tabung silinder yang akan

dirancang, maka dipilih tabung silinder alternatif 2. Karena tabung

silinder alternatif 2 sesuai dengan kriteria yang diinginkan yaitu

kemudahan dalam pembuatan dan perawatan, kemampuan

dalam pemerasan serta aman dalam penggunaaannya.

Sedangkan alternatif 1 memiliki kekurangan diantaranya:

a. Kemampuan dalam pemerasan tidak maksimal, karena

kemungkinan terjadi slip pada pintu slider tabung tidak

kuat terhadap gaya tekan yang diberikan ulir pada ampas

kelapa selama proses penekanan sehingga proses

menjadi tidak aman.

Bab III Perancangan Dan Perhitungan III-7

Tugas Akhir Perancangan Mesin Pemeras Santan

b. Dalam proses pembuatan pun cukup lama sehingga

menjadi tidak efisien.

3.5 Perhitungan

Dalam merancang mesin pemeras santan, dilakukan

beberapa pertimbangan desain dan analisa perhitungan, dimana

hal ini bertujuan untuk menghasilkan alat yang dibutuhkan.

TS2 TS1

TP2

TPoros

TP1

Gambar 3.6 Skematik sistem kerja mesin

3.5.1 Tabung

Tempat untuk menampung ampas kelapa yang akan di

press berbentuk tabung silinder dengan saringan yang bisa

digeser berada dibawahnya. Tabung ini dapat menampung

kapasitas yang diinginkan yaitu sebanyak 2 kg. direncanakan

tabung akan dibuat dengan ukuran:

Diameter dalam = 120 mm = 0.12 m

Tebal = 2 mm = 0.002 m

Bab III Perancangan Dan Perhitungan III-8

Tugas Akhir Perancangan Mesin Pemeras Santan

Dengan tinggi tabung yang belum diketahui, dapat dicari

dengan menggunakan persamaan dan data yang sudah ada.

Diketahui : Massa = 2 kg

Tebal = 2 mm = 0.002 m

Diameter dlm = 120 mm = 0.12 m

R2 = 60 mm = 0.06 m

R1 = 62 mm = 0.062 m

ρ kelapa = 912 kg/m3

Maka : V

m=ρ

V

kgmkg

2/912 3 =

3/912

2

mkg

kgV =

V = 0.00219 m3

V = 2 π r22 . h

22.2 r

Vh

π=

)(0.06m) x 3.14 x (2

m 0.002192

3

=h

2

3

0226,0

00219,0

m

mh =

= 0,0969 m = 96,9 mm

Jadi tinggi tabung silinder yang dibutuhkan untuk wadah

kelapa parutan dalam keadaan padat minimum 96,9 mm.

Bab III Perancangan Dan Perhitungan III-9

Tugas Akhir Perancangan Mesin Pemeras Santan

2p

P

2p

3.5.2 Poros Transmisi

Dalam perancangan poros berulir tunggal ini

direncanakan:

� Putaran motor listrik, (N1) = 1420 rpm

� Putaran pada motor listrik ini direduksi dengan

perbandingan gear box 1 : 60

Maka : N2 = n1 x 1/60

60

1420rpm= = 23,7 rpm ~ 24 rpm

a. Menghitung Luas Penampang Penekanan, A

Direncanakan, D. tabung, d = 120 mm = 0,12 m

Jari–jari, r = 60 mm = 0,06 m

Maka, A = 2π r2

= 3,14 x (0,06)2 = 0,023 m

2

b. Menghitung Diameter Rata-rata Ulir, dm

Gambar 3.7 Skematik Ulir Daya

Direncanakan:

Jarak antar puncak, P = 9 mm

Diameter nominal ulir, d = 20 mm

mdd

Bab III Perancangan Dan Perhitungan III-10

Tugas Akhir Perancangan Mesin Pemeras Santan

P

Maka,

Diameter rata-rata, dm = d - 4

P

= 20 - 4

9 = 17,75 mm

c. Menghitung Kecepatan Poros

Diketahui data:

