PROJECT

MECHANICAL CONSTRUCTION DESIGN“Belt Conveyor”

Kelompok : II

Hariyono (1007113536)DickyIkhwandiTaufikHidayatIkhlashSyukran

STUDY PROGRAM S1 MECHANICAL ENGINEERING

FACULTY OF ENGINEERING

UNIVERSITY OF RIAU

2013

KATA PENGANTAR

Dengan mengucapkan puji syukur atas kehadiran Tuhan Yang MahaEsa, atas segala kebesaran dan limpahan nikmat yang diberikan-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan makalah yang mengenai “Perancangan Konstruksi Mesin”.

Adapun penulisan laporan ini untuk mengetahui perancangan belt covenyor, prinsip kerja belt conveyor, berserta perhitungan belt conveyor, pengolahan data serta analisis dan kesimpulan setelah melakukan perancangan conveyor.

Dalam penyusunan makalah ini, penulis menyadari pengetahuan dan pengalaman penulis masih terbatas. Oleh karena itu, penulis sangat mengharapkan adanya kritik dan saran bagi pembaca dan pihak lainnya agar makalah ini lebih baik.

Adapun penulis mengucapkan terima kasih kepada para pembaca, semoga makalah ini dapat berguna bagi kita semua.

Pekanbaru, 21 Maret 2013

Penulis

DAFTAR ISI

DAFTAR GAMBAR

DAFTAR TABEL

DAFTAR SIMBOL

BAB I PENDAHULUAN

1.1 LatarBelakang

Belt conveyor digunakan pada berbagai industri sebagai transportasi berbagai material dalam lingkungan industri tersebut. Material yang diangkut mulai dari raw material hingga hasil produksi, termasuk memindahkan material antar work stasion. Dengan menggunakan belt conveyor dapat menghemat biaya produksi serta meningkatkan laju produksi.

Di dalam makalah ini, penulis ingin merancang suatu sistem konveyor yang akan digunakan untuk mentransfer semen dari stockpile menuju kapal pengangkut yang berjarak 250m dengan kapasitas 2000 ton per jam.

Sistem konveyor adalah suatu cara memindahkan, memproses, dan membawa semen dari stockpile menuju alat transportasi, untuk mendistribusikan semen dengan waktu yang relatif lebih cepat meskipun dari tempat jauh.

1.2 Tujuan

Karena suatu perancangan konstruksi mesin haruslah benar-benar akurat atau teliti, maka khusus dalam perancangan konstruksi mesin ini terdapat beberapa tujuan yang hendak dicapai, antara lain :

a. Dapat merancang belt conveyor berdasarkan buku pegangan.b. Dapat mengetahui cara kerja belt conveyor.c. Dapat menggambarkan belt conveyor dengan AutoCAD.

1.3 Manfaat

Ada pun manfaat yang didapatkan mahasiswa dalam tugas Perancangan Konstruksi Mesin ini adalah sebagai berikut :

a. Mahasiswa dapat merancang belt conveyor dengan tepat.b. Mahasiswa dapat melakukan perancangan menggunakan tahap-tahap

yang baik.c. Mahasiswa mampu menerapkan ilmu perancangan secara baik, aman, dan

handal serta hasil rancangan disesuaikan dengan standar.d. Mengembangkan ilmu yang dipelajari agar dapat di terapkan dalam

keahlian.

1.4 Batasan Masalah

Dalam melakukan perancangan (design) kali ini, penulis merancang Belt Conveyor. Hal-hal yang dibahas adalah perhitungan kecepatan, berat material,

pemilihan idler, tegangan dan daya belt, daya motor, kekuatan pin pada rantai, dan tegangan pada pin rantai.

1.5 Sistematika Penulisan

Dalam penulisan Perancangan Konstruksi Mesin disajikan dalam bentuk Bab per Bab yang kemudian diuraikan dalam sub Bab. Adapun Bab-Bab yang ada secara garis besar adalah sebagai berikut :

BAB I : PENDAHULUAN Berisi tentang latar belakang, tujuan, manfaat, batasan masalah dan sistematika penulisan.

BAB II : TEORI DASARBerisi tentang konstruksi belt conveyor, profil conveyor, metode discharger belt conveyor, karakteristik material angkut, kecepatan belt, daya belt, pemilihan pulley, pemilihan belt, pemilihan idler dan teknik splice.

