rancang bangun mesin penghancur styrofoam …/rancang... · moril maupun materil serta semangat...

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

RANCANG BANGUN MESIN PENGHANCUR STYROFOAM UNTUK UKM CIPTA KARYA MANUNGGAL

DI KADIPIRO SOLO (MEKANISME PENGHANCUR)

PROYEK AKHIR

Diajukan untuk memenuhi persyaratan guna memperoleh gelar Ahli Madya (A.Md)

Program Studi DIII Teknik Mesin

Disusun oleh :

IRWAN PAMUJI I 8 1 0 9 0 2 5

PROGRAM DIPLOMA III TEKNIK MESIN PRODUKSI FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA

2012


commit to user

ii

HALAMAN PENGESAHAN

Proyek Akhir Program Studi Diploma III Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret

Dengan judul :

RANCANG BANGUN MESIN PENGHANCUR STYROFOAM

UNTUK UKM CIPTA KARYA MANUNGGAL DI KADIPIRO SOLO

(MEKANISME PENGHANCUR)

disusun oleh:

IRWAN PAMUJI I 8 1 0 9 0 2 5

Telah dapat disahkan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Ahli Madya.

Surakarta,.

Pembimbing I Pembimbing II

Purwadi Joko Widodo, ST, MKom. NIP.19730126 199702 1 001

Teguh Triyono, ST. NIP. 19710430 199802 1 001

Mengetahui Ketua Program Studi Diploma III Teknik Mesin

Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret

Heru Sukanto, MT. NIP. 19720731 199702 1 001


commit to user

iii

HALAMAN MOTTO

adya.

(Hitam Putih)

sXNVlpg6 engan judul :x/\cSeuo1

(Hitam Putih)

sXNVlpg6 ALAMAN (penulis)

sXNVlpg6 (penulis)

sXNVlpg6 MEKANISME PE NGHAN CUR)sXNVlpg6

(penulis)


commit to user

iv

HALAMAN PERSEMBAHAN

Karya kecil ini ku-persembahkan kepada :

1. Allah SWT, karena dengan rahmat serta hidayah-Nya penulis dapat

menyelesaikan `Tugas Akhir ini dengan baik serta dapat menyelesaikan laporan

ini dengan lancar.

2. Kedua Orang Tuaku yang aku sayangi dan cintai yang telah memberi dorongan

moril maupun materil serta semangat yang tinggi sehingga penulis dapat

menyelesikan tugas akhir ini.

3. Adekku Heri Setiawan yang aku sayangi, terimaksaih telah membuat penulis

selalu bersemangat, ayo kejar terus cita-citamu.

4. Thanks to Mayasari yang selalu memberikan support serta dukungannya.

5. Teman-teman DIII Produksi dan Otomotif angkatan 09.

6. Sobat senasib seperjuanganku, Mei Anang Kurnianto dan Muhammad Muzaki

dan teman-teman lainnya terimakasih atas semua bantuan yang telah diberikan

kepada penulis, apapun bentuknya.

Irwan Pamuji


commit to user

v

Rancang Bangun Mesin Penghancur Styrofoam Untuk UKM Cipta Karya Manunggal

Di Kadipiro Solo (Mekanisme Penghancur)

ABSTRAKSI

Proyek akhir ini bertujuan untuk merencanakan dan membuat alat penghancur styrofoam untuk campuran batako di UKM Cipta Karya Manunggal Jl. Kerinci dalam 6, No 16b, Sambirejo RT 03/09, Kadipiro, Solo. Alat ini terdiri dari motor listrik, pully, v-belt dan gerinda sikat sebagai pisau potong.

Dalam proses pembuatan alat ini meliputi 3 tahap, yaitu merencanakan dan mendesain alat, perhitungan dan gambar serta pembuatan dan pengujian alat.

Mesin ini menghasilkan styrofoam yang telah hancur dan bertekstur dengan ketebalan 1-2mm untuk campuran batako di UKM Cipta Karya Manunggal. Alat ini menggunakan daya motor 1 HP dengan kecepatan 1400 rpm, serta biaya keseluruhan untuk pembuatan alat tersebut adalah 2.566.000.

Kata kunci : Styrofoam, poros, bantalan, pasak.

KATA PENGANTAR


commit to user

vi

Puji syukur kehadirat Allah SWT atas segala rahmat, karunia dan hidayah-

Nya. Sehingga laporan Tugas Akhir dengan judul Rancang Bangun Mesin

Penghancur Styrofoam Untuk UKM Cipta Karya Manunggal Di Kadipiro

Solo (Mekanisme Penghancur) 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 (A.Md).

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. Allah SWT yang selalu memberikan limpahan rahmat dan hidayah-Nya.

2. Bapak dan Ibu atas segala bentuk dukungan dan doanya.

3. Bapak Heru Sukanto, MT, selaku Ketua Program DIII Teknik Mesin

Universitas Sebelas Maret Surakarta.

4. Bapak Purwadi Joko Widodo, ST. MKom. selaku pembimbing I.

5. Bapak Teguh Triyono, ST. selaku pembimbing II.

6. Bapak Jaka Sulistya Budi, ST. selaku koordinator Tugas Akhir.

7. Laboratorium Proses Produksi Universitas Sebelas Maret Surakarta, tempat

pengerjaan alat dan Laboran Mas Endriyanto serta Mas Arifin.

8. Rekan-rekan DIII Produksi dan Otomotif angkatan 2009

9. Sahabatku Mei, Zaki dan Maya yang selalu memberikan motivasi.

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 bermanfaat bagi penulis pada khususnya dan

bagi pembaca bagi pada umumnya, Amin.

Surakarta, Juli 2012

Penulis


commit to user

vii

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ................................................................................... i

HALAMAN PENGESAHAN ..................................................................... ii

HALAMAN MOTTO ................................................................................. iii

HALAMAN PERSEMBAHAN ................................................................. iv

ABSTRAKSI................................................................................................ v

KATA PENGANTAR ................................................................................. vi

DAFTAR ISI ................................................................................................ vii

DAFTAR GAMBAR ................................................................................... ix

DAFTAR NOTASI ...................................................................................... xi

BAB I PENDAHULUAN......................................................................... 1

1.1. Latar Belakang ...................................................................... 1

1.2. Perumusan masalah ............................................................... 1

1.3. Batasan Masalah ................................................................... 1

1.4. Metodologi ............................................................................ 1

1.5. Sistematika Penulisan ........................................................... 2

1.6. Tujuan dan Manfaat Proyek Akhir........................................ 2

BAB II DASAR TEORI ............................................................................ 3

2.1. Statika.................................................................................... 3

2.2. Gaya ...................................................................................... 5

2.3. Poros...................................................................................... 6

2.4. Pasak ..................................................................................... 9

2.5. Bantalan ................................................................................ 10

2.6. Pelapisan ............................................................................... 11

2.7. Waktu Permesinan ................................................................ 12

BAB III PERENCANAAN DAN GAMBAR ALAT PENGHANCUR

STYROFOAM ............................................................................... 14

3.1. Pengertian.............................................................................. 14

3.2. Diagram Alir Proses Perancangan ........................................ 14

3.3. Perhitungan Gaya Pada Pisau ............................................... 16

3.4. Perhitungan Diameter Poros Pemotong ................................ 17


commit to user

viii

3.5. Perhitungan Pasak ................................................................. 25

3.6. Perhitungan Bantalan ............................................................ 26

BAB IV PEMBUATAN DAN PEMBAHASAN ALAT PENGHANCUR

STYROFOAM ............................................................................... 27

4.1. Pembuatan Poros Pisau ......................................................... 27

4.2. Pembuatan Cover .................................................................. 31

4.3. Pembuatan Laci Tempat Hasil .............................................. 32

4.4. Pembuatan Hopper ................................................................ 33

4.5. Pembuatan Tutup Kepala Pisau ............................................ 34

4.6. Mengeset Motor .................................................................... 35

4.7. Merangkai Mesin .................................................................. 35

4.8. Uji Kelayakan ....................................................................... 36

4.9. Mengecat Alat ....................................................................... 36

4.10. Estimasi Biaya....................................................................... 38

BAB V PENUTUP ..................................................................................... 39

5.1. Kesimpulan ........................................................................... 39

5.2. Saran ..................................................................................... 40

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN


commit to user

ix

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Arah gaya normal porsitif ......................................................... 3