� Diameter rata-rata, dm = 17,75 mm = 0,0178 m

� Jari-jari, r = 8,875 mm = 0,0089 m

� Putaran Poros, n = 24 rpm

60

2 nπω =

60

242π= = 2,5 rad/s

Maka, vporos = ω x r

= 2,5 rad/s x 0,0089 m = 0,022 m/s

d. Menghitung Gaya untuk Memutar Ulir, Fulir

Gambar 3.8 Skematik Gaya-gaya pada Ulir Daya

rf

pF

ulirF

md.π

α

pF

N

Bab III Perancangan Dan Perhitungan III-11

Tugas Akhir Perancangan Mesin Pemeras Santan

∑ yF = 0

Fp + fr.sin - N.cos = 0

Fp + .N.sin - N.cos = 0

Fp + N ( sin - cos ) = 0

N = ααµ cossin −

− pF

∑ xF = 0

+ N.sin + fr.cos = 0

+ N sin + .N.cos = 0

+

ααµ cossin

pF sin +

ααµ cossin

pFcos = 0

-

− ααµ cossin

pFsin -

− ααµ cossin

pFcos = 0

=

− ααµ

α

cossin

sin.pF+

− ααµ

αµ

cossin

sin.pF

= ( )

+−

ααµ

αµα

cossin

cossinpF

� Menghitung sudut kemiringan ulir,

Jarak antar puncak, P = 9 mm

Diameter rata-rata, dm = 17,75 mm

Maka, sudut kemiringan ulir :

= arc tan

md

P

α α

µ α α

µ α α

ulirF− α α

ulirF− α µ α

ulirF− α µ α

ulirF− α µ α

ulirF−

ulirF

α

α

Bab III Perancangan Dan Perhitungan III-12

Tugas Akhir Perancangan Mesin Pemeras Santan

= arc tan

)75,17)(14,3(

9 = 9

o

� Gaya penekanan, Fp = 2143,5 N/m2

� Koefisien gesek, = 1,2

Maka, gaya untuk memutar ulir :

Fulir = ( )

+−

ααµ

αµα

cossin

cossinpF

= ( )

+−

oo

oo

9cos9sin2,1

9cos2,19sin5,2143

= ( )

−−

8,0

34,15,2143

= 3590,4 N

e. Menghitung Torsi, T

Gaya untuk memutar ulir, Fulir = 3590,4 N

Diameter rata-rata, dm = 17,75 mm = 0,0178 m

Maka, T = r x Fulir

= 2

mdx Fulir

= 2

0178,0x 3590,4

= 31,95 Nm

f. Menghitung Daya untuk Memutar Ulir, Pulir

Torsi, T = 31,95 Nm

Putaran, n = 24 rpm

µ

α

Bab III Perancangan Dan Perhitungan III-13

Tugas Akhir Perancangan Mesin Pemeras Santan

Maka, Pulir = T x ω

= 31,95 x 2,5

= 79,86 watt

g. Menghitung Diameter Poros Minimum

Direncanakan:

� Daya motor, P = 79,86 watt = 0,0799 kw

� Putaran Poros, n = 24 rpm

� Diameter Poros, d = 20

� Faktor Koreksi, Fc = 1

Tabel 3.2 Faktor Koreksi Pembebanan

Faktor koreksi pembebanan Kt

Beban dikenakan secara halus 1,0

Terjadi sedikit kejutan 1,0-1,5

Beban dikenakan dengan kejutan 1,5-3,0

Maka, daya rencana, Pd = Fc x P = 1 x 0,0799 = 0,0799 kw

Momen torsi, (T) = 9.74 X 105

n

Pd

= 9.74 X 105

24

0799.0

= 3242,6 kg.mm

Material poros yang digunakan adalah baja paduan jenis S50C,

Bσ = 62 kg/mm2

a. Sf1 = 6.0, untuk material S-C baja paduan

Bab III Perancangan Dan Perhitungan III-14

Tugas Akhir Perancangan Mesin Pemeras Santan

b. Sf2 = 2.0, untuk pengaruh kekasaran permukaan dan alur

pasak.

Tabel 3.3 Pembebanan Lentur

Faktor perkiraan terjadi lenturan Cb

Tidak terjadi pembebanan lentur 1,0

Terjadi pembebanan lentur 1,2-2,3

Karena diameter minimum hasil perhitungan 18,56 mm

sedangkan diameter poros yang akan dipakai adalah 20 mm

sehinggga poros sangat aman.

