BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar belakang

Saat ini kebutuhan masyarakat semakin meningkat, baik kebutuhan

sandang, maupun pangan. Kebutuhan masyarakat yang beraneka ragam ini

membuka peluang bagi pengusaha untuk menciptakan suatu produk yang disukai

oleh konsumen dengan harga terjangkau, tetapi dapat menghasilkan keuntungan

yang besar.

Kebutuhan makanan bagi masyarakat adalah suatu hal yang tidak dapat

dipisahkan dari kehidupan sehari-hari, baik makanan sebagai kebutuhan pokok

maupun sebagai pelengkap atau makanan pendamping. Seperti halnya kerupuk

selain dijadikan makanan ringan juga sebagai pengganti lauk pauk utamanya bagi

masyarakat golongan bawah.

Kerupuk adalah suatu jenis makan ringan khas Indonesia terbuat dari

tepung terigu atau tapioca, ikan atau udang, garam dan air. Untuk saat ini,

permintaan akan jenis kerupuk sangat besar dan berkembang pesat, banyak

industri yang bergerak di bidang produksi kerupuk yang memproduksi kerupuk

dengan berbagai rasa dan warna.

Keberhasilan dalam usaha tergantung pada kwalitas makanan yang

diihasilkan mesin pencetak kerupuk, kerupuk dapat diramu sesuai dengan

keinginan konsumen dimana bahan yang digunakan dalam pembuatan kerupuk

adalah tepung kentang, tepung jagung dan dimana dicampurkan dengan penyedap

rasa dan bahan pengawet agar kwalitas kerupuk baik, akan tetapi disisi lain para

konsumen ingin bentuk ataupun variasi dari kerupuk yang unik agar tidak

menimbulkan kebosanan.

Hal inilah yang mendorong penulis untuk merancang dan membuat sebuah

mesin pencetak kerupuk dengan kapasitas 25 Kg/Jam yang dapat dipergunakan

oleh pengusaha makanan ringan, terutama untuk kalangan home industry dimana

hasil cetakannya terdapat tiga variasi yang berbeda ukuran. Mesin dirancang

sebagai teknologi tepat guna dimana cara penggunaannya tidak sulit dan cara

perawatannya sangat mudah.

B. Batasan masalah

Dalam menyelesaiakan rancangan kegiatan mahasiswa yang berjudul

rancang bangun mesin pencetak kerupuk, maka disini penulis memberikan suatu

batasan masalah yang akan dibahas yaitu:

1. Prinsip kerja mesin pencetak kerupuk.

2. Perhitungan komponen dan daya mesin pada mesin pencetak kerupuk

3. Pembuatan bahan adonan berdasarkan hasil rancangan

4. Gambar dan detail mesin pencetak kerupuk

5. Sistem perawatan dan perbaikan mesin pencetak kerupuk

C. Tujuan rancangan kegiatan mahasiswa

Rancang bangun mesin pencetak kerupuk ini dilakukan dengan tujuan

sebagai berikut:

1. Untuk mengetahui prinsip kerja mesin pencetak kerupuk

2. Untuki mengetahui perhitungan komponen-komponen yang digunakan pada

mesin pencetak kerupuk

3. Untuk mengetahui cara perawatan dan perbaikan mesin pencetak kerupuk

D. Manfaaat Rancangan Kegiatan Mahasiswa

Rancang bangunan mesin ini diharapkan dapat bermanfaat bagi para

pembaca dan para masyarakat pada umumnya. Manfaat yang diperoleh antara

lain:

1. Tugas rancangan kegiatan mahasiswa ini sebagai referensi untuk membahas

topik yang sama

2. Menambah pengetahuan dan wawasan tentang proses merancang dan

membangun sebuah mesin

3. Siapa saja yang membaca untuk menambah wawasan tentang rancang bangun

mesin pencetak kerupuk

E. Metode Pengumpulan Data

Metode yang dilakukan penulis dalam penyusunan rancangan kegiatan

mahasiswa:

1. Konsultasi dengan orang yang memahami dalam bidang konstruksi mesin

2. Melakukan studi ke perpustakaan

3. Melakukan studi lapangan dengan mengamati proses pembuatan kerupuk

dengan alat sederhana

4. Diskusi dengan dosen pembimbing

BAB II

LANDASAN TEORI

A. Gambaran Umum Mesin Pencetak Kerupuk

Mekanisme pembuatan kerupuk adalah upaya para pengrajin kerupuk

didalam meningkatkan produktifitas, yang pada akhirnya dapat meningkatkan

penghasilan dari pengrajin itu sendiri dalam system perindustrian jenis makanan

ringan yang sekarang banyak dilakukan oleh masyarakat, mesin pencetak kerupuk

merupakan factor utama yang sangat penting dalam menentukan keberhasilan

usaha pembuatan kerupuk.