Gambar 2.2 Arah gaya normal negatif .......................................................... 3

Gambar 2.3 Arah gaya geser positif.............................................................. 3

Gambar 2.4 Arah gaya geser negatif ............................................................. 4

Gambar 2.5 Arah momen lentur positif ........................................................ 4

Gambar 2.6 Arah momen lentur negatif ....................................................... 4

Gambar 2.7 Beban terpusat ........................................................................... 4

Gambar 2.8 Beban terbagi rata ..................................................................... 5

Gambar 2.9 Tumpuan rol .............................................................................. 5

Gambar 2.10 Tumpuan sendi ........................................................................ 5

Gambar 2.11 Tumpuan jepit ......................................................................... 5

Gambar 3.1 Diagram perencanaan dan perhitungan ..................................... 14

Gambar 3.2 Desain rancangan tampak samping ........................................... 15

Gambar 3.3 Desain rancangan tampak depan ............................................... 15

Gambar 3.4 Torsi pada poros ........................................................................ 16

Gambar 3.5 Susunan pisau dan gambar gaya pada belt ................................ 17

Gambar 3.5 Uraian gaya T1 dan T2 pada belt .............................................. 17

Gambar 3.6 Uraian gaya vertikal .................................................................. 18

Gambar 3.7 Keseimbangan gaya dan titik potong pada gaya vertikal .......... 19

Gambar 3.8 Reaksi gaya dalam potongan x-x kiri vertikal ........................... 19

Gambar 3.9 Reaksi gaya dalam potongan y-y kiri vertikal ........................... 20

Gambar 3.10 Reaksi gaya dalam potongan z-z kanan vertikal ..................... 20

Gambar 3.11 NFD, SFD dan BMD gaya vertical ......................................... 21

Gambar 3.12 Uraian gaya horizontal ............................................................ 22

Gambar 3.13 Keseimbangan gaya dan titik potong gaya horizontal ............ 22

Gambar 3.14 Reaksi gaya dalam potongan x-x kiri horizontal ..................... 23

Gambar 3.15 Reaksi gaya dalam potongan y-y kanan horizontal................. 23

Gambar 3.17 Diagram NFD, SFD dan BMD gaya horizontal ...................... 24

Gambar 4.1 Poros pisau ................................................................................ 27

Gambar 4.2 Plat tampak depan ukuran 350 x 540 mm ................................. 31


commit to user

x



Gambar 4.5 Jari-jari laci ................................................................................ 32

Gambar 4.6 Laci tampak depan .................................................................... 33

Gambar 4.7 Laci 3D ...................................................................................... 33

Gambar 4.8 Hopper tampak depan ............................................................... 33

Gambar 4.9 Hopper tampak samping ........................................................... 34

Gambar 4.10 Tutup kepala pisau tampak samping ....................................... 34

Gambar 4.10 Alat penghancur styrofoam ..................................................... 37


commit to user

xi

DAFTAR NOTASI

= Gaya tangensial (N) = Gaya gravitasi (m/s2) = Gaya (N) = Torsi (N.m) r = Jari-jari (mm)

H = Daya (watt)

N = Putaran (rpm)

T1 = Gaya tegang pada sisi kencang sabuk (N)

T2 = Gaya tegang pada sisi kendor sabuk (N)

R = Radius puli (mm)

P = Daya (watt)

M = Momen bending (N.mm)

L = Panjang jarak terhadap gaya (mm)

Te = Momen ekuivalen (N.mm)

Fs = Tegangan geser (N/mm2)

D = Diameter poros (mm)

W = Lebar pasak (mm)

T = Tebal pasak (mm)

= Panjang pasak (mm)

Fc = Tegangan geser bahan pasak (N/mm2)

We = Beban ekuivalen (N)

Fr = Faktor beban radial

V = Faktor putaran

Wr = Beban radial (N)

Wt = Beban aksial (N)

Yt = Faktor beban aksial

Ks = Faktor keamanan

L = Umur pakai (putaran)

K = Konstanta

LH = Umur pakai (jam)


commit to user

xii

Tn = Waktu pemakanan (menit)

L = Panjang pemakanan

Si = Pemakanan (mm/rpm)

V = Kecepatan putar (mm/menit)

A = Pendekatan jarak pisau (mm)

f1 = Pemakanan per gigi (mm)

z = Jumlah gigi potong pada pisau frais (buah)

w = Lebar pemakanan


commit to user

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar belakang

Adanya kebutuhan dari UKM Cipta Karya Manunggal Jl. Kerinci dalam 6,

No 16b, Sambirejo RT 03/09, Kadipiro, Solo, akan adanya alat penghancur

styrofoam yang berguna untuk campuran batako yang akan diproduksi secara

terus menerus. Alat terdiri dari pisau penghancur, sabuk V (V-Belt) sebagai sistem

transmisi, dengan menggunakan motor 1 HP.

Alat pengahancur styrofoam ini dirancang untuk meminimalisasi

pengerjaan penghancuran styrofoam secara manual, dimana styrofoam diparut

menggunakan parutan kelapa. Kelemahan dalam pengerjaan penghancuran

styrofoam secara manual adalah berbahaya terhadap tangan karena terjadi kontak

langsung antara tangan dan pisau pemotong, selain itu juga dapat memakan waktu

yang relatif lama dibandingkan dengan menggunakan alat ini.

Alat ini mampu menghancurkan styrofoam seberat 35 gram dalam waktu 1

menit. Jadi, dalam 1 jam alat ini dapat menghasilkan 2,1 kg styrofoam. Selain itu

juga lebih aman dalam penggunaannya dibandingkan dengan alat yang digunakan

secara manual, karena kita hanya perlu memasukkan styrofoam melalui hopper

yang selanjutnya akan terpotong oleh pisau pemotong.

1.2 Perumusan Masalah

Perumusan masalah dalam proyek akhir ini adalah merancang dan

membuat alat penghancur styrofoam dengan sabuk V sebagai sistem transmisi,

dan sumber motor listrik sebagai sumber energi.

1.3 Batasan Masalah

Batasan masalah proyek ini yaitu tentang perhitungan dimensi poros,

bantalan, dan kekuatan pasak pada mesin penghancur limbah styrofoam.

1.4 Sistematika Penulisan

Dalam penulisan laporan proyek akhir ini menggunakan sistematika atau

format penulisan sebagai berikut:


commit to user

2

a. Bab I Pendahuluan, berisi tentang latar belakang, sistematika penulisan,

perumusan masalah, batasan masalah tujuan proyek akhir.

b. Bab II Dasar teori, berisi pembahasan mengenai konsep teori gaya,

daya, poros, sabuk, puli, bantalan, dan komponen lain pendukung

mesin.

c. Bab III Perencanaan dan Perancangan, berisi pembahasan mengenai

perhitungan dan perencanaan alat.

d. Bab IV Pembuatan dan Pembahasan, berisi pembahasan mengenai

proses pembuatan komponen, pembuatan rangka, perencanaan waktu

permesinan, perakitan dan perhitungan biaya pembelian bahan.

e. Bab V Penutup, berisi kesimpulan dan saran.