3.5.3 Sistem Transmisi Daya

� Sistem Transmisi Rantai Sproket

N = 1420 rpm (dari motor)

Direduksi gearbox dengan perbandingan 1:60

N1 = 60

rpm 1420= 23,7 rpm ~ 24 rpm

Karena putaran keluaran gear box (n1) dengan putaran

poros ulir (n2) yang diinginkan sama maka : n1 = n2

2

21

/17,50.26.0

62 mmkg

SS ff

Ba =

×=

×=

στ

mmd

xxxd

xTxCxKd

s

s

Bt

a

s

56.18

6,32422117,5

1,5

1,5

3/1

3/1

=

=

=

τ

Bab III Perancangan Dan Perhitungan III-15

Tugas Akhir Perancangan Mesin Pemeras Santan

� Menghitung Daya Desain (Pd)

Pd = daya penggerak x faktor servis

= 0,5 Hp x 1,3 (table 7)

= 0,65 Hp

� Menghitung Rasio Putaran (i)

outputputaran

inputputarani

=

= rpm 24

rpm 24 = 1

� Menentukan Jenis Rantai

a. Putaran input (n) = 24 rpm

b. Daya desain, Pd = 0,65 HP

c. No rantai : 60 , pitch= 4

3 in (tabel 8)

d. Jumlah untaian : 1

e. jumlah gigi sprocket, (N1) = 17 gigi

karena diameter sprocket 1 dan sprocket 2 sama maka

jumlah gigi sprocket 1 sama dengan gigi sprocket 2.

N1 = N2

� Menghitung Putaran Output Aktual

a. Jumlah gigi sprocket kecil, N1 = 17 gigi

b. Jumlah gigi sprocket besar, N2 = 17 gigi

c. Putaran input, n1 = 24 rpm

Maka ;

Putaran output, n2 = 24 x 17

17

= 24 rpm

Bab III Perancangan Dan Perhitungan III-16

Tugas Akhir Perancangan Mesin Pemeras Santan

� Menghitung Diameter Pitch Sproket

a. Pitch = 0,75 in

b. Jumlah gigi sproket 1 dan 2 = 17 gigi

c. Diameter pitch sproket 1 dan 2

)17/180(

75,00

SinD =

= 4,08 in = 103,6 mm

� Menghitung Jarak Pusat Sproket Nominal (C)

Disarankan antara 30 – 50 pitch

Pitch = 0,75

Dipilih C = 40 pitch

C = 40 x 0, 75

= 30 in

� Menghitung Panjang Rantai (dalam pitch)

a. Jumlah gigi sprocket 1, N1 = 17 gigi

b. Jumlah gigi sprocket 2, N2 = 17 gigi

c. Jarak antar pusat sprocket, C = 40 pitch

L = 2 (40) + )2

1717(

++ )

140. 4

17)(17(

2

2

π

+

= 80 + 17 = 97 pitch

� Menghitung Jarak Antar Pusat Sproket Aktual

a. Jumlah gigi sprocket 1, N1 = 17 gigi

b. Jumlah gigi sprocket 2, N2 = 17 gigi

c. Panjang rantai, L = 97 pitch

Cs = 4

1 ( )

+−

+−+

+−

140.4

17178

2

171797

2

171797

2

22

π

Bab III Perancangan Dan Perhitungan III-17

Tugas Akhir Perancangan Mesin Pemeras Santan

= 4

1 [ ]64001797 +−

= 4

1 [ ]8080 +

= 40 pitch : 1,33

= 30,075 in

� Sistem Transmisi Sabuk Puli

� Data Perancangan

Daya motor (p) = 0,5 Hp

Put. motor (n) = 1420 rpm

Rasio putaran (i) = 1

� Menghitung Daya Desain (Pd)

Faktor servis (FS) = 1,2 (tabel 1)

Pd = P x Fs

= 0,5 Hp x 1,2 = 0,6 Hp

� Pemilihan Jenis Sabuk

Put input, n1 = 1420 rpm

Daya, Pd = 0,6 Hp

Dipilih jenis sabuk A (tabel 2)

� Diameter Puli Motor dan Gearbox

Rasio putaran, I =1

D puli motor, D1= 3 in (tabel 3)