Bahan untuk membuat kerupuk dapat diperoleh dan dijumpai dengan

mudah di toko-toko makanan yang ada di pasar. Walaupun di toko tersebut sudah

ada yang menjual kerupuk yang langsung dari pabrik, akan tetapi komposisi atau

kebutuhan nutrisi dari bahan kerupuk tersebut tidak sesuai dengan variasi dan

citarasa yang kita inginkan. Ditinjau dari kebutuhan nutrisi untuk jenis kerupuk

yang dibuat oleh masyarakat, kerupuk buatan ini yang keunggulannya dan variasi

hasil yang cukup baik.

Berikut ini akan disajikan cara-cara pembuatan bahan baku kerupuk dari

persiapan bahan baku (adonan) Sampai dengan pembuatan kerupuk.

B. Cara Pengolahan Bahan Baku (Adonan) Dengan System Manual

1. Persiapan bahan baku (adonan)

Pemilihan bahan baku (adonan) merupakan factor yang sangat penting

dalam menentukan kwalitas kerupuk yang akan dihasikan bahan bakuataupun

variasi untuk setiap jenis kerupuk. Pembuatan adoanan memerlukan lebih banyak

bahan baku yang berasal dari bahan nabati dan harus tersedia.

kriteria dalam pemilihan bahan baku untuk pembuatan adonan antara lain:

a) Kandungan nutrisi

b) Daya cerna

c) Ketersediaan

d) Kontinuitas

e) Harga

Beberapa bahan baku yang berasal dari nabati yang dapat digunakan

dalam pembuatan adonan antara lain tepung kentang,tepung jagung dan bahan

baku yang berasal dari hewan antara lain perisa sapi panggang (penyedap rasa)

dan penyedap rasa lainnya.

Disamping bahan baku hewani dan nabati, dalam pembuatan kerupuk juga

diperlukan minyak. Minyak yang digunakan untuk pembuatan kerupuk adalah

minyak nabati yang mana minyak ini banyak mengandung giji yang baik untuk

dikonsumsi serta mmbuat cita rasa yang begitu lejat untuk dimakan.

2. Pembuatan adonan

Dalam pembuatan kerupuk ini pada dasarnya kebutuhan nutrisinya dan

citarasa yang diinginkan harus diketahui dan barulah ditentukan bahan baku

kerupuk yang akan digunakan.

Prosedur pembuatan kerupuk adalah sebagai berikut:

a) Siapkan masing-masing bahan dan dan ditimbang sesuai dengan formulasi

yang telah dibuat

b) Kemudian campuran dimasukkan kedalam wadah

c) Lalu diaduk manual (menggunakan tangan) selama 5-10 menit hingga rata

d) Kemudian campurkan penyedap rasa dan minyak secukupnya

e) Tambahkan bahan pengawet sesuai dosis apabila diperlukan

f) Tambahkan air secukupnya dan aduk kembali agar bahan campuran tersebut

berbentuk pasta

g) Maka hasil campuran tersebut siap dicetak di mesin pencetak kerupuk

C. Prinsip kerja mesin pencetak kerupuk

Prinsip kerja mesin pencetak kerupuk yang dirancang adalah dengan

menggunakan prinsip pencetak yang dilakukan oleh cetakan yang berbentuk

lingkaran dan perencanaan mesin pencetak kerupuk ini mempunyai variasi

setengah lingkaran, bintang, segitiga dan pisau pemotong yang berupa circle

cutter. Pada prinsipnya mesin pencetak kerupuk ini memanfaatkan gerak putar

(rotasi) dari motor listrik. Daya dan putaran motor listrik ini akan ditransmisikan

melalui reducer dengan menghubungkan kedua poros motor dan reducer dengan

kopling. Reducer ini berfungsi untuk mendapatkan putaran yang diinginkan yaitu

dengan perbandingan putaran. Kemudian putaran poros tersebut berputar

berlawanan dari putaran motor sebelumnya untuk memutarkan poros screw

conveyor dan poros tempat pisau (pemotongan hasil kerupuk keluar).

