plastic crusher machine

EKA ARI YULIANTI 6608040006

BAB1 PENDAHULUANPLASTIC CRUSHER MACHINE

Devinisi: Plastic Crusher Machine merupakan mesin yang digunakan untuk mengolah atau mencacah benda berbahan plastik untuk menjadi bahan yang siap digunakan sebagai bahan pembuat bijih plastik. Bahan: Yang bisa dicacah oleh mesin ini adalah botol plastik, botol air mineral, karung, kantung kresek, dsb Dimensi dan Spesifikasi: Tipe Merk Kapasitas Power Dimensi mesin : PLT 50 : Agrowido :50kg/Jam : 8 HP : 900 x 800 x 1150 mm

1


Cutting size Bahan Pisau:

: 10 mm : plat mild steel

Tipe pisau potong memiliki konstruksi yang sedikit berbeda, bekerja dengan system potong rotasi yang cukup tinggi, biasa digunakan untuk menghancurkan segala jenis material yang terbuat dari bahan plastic menjadi serpihan dengan ukuran sekitar 10 mm2. Ada tiga macam jenis pisau yang biasa digunakan yaitu: 1. Flat blade 2. Claw blade (P) 3. Modify blade (M)

Pisau yang digunakan untuk plastic crusher machine kali ini yaitu claw blade (P)

2


BAB 2 PERHITUNGAN DAYA PERHITUNGAN DAYA Pada catalog mesin telah diketahui bahwa daya motor penggerak adalah 8 HP, maka akan dilakukan langkah sebagai berikut: 1. Perhitungan Daya Penggerak Pisau P = Pm / Dimana: P Pm Maka: P = 8HP / 0,8 = 6,40 HP = 4,71 Kw = daya penggerak pisau = daya motor = 8HP =6,40 Kw = efisiensi = 0,8

2. Perhitungan Berat Pisau W = P/(v x 9,81/736) Dimana: W P Pm v 1kg 1HP N D Maka: W = 6,40 HP/(14,13 x 9,81/736) = 34 kg = berat pisau = daya penggerak pisau = 6,40 HP = 4,71 Kw = daya motor = 8HP =6,40 Kw = kecepatan pisau = (3,14 x 0,3m x 900rpm)/60 = 14,13 m/det

= 9,81 N = 736 Watt = 800 rpm = 0,3m

3


3. Perhitungan Diameter Poros Pisau Pd = P x fc Dimana: Pd P Fc Maka: Pd = 4,71 Kw x 1,2 = 5,66 kW = daya rencana = 4,71 Kw = daya penggerak pisau = factor koreksi

a. Diameter Poros Akibat Torsi T = 9,74 x 105 x Pd/n Dimana: T = momen puntir (Kg.mm) n = 800 rpm Maka: T = 9,74 x 105 x 5,66kW/ 900rpm = 6120,51 kg.mm Material: mild steel S45C, memiliki kekuatan tarik sebesar 58 kg/mm2 Teg ijin(a ) = b / ( Sf1 x Sf2 ) Dimana : Sf1 Sf2 Maka: Teg ijin(a ) = 58 kg/mm2 / ( 6 x 2 ) = 4,83 kg/mm2 d = [5,1 x T x Kt x Cb/ a]1/3 Dimana :T Kt Cb Maka: d = [5,1 x 6120,51 kg.mm x 1,3 x 1,5 / 4,83 kg/mm2] 1/3 = 23,27 mm = momen puntir = 6120,51 kg.mm = 1,3 (sedikit kejutan) = 1,5 (beban bending belum ditentukan) =6 =2

4


b. Diameter Poros Akibat Torsi dan Bending Momen Volum (V) = A x L Dimana : A = luas penampang x 3,14 x 23,272 = 424,91 mm2 L = 500 mm Maka: Volum (V) = 424,91 mm2 x 500mm = 254947,91 mm3

Berat poros (W)

= V x massa jenis = 254947,91 x 7850 / 109 = 2,00 kg

Bending momen (M)= W x L/8 = 2 kg x 600 mm /8 = 150,10 kg.mm d [(5,1/a) x (Km.M2 + Kt. T2)0,5]1/3 Dimana: Km = 2 (tumbukan ringan) Kt Maka: d [(4,83 / 4,83) x (2 x 150,10 kg.mm2 + 1,3 x 6120,51 kg.mm2)0,5]1/3 d 19,46 mm = 4,1 (T) = 4,1 x (6120,51 kg.mm)1/4 = 36,26 mm Jadi, diameter poros minimal adalah 36,32 mm = 1,3 (sedikit kejutan

d maka: d

5


4. Penentuan Diameter Pulley n1 / n2 =d1 / d2 dimana: n1 = putaran poros penggerak d1 = diameter puli penggerak Maka: d2 = (2200 x 100) / 900 = 245 mm = 2200 rpm n2 = putaran poros yang digerakkan = 900 rpm = 100 mm d2 = diameter puli yang digerakkan = ? mm