D gearbox, D2 = i x D1

= 1 x 3 in = 3 in

= 76,2 mm

Bab III Perancangan Dan Perhitungan III-18

Tugas Akhir Perancangan Mesin Pemeras Santan

� Menghitung Panjang Sabuk

Diameter puli 1, D1 = 3 in

Diameter puli 2, D2 = 3 in

Jarak Antar Pusat Puli (C)

C D2 < C < 3 (D1+D2)

3 < C < 18 = 13 in

Panjang Sabuk (L):

L = 2C + 2

π(D1+D2)

= 2 (13) + 2

14,3(3+3)

= 35,42 in

� Menentukan Jenis Sabuk Standar

Jenis Sabuk (Dari hasil diatas) = Sabuk A (Tabel 2)

Panjang Sabuk, L = 35,42 in

Jenis Sabuk Standar = Sabuk A. 35 (Tabel 4)

� Menghitung Jarak Antar Pusat Puli Aktual

Panjang Sabuk Standar, L = 35,42 in

Diameter Puli 1, D1 = 3 in

Diameter Puli 2, D2 = 3 in

( )( )

2

2

2

2121

−++−

=L

DDDDL

Cs

π

( )( )

2

42,35

3333

242,35

2

−++−

=

π

= 13 in = 330,2 mm

Bab III Perancangan Dan Perhitungan III-19

Tugas Akhir Perancangan Mesin Pemeras Santan

� Menghitung Kecepatan Sabuk

Diameter Puli 1, D1= 3 in

Put. Motor, N= 1420 rpm

v = 12

nxDxπ

= 12

1420 3 14,3 xx

= 1099 ft/menit

� Menentukan Nilai Daya (Ps) Untuk Satu Sabuk

Diameter Puli 1, D1 = 3 in

Kecepatan Sabuk, V = 1099 ft/menit

Nilai Daya, PS = 0,5 HP (tabel 5)

� Menghitung Faktor Koreksi Sudut Kontak Puli

Diameter Puli 1, D1= 3 in

Diameter Puli 2, D2= 3 in

Jarak Antar Pusat Puli Aktual, Cs= 13 in

Sudut,

sC

DD 60)(180 12 −

−=θ

13

60)33(180

−−= = 180

0

Cθ = 1,00 (Tabel 6)

⇒ Torsi pada sproket

Diketahui data:

TS1 = Torsi akibat sproket 1

D = 103,6 mm =0,104 m

R = 51,8 mm = 0,052 m

Bab III Perancangan Dan Perhitungan III-20

Tugas Akhir Perancangan Mesin Pemeras Santan

ρ baja = 7800 kg/m3

tebal (t) = 15 mm = 0,015 m

� Tawal = I x α

Momen inersia pada sproket:

� I = 2

1m r

2 dimana, I = Inersia sproket

M = Massa sproket

⇒ M = ρ . V

= ρ x (2π r2.t)

= 7800 kg/m3 x [2π(0,052)

2(0.01)]m

= 1,3 kg

� I = 2

1 x 1,3 kg x (0,052)

2m

= 0,00176 kg m2

Percepatan sudut pada sproket:

⇒ α = t

ω dimana: α =percepatan sudut

t = 1,5 detik (asumsi)

ω = kec.sudut

ω = 60

.2 nπ=

60

1420.2 rpmπ= 148,6 rad/s

⇒ α = det5,1

/6,148 srad

= 99.07 rad/s2

⇒ TS1 = I x α

= 0,00176 kg/m3 x 99,07 rad/s

2

Bab III Perancangan Dan Perhitungan III-21

Tugas Akhir Perancangan Mesin Pemeras Santan

= 0,17 Nm

Maka, daya untuk memutar sproket 1 adalah:

Ps1 = Ts1 x ω

= 0,17 x 148,6 = 25,3 watt

Karena diameter sprocket 1 (D1) dan sprocket 2 (D2)

adalah sama. Maka torsi yang terjadi pada sprocket 1 (TS1) dan

sprocket 2 (TS2) juga sama, dengan perbandingan 1:1.