D. Komponen-Komponen Utama Mesin Pencetak Kerupuk

Mesin pencetak kerupuk ini adalah gabungan dari beberapa elemen-

elemen mesin hingga terbentuk sebuah mesin yang dapat difungsikan sesuai

dengan fungsi yang telah direncanakan.

Adapun bagian-bagian utama dari mesin pencetak kerupuk adalah :

1. Kerangka Mesin

Kerangka merupakan bagian dari mesin yang berfungsi untuk menumpu

atau pendukung komponen-komponen mesin yang lain. Dalam hal ini bentuk

ukuran dan kekuatan dari rangka harus diperhatikan karena disamping sebagai

penumpu, rangka yang sesuai dengan kebutuhan mesin akan menambah nilai jual

dari mesin tersebut.

Pada mesin pencetak kerupuk ini digunakan baja profil U dan plat siku

untuk kaki dengan ukuran 450 x 410 x 410 (mm) untuk menumpu beban dari

mesin pencetak kerupuk.

Gambar 1.Rangka

2. Motor Listrik

Motor listrik merupakan sumber tenaga penggerak awal dari rancang

bangun mesin pencetak kerupuk ini. Pada dasarnya pemakaian motor ini

digunakan untuk memutarkan poros dengan perantaraan kopling dan diteruskan

ke reducer untuk mengubah daya putaran dan untuk memutarkan poros screw

conveyor, disc cetakan dan pisau pemotong.

Gambar 2. Motor Listrik

3. Screw Conveyor

Screw Conveyor biasanya terdiri dari poros yang terpasang screw yang

berputar dalam trough dan unit penggerak. Pada saat screw berputar, material

dimasukkan melalui feeding hopper ke screw yang bergerak maju akibat daya

dorong (thrust) screw. Poros dan screw berputar sepanjang rumah (casing)

lintasan berbentuk U (U-shaped). Material yang dipindahkan dimasukkang

kedalam trough oleh satu atau lebih cawan pengisi (feed hopper). Bahan

dikeluarkan pada ujung trough atau bukaan bawah trough.

Gambar 3. Poros Screw Conveyor

4. Gear Box/ Reducer

Reducer speed adalah kontak transmisi rodagigi yang berfungsi untuk

mentransmisikan putaran dari motor listrik dengan perbandingan reduksi sesuai

dengan kebutuhan.

Gambar 4. Reducer

5. Coupling/Kopling

Kopling adalah suatu elemen mesin yang berfungsi sebagai penerus

putaran dan daya dari poros yang digerakkan secara pasti (tanpa terjadi slip),

dimana sumbu kedua poros tersebut pada satu garis lurus atau dapat sedikit

berbeda sumbunya

Gambar 5. Kopling Flens

6. Pulley

Pully, disebut juga kerek atau katrol, adalah cakra (disk) yang dilengkapi

dengan tali (rope) atau belt, merupakan suatu keping bundar yang terbuat dari

logam maupun bukan logam, misalnya besi tuang, kayu, atau plastic. Pinggiran

cakra diberi alur (groove) yang berguna untuk laluan tali atau belt. Pulley ada

dua macam, yaitu pulley tetap (fixed pulley) dan pulley bergerak (moveable

Pulley), pulley tetap terdiri dari sebuah cakra dan sebuah tali yang dilingkarkan

pada alur di bagian atasnya dan pada ujungnya digantungi beban.

Gambar 6. Pulley

7. V-Belt

Belt yang berpenampang trapesium, terbuat dari tenunan dan serat-serat yang

dibenamkan pada karet kemudian dibungkus dengan anyaman dan karet;

digunakan untuk mentransmisikan daya dari poros yang satu ke poros yang

lainnya melalui pulley yang berputar dengan kecepatan sama atau berbeda.

Gambar 7. V-Belt

8. Corong Masukan ( Hopper )

Komponen mesin yang berfungsi untuk pemasukan adonan kedalam

mesin, dimana adonan tesebut akan dipress dan dibawa oleh screw conveyor

menuju disc cetakan hingga berbentuk kerupuk

Tampak Atas

Tampak Samping

Gambar 8. Corong Masukan

9. Cetakan

Dalam komponen pembuatan mesin ini diperlukan yang namanya cetakan

untuk menghasilkan bentuk kerupuk yang berukuran kecil, bentuk disc cetakan ini

berbentuk piring pembagi

Gambar 9. Cetakan

10. Pisau

Dalam pembuatan mesin ini pisau yang digunakan adalah pisau yang

berputar seiring puntir poros (dinamis) berjumlah tiga buah. Dimana pisau

pemotong ini hanya ternuat dari plat baja yang telah ditajamkan. Plat pisau

pemotong ini dilas sebagai penahan pada ujung poros.