5. Panjang V-Belt L = 2 x C + / 2 x ( d2 + d1) + (d2 - d1) / 4 x C Dimana: L d1 d2 C Maka: L = 2 x 578 mm + 3,14 / 2 x ( 245 mm + 100 mm ) + ( 275 mm 100 mm ) / = panjang V-Belt = diameter puli penggerak ? mm 100 mm 245 mm 578 mm

= diameter puli yang digerakkan = jarak center 2 pulley

4 x 578 mm = 1156 mm

6. Perhitungan pasak Gaya = torsi / jari jari poros Dimana : torsi Jarijari poros = 6120,51 kg.mm = 18,13 mm

Maka: Gaya = 6120,51 / 18,13 = 137,88 kg Tegangan ijin Luas bidang geser = 4,83 kg/mm2 = gaya / tegangan ijin

6


= 137,88 kg / 4,83 kg/mm2 = 28,53 mm2

Jika dipilih lebar bantalan Maka panjang pasak

= 5,6 mm = 10 mm

h (tebal) = Gaya / (I x Pa) = 268,03 / (10 x 8) = 1,72 mm

7. Perhitungan bantalan (bearing) d ( 5,1 x W x L / a )1/3 dimana : W = beban yang ditumpu bearing adalah 18 kg L = panjang bearing adalah 35 mm a = tegangan ijin material adalah 4,83 kg / mm2 maka: d ( 5,1 x 18 x 35 / 4.83 )1/3 d 570,207 mm (minimal)

7


BAB3 PERHITUNGAN KONSTRUKSI

PERHITUNGAN KONSTRUKSI SECARA MANUAL

8


PERHITUNGAN 1 Konstruksi pada pehitungan 1 ini merupakan profil C dengan material mild steel Ukuran/ dimensi:

50 x 100 x 5 mm dengan panjang (l) 400mm (lihat pada gambar)

Pembebanan:

Pembebbanan yang terjadi (q) : beban motor = 50kg (pembebanan merata)

1. Perhitungan inersia I1 = 1/12 x l x b3 = 1/12 x 5 x 503 = 625000/12 = 52083,333 mm4 I2 = 1/12 x l x b3 = 1/12 x 90 x 53 = 11250/ 12 = 937,5 mm4

9


Itotal = I1 + I2 = 52083,333 mm4+ 937,5 mm4 = 105104,166 mm4 2. Perhitungan tegangan ijin Material = mild steel / S45 C AISI 104 D Kuat tarik = 58 kg / m2 Sf1 Sf2 i =6 =2 = y/sf = 58/12 = 4,833 kg /mm2

3. Perhitungan tegangan yang terjadi L = 400 mm = 0,4 m W = 37,6 cm3 = 37600 mm3

q

= uniform load ( N/m, N/mm, lb/in ) = q beban motor = berat motor x panjang x 10 x koefisien kejut = 50 x 0,4 x 10 x 1,4 = 280 N/m = 0,28 N/mm

Mmax = (q x l2)/8 = (0,28 x 4002) / 8 = 5600 Nmm

10


a

= Mmax / W = 5600 / 37600 = 0,15 N/ mm2 = 1,5 kg/mm2

Memenuhi, Karena i>> a , namun terlalu jauh, maka dilakukan modifikasi terhadap profil dengan memperkecil profil menjadi: Ukuran dimensi W a =75 x 40 x 5 mm = 20,08 cm4 = 20080 mm4 = Mmax / W = 5600 / 20080 = 0,28 N/ mm2 = 2,8 kg/mm2

4. Perhitungan defleksi yang terjadi Telah diketahui bahwa: L = 400mm = 0,4 m I q = 105104,166 mm4 =280 N/m = 0,28 N/mm E = 200000

Defleksi: 1 = (5 x q x L4)/ (E x I x 348) = (5 x 280 x 0,44 )/ (200000 x 105104,166 x 348) = 35.84 / 7,3 x 1012 = 4,9 x 10 -12 m = 5 x 10-9 mm

11


5. Pengambilan kesimpulan Hasil : Karena lebih mendekati dan masih berada dibawah tegangan ijin maksimum, maka diambil keputusan memakai profil 75 x 40 x 5

PERHITUNGAN 2 Konstruksi pada pehitungan 2 ini merupakan profil C dengan material mild steel Ukuran/ dimensi:


Pembebanan:

Pembebbanan yang terjadi (terpusat) : beban motor + beban plat profil C = 50kg + 4 kg = 54 kg

12


1. Perhitungan inersia I1 = 1/12 x l x b3 = 1/12 x 5 x 503 = 625000/12 = 52083,333 mm4 Itotal = I1 + I2 = 52083,333 mm4+ 937,5 mm4 = 105104,166 mm4 2. Perhitungan tegangan ijin I2 = 1/12 x l x b3 = 1/12 x 90 x 53 = 11250/ 12 = 937,5 mm4

