tugas akhir rancang bangun mesin chruser …eprints.umk.ac.id/8833/1/halaman depan.pdf · chruser...
TRANSCRIPT
i
TUGAS AKHIR
RANCANG BANGUN MESIN CHRUSER LIMBAH PLASTIK
UNTUK PROSES PIROLISIS DENGAN KAPASITAS
120 KG PER JAM
M.AKHSAN FAIZIN
NIM. 201254049
DOSEN PEMBIMBING
Ir., Masruki Kabib, MT.
Sugeng Slamet, ST, MT.
TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MURIA KUDUS
2017
ii
iii
iv
PERNYATAAN KEASLIAN
Saya yang bertanda tangan dibawah ini :
Nama : M.Akhsan Faizin
NIM : 2012 54 049
Tempat & Tanggal Lahir : Kudus, 17 Juli 1994
Judul Skripsi : Rancang Bangun Mesin Chruser Limbah Plastik
Untuk Proses Pirolisis Dengan Kapasitas 120 Kg
Per Jam.
Menyatakan dengan sebenarnya bahwa penulisan Skripsi ini berdasarkan hasil
penelitian, pemikiran dan pemaparan asli dari saya sendiri, baik untuk naskah
laporan maupun kegiatan lain yang tercantum sebagai bagian dari Skripsi ini.
Seluruh ide, pendapat, atau materi dari sumber lain telah dikutip dalam Skripsi
dengan cara penulisan referensi yang sesuai.
Demikian pernyataan ini saya buat dengan sesungguhnya dan apabila di kemudian
hari terdapat penyimpangan dan ketidakbenaran dalam pernyataan ini, maka saya
bersedia menerima sanksi akademik berupa pencabutan gelar dan sanksi lain
sesuai dengan peraturan yang berlaku di Universitas Muria Kudus.
Demikian pernyataan ini saya buat dalam keadaan sadar tanpa paksaan dari pihak
manapun.
Kudus, 10, agustus, 2017
Yang memberi pernyataan,
Materai 6000
M.Akhsan Faizin
NIM. 2012 54 049
v
RINGKASAN
RANCANG BANGUN MESIN CHRUSER LIMBAH PLASTIK
UNTUK PROSES PIROLISIS DENGAN KAPASITAS
120 KG PER JAM
Nama mahasiswa : M.Akhsan Faizin
NIM : 2012 54 049
Pembimbing :
1. Ir., Masruki Kabib, MT.
2. Sugeng Slamet, ST., MT.
RINGKASAN
Di zaman teknologi yang semakin berkembang ini , sampah adalah wacana yang selalu di
bicarakan pemerintah Indonesia. Progam pemerintah yang mualai dari pengolahan daur ulang
samapai menyebutkan tentang gerakan 3 R (Reuse, Reduce dan Recycle) dianggap masih
kurang produktif untuk menguranggi sampah yang ada di Indonesia, khususnya sampah yang sulit
terurai seperti plastik. Salah satu cara pemanfaatan adalah bisa di daur ulang dan memiliki nilai
guna yang baik. Oleh karena itu inovasi pengolahan limbah khususnya sampah plastik adalah
dengan menggunakan mesin pencacah platik yang prosesnya menghacurkan untuk diolah kembali
dengan berbagai jenis pengunaanya. Tujuan penelitian ini adalah merancang bangun mesin
chruser limbah plastik untuk proses pirolisis dengan kapasitas 120 kg per jam.
Metode yang digunakan dalam rancang bangun ini adalah analisa kebutuhan, konsep
desain, pemilihan konsep, perancangan dan perhitungan, gambar kerja, proses manufaktur,
pengerjaan, Assembling, Finishing, pengujian pisau, dan analisa data. Mesin chruser
limbah plastik untuk proses pirolisis yang dibuat menggunakan dengan sistem rell
yang terdapat pisau yang memutar berlawanan arah, dengan konstruksi pisau
potong yang terdiri dari 10 pisau beputar dan 10 pisau tetap yang menempel pada dinding
hopper. Hasil dari rancang bangun ini adalah mesin chruser limbah plastik dengan kapasitas 120
kg per jam, menggunakan penggerak motor listrik 1 phase 2 Hp 1400 RPM, dengan transmisi
V-belt dan pully, dan bentuk pisau tipe rell jumlah 20. Hasil pengujian di dapatkan bentuk potongan
plastik dengan ukuran 10 - 15 mm.