1.5 Tujuan dan manfaat proyek akhir

a. Tujuan Proyek Akhir

Untuk merancang dan membuat alat penghancur sytrofoam yang digunakan

sebagai campuran batu batako di UKM Cipta Karya Manunggal.

b. Manfaat Proyek Akhir

Teoritis

Memperoleh pengetahuan dan pemahaman mengenai perancangan alat serta

menciptakan suatu unit rekayasa yang efektif dan efisien dibandingkan alat

sejenis yang telah ada.

Praktis

Menerapkan ilmu yang sudah diperoleh selama kuliah dengan

mengaplikasikannya dalam suatu bentuk karya nyata dalam sebuah ornament alat

penghancur styrofoam dan melatih ketrampilan dalam proses produksi yang

meliputi bidang perancangan, pengelasan dan permesinan.


commit to user

BAB II

DASAR TEORI

2.1. Statika

Statika adalah ilmu yang mempelajari tentang statik dari suatu beban

terhadap gaya-gaya dan juga beban yang mungkin ada pada bahan (konstruksi)

atau yang dapat dikatakan sebagai perubahan terhadap panjang benda awal karena

gaya tekan atau beban.

2.1.1. Gaya

Gaya mempunyai besaran arah titik tangkap, gaya sering digambarkan

dengan sebuah anak panah.

2.1.1.1. Macam-macam gaya

a. Gaya luar, adalah beban reaksi yang menciptakan kestabilan

konstruksi.

b. Gaya dalam, adalah beban pada kontruksi yang dapat menimbulkan

reaksi pada pondasi.

2.1.2. Penandaan gaya dalam yang terjadi

a. Gaya normal, adalah gaya yang bekerja searah sumbu balok

Gaya normal positif dapat dilihat pada gambar 2.1 dan gaya normal

negatif pada gambar 2.2:

Gaya normal positif = sifat tarik pada batang

Gambar 2.1. Arah gaya normal positif

Gaya normal negatif = sifat desak pada batang

Gambar 2.2. Arah gaya normal negatif

b. Gaya geser, adalah gaya yang bekerja tegak lurus sumbu balok

Gaya geser positif dapat dilihat pada gambar 2.3 dan gaya geser

negatif pada gambar 2.4:


commit to user

4

Gaya geser positif = patah dan putaran searah jarum jam

Gambar 2.3. Arah geser positif

Gaya geser negatif = patah dan putaran berlawanan arah jarum jam

Gambar 2.4. Arah geser negatif

c. Momen lentur, adalah gaya yang mendukung lentur sumbu balok

Momen lentur positif dapat dilihat pada gambar 2.5 dan momen lentur

negatif pada gambar 2.6 :

Momen lentur positif gaya yang menyebabkan sumbu batang cekung

ke bawah

Gambar 2.5. Arah momen lentur positif

Momen lentur negatif gaya yang menyebabkan sumbu batang cekung

ke atas

Gambar 2.6. Arah momen lentur negatif

2.1.3. Macam macam beban

a. Beban statis, adalah beban yang diam tidak bergerak dan tidak berubah

nilai beratnya.

b. Beban dinamis, adalah beban yang berubah baik ditempatnya atau

besarnya, misalnya beban orang atau kendaraan yang lewat di jalan.


commit to user

5

2.1.4. Klasifikasi beban menurut letaknya

a. Beban terpusat atau beban titik, adalah beban yang bertitik tangkap

disebuah titik seperti yang dapat dilihat pada gambar 2.7 :

Gambar 2.7. Beban terpusat

b. Beban terbagi rata, adalah beban yang terbagi rata keseluruh batang

seperti yang terlihat pada gambar 2.8 :

Gambar 2.8. Beban terbagi rata

2.1.5. Jenis- jenis tumpuan

a. Tumpuan rol, tumpuan yang hanya bisa menerima beban aksial saja.

Tumpuan rol dapat dilihat pada gambar 2.9:

Gambar 2.9. Tumpuan rol

b. Tumpuan sendi, tumpuan yang bisa menahan beban radial dan beban

aksial. Tumpuan sendi dapat dilihat pada gambar 2.10:

Gambar 2.10. Tumpuan sendi

c. Tumpuan jepit, tumpuan yang bisa menahan tiga beban yaitu, radial,

aksial dan momen. Tumpuan jepit dapat dilihat pada gambar 2.11:

Gambar 2.11. Tumpuan jepit


commit to user

6

2.2. Gaya

Pada perencanaan mesin ini terdapat gaya-gaya sebagai berikut:

2.2.1. Gaya

Gaya dirumuskan sebagai berikut: . 9 ....................................................................... (2.1) (Khurmi & Gupta, 2005)

Keterangan : gayaN 9 massakg gravitasim/s

2.2.2. Torsi

Torsi dirumuskan sebagai berikut: t ............................................................................ (2.2) (Hamrock, dkk, 1999) keterangan TorsiNm

l = Jarak (m)

t gayatangensialN Jari jari (m)

2.3. Poros

Salah satu jenis elemen putar adalah poros, dimana poros tersebut

terpasang elemen-elemen lain seperti roda gigi, puli, roda gila, engkol dan

pemindah gaya lainnya. Poros dapat menerima beban lentur, tarik atau puntiran

yang bekerja maupun secara bersamaan.

2.3.1. Klarifikasi poros menurut pembebanan

a. Poros transmisi, poros transmisi berfungsi sebagai pemindah tenaga

yang mendapat beban puntir murni atau puntir dan lenturan. Elemen

lain yang terpasang berupa roda gigi, puli, rantai dan lain-lain.

b. Spindel, poros yang relatif pendek seperti poros utama mesin perkakas,

dimana beban utamanya berupa puntiran atau spindel.


commit to user

7

c. Gandar, poros yang dipasang diantara roda gigi kereta barang yang

tidak mendapat beban puntir dan kadang-kadang tidak berputar, ini

disebut gandar. Jenis beban yang diterima gandar adalah beban lentur,

kecuali jika digerakkan oleh penggerak mula yang mendapat beban

puntir.

2.3.2. Hal-hal penting dalam perencanaan poros

a. Kekuatan poros, suatu poros transmisi dapat mengalami beban puntir

atau lentur gabungan antara puntir dan lentur. Dalam perancangan

poros perlu memperhatikan beberapa faktor misalnya : kelemahan,

tumbukan dan pengaruh kosentrasi bila menggunakan poros bertangga

ataupun penggunaan alur pasak pada poros tersebut. Poros yang

dirancang tersebut harus cukup aman untuk menahan beban tersebut.

b. Kekakuan poros, meskipun sebuah poros mempunyai kekuatan yang

cukup aman dalam menahan pembebanan, tetapi adanya lenturan atau

defleksi yang terlalu besar akan mengakibatkan ketidak telitian (pada

mesin perkakas), getaran mesin & suara. Oleh karena itu disanping

memperhatikan kekuatan poros, kekakuan poros juga harus

diperhatikan dan disesuaikan dengan jenis mesin yang akan

ditransmisikan dayanya dengan poros tersebut.

c. Putaran kritis, bila putaran mesin dinaikkan maka akan menimbulkan

getaran pada mesin tersebut. Batas antara putaran mesin yang

mempunyai jumlah putaran normal dengan putaran mesin yang

menimbulkan gesekan yang tinggi disebut putaran kritis. Hal ini dapat

terjadi pada turbin, motor bakar, motor listrik, dll. Salain itu, timbul

getaran yang tinggi dan dapat mengakibatkan kerusakan pada poros

dan bagian bagian lainnya. Jadi dalam perancangan poros perlu

diperhatikan putaran kerja dari poros tersebut agar lebih rendah dari

putaran kritisnya.

d. Material poros, Poros yang biasa digunakan dalam putaran tinggi dan

bebas yang berat pada umumnya dibuat dari baja paduan denga proses

pengerasan kulit sehingga tahan terhadap kausan. Beberapa

diantaranya adalah baja khrom nikel, baja khrom, baja khrom


commit to user

8

molibden, dll. Sekalipun demikian, baja paduan khusus tidak selalu

dianjurkan jika alasannya hanya putaran tinggi dan pembebanan yang

berat saja. Dengan demikian perlu dipertimbangkan pemilihan jenis

heat treatment yang tepat untuk kekuatan maksimal.