E. Tinjauan Pustaka

Kinerja dari suatu mesin sangat tergantung dari elemen-elemen mesin

tersebut. Setiap mesin pasti terdiri dari beberapa elemen-elemen yang saling

berhubungan antara satu dengan yang lainnya seperti reducer, poros , kopling

pasak dan lainnya. Elemen-elemen tersebut merupakan satu kesatuan yang tidak

dapat dipisahkan dan saling menunjang. Untuk dapat menghasilkan suatu mesin

dengan kinerja yang baik maka diperlukan perencanaan dan pemilihan dari

elemen-elemen mesin. Adapun yang menjadi dasar-dasar dalam perencanaan dan

pemilihan elemen-elemen mesin pada mesin pencetak kerupuk adalah:

1. Motor Listrik

Dalam menentukan daya motor, kita harus terlebih dahulu mengetahui

daya ‘P’ yang dibebani oleh system. Jika P adalah daya rata-rata yang diperlukan

maka harus dibagi dengan efisiensi mekanis, dari system transmisi untuk

mendapatkan daya penggerak mula yang diperlukan. Daya yang benar mungkin

beban yang besar terus bekerja setelah start. Dengan demikian seringkali

diperlukan factor koreksi pada perencanaan.

Jika P adalah nominal output dari motor penggerak, maka berbagai macam

factor keamanan biasanya dapat diambil dalam perencanaan sehingga koreksi

pertama dapat diambil kecil. Jika factor koreksi adalah fc maka daya rencana,Pd

(Kw) sebagai patokan adalah:

Pd=fc x P (Kw)………………………… (sularso, 7)…………(i)

Daya yang akan ditransmisikan fc

Daya rata-rata yang diperlukan

Daya maksimum yang diperlukan

Daya normal

1,2-2,0

0,8-1,2

1,0-1,5

Table 1.faktor-faktor koreksi daya yang akan ditransmisikan,fc.

Jika daya yang diberikan dalam daya kuda (PS) maka harus 0,735 untuk

mendapatkan daya dalam Kw ……………….. (sularso, 7)

2. Gearbox/Reducer

Gear reducer merupakan sekumpulan roda gigi yang terdiri dari roda gigi

cacing dan roda gigi lurus yang berfungsi untuk menurunkan putaran dengan

perbandingan roda gigi.

3. Kopling Tetap

Kopling tetap adalah elemen mesin yang berfungsi sebagai penerus

putaran dan daya dari poros penggerak ke poros yang digerakkan secara pasti

(tanpa terjadi slip), dimana sumbu kedua poros tersebut terletak pada suatu garis

lurus atau dapat sedikit berbeda sumbunya.

Kopling tetap mencakup kopling kaku yang tidak mengijinkan

ketidaklurusan kedua sumbu poros , kopling luwes (fleksibel) yang mengijinkan

sedikit ketidak lurusan sumbu poros, dan kopling universal yang dipergunakan

bila kedua poros akan membentuk sudut yang cukup besar.

Kopling kaku terdiri dari 3 (tiga) jenis, yakni kopling bus, kopling flens

kaku, dan kopling flens tempa. Sedangkan kopling flens kaku terdiri atas naf

dengan flens yang terbuat dari besi cor atau baja cor, dan dipasang pada ujung

poros dengan diberi pasak serta diikat dengan baut pada flensnya.

Jika jumlah baut efektif yang menanggung beban dinyatakan dengan ne

maka besarnya tegangan geser pada baut, (Kg/ mm2) dapat dihitung sebagai

berikut.

……………………… (sularso, 34)………….(ii)

Dimana;

Tb = Kekuatan Tarik

T = Momen Rencana

B = Diameter Pusat Baut

Ne = Jumlah Baut Efektif

Tegangan geser ijin,

………………………(sularso, 34)………….(iii)

Agar baut aman terhadap tegangan geser maka

Dimana:

=kekuatan tarik baut(KG/mm2)

fb =Faktor Keamanan(bernilai 6)

Kb =Faktor koreksi(dipilih antara 1,5 Sampai 3)

Tegangan geser (kg/m2) pada flens adalah:

……………………………..(sularso, 34)……….(iv)

Tegangan geser yang diijinkan pada flens adalah:

……………………………(sularso, 35)……….(v)

Agar baut aman terhadap tegangan geser maka

Dimana:

=kekuatan tarik baut(KG/mm2)

fb =Faktor Keamanan(bernilai 6)

Kb =Faktor koreksi(dipilih antara 1,5 Sampai 3)

4. Screw Conveyor

Screw Conveyor merupakan bagian mesin untuk memindahkan bahan

sesuai dengan kebutuhannya. Screw conveyor mudah dalam perencanaan,

perbaikan, dimensi kecil, dan dapat mengeluarkan material pada beberapa titik

dikehendaki. Screw biasanya dibuat dari lembaran baja 4 sampai 8 mm. setiap

bagian dilas ke poros dan dilas atau dikelilingi satu sama lain. Screw kadang juga

di-cor, menyatu dengan poros. Poros screw conveyor kadang pejal (solid) atau

berlubang (hollow). Poros berlubang sering digunakan karena ringan, kuat,

disamping lebih mudah penyambungannya.

Kapasitas screw conveyor tergantung pada diameter screw D meter, screw

pitch S meter, kecepatan n rpm, dan efisiensi pembebanan (loading efficiency)

screw . Kapasitas per jam screw conveyor adalah:

…………….. (Muhib 2010:103)……. (vi)

Dengan

Q = Kapasitas Screw Conveyor Yang direncanakan

V = kapasitas, m3/jam

= berat curah bahan, ton/m3

C = factor koreksi karena inklinasi konveyor

β = 00 50 100 150 200

c = 1 0,9 0,8 0,7 0,65

D = diameter screw, m

S = screw pitch, untuk aliran lambat, material brasif S= 0,8D

= loading efficiency

: 0,125 untuk aliran lambat, material abrasive

: 0,25 untuk aliran lambat, material sedikit abrasive

: 0,32 untuk aliran bebas mengalir, material sedikit abrasive

: 0,4 untuk aliran bebas mengalir, material tidak abrasive

Kecepatan putar screw tergantung pada kapasitas yang diperlukan,

diameter screw, dan karakterstik material yang akan dipindahkan. Hambatan total

terhadap terak screw conveyor terdiri dari: gesekan material terhadap permukaan

screw, gesekan pada bearing dan axial thurst bearing, dan gesekan screw terhadap

partikel-partikel yang bercampur

Daya yang diperlukan oleh poros screw adalah:

………………… (muhib 2010:103)………..(vii)

Dimana;

No = daya yang dipelukan poros screw

Q = Kapasitas Screw yang direncanakan

L = panjang conveyor

Untuk material antrasit, batu bara, coklat kering, nut coal, garam batu, dan

sebagainya, nilai rata-rata w0 adalah 2,5; untuk gypsum, lumpy atau fine dry clay,

calcium carbonate, foundry sand, sulphur, semen, abu, lime, pasir butir kecil dan

besar, cetakan pasir, nilai rata-rata wo= adalah 4,0

Torsi untuk poros yang berputar pada n rpm adalah:

……….. (muhib 2010:104)……(vii)

Gaya longitudinal maksimum yang bekerja pada screw adalah:

………………. (muhib 2010:104)………..(ix)

Dengan ;

r = jari-jari di mana gaya P bekerja, m; r (0,70,8)D/2;

= , factor koreksi karena sudut gesek material terhadap

permukaan screw

= sudut (helix) screw pada jari-jari r

BAB III

PERHITUNGAN ELEMEN UTAMA MESIN

A. Gambar Mesin Dan Nama-Nama Komponen.

Nama nama bagian:

1. Motor

2. Poros motor

3. Gearbox/reducer

4. V-Belt

5. Pulley

6. Poros Screw Conveyor

7. Corong Masukan/Inlet

8. Disc Cetakan

9. Pisau Pemotong

10. Corong Keluaran

11. Kerangka Mesin plat siku

1

2

34

5

6

7

1110

9

8

B. Perhitungan Kapasitas Mesin

Kapasitas masukan adonan

Kapasitas masukan adonan diperoleh dari kapasitas yang direncanakan, yaitu

25 kg/jam, sehingga kapasitas untuk setiap detiknya adalah : 0,0069 kg/s

=

=

C. Analisa Perhitungan Komponen Mesin

1. Volume Silinder (Chasing) Yang Direncanakan

V =

Dimana:

V = Volume chasing yang digunakan

r = jari-jari chasing yang direncanakan

t = Panjang chasing yang direncanakan

sehingga:

V = 3,14 . 602 . 350

V = 3956400 mm3 = 3956,4 m3

2. Gearbox/Reducer

Putaran pada motor diubah dengan menggunakan gearbox dengan

rumus:

Dimana:

n1= Putaran pada motor listrik

n2 =Purtaran keluaran gearbox

ratio (perbandingan putaran dari gearbox)

Maka:

n2 = 23,66 [rpm]

3. Perhitungan Screw Conveyor

ukuran cetakan = Ø30 mm x 2 mm

massa tiap potongan kerupuk = 0,97 gr

massa jenis dipeoleh =

= 6,8585 x

Massa jenis = 685,85 kg/

Q = 25 kg/jam

N = 23,66 rpm

L = 0,35 m

β = 00 (mendatar) maka (c = 1)

parameter utama konveyor. Material yang diangkut adalah abrasive. Aliran

lambat, sehingga (loading efficiency) = 0,125; S (screw pitch) = 0,7D

dari persamaan (vi) diperoleh :

(diameter poros)

Daya motor yang diperlukan.

Hambatan terhadap factor gerak adonan wo = 4, maka dari persamaan (vii)

diperoleh

Torsi

Torsi yang ditransmisikan motor listrik ke poros screw didapat dari persamaan

(viii)

Laju sembur

Screw pitch (S) = 0,7 D = 0,7 x 120 = 84 mm

Berat material tiap satuan panjang screw conveyor

Gaya aksia screw (P)

4. Kopling

Kopling flens kaku digunakan bila kedua poros harus dihubungkan

dengan sumbu segaris, kopling ini dipakai pada mesin dan transmisi dipabrik-

pabrik. Kopling flens kaku terdiri atas naf dengan flens yang terbuat dari besi

cor atau baja cor, dan dipasang pada ujung poros dengan diberi pasak serta

diikat dengan baut pada flensnya. Dalam beberapa hal naf dipasang pada

poros dengan sambungan pres atau kerut.

Kopling ini tidak mengizinkan sedikitpun ketidaklurusan sumbu

kedua poros serta tidak dapat mengurangi tumbukan dan getaran transmisi.

Pada waktu pemasangan, sumbu kedua poros harus terlebih dahulu

diusahakan segaris dengan tepat sebelum baut-baut flens dikencangkan.

a. Kopling pada Keluaran Gearbox

kopling yag digunakan dalam rancangan bangun ini yaitu besi cor

kelabu (JIS G 5501) dengan FC 35 yang mempunyai kekuatan tarik:

= 35 (kg/mm2)

= Faktor keamanan = 6,0 yang dikarenakan pengaruh massa

= factor keamanan = 1,2 -3 karena pengaruh konsentrasi tegangan

yang diambil 2

Maka tegangan yang diizinkan ;

=

Dimana:

= Kekuatan tarikpada bahan poros yaitu sebesar 35 (kg/mm2)

2,917 [kg/mm2]

Diameter luar naf:

D = 2.dp

Dimana:

D = Diameter luar naf

dp = Diameter poros pada kopling

= 2.48

= 96[mm]

Tebal flens:

Tf = 0,5 . dp

= 0,5. 48

= 24[mm]

Maka torsi yang terjadi pada keluaran gear box adalah:

T =

=

Dimana :

Pm = Daya motor listrik rencana = ½ HP = 373 (Watt) = 0,37 (Kw)

n = Putaran pada gear box = 23,66

Maka :T =

= 0,014 [N.m]

= 14[N.mm]

Gaya tangensial:

T = Ft.r

Keterangan:

Ft = Gaya tangensial pada kopling

r = jari-jari kopling

Gaya tangensial pada kopling :

Ft =

=

= 0,35[N]

Jarak baut [jari-jari antar baut]

r =

=

= 1,69[mm]

Perancangan kopling :

T = \

Dimana :

T = Torsi pada kopling

D = Diameter poros pada kopling

tf = Tebal flens

= tegangan geser naf

Maka tegangan geser naf:

=

=

= 0,00016[kg/mm2]

Maka

2,6515 > 0,00016,baik

Perencanaan pada baut kopling adalah:

D = 31 [mm] diameter maximum lubang 35,5 [mm]

Dari table 2,1 hal.31 buku sulasro dalam buku dasar perancangan dan

pemilihan elemen mesin hal.31, maka didapat data:

A =140[mm], B = 100[mm], C = 63[mm]