Kata kunci : Chruser, Limbah plastik, Pisau potong, Pirolisis.
vi
ABTRAC
DESIGN OF PLASTIC WASTE CHRUSER MACHINE FOR
PIROLYSIS PROCESS WITH CAPACITY
120 KG OUR CLOCK
Name of student : M.Akhsan Faizin
NIM : 2012 54 049
Advisor :
1. Ir., Masruki Kabib, MT.
2. Sugeng Slamet, ST., MT.
ABTRAC
In this age of increasing technology, garbage is a discourse that is always
discussed by the Indonesian government. Government programs that mualai from
recycling processing samapai mention about the movement of 3 R (Reuse, Reduce
and Recycle) is considered still less productive to menguranggi waste in
Indonesia, especially waste that is difficult to decompose like plastic. One way of
utilization is to be recycled and have a good use value. Therefore, the innovation
of waste treatment, especially plastic waste is by using the machine that the
process of marking the proliferator to be processed again with various types
pengunaanya. The purpose of this research is to design the build of plastic waste
chruser machine for pyrolysis process with capacity of 120 kg per hour.
The methods used in this design are requirements analysis, design
concepts, concept selection, design and calculation, work drawings,
manufacturing process, workmanship, assembling, finishing, knife testing, and
data analysis. The plastic waste chruser machine for pyrolysis process is made
using a rack system with a rotating blade in opposite direction, with a cutting
blade construction consisting of 10 rotating blades and 10 fixed blades attached
to the hopper wall. The result of this design is a plastic waste chruser machine
with capacity of 120 kg per hour, using electric motor drive 1 phase 2 Hp 1400
RPM, with V-belt and pully transmission, and rell type blade shape 20. Test
results obtained by cutting shape Plastic with size 10 - 15 mm.
Keywords: Chruser, Plastic wastes, Cut knives, Pyrolysis
.
vii
KATA PENGANTAR
Segala puji syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa yang telah
memberikan rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan
pembuatan Tugas Akhir dan dapat menyelesaikan laporan dengan judul “Rancang
Bangun Mesin Chruser Limbah Plastik Untuk Proses Pirolisis Dengan Kapasitas
120 Kg Per Jam” dengan lancar. Dimana laporan Tugas Akhir ini disusun untuk
memenuhi salah satu syarat kelulusan mahasiswa Teknik Mesin S1.
Penulis juga sangat berterimakasih kepada semua pihak yang telah
membantu dari awal hingga selesainya penyusunan laporan ini, untuk itu pada
kesempatan kali ini penulis mengucapkan terimakasih kepada :
1. Allah SWT yang telah memberi kesehatan dan kekuatan untuk menyelesaikan
tugas akhir ini.
2. Kedua orang tua dan saudara-saudara yang telah memberikan dukungan, do’a,
nasehat dan motivasi, sehinggga skripsi ini dapat diselesaikan dengan baik.
3. Bapak Mohamad Dahlan, ST., MT. selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas
Muria Kudus.
4. Rianto Wibowo, ST., M.Eng. selaku Kaprogdi Teknik Mesin SI Universitas
Muria Kudus.
5. Bapak Ir., Masruki Kabib, MT. selaku pembimbing I Tugas Akhir.
6. Bapak Sugeng Slamet, ST, MT. selaku pembimbing II Tugas Akhir.
7. Bapak Ir., Masruki Kabib, MT. dan Sugeng Slamet, ST, MT. atas dilibatkan
kami dalam penelitian dosen pengembangan mesin pengolah limbah plastik
menjadi minyak dengan sistem pirolisis.
Penulis sangat mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun.
Semoga laporan ini bermanfaat bagi pembaca.