2.3.3. Persamaan yang dipakai dalam perhitungan poros

a. Momen puntir ekuivalen

Momen puntir ekuivalen dirumuskan sebagai berikut:

T = (T1 - T2 ). R ....................................................................... (2.4)

(Khurmi & Gupta, 2005)

Keterangan :

T = Torsi pada poros (Nm)

T1 = Gaya tegang pada sisi kencang sabuk (N)

T2 = Gaya tegang pada sisi kendor sabuk (N)

R = Radius pulley (mm)

n

PT

=p260

............................................................................... (2.5)

(Khurmi & Gupta, 2005) Keterangan :

P = Daya (watt)

n = Putaran poros (rpm)

b. Momen gaya yang terjadi pada poros :

M = F . L ................................................................................. (2.6)


Keterangan :

M = Momen bending (N mm)

F = Gaya yang terjadi (N)

L = Panjang atau jarak terhadap gaya (mm)

c. Momen Equivalen

Me = (M + 2 2M T+ ) .... (2.7)


Keterangan :

Me = Momen Equivalen (N mm)


commit to user

9

M = Momen gaya (N mm)

T = Torsi atau momen puntir (N mm)

d. Diameter Poros

Me = bs .......................................................................... (2.8)


d = 3..32

b

Mesp

Keterangan :

d = Diameter poros (mm)

bs = Tegangan ijin bahan (N/mm2)

Me = Momen equivalen (Nmm)

2.4. Pasak

Pasak merupakan suatu komponen pendukungyang berfungsi untuk

menyatukan atau mengambungkan dua komponen (lubang dan poros) sehingga

dengan digabungkannya kedua komponen tersebut maka komponen-komponen

akan dapat berputar secara bersama-sama.

Jenis-jenis pasak:

a. Sunk keys.

Rectangular sunk key.

Square sunk key.

Parralel sunk key.

Gib-head key.

Feather key.

b. Saddle keys.

c. Tangen keys.

d. Round keys.

e. Splines.

Pasak yang dipakai dalam rancang bangun mesin pencacah styrofoam

ini adalah tipe square sunk key sedangkan untuk tahap perancangan adalah

sebagai berikut:


commit to user

10

a. Mencari lebar pasak

Lebar pasak dirumuskan sebagai berikut:

w = 4D

............................................................................................ (2.9)

(Khurmi & Gupta, 2005) b. Mencari tebal pasak

Tebal pasak dirumuskan sebagai berikut:

t = 32

w ......................................................................................... (2.10)

(Khurmi & Gupta, 2005) c. Mencari panjang pasak

Panjang pasak dirumuskan sebagai berikut :

= wD.8. 2p

...................................................................................... (2.11) (Khurmi & Gupta, 2005)

d. Menguji kekuatan pasak terhadap kekuatan poros

Menguji kekuatan pasak terhadap poros dirumuskan sebagai berikut: T = . w . r . ...................................................................... (2.12)

(Khurmi & Gupta, 2005) Keterangan :

D = Diameter poros (mm)

T = Torsi poros (Nmm)

= Panjang pasak (mm) . = Tebal pasak (mm) = Lebar pasak (mm) = Tegangan geser ijin bahan pasak (N/mm)

2.5. Bantalan

Bantalan adalah suatu alat dimana beban utama dialihkan melalui elemen

titik kontak yang menggelinding, jadi bukan pada persinggungan yang meluncur.

Dengan adanya bantalan ini maka putarannya menjadi halus dan poros lebih tahan

lama.

2.5.1. Adapun macam-macam bantalan antara lain:

2.5.1.1 Atas dasar gesekan bantalan terhadap poros


commit to user

11

a. Bantalan luncur, Pada bantalan ini terjadi gesekan luncur antara

bantalan dengan poros karena permukaan poros ditumpu oleh

permukaan bantalan dengan perantaraan lapisan pelumasan.

b. Bantalan gelinding, Pada bantalan ini terjadi gesekan gelinding

antara bagian yang berputar dengan yang diam melalui elemen

gelinding seperti bola (peluru), rol, rol jarum, rol bulat.

2.5.1.2 Atas dasar bebas terhadap poros

a. Bantalan radial, Arah beban dari bantalan ini adalah tegak lurus

sumbu poros.

b. Bantalan aksial, Arah beban dari bantalan ini adalah sejajar

dengan sumbu poros.

c. Bantalan sliding khusus, Bantalan ini dapat menumpu beban

yang arahnya sejajar dan tegak lurus dengan sumbu poros.

Perhitungan bantalan selalu pada akhirnya sampai pada umur bantalan.

Perhitungan ini merupakan perbandingan antara batas-batas nominal dari

jenis dan ukuran bantalan yang sangat banyak jumlahnya terhadap

pembebanan (besarnya beban ekuivalen) dan angka putaran ekuivalen dalam

pemakaiannya, diperoleh hubungan antara umur pakai (L) dengan satuan

putaran, batas beban nominal dinamik (C).

2.5.2 Rumus yang dipakai dalam perhitungan bantalan

a. Beban ekuivalen

Beban ekuivalen adalah gabungan antara beban radial dengan beban

aksial. Beban ekuivalen yang terjadi pada bantalan dirumuskan

sebagai berikut:

We =( Xr. V . Wr + Yt. Wt) . Ks ........................................... (2.13)

((Khurmi & Gupta, 2005)

Keterangan : We = Beban ekuivalen (N)

Xr = Faktor beban radial

V = Faktor putaran

1,0 = untuk ring dalam yang berputar

1,2 = untuk ring luar yang berputar

Wr = Beban radial (N)


commit to user

12

Wt = Beban aksial (N)

Yt = Faktor beban aksial

Ks = Faktor keamanan

1,0 = untuk beban terpusat dan merata

1,5 = untuk beban kejut ringan

2,0 = untuk beban kejut menengah

2,5 = untuk beban kejut berat

2.6. Pelapisan

Setelah selesai melakukan pengelasan kemudian dilakukan pelapisan

terhadap rangka tersebut. Hal ini bertujuan agar rangka tersebut dapat terlindungi

dari proses korosi yang dapat menyebabkan rangka menjadi rapuh dan kompos.

Disamping itu juga dapat untuk memperindah bentuk dari rangka yaitu

pengecatan. Adapun langkah-langkah dari pengecatan, antara lain :

a. Pembersihan, Sebelum pengecatan dilakukan sebaiknya rangka tersebut

dibersihkan telebih dahulu dari karat atau kotoran-kotoran yang melekat

pada rangka dengan menggunakan ampelas, kemudian dicuci dengan air

(kalau diperlukan).

b. Pengecatan, Setelah seluruh permukaan dari rangka bebas dari kotoran-

kotoran atau karat, kemudian dilakukan pengecatan. Bahan yang

digunakan untuk pengecatan yaitu: cat besi dan tiner, sedangkan alat yang

digunakan yaitu kompresor.

Langkah-langkah pengecatan antara lain:

- Cat dan tiner dicampur dengan perbandingan 1:1 hingga tercampur

seluruhnya, kemudian tuangkan ke dalam kaleng yang dihubungkan

langsung dengan kompresor.