Jadi : D1 = D2

PS1 = PS2 = 25,3 watt

⇒ Torsi pada puli

Diketahui data:

D1 = 76,2 mm = 0,076 m

R = 38,1 mm = 0,038 m

ρ baja = 7800 kg/m3

n = 1420 rpm

t = 20 mm = 0,02 m (asumsi)

� TP1 = l x α dimana : TP1 = Torsi pada puli 1

I = inersia puli 1

α = percepatan sudut

ω = kecepatan sudut

Percepatan sudut pada puli:

� α= t

ω dimana; t (waktu) = 2 detik (asumsi)

� ω = 60

.2 nπ=

60

1420.2 rpmπ= 148,6 rad/s

Bab III Perancangan Dan Perhitungan III-22

Tugas Akhir Perancangan Mesin Pemeras Santan

� α = t

ω

= det5,1

/6,148 srad= 99,07 rad/s

2

Momen inersia pada puli:

� I = 2

1. m . r

2 dimana: massa puli

� M = ρ . V

= ρ x ( 2 π.r2 . t)

= 7800 kg/m3 x (2π (0,038)

2.0,02)m

= 1,4 kg

� I = 2

1. m. r

2

= 2

1 x 1,4 kg x ( 0,038 m)

2 = 0,001 kg/m

2

Jadi, torsi yang terjadi pada puli 1 adalah:

� TP1 = I x α

= 0,001 kg/m2 x 99,07 rad/s

2 = 0,099 Nm

Maka, daya untuk memutar puli 1 adalah :

� PP1 = TP1 x ω

= 0,099 x 148,6 = 14,7 watt

Karena diameter puli 1 (D1) sama dengan diameter puli

2 (D2), maka harga torsi pada puli 1 (TP1) dan puli (TP2) juga sama

dengan perbandingan 1 : 1

D1=D2

PP1 =PP2 = 14,7 watt

Bab III Perancangan Dan Perhitungan III-23

Tugas Akhir Perancangan Mesin Pemeras Santan

3.5.4 Motor Listrik

Diketahui data:

- Daya pada ulir, (Pulir) = 79,86 watt

- Daya pada sproket 1, (PS1) = 25,3 watt

- Daya pada sproket 2, (PS2) = 25,3 watt

- Daya pada puli 1, (PP1) = 14,7 watt

- Daya pada puli 2, (PP2) = 14,7 watt

Untuk menghitung daya motor:

Ptotal = Pulir + PS1 + PS2 + PP1 + PP2

= (79,86 +25,3 +25,3 +14,7 +14,7) watt

= 159,86 watt

= 746

watt159,86

= 0,22 hp ~ 0,5 hp

Karena dipasaran tidak ada motor listrik dengan daya

0,22 hp, maka untuk amannya dipakai motor listrik dengan daya

sebesar 0,5 hp.

3.6 Perancangan Komponen

Perancangan komponen mesin meliputi perancangan

komponen-komponen yang berhubungan dengan mekanisme

gerak, kapasitas, struktur dan fungsional.

1. Tabung dan Saringan

Pemilihan material untuk tabung dan saringan yang akan

digunakan pada alat ini adalah menggunakan stainless steel.

Dimensi tabung ini berdiameter dalam 120 mm, berdiameter luar

124 mm dan tinggi 350 mm. Proses pembuatan tabung ini

Bab III Perancangan Dan Perhitungan III-24

Tugas Akhir Perancangan Mesin Pemeras Santan

menggunakan proses pemotongan dan pemesinan. Tabung ini

berfungsi sebagai tempat menampung kelapa parut yang akan

diperas.

Gambar 3.9 Tabung dan Saringan

2. Poros Ulir dan Pelat Penekan

Pemilihan bahan poros yang akan digunakan pada alat

ini menggunakan material baja. Dimensi poros berdiameter 20

mm dan panjang 550 mm. Proses pembuatan poros

menggunakan proses pengukuran, pemotongan dan pemesinan.

Poros ini berfungsi untuk mendorong penekan ketika proses

pemerasan.

Gambar 3.10 Poros ulir daya

Material yang digunakan penekan adalah stainless steel,

karena penekan ini kontak langsung dengan ampas kelapa.