BAB III : METODOLOGIBerisi flow chart perencanaan dan perhitungan perencanaan konstruksi meliputi perencanaan belt conveyor dan pemilihan materialnya.

BAB IV : ANALISISBerisi tentang menganalisis hasil perhitungan yang telah dilakukan pada bab sebelumnya.

BAB V : KESIMPULAN DAN SARANBerisi tentang kesimpulan hasil perencanaan konstruksi dan saran.

BAB II TEORI DASAR

2.1 Konstruksi Belt Conveyor

BAB III METODOLOGI

3.1 Flow Chart 3.2 Data Informasi Awal Perancangan

Spesikasi awal yang ditetapkan oleh perancang-Kapasitas yang diinginkan : 2000 ton/jamLokasi dan temperatur-Lokasi : Outdoor-Temperatur : 23oC-37oC-Jarak stockpile ke pelabuhan : 200mSpesifikasi material angkut (lihat table 2-3, hal 10)-Nama : Cement, Porland-Massa Jenis : 1,50 t/m3

-Sudut repose : 30o

-Sudut surcharge : 25o

-Inklinasi maksimum : 20o

3.3 Kecepatan Belt

Diketahui :Lebar Belt : 1200 mmA (area cross-section) : 0,17242 m2 (lihat tabel 2-5, hal 12)Angle of Surcharge : 25o

Through Angle : 30o

Q ( kapasitas) : 2000 t/h

Q=60. A . v . γ

v= QA . γ .60

= 20000,17 .1,50 . 60

=130,72 mmin

≈ 2,18 ms

3.4 Berat Material Dan Belt

3.4.1 Berat Material (Wm)

W m=1000 xQ60 x v

=1000 x200060 x130,72

W m=254,998 kgm

=170,85 lbft

3.4.2. Berat Belt (Wb)

W b=26 kgm

=17,42 lbft

3.5 Pemilihan Idler

Berdasarkan bab 2.11, pemilihan idler untuk lebar belt 1200 mm, adalah :

3.5.1 Carrying Idler

d = 139 mm (tabel 2-18, hal 31)Si = 1,2 m (tabel 2-14, hal 13)

W 1=1000 xQ

60 x vX 2

3X Si=

1000 X 200060 X 130,72

X 23

X 1,2=203,998 kg=204 k g

W 2=W b X 13

X Si=26 x 13

x1,2=10,4 kg

W 3=6,6 x3=19,8 kg (tabel 2-16)

W C=W 1+W 2+W 3

2=204+10,4+19,8

2=117,1 k g

n=1000 . vπ .d

=1000 x 130,723,14 .139

=299,50 rpm

Bearing dipilih No 6205 dengan C = 1.120 kg (tabel 2-15, hal 30)

Lah=500. a1 . a2. a3 .( 33,3n ) .( C

W )3

¿500.1 .3 . 1.( 33,3299,50 ) .( 1.120

117,1 )3

=145.922,43 h

Conveyor beroperasi 16 jam/hari dan 1 tahun = 355 hariUmur bearing Lah/(16 x 355) = 25,69 tahun

3.5.2 Return Idler

d = 139 mm (tabel 2-18,hal 31)Si= 2,4 m (tabel 2-18,hal 31)W3=16,1 kg (tabel 2-16)

W R=(W b X Si )+W 3

2=

(26 X 2,4 )+16,12

=39,25

Bearing yang dipilih 6205 dengan C=1.120 kg (tabel 2-15)

Lah=500. a1 . a2. a3 .( 33,3n ) .( C

W )3

¿500.1 .3.1 .( 33,3299,50 ) .( 1.120

39,25 )3

=3.875 .018,24 h

Conveyor beroperasi 16 jam/hari dan 1 tahun = 355 hariUmur bearing Lah/(16 x 355) = 682,22 tahun

3.6 Perhitungan Tegangan Dan Daya Belt

Profil perancangan konveyor Barge Loading seperti yang ditunjukkan pada gambar 3-1 di bawah ini.