I = 50 [mm], a = 10 [mm], n = 4 buah

Nilai Efektif baut:

Jumlah efektif baut :

N buah

Tegangan geser baut yang diizinkan:

= …………………Sularso, 40)

Dimana :

= Tegangan geser baut yang diizinkan

= Tegangan baut

= Faktor keamanan = 6

Kb = Faktor koreksi = 3

=

Tegangan geser baut:

T = ……………………….(Sularso, 34)

Dimana:

ne = jumlah efektif baut pada kopling

T = Momen rencana

B = Ketetapan pada tabel, 1 buku sularso dalam buku dasar perancangan

dan pemilihan elemen mesin hal.31

= tegangan geser baut

=

=

= 0,95

>

2,77 > 0,95 baik

5. Perhitungan Pulley

Pulley pada poros motor menggunakan pulley dengan diameter 7,6 cm (3in),

pulley pada poros reducer mempunyai diameter yang sama pada pulley di

motor ( 7,6cm ). Putaran poros perantara dicari dengan rumus berikut:

Nm = putaran motor = 1420 rpm

Np = Putaran poros reducer

dm = diameter pulley motor = 7,6 cm

dp = diameter poros perantara = 7,6 cm

karena diameter pulley pada motor sama dengan diameter pulley pada poros

reducer maka putaran poros reducer sama yaitu 1420 rpm.

6. Perhitungan Dan perencanaan V-Belt

Pada mekanisme mesin pemotong kerupuk menggunakan v-belt karena sabuk

ini bagus sekali dalam mentransmisikan daya serta banyak dijumpai di

pasaran. Jenis yang dipilih adalah tipe A dan jumlah yang diperlukan cukup 1

karena daya yang ditransmisikan kecil

dm = diameter pulley motor (7,6 cm)

nm = putaran motor 1420 rpm

c1 = jarak pusat poros motor dan poros reducer l = 33 cm

d1 = diameter pulley besar poros reducer = (7,6 cm)

np = putaran poros reducer = 1420 rpm

memilih tipe belt

putaran yang direncanakan = 1420 rpm

dari data daya dan putaran maka dengan memakai diagaram pemilihan sabuk,

tipe sabuk yang dipilih adalah tipe A

kecepatan keliling (v)

Panjang Belt

7. Perhitungan Daya Mesin

Untuk menentukan perhitungan daya mesin yang direncanakan adalah :

daya rencana adalah:

Pd = P . fc………………………………fc = 0,8 ….(Sularso, 17)

Dimana ;

Pd = Daya rencana

P = Daya Motor yang direncanakan [Hp]

Fc = Faktor koreksi daya yang ditransmisikan

Maka,

Pd = P.fc

Pd = 0,58 . 0,8

Pd = 0,465 [HP] = ½ [HP]

BAB IV

PROSES PEMBUATAN DAN PERAWATAN MESIN

A. Proses Pembuatan

Proses pembuatan adalah proses yang dilakukan setelah proses

perancangan diselesaikan. Proses pembutan ini merupakan gambaran singkat

pembuatan komponen-komponen yang dibuat adalah:

1. Kerangka Mesin

Kerangka mesin terbuat dari profil U dan plat siku kerangka ini dibentuk

dengan pengelasan. Pengelasan yang dilakukan adalah dengan menggunakan

las listrik. Kerangka ini dibentuk dengan sedemikian rupa untuk dapat

menahan keseluruhan berat dan beban mesin. Kerangka mesin ini memiliki

ukuran 450 x 410 x 410 (mm).

2. Corong Masukan

Corong ini dibentuk dengan menggunakan peralatan pemotong pelat.

Pelat yang digunakan adalah pelat dengan tebal 2 mm corong ini dibentuk

dengan sedemikian rupa dengan bagian bawah yang mengecil guna

memperoleh tekanan pemasukan bahan.

3. Piringan Cetakan

Disc Cetakan ini terbuat dari pelat dengan ketebalan 6 (mm). yang

memiliki 3 variasi yaitu variasi setengah lingkaran, variasi segitiga, variasi

bintang. Bentuk dics cetakan ini menyerupai piring pembagi.

4. Mata Pisau

Dalam pembuatan mesin ini pisau yang digunakan adalah pisau yang

berputar seiring puntir poros (dinamis) berjumlah 3 buah. Dimana pisau

pemotong ini hanya terbuat dari plat baja yang telah di gerinda sampai tajam.