Penekan ini memiliki dimensi ketebalan sebesar 5 mm dan

berdiameter 120 mm. Proses pembuatan pelat penekan ini

Bab III Perancangan Dan Perhitungan III-25

Tugas Akhir Perancangan Mesin Pemeras Santan

menggunakan proses bubut, pengelasan dan gerinda. Pelat

penekan ini berfungsi untuk menekan kelapa parut, sehingga

kelapa parut tersebut mengeluarkan air santan.

Gambar 3.11 Pelat penekan

3. Rangka Mesin

Material untuk kerangka ini terbuat dari baja ST 37

dengan lebar 40 mm dan tebal 2 mm. Kerangka mesin

mempunyai dimensi panjang 500 mm, lebar 400 mm dan tinggi

800 mm. Proses pembuatan kerangka mesin ini menggunakan

proses pemotongan dan pengelasan.

Gambar 3.12 Kerangka mesin

4. Saluran Masuk

Material untuk saluran masuk yang akan digunakan pada

alat ini adalah menggunakan stainless steel, dengan dimensi

panjang 245 mm, lebar 110 mm dan tinggi 115 mm. Proses

Bab III Perancangan Dan Perhitungan III-26

Tugas Akhir Perancangan Mesin Pemeras Santan

pembuatannya menggunakan proses tekuk, pemotongan dan

pengelasan. Berfungsi sebagai saluran untuk memasukkan

kelapa parut kedalam tabung silinder.

Gambar 3.13 Saluran masuk

5. Saluran Keluar

Material untuk saluran keluar yang akan digunakan pada

alat ini adalah menggunakan stainless steel, dengan dimensi

panjang 302 mm, lebar 130 mm dan tinggi 120 mm. Proses

pembuatannya menggunakan proses tekuk, pemotongan dan

pengelasan. Berfungsi sebagai saluran keluar air santan dan

pembuangan ampas kelapa sisa dari pemerasan.

Gambar 3.14 Saluran keluar

6. Dudukan Otomatis

Material yang digunakan untuk membuat dudukan

otomatis yang akan digunakan pada alat ini adalah menggunakan

Bab III Perancangan Dan Perhitungan III-27

Tugas Akhir Perancangan Mesin Pemeras Santan

baja ST 37. Dengan dimensi panjang 135 mm, lebar 40 mm dan

tinggi 500 mm. Proses pembuatannya menggunakan proses

pemotongan dan pengelasan. Berfungsi sebagai tempat

menempelnya tombol otomatis.

Gambar 3.15 Dudukan otomatis

3.7 Ketersediaan Komponen

Beberapa komponen yang tersedia dipasaran antara lain :

- Motor listrik 0,5 Hp

- Puli

- Sproket

- Baut dan mur

- Sabuk V-belt

- Rantai

- Gearbox

- Tombol otomatis

3.8 Assembling Komponen

Assembling adalah proses penggabungan komponen-

komponen mesin sesuai dengan letak dan fungsinya, sehingga

Bab III Perancangan Dan Perhitungan III-28

Tugas Akhir Perancangan Mesin Pemeras Santan

dihasilkan suatu bentuk mesin yang sesungguhnya dari mesin

yang dirancang.

Gambar 3.16 Assembling komponnen mesin

3.9 Perhitungan Biaya Komponen

Dibawah ini merupakan daftar nama komponen-

komponen beserta harganya yang digunakan pada mesin

pemeras santan kelapa setelah survei dipasaran.

Tabel 3.4 Perkiraan biaya komponen

No Nama barang Jumlah Harga

1 Motor listrik 1 Rp. 350.000

2 Gear box 1:60 1 Rp. 325.000

3 V-belt 1 Rp. 36.000

4 Puli 2 Rp. 60.000

5 Rantai 1 Rp. 45.000

Bab III Perancangan Dan Perhitungan III-29

Tugas Akhir Perancangan Mesin Pemeras Santan

6 Sproket 2 Rp. 70.000

7 Ulir daya 1 Rp. 170.000

8 Baja Profil siku Rp. 350.000

9 Stainless steel Rp. 650.000

10 Pelat casing Rp. 65.000

11 Baut dan mur, sekrup Rp. 25.000

12 Kabel 7m Rp. 35.000

13 Otomatis 2 Rp. 54.000

14 Straker 1 Rp. 5.000

15 Saklar on/off 1 Rp. 20.000

Jumlah Rp 2.260.000