3.6.1 Data Yang Diketahui

B = Lebar Belt = 1200 mm = 48 inWb = Berat Belt = 26 kg/m = 17,42 lbs/ftWm = Berat material = 254,998 kg/m = 170,85 lbs/ftSi = Jarak antar idler untuk carrying run = 1,2 m = 3,94 ft Jarak antar idler untuk return run = 2,4 m = 7,88 ftL = panjang conveyor = 200 m = 656,20 ftH = Ketinggian vertical = 20 m = 65,62 ftδ = sudut kemitringan = 20o

v = Kecepatan conveyor = 130,72 m/min = 428,89 fpmQ = Kapasitas coveyor = 2000 tphθ = Wrap drive pulley = 210o (tabel 2-11)Cw = Faktor wrap untuk lagged pulley = 0,38 (tabel 2-11)

3.6.2 Faktor Kt (faktor koreksi temperature lingkungan)

T = 23oC - 37oC = 44,78oF – 52,56oFKt = 1 ( lihat bab 2.8.2, gbr 2-6, hal 14)

3.6.3 Faktor Kx (faktor gesekan idler)

Diameter roller = 139 mm = 5,5 inchDengan interpolasi,5,5−56−5

=A1−1,81,5−1,8

→ A1=1,65

K x=0,00068 (W b+W m )+A i

Si

K x=0,00068 (17,42+170,85 )+ 1,653,94

=0,547 lbsft

3.6.4 Faktor Ky (factor perhitungan gaya belt dan beban flexure pada idler)

Untuk L = 656,20 ftW = Wb + Wm = 17,42 lbs/ft + 170,85 lbs/ft = 188,27 lbs/ft

Berdasarkan tabel 2-7 hal 15, Ky terletak antara 600 ft dan 800 ftUntuk 600 ft Wb + Wm terletak antara 150– 200 lbs/ft dengan nilai Ky = 0,035Untuk 800 ft Wb + Wm terletak antara 150– 200 lbs/ft Dengan interpolasi,188,27−150

200−150=

K y−0,0340,035−0,034

→ K y=0,0347654

Jadi, interpolasi terakhir untuk L = 656,20 ft di dapat656,20−600

800−600=

K y−0,0350,0347654−0,035

→ K y=0,034 9340

3.6.5 Tegangan Efektif

Te = Tx + Tyc + Tyr + Tym + Tm + Tp + Tam + Tac (lbs)

Tahanan akibat gesekan pada idler (lbs)Tx = L x Kx x Kt

Tx = 656,20 x 0,547 x 1Tx = 358,94 lbs

Tahanan belt flexure pada carrying idler (lbs)Tyc = L x Ky x Wb x Kt

Tyc = 656,20 x 0,0349340 x 17,42 x 1Tyc = 399,33 lbs

Tahanan belt flexure pada return idler (lbs)Tyr = L x 0,015 x Wb x Kt

Tyr = 656,20 x 0,015 x 17,42 x 1Tyr = 171,47 lbs

Tahanan material flexure (lbs)Tym = L x Ky x Wm

Tym = 656,20 x 0,0349340 x 170,85Tym = 3.916,51 lbs

Tahanan material lift (+) atau lower (-) (lbs)Tm = ± H x Wm

Tm = ± 65,62 x 170,85Tm = ± 11.211,18 lbs

Tahanan pulley (lbs)Tp = ((Nts x Pt) + (Nss x Pt)) x 0,445Tp = ((4 x 200)) + (5 x 150)) x 0,445Tp = 689,75 lbs

Tahanan percepatan material (lbs)Tam = 2,8755 x 10-4 x Q x (v ± v0)Tam = 2,8755 x 10-4 x 2000 x (428,89 ± 0)Tam = 246,66 lbs

Tahanan dari aksesoris (lbs)Tac = Tbc + Tpc

Tahanan plowsTbc = 5 x BTbc = 5 x 48 = 240 lbsTahanan dari peralatan belt-cleaning/scraperTpc = n x 3 x BTpc = 5 x 3 x 48 = 720 lbsTac = 240 + 720 = 960 lbs

Maka, Te = 358,94 + 399,33 + 171,47 + 3.916,51 + 11.211,18 + 689,75 + 246,66 + 960 (lbs)Te = 17.953,84 lbs

3.6.6 Perhitungan Daya Motor

Daya yang dibutuhkan belt conveyor yang memiliki tegangan efektif, Te pada drive pulley adalah :

P=T e x v33000

( hp )

P=17.953,84 x 428,8933000

(hp )

P = 233,34 hpP = 174,07 kW