Pelat pisau pemotong ini di las sebagai penahan pada ujung poros.

B. Pengertian Dan Tujuan Utama Perawatan

Dalam mencapai tujuan produksi yang optimal maka dibutuhkan suatu

mesin(peralatan) yang mampu bekerja optimal. Untuk mewujudkan hal tersebut

maka dibutuhkan suatu sistem dan tindakan pemeliharaan. Tindakan pemeliharaan

ini semestinya dilakukan semenjak dini hari agar kondisi mesin terjaga dari

kerusakan.

Perawatan merupakan tindakan yang dilakukan guna mempertahankan dan

mengoptimalakan kondisi dari suatu mesin( peralatan). Tujuan utama dari

tindakan perawatan adalah:

1) Agar mesin peralatan dapat digunakan secara optimal

2) Untuk memperpanjang jangka waktu pemakaian umur dari mesin(peralatan)

3) Untuk menjamin keselamatan operator dalam menjalankan suatu mesin

(peralatan)

4) Agar dapat mengindentifikasi kerusakan-kerusakan yang terjadi sedini

mungkin

C.Perawatan Bagian-Bagian Utama Mesin

Pada mesin pencetak kerupuk ini terdapat bagian-bagian utama yang perlu

mendapatkan suatu tindakan perawatan.bagian utama adalah:

1) Kopling

Menginspeksi bagian dalam kopling seperti karet kopling dan pasak yang

terdapat pada kopling sebelum menjalankan mesin

2) Gear box/ Reducer

roda gigi adalah suatu bagian elemen yang penting untuk menghasilkan putaran

yang diinginkan. Oleh karena itu gear yang ada di dalam gear box/reducer

sering bergesekan dengan gear yang lain, maka oleh sebab itu dibutuhkan

pelumasan pada gear box dengan menggunakan grease dengan cara

mengoleskan

3) Screw conveyor

Screw Conveyor dirawat dengan cara membersihkannya setelah pemakaian

mesin. Perawatan ini dilakukan untuk membuang minyak pelumas saja.

Sehinggga menghindari proses korosi yang cepat dan apabila sudah rusak harus

diganti.

4) Poros

Poros ini sebagai tempat dudukan dari reducer dan penerus putaran conveyor,

sedangkan perawatan hanya memberikan minyak pelumas saja. Sehingga

menghindari proses korosi yang cepat dan apabila sudah rusak harus diganti.

5) Motor listrik

Motor listrik merupakan sumber tenaga pengerak awal, maka perawatan

dilakuakan adalah menghindari motor dari air agar tidak terjadi konslet pada

komponen motor dan apabila rusak harus diganti.

6) Perawatan bagian-bagian lain

Perawatan bagian-bagian lainnya dilakukan dengan cara pembersihan setelah

pemakaian mesin agar tidak timbul karat dalam waktu yang singkat.

BAB VI

PENUTUP

A. Kesimpulan

Dari hasil perhitungan dan pertimbangan maka dapat disimpulkan

bahwa mesin pencetak kerupuk dengan bahan baku tepung tapioka ini

mampu mencetak kerupuk dengan tiga variasi bentuk dengan kapasitas 10

kg adonan/jam

Untuk mencapai kapasitas yang diinginkan maka dilakukan

pemilihan komponen-komponen mesin sesuai dengan perhitungan dan

pertimbangan yang dilakukan antara lain motor listrik sebagai penggerak

dengan daya ½ HP = 373 (watt), Putaran :1420 (Rpm), Tegangan :

110/220 (Volt), gigi reducer tipe 50 dengan perbandingan roda gigi 1:60.

Menggunakan 1 buah kopling flens, pulley dan sabuk.

B. Saran

Di dalam membuat rancangan konstruksi mesin harus lah

memahami dengan baik mata kuliah elemen mesin dan mekanika teknik,

sehingga dengan mudah dan tepat menuangkan konsep-konsep berpikir

pada rancangan konstruksi mesin yang akan di rancang.

DAFTAR PUSTAKA

Kiyokatsu, Suga dan Sularso. 2004. Dasar Prencangan dan Pemeliharaan Elemen

Mesin. Cetakan ke-11. Jakarta: Paradnya Paramita

Zainuri Muhib. 2010. Mesin Pemindah Bahan material Handling Equipment.

Yogyakarta: Andi

Creamer Roberth. 1984. Machine Design. USA: Addison-Wesley Series

Sheet Presentation of mechanical engineering department carlos III university Screw

Conveyor