- Setelah kompresor dihidupkan, semprotkan cat tersebut pada rangka

dengan tipis-tipis dan secara merata.

- Setelah selesai semua atau sudah merata, tunggu hingaa 15 menit

untuk dilakukan pengecatan ulang, kemudian dikeringkan.


commit to user

13

2.8. Waktu permesinan

Waktu permesinan sangat penting diketahui untuk efisiensi biaya, waktu

permesinan adalah waktu yang diperlukan untuk mengerjakan elemen mesin, yang

meliputi:

a. Waktu kerja mesin, yaitu waktu pada saat mesin tersebut bekerja.

b. Waktu pemasangan alat atau set-up benda kerja, yaitu waktu pada saat

pemasangan benda kerja dan seting alat.

2.8.1 Mesin bubut

Cara kerja mesin bubut adalah benda kerja yang berputar sedangkan

pahat sebagai penyayat melakukan gerak pemakanan,baik memanjang

maupun melintang.

Waktu permesinan pada mesin bubut : 6 .......................................................................... (2.16) (Hermann Jutz and Eduard Scharkus, 1966)

6 6 ........................................................................ (2.17) (Hermann Jutz and Eduard Scharkus, 1966)

Keterangan : Tn = waktu permesinan (menit)

L = panjang pemakan (mm)

Si = pemakanan (mm/rpm)

N = putaran mesin (rpm)

V = kecepatan putar (mm/menit)

2.8.2 Mesin bor

Fungsi dari mesin bor adalah untuk melubangi benda kerja, adapun

macam-macam mesin bor adalah:

a. Mesin bor tembak

b. Mesin bor vertikal

c. Mesin bor horisontal

Pahat bor mempunyai dua sisi potong dan melakukan gerak potong

karena berputarnya poros mesin bor.

Waktu permesinan pada mesin bor :


commit to user

14

6 ....................................................................... (2.18) (Hermann Jutz and Eduard Scharkus, 1966)

L = I + 0,3 d ......................................................................... (2.19) (Hermann Jutz and Eduard Scharkus, 1966) 9 6 ........................................................................... (2.20) (Hermann Jutz and Eduard Scharkus, 1966)

Keterangan : L = panjang langkah (mm)

d = diameter bor (mm)

n = putaran mesin bor (rpm)

St = pemakanan (mm/put)


commit to user

14

BAB III

PERANCANGAN DAN GAMBAR

3.1 Pengertian

Alat penghancur limbah Styrofoam ini dirancang untuk

menghancurkan limbah styrofoam dengan metode memarut material tersebut.

Diharapkan nantinya limbah styrofoam ini dapat terolah kembali menjadi

bahan campuran dalam pembuatan batako styrofoam.

3.2 Diagram Alir Proses Perancangan

Proses perancangan alat penghancur limbah Styrofoam seperti terlihat

pada diagram alir pada gambar 3.1:

Gambar 3.1 Diagram Perencanaan dan Perhitungan

Perhitungan gaya pada pisau

Perencanaan sabuk dan pulley

Perhitungan daya motor

Perhitungan dimensi poros

Gambar rancangan kerja

kesimpulan

Mulai


commit to user

15

Desain rancangan tampak samping seperti terlihat pada gambar 3.2 dan

desain rancangan tampak depan pada gambar 3.3:

Gambar 3.2 Desain rancangan tampak samping

Gambar 3.3 Desain rancangan tampak depan


commit to user

16

3.3 Perhitungan Gaya Pada Pisau

Dalam perhitungan ini dilakukan perhitungan gaya yang dibutuhkan

untuk menggerakkan pisau pemotong. Perhitungan ini dilakukan dengan

melakukan percobaan dengan cara meletakkan styrofoam diantara pisau

dengan landasan pemotong yang kemudian pisau ditekan dengan gaya

tertentu. Dalam percobaan ini, styrofoam yang digunakan sebagai sample

memiliki dimensi 10x10x3cm. Gambaran percobaan yang dilakukan dapat

dilihat pada lampiran 1.

Styrofoam dimasukkan kemudian diberi beban sehingga pisau

pemotong dapat bergerak dan memotong styrofoam. Berat beban yang

digunakan bervariasi antara lain;11kg, 11,5kg, 12kg dan 12,5kg. Hasil

percobaan yang didapat menunjukkan bahwa beban yang dibutuhkan untuk

menggerakan pisau sehingga memotong styrofoam adalah 12,5 kg. Setelah

diketahui total beban yang dibutuhkan untuk memotong styrofoam, dilakukan

perhitungan gaya tangensialnya dengan menggunakan rumus :

Ft = m.g

= 12,5 kg . 10 m/s2

= 125 N

Gaya tangensial yang dibutuhkan untuk memutar poros tersebut dapat

digambarkan seperti pada gambar berikut 3.4:

Gambar 3.4 Torsi pada poros

Setelah diketahui gaya tangensial yang dibutuhkan, maka selanjutnya dapat

dilakukan perhitungan torsi yang bekerja pada pisau pemotong. Torsi yang

bekerja pada pisau pemotong dapat dihitung dengan menggunakan rumus :


commit to user

17

Tpisau = Ft . rpisau

= 125 N . 76,2 mm

= 9525 Nmm = 9,5 Nm

3.4 Perhitungan Diameter Poros Pisau Pemotong

Spesifikasi perencanaan poros :

Bahan yang sering digunakan dalam pembuatan poros adalah baja karbon ST

42.

Diketahui:

Bahan poros = ST 42

Tegangan ultimate bahan (u ) = 42 N/mm2 (Lampiran 2)

Tegangan geser ijin ( ) = 23 N/mm2

T1 = 163 N (dari perhitungan Sistem Transmisi)

T2 = 11,5 N (dari perhitungan Sistem Transmisi)

Berat total pisau = 7 kg = 70 N

Berat puli = 0,3 kg = 3 N

Susunan pisau dan gaya-gaya yang dihasilkan oleh belt dapat

terlihat pada gambar 3.5:

Gambar 3.5 Susunan pisau dan gambar gaya pada belt

Sin = x

rr 12 -=

4801,382,76 mmmm -

= 0,079

= 4,55


commit to user

18

Uraian gaya yang terjadi pada belt seperti terlihat pada gambar 3.6:

Gambar 3.6 Uraian Gaya T1 dan T2 pada Belt

3.4.1. Perhitungan gaya yang bekerja

Beban pada poros pemotong dipengaruhi oleh :

Berat total pemotong = 7kg = 70 N

Berat puli = 0,3kg = 3 N

T1 = 163 N

T2 = 11,5 N

Gaya vertikal dan horizontal pada T1 dan T2 :

Dv = T1V T2V + W puli

= T1 . cos T2 . cos + 3N = 163 N . cos 4,55 - 11,5 N . cos 4,55 + 3 N

= 163N . 0,99 11,5N . 0,99 + 3N

= 161,37 11,385 + 3 N

= 152,985 N

DH = T1 . sin T2 . sin = 163 N . sin 4,55 - 11,5 N . sin 4,55

= 163 . 0,079 11,5 . 0,079

= 12,887 0,9085

= 11,94 N


commit to user

19

3.4.2. Uraian gaya vertikal

Uraian gaya vertikal seperti terlihat pada gambar 3.7:

Gambar 3.7 Uraian gaya vertikal

a. Kesetimbangan gaya luar

Fx = 0 RAX = 0

FY = 0 AV + CV = WB + DV

MA = 0

WB . 95 CV. 190 + DV . 260 = 0

70 . 95 CV. 190 + 152,9 . 260 = 0

6650 CV. 190 + 152,9 . 260 = 0

6650 CV. 190 + 39754 = 0

CV. 190 + 46404 = 0

CV. 190 = - 46404

CV = 6 5

CV = 244,23 N ( )