Material = mild steel / S45 C AISI 104 D Kuat tarik = 58 kg / m2 Sf1 Sf2 i =6 =2 = y/sf = 58/12 = 4,833 kg /mm2

3. Perhitungan tegangan yang terjadi L = 800 mm = 0,8 m = 37,6 cm3 = 37600 mm3

W

13


P

= load (N) = beban x koefisian beban kejut x 10 = 54 x 1,4 x 10 = 756 N

(karena ditumpu aleh 2 bagian, maka P/2 yaitu 378 N) Mmax = P x L / 4 = 378 x 800 / 4 = 75600 Nmm a

= Mmax / W = 75600 / 37600 = 2.0106 N/mm2

Memenuhi, Karena i> a 4. Perhitungan defleksi yang terjadi

Telah diketahui bahwa: L = 800mm = 0,8 m I P E = 105104,166 mm4 = 378 N = 200000

Defleksi: 2 = P x L3/ E x I x 48 = 378 x 8003 / 200000 x 105104,166 x 48 = 1,935 x1011 / 1.0089 x 1012 = 1,91 x 10-1 mm

14


5. Pengambilan kesimpulan Hasil : Karena pada perhitungan tegangan dan defleksi memenuhi, maka profil yang dipakai adalah 100 x 50 x 5 mm

PERHITUNGAN 3 Konstruksi pada pehitungan 3 ini merupakan profil L dengan material mild steel Ukuran/ dimensi:


Pembebanan:

Pembebanan yang terjadi (q) : =beban pisau + beban poros + beban plastic yang akan diolah = 34 kg + 2 kg + 5 kg = 41 kg Karena ada 2 penopang, maka load dibagi 2, yaitu 20,5 kg

15


1. Perhitungan inersia I1 = 1/12 x l x b3 = 1/12 x 5 x 503 = 625000/12 = 52083,333 mm4 Itotal = I1 + I2 = 52083,333 mm4+ 416,67 mm4 = 52500 mm4 2. Perhitungan tegangan ijin I2 = 1/12 x l x b3 = 1/12 x 40 x 53 = 5000/ 12 = 416,67 mm4

Material = mild steel / S45 C AISI 104 D Kuat tarik = 58 kg / m2 Sf1 Sf2 i =6 =2 = y/sf = 58/12 = 4,833 kg /mm2 3. Perhitungan tegangan yang terjadi L = 490 mm = 0,49 m = 11,10 cm3 = 11100 mm3

W

q

= uniform load ( N/m, N/mm, lb/in ) = q beban pisau + poros + plastik

16


= berat x panjang x 10 x koefisien kejut = 20.5 x 0,49 x 10 x 1,4 = 140,63 N/m = 0,1463 N/mm Mmax = (q x l2)/8 = (0,1463 x 4902) / 8 = 4390,83 Nmm a

= Mmax / W = 4390,83 / 11100 = 0,3955 N/ mm2 = 3,955 kg/mm2

Memenuhi, Karena i> a 4. Perhitungan defleksi yang terjadi Telah diketahui bahwa: L = 490mm = 0,49 m I q = 52500 mm4 = 140,63 N/m = 0,1463 N/mm E = 200000

Defleksi: 1 = (5 x q x L4)/ (E x I x 348) = (5 x 0,14063 x 4904 )/ (200000 x 52500 mm4 x 348) = 4,0535 / 3,654 x 1012 = 1,109 x 10-9 mm

17


5. Pengambilan kesimpulan Hasil : Karena lebih mendekati dan masih berada dibawah tegangan ijin maksimum, maka diambil keputusan memakai profil 50 x 50 x 5 mm

18


PERHITUNGAN KONSTRUKSI MENGGUNAKAN SOFTWARE CATIA

19

EKA ARI YULIANTI 6608040006 HASIL ANALISA1 1. HASIL ANALISA TEGANGAN Pada perhitungan manual telah diberikan penjelasan mengapa menggunakan profil C dengan ukuran 75 x 40 x 5 mm, untuk lebih jelas maka dilakukan analisa menggunakan software patran

Hasil: MEMENUHI , karena tegangan lebih kecil dari tegangan ijin 2. HASIL ANALISA DISPLASEMENT

Hasil: MEMENUHI , karena defleksi kecil

20

EKA ARI YULIANTI 6608040006 HASIL ANALISA2 1. HASIL ANALISA TEGANGAN Pada perhitungan manual telah diberikan penjelasan mengapa menggunakan profil C dengan ukuran 50 x 50 x 5 mm, untuk lebih jelas maka dilakukan analisa menggunakan software patran



21

EKA ARI YULIANTI 6608040006 HASIL ANALISA3 3. HASIL ANALISA TEGANGAN Pada perhitungan manual telah diberikan penjelasan mengapa menggunakan profil L dengan ukuran 50 x 50 x 5 mm, untuk lebih jelas maka dilakukan analisa menggunakan software patran



22

plastic crusher machine

Documents