FY = 0 AV + CV = WB + DV

AV + 244,23 N = 70N + 152,9N

AV = 70 + 152,9 244,23 N

AV = - 21,33 N ( )


commit to user

20

Keseimbangan gaya dan titik potong pada gaya vertikal seperti terlihat

pada gambar 3.8:

Gambar 3.8 Kesetimbangan gaya dan titik potong pada gaya vertikal

b. Kesetimbangan gaya dalam:

Potongan x-x kiri seperti terlihat pada gambar 3.9:

Gambar 3.9 Reaksi gaya dalam potongan x-x kiri vertikal

Nx = 0

Vx = -21,33 N

Mx = 21,33 . x

Jarak Titik Gaya Normal Gaya Geser Momen

x = 0 A NA = 0 VA = -21,33 N MA = 0

x = 95 B NB = 0 VB = -21,33 N MB = 2026,35Nmm

Potongan y-y kiri seperti terlihat pada gambar 3.10:

Gambar 3.10 Reaksi gaya dalam potongan y-y kiri vertikal


commit to user

21

Nx = 0

Vx = -Wb Av = -91,33 N

Mx = Av . x + WB.(x-95)

Jarak Titik Gaya Normal Gaya Geser (N) Momen (Nmm)

x = 95 B NB = 0 VB = -91,33 MB = 2026,35

x = 190 C NC = 0 VC = -91,33 MC = 10703

Potongan z-z kanan seperti terlihat pada gambar 3.11:

Gambar 3.11 Reaksi gaya dalam potongan z-z kanan vertikal

Nx = 0

Vx = 152,9 N

Mx = 152,9 . x

Jarak Titik Gaya Normal Gaya Geser (N) Momen (Nmm)

x = 0 D ND = 0 VD = 152,9 N MD = 0

x = 70 C NC = 0 VC = 152,9 N MC = 10703

Diagram:

Diagram NFD, SFD dan BMD seperti terlihat pada gambar 3.12:


commit to user

22

Gambar 3.12 NFD, SFD dan BMD gaya vertikal

3.4.3. Uraian gaya horizontal

Uraian gaya horizontal dapat dilihat pada gambar 3.13:

Gambar 3.13 Uraian gaya horizontal

c. Kesetimbangan gaya luar

Fx = 0 RAX = 0

FY = 0 AH + CH = DH

MA = 0

DH . 260 CH. 190 = 0

11,96 . 260 CH. 190 = 0

3109,6 CH. 190 = 0

CH. = 190

6,3109-

CH = 16,36 N ( )


commit to user

23

FY = 0 AH + CH = DH

AH + 16,36 N = 11,96 N

AH = 11,96 16,36 N

AH = - 4,4 N ( )

Kesetimbangan gaya dan titik potong gaya horizontal dapat dilihat pada

gambar 3.14:

Gambar 3.14 Kesetimbangan gaya dan titik potong uraian gaya horizontal

a. Kesetimbangan gaya dalam :

Potongan x-x kiri seperti terlihat pada gambar 3.15:

Gambar 3.15 Reaksi gaya dalam potongan x-x kiri horizontal

Nx = 0

Vx = -4,4 N

Mx = 4,4 . x

Jarak Titik Gaya Normal Gaya Geser (N) Momen(Nmm)

x = 0 A NA = 0 VA = - 4,4 MA = 0

x = 190 C Nc = 0 Vc = - 4,4 Mc = 836


commit to user

24

Potongan y-y kanan seperti terlihat pada gambar 3.16:

Gambar 3.16 Reaksi gaya dalam potongan y-y kanan horizontal

Nx = 0

Vx = 11,94 N

Mx = 11,94 . x

Jarak Titik Gaya Normal Gaya Geser Momen

x = 0 D ND = 0 VD = 11,94 N MD = 0 Nmm

x = 70 C NC = 0 VC = 11,94 N MC = 836 Nmm

Diagram NFD, SFD dan BMD gaya horizontal dapat dilihat pada

gambar 3.17:

Gambar 3.17 Diagram NFD, SFD dan BMD gaya horizontal


commit to user

25

Momen resultan terbesar antara momen vertikal dan horizontal :

MR = 22

V HMM +

= 22 836,010.703 +

= 69,0114,55 +

= 115,25

= 10,74 Nm

Momen ekuivalen :

Me = (M + 2 2M T+ )

= .(10,74 + 22 5,910,74 + )

= . (10,74 + 25,903476,115 + )

= . 25,07

= 12,53933 N.m

d. Perhitungan diameter poros yang diijinkan :

d = 3..32

b

Mesp

= 342.14,3

33,12539.32

= 388,131

79,401258

= 3 60,3042 mm3 = 14,5 mm

Maka diameter poros pisau yang diijinkan minimal adalah 14,5 mm.

Dalam kenyataanya poros yang digunakan adalah berdiameter 20 mm,

jadi kontruksi dinyatakan AMAN.

3.5. Perhitungan Pasak

Diketahui :

Bahan pasak ST 37 dengan,

ijin = 21 N/mm (lampiran 3) Dporos = 20 mm


commit to user

26

w = = = 5 mm

t = . w = 2/3 . 5 = 3,3 mm

= . = ,. . = 31,4 mm

Torsi poros motor = .6 .

= .6 .,. = 4,913 Nm

Menguji kekuatan pasak

T = . w . r . 4,913 Nm = 31,4 mm . 5 mm . 10 mm. 4913 Nmm = 1570 mm = 3,13 N/mm

Karena ijin yaitu 3,13 N/mm 21 N/mm maka pasak dinyatakan AMAN.

3.6. Perhitungan Bantalan

Direncanakan bantalan untuk poros pisau pemotong dengan data data

sebagai berikut :

- Beban radial (WR) = 11,94 N

- Beban aksial (WA) = 222,985 N

Diketahui beban radial ( WR ) sebesar 11,94 N dan diameter poros ( d ) 20

mm, maka nomor bantalan yang digunakan adalah 204 dengan data data

sebagai berikut:

- Lebar bantalan : 14 mm

- Diameter luar bantalan ( D ) : 47 mm

- Kapasitas beban statis ( Co ) : 6550 N

- Kapasitas beban dinamis ( C ) : 10000 N

Beban radial ekuivalen ( We ) yaitu dengan menggunakan persamaan :

Beban radial ekuivalen statis ( We )

- Faktor radial x dan y


commit to user

27

WA / Co = 222,985/6550 = 0,03

Maka dari tabel didapat x = 0,56 dan y = 2

- Faktor keamanan ( Ks ) = 1,0 (untuk beban merata dan terpusat)

- Beban aksial ( WA ) = 222,985 N

- Faktor rotasi ( v ) = 1

Maka,

We = (x . v . WR + y . WA ) . Ks

= ( 0,56 . 1 . 11,94 + 2 . 222,985 ) . 1,0

= 1357,96 N

Jadi bantalan dengan nomor 204 aman di pilih karena We < C ( 10400 N )


commit to user

BAB IV

PEMBUATAN DAN PEMBAHASAN

4.1. Pembuatan poros pisau

4.1.1. Material komponen

Besi baja ST37 dengan dimensi 28 mm dan panjang 330 mm dan pahat yang digunakan adalah pahat TCT (Tungston Carbide Tipped tools).

Design poros pisau seperti terlihat pada gambar 4.1:

Gambar 4.1 Poros Pisau

4.1.2. Langkah-langkah pembuatan

a. Membubut dari ukuran 28mm menjadi 25mm untuk bagian utama.

b. Membubut dari ukuran25mm menjadi 22mm untuk di ulir sepanjang 120 mm.

c. Membubut dari ukuran 22 mm menjadi 20mm untuk tempat bearing yg di blok, Sepanjang 90 mm.

d. Membuat alur sedalam 1mm dengan panjang 5mm.

e. Membuat ulir dengan ukuran M22 x 3 sepanjang 30mm.

f. Membalik benda kerja

g. Membubut dari ukuran 25mm menjadi 22mm untuk di ulir sepanjang 80 mm.

h. Membubut dari ukuran 22 mm menjadi 20mm untuk tempat bearing yg di blok,sepanjang 50 mm.

i. Membuat alur sedalam 1mm dengan panjang 5mm.

j. Membuat ulir dengan ukuran M22 x 3 sepanjang 30mm.


commit to user

29

4.1.3. Proses pembuatan

a. Membubut dengan diameter 28 mm menjadi 25 mm sepanjang

permukaan benda kerja.

Dept of cut ( kedalaman pemotongan )

t = D-d/2 = 28-25/2 = 1,5 mm

rounghing = 0,4 x 3 = 1,2

finishing = 0,2 x 2 = 0,4

Kecepatan potong ( V )

a). Proses roughing

Feed motion ( s ) = interpolasi dari tabel turning cutting speeds. Jusz

Herman & Eduard Scharcus. Westerman tables. 1996. Hal 95.

s = 0,4 mm V = 45 m/min

n = d

V.1000p

= 28..14,3

45.1000 = 511,82 rev/min

Maka putaran yang dipakai pada mesin bubut adalah 460 rpm.

b). Proses finishing

Feed motion ( s ) = dari tabel turning cutting speeds. Jusz Herman &

Eduard Scharcus. Westerman tables. 1996. Hal 95.

s = 0,2 mm V = 60 m/min

n = d

V.1000p

= 25..14,3

60.1000 = 764,3 rev/min


Waktu pembubutan

Troughing = sn i L

= 0,4 . 4603 . 230

= 180690

= 3,75 menit

Tfinishing = sn i L

= 0,2 . 7602 . 230

= 152460

= 3 menit Teit = Troughing + Tfinishing = 3,75 + 3 = 6,75 menit b. Membubut poros diameter 25 mm menjadi ukuran diameter 22 mm.


t = D -2d

= 25-2

22= 1,5 mm


commit to user

30




a). Proses roughing

Feed motion ( s ) = interpolasi dari tabel turning cutting speeds.

Jusz Herman & Eduard Scharcus. Westerman tables. 1996. Hal 95.

S = 0,4 mm V = 45

n = d

V.1000p

= 45 . 1000/3,14 . 28 = 511,82 rev/min



Feed motion ( s ) = dari tabel turning cutting speeds. Jusz Herman

& Eduard Scharcus. Westerman tables. 1996. Hal 95.

s = 0,2 mm V = 60 m/min

n = d

V.1000p

= 60 . 1000/3,14 . 25 = 764,3 rev/min


Waktu pembubutan

Troughing = sn i L

= 20 . 3/460 . 0,4= 60/184= 0,3 menit

Tfinishing = sn i L

= 20 . 2/760 . 0,2 = 40/152 = 0,3 menit

Teit = Troughing + Tfinishing = 7,5 + 5,5 = 13 menit c. Membubut poros ukuran diameter 22 mm menjadi ukuran diameter 20

mm.


t = D-d/2 = 22-20/2 = 1 mm




a). Proses roughing


commit to user

31

Feed motion ( s ) = interpolasi dari tabel turning cutting speeds.

Jusz Herman & Eduard Scharcus. Westerman tables. 1996. Hal

95.

S = 0,4 mm V = 45

n = d

V.1000p

= 45 . 1000/3,14 . 28 = 511,82 rev/min



Feed motion ( s ) = dari tabel turning cutting speeds. Jusz

Herman & Eduard Scharcus. Westerman tables. 1996. Hal 95.

s = 0,2 mm V = 60 m/min

n = d

V.1000p

= 60 . 1000/3,14 . 25 = 764,3 rev/min


Waktu pembubutan

Troughing = sn i L

= 100 . 3/460 . 0,4= 300/184= 1,6 menit

Tfinishing = sn i L

= 100 . 1/760 . 0,2 = 100/152 = 0,6 menit Teit = Troughing + Tfinishing = 1,6 + 0,6 = 2,2 menit d. Mengulir poros ukuran diameter 22 mm dengan ukuran M22 x 3

mm.

e. Membalik benda kerja.

f. Membubut poros ukuran diameter 25 mm menjadi ukuran diameter

22 mm.

g. Membubut poros ukuran diameter 22 mm menjadi ukuran diameter

20 mm.

h. Mengulir poros ukuran diameter 22 mm dengan ukuran M22 x 3

mm.


commit to user

32

4.2. Pembuatan cover


Plat dengan tebal 0.8 mm


a. Memotong plat dengan ukuran 350mmx540mm sabanyak 2 buah.

b. Memotong plat dengan ukuran 230mmx532mm sebanyak 1 buah.

c. Memotong plat dengan ukuran 230mmx540mm sebanyak 1 buah.

4.2.3. proses pembuatan

a. Memotong plat dengan ukuran 350mmx540mm seperti pada gambar

4.2:

Gambar 4.2 Plat tampak depan

b. Memotong plat dengan ukuran 230mmx365mm seperti terlihat pada

gambar 4.3:



commit to user

33

c. Memotong plat dengan ukuran 230mmx540mm seperti terlihat pada

gambar 4.4:


4.3. Pembuatan laci tempat hasil


Plat dengan tebal 0,88mm


Memotong plat dengan dimensi 390mmx180mm dengan tinggi 150 mm.


a. Plat dengan 390 mm x 180 mm sebagai alasnya. Membending plat

ukuran 140 mm x 390 mm, kanan kiri sesuai garis. Serta depan di

bending dengan tinggi 150mm seperti terlihat pada gambar 4.5:

Gambar 4.5 Jari-jari laci

b. Mengelas tik bagian tekukan siku.


commit to user

34

c. Merapikan setiap ujung agar tidak lancip.

Rancangan laci tampak depan seperti terlihat pada gamabr 4.6 dan

laci seperti terlihat pada gambar 4.7:

Gambar 4.6 Laci tampak depan

Gambar 4.7 Laci

4.4. Pembuatan hopper


Plat dengan tebal 0.88mm

4.4.2. Langkah-langkah pembuatan hopper

Memotong plat ukuran sesuai gambar

Membending sesuai tekukan


a. Membending plat sesuai gambar yang terlihat pada gambar 4.8


commit to user

35

Gambar 4.8 Hopper tampak depan

a. Membending plat sesuai gambar seperti terlihat pada gambar 4.9:

Gambar 4.9 Hopper tampak samping

4.5. Pembuatan tutup kepala pisau


Plat dengan tebal 0.88mm.


a. Memotong plat dengan 450 mm x 180 mm

b. Membending yang ukuran 250 mm x 180 mm

c. Merivet ujung plat buat dilekatkan pada blok


Membending plat sesuai gambar seperti pada gambar 4.10:


commit to user

36

Gambar 4.10 Tutup kepala pisau tampak samping

4.6. Mengeset Motor

Mengeset motor adalah langkah awal dalam pemasangan motor, adapun

langakah-langkahnya sebagai berikut :

a. Memasang kabel pada motor yang kemudian dihubungkan ke saklar

ON/OFF.

b. Memasang tombol ON/OFF yang kemudian dihubungkan ke steker.

4.7. Merangkai mesin

Merangkai mesin merupakan langkah untuk menyusun agar menjadi alat

yang bisa di gunakan, langkah-langkahnya sebagai berikut :

a. Merangkai kepala pisau, komponen yang dirangkai antara lain,

Memasukkan sikat gerinda (pisau) ke dalam poros.

Mengencangkan pisau dengan memberi mur M22.

Memasang bantalan ke blok besi yang sudah dibuatkan.

Memasang poros ke dalam bantalan tersebut dan dipastikan

kencang.

Memasang as ukuran 8 mm penghubung blok, sebagai pengunci

kepala pisau, bersamaa dengan itu memasang cover kepala pisau.

Memasang landasan pisau.

b. Memasang kepala pisau pada rangka dengan baut M8.

c. Memasang dudukan motor dengan baut M10.

d. Memasang motor dengan baut M8.

e. Memasang puli pada motor dengan pasak dan baut M8 sebagai

penguncinya.

f. Memasang puli pada poros pisau dengan baut M8 sebagai penguncinya.


commit to user

37

g. Memasang corong pada kepala pisau.

h. Memasang V-belt pada mesin.

i. Memasang tutup puli.

4.8. Uji Kelayakan

Uji kelayakan adalah pengujian pada alat di awal ketika alat selesei

dibangun agar di peroleh kinerja yang maksimal, misalkan terjadi eror bisa di

perbaiki sejak dini. Yang di uji adalah alat penghancur styrofoam.

4.6.1. Langkah-langkah uji kelayakan

a. Menekan tombol ON.

b. Memberikan beban pada pisau berupa styrofoam yang dimasukkan

melewati hopper.

c. Mengambil hasilnya.

4.6.2. Proses pengujian

a. Menekan tombol ON

b. Memasukkan styrofoam ke dalam hopper

c. Mengambil hasilnya

Adapun cara-cara memasukkan styrofoam:

- Dengan cara di pegang ujung styrofoam (bagi yang

styrofoamnya kecil panjang).

- Dengan cara styrofoam di patah-patahkan sehingga menjadi

bagian styrofoam yang kecil-kecil, agar bisa masuk melalui

hopper.

Kapasitas alat penghancur styrofoam ini dalam satu jam bisa

memproduksi kurang lebih 1 kg styrofoam.

4.9. Mengecat Alat

Mengecat mesin merupakan bagian dari performance mesin agar lebih

menarik dan lebih menjual tentunya.

4.9.1 Membongkar mesin (untuk di Epoxy dan dicat)

a. Melepas semua komponen

b. Mengecat dasar mesin (Epoxy)

c. Mengecat mesin


commit to user

38

4.9.2 Merangkai mesin

a. Merangkai kepala pisau, komponen yang dirangkai antara lain,

Memasukkan sikat gerinda (pisau) ke dalam poros.

Mengencangkan pisau dengan memberi mur M22.

Memasang bantalan ke blok besi yang sudah disediakan.

Memasang poros ke dalam bantalan tersebut dan dipastikan

kencang.

Memasang as ukuran 8 mm penghubung blok, sebagai pengunci

kepala pisau, bersamaan dengan itu memasang cover kepala

pisau.

Memasang landasan pisau.

b. Memasang kepala pisau pada rangka dengan baut M8

c. Memasang dudukan motor dengan baut M10

d. Memasang motor dengan baut M8

e. Memasang puli pada motor dengan pasak dan baut M8 sebagai

penguncinya.

f. Memasang puli pada poros pisau dengan baut M8 sebagai

penguncinya.

g. Memasang corong pada kepala pisau.

h. Memasang V-belt pada mesin.

i. Memasang tutup puli.

Gambar 4.11 Alat penghancur styrofoam


commit to user

39

4.10 Estimasi biaya

Estimasi biaya sebagai berikut :

No Nama Komponen Jumlah Harga @ Jumlah Harga

1 Motor Listrik 1 Rp. 900.000,00 Rp. 900.000,00

2 Besi Siku 5x4 1 Rp. 235.000,00 Rp. 235.000,00

3 Sikat gerinda 9 Rp. 65.000,00 Rp. 585.000,00

4 Puli 2 Rp. 25.000,00 Rp. 50.000,00

5 Belt 1 Rp. 50.000,00 Rp. 50.000,00

6 Plat 1 Rp. 100.000,00 Rp. 100.000,00

7 Bearing 2 Rp. 32.500,00 Rp. 65.000,00

8 Saklar 1 Rp. 10.000,00 Rp. 10.000,00

9 Cat 1 Rp. 50.000,00 Rp. 50.000,00

10 Tiner 1 Rp. 25.000,00 Rp. 25.000,00

11 Baut M22 1 Rp. 12.500,00 Rp. 25.000,00

12 Engsel 4 Rp. 8.000,00 Rp. 32.000,00

13 Baut M12 8 Rp. 3.000,00 Rp. 24.000,00

14 Kabel 2m Rp. 15.000,00 Rp. 30.000,00

15 Saklar 1 Rp. 30.000,00 Rp. 30.000,00

16 Steker 1 Rp. 5.000,00 Rp. 5.000,00

17 Besi Cor 2 Rp. 150.000,00 Rp. 300.000,00

18 Elektroda 50 Rp. 1.000,00 Rp. 50.000,00

Jumlah Rp. 2.566.000,00

Jadi untuk total biaya produksi pembuatan alat penghancur styrofoam ini adalah

Rp.2.566.000


commit to user

BAB V

PENUTUP

5.1. Kesimpulan

Alat ini dirancang sedemikian rupa dengan mempertimbangkan

kemudahan dalam perakitan, pengoperasian dan perawatannya. Selain itu

dilakukan juga perhitungan pada komponen yang dipakai, sehingga dengan

perhitungan itu akan di dapat ukuran dan bentuk yang sesuai, aman digunakan dan

efisien dalam penggunaan.

Adapun dari perencanaan dan pembuatan alat penghancur styrofoam ini

dapat disimpulkan:

a. Dimensi ukuran mesin, ukuran mesin dari hasil perakitan adalah

panjangnya 400 mm, lebar 280 mmm, tinggi 650 mm

b. Daya mesin, daya yang dibutuhkan untuk mengoperasikan alat

penghancur styrofoam sebesar 1HP(0,75 kW) dengan putaran

1400rpm. Karena menurut perhitungan sudah cukup.

c. Pengoperasian alat, pengoperasian alat ini dengan satu orang sudah

cukup, karena alatnya sangat sederhana dan mudah dalam

perawatannya.

d. Harga mesin, alat dibuat dengan tujuan sebagai alat penghancur

styrofoam untuk campuran batako di UKM Cipta Karya Manunggal,

dari hasil analisa total biaya sebesar Rp. 2.566.000

e. Penggunaan mesin, dengan menggunakan alat penghancur styrofoam

ini maka proses pengahancuran styrofoam dapat lebih cepat dibanding

secara manual.

f. Puli, alat ini menggunakan puli bahan alumunium dengan ukuran puli

kecil 76mm dan puli besar 152 mm.

g. Poros, bahan poros dari baja karbon ST-42 dengan diameter 25 mm,

dan panjang 330 mm.

h. Rangka, untuk rangka menggunakan besi siku 50 mm x 50 mm x 4

mm dan untuk metode penyambungan menggunakan las listrik.


commit to user

41

5.2. Saran

a. Alat pengahancur styrofoam ini membutuhkan perawatan secara

berkala agar alatnya bekerja dengan baik.

b. Sebagai langkah awal pengoperasian alat ini, dilakukan trial terlebih

dahulu.

c. Operator diharapkan menggunakan masker ketika mengoperasikan alat

penghancur styrofoam ini.

rancang bangun mesin penghancur styrofoam …/rancang... · moril maupun materil serta semangat...

Documents