Kudus, 26 Agustus 2017
M.Akhsan Faizin
viii
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ........................................................................................ i
HALAMAN PENGESAHAN ........................................................................... iii
ABSTRAK ......................................................................................................... v
ABSTRACT ....................................................................................................... vii
KATA PENGANTAR ....................................................................................... ix
DAFTAR ISI ...................................................................................................... xi
DAFTAR GAMBAR ......................................................................................... xiii
DAFTAR TABEL ............................................................................................. xv
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang ....................................................................................... 1
1.2 Perumusan Masalah ................................................................................ 3
1.3 Batasan Masalah ..................................................................................... 3
1.3 Tujuan ...................................................................................................... 3
1.5 Manfaat ................................................................................................... 4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Pencacah Plastik Sistem Chruser ........................................................... 5
2.2 Mesin Pencacah Plastik Botol ................................................................ 6
2.3 Alat Perkakas Yang Digunakan Dalam Proses Manufaktur .................. 8
BAB III METODE MANUFAKTUR
3.1 Data proses ............................................................................................. 28
3.2 Analisa Kebutuhan .................................................................................. 30
3.3 Konsep Desain. ........................................................................................ 31
3.4 Pemilihan Konsep. .................................................................................. 35
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Perhitungan Kapasitas Pencacahan ......................................................... 37
4.2 Perhitungan Hopper ............................................................................... 38
4.3 Perhitungan Pisau Chruser Plastik .......................................................... 39
4.4 Perhitungan Rangka ................................................................................ 45
4.5 Perhitungan Poros ................................................................................... 47
4.6 Proses Manufaktur Mesin Chruser Plastik .............................................. 51
4.6.1 Pemilihan Matrial .......................................................................... 51
4.6.2 Pemilihan Proses Pembutan Chruser Plastik ................................ 51
4.6.3 Proses Finishing......................................................................... 54
4.6.4 Proses Assembly ............................................................................ 55
4.7 Proses Pembuatan mesin chruser ........................................................... 55
4.7.1 Pembuatan Rangka ...................................................................... 55
4.7.2 Pembuatan Hopper ..................................................................... 56
4.7.3 Pembuatan Poros ......................................................................... 60
4.7.4 Pembuatan Pisau .......................................................................... 65
4.7.5 Perakitan ..................................................................................... 69
4.7.6 Finishing.................................................................................. 70
4.8 Hasil pengujian ........................................................................................ 72
BAB V PENUTUP
5.1 Kesimpulan .............................................................................................. 73
5.2 Saran ........................................................................................................ 73
ix
DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................ 74
LAMPIRAN ...................................................................................................... 75
x
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1 Limbah plastik ............................................................................. 14
Gambar 2.1 Unit Pencacah Sistem Crhuser .................................................... 17
Gambar 2.2 Mesin Pencacah Plastik Botol ..................................................... 18
Gambar 2.3 Mesin Penghancur Sampah Otomatis Dengan Sistem Kendali
Kontrol Sederhana................................................................. ...... 19
Gambar 2.4 Mistar Baja ................................................................................ 20
Gambar 2.5 Mistar Siku ................................................................................. 21
Gambar 2.6 Miatar Gulung ............................................................................ 22
Gambar 2.7 Jangka Sorong ............................................................................ 22
Gambar 2.8 Pengores ..................................................................................... 23
Gambar 2.9 Penitik .......................................................................................... 23
Gambar 2.10 Meja Perata .................................................................................. 24
Gambar 2.11 Gerenda Tangan........................................................................... 25
Gambar 2.12 Gerenda Potong ........................................................................... 26
Gambar 2.13 Gergaji Potong ............................................................................. 27
Gambar 2.14 Mesin Las Listrik ......................................................................... 28
Gambar 2.15 Parameter Proses Bubut ............................................................... 35
Gambar 2.16 Mesin Bubut ................................................................................ 37
Gambar 3.1 Diagram Alir Perancangan Dan Perhitungan .............................. 41
Gambar 3.2 Mesin Chruser Tipe Munggunting .............................................. 44
Gambar 3.3 Mesin Chruser tipe rell............................................................. . 45
Gambar 3.4 Mesin Chruser tipe pisau lurus.................................................... 46
Gambar 4.1 Hopper Chruser Pencacah Plastik ............................................... 50
Gambar 4.2 Chruser Pencacah Plastik ............................................................ 51
Gambar 4.3 Gambar Gaya Putar Pisau ............................................................ 53
Gambar 4.5 Gambar Gaya Arah Horisontal .................................................... 54
Gambar 4.6 Rangka Mesin Chruser Pencacah Plastik .................................... 57
Gambar 4.6 Analisa Gaya Pada Rangka ......................................................... 57
Gambar 4.7 Analisa Gaya Pada Poros Mesin Chruser Pencacah Plastik ....... 59
Gambar 4.8 Layout Workshoop Proses Pembuatan Mesin Chruser Plastik... 63
Gambar 4.9 Rangka Mesin Chruser Pencacah Plastik................................... 67
Gambar 4.10 Poros Mesin Chruser Pencacah Plastik....................................... 72
Gambar 4.11 Pisau Chruser Pencacah Plastik................................................. 77
Gambar 4.12 Hopper Pencacah Plastik............................................................ 79
Gambar 4.13 Diagram Pohon Perakitan Mesin Chruser................................ .. 81
xi
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Alat perkakas ................................................................................. 20
Tabel 2.2 Klasifikasi Diameter Elektroda ..................................................... 32
Tabel 2.3 Klasifikasi Tebal Bahan Arus Dan Diameter Elektroda ............... 33
Tabel 2.4 Klasifikasi Elektroda Terhadap Kekuatan Tarik .......................... 33
Tabel 3.1 Analisa Kebutuhan ......................................................................... 42
Tabel 3.2 Pemilhan Konsep .......................................................................... 47
Tabel 4.1 Urutan Pengerjaan Rangka......................................................... ... 64
Tabel 4.2 Urutan Pengerjaan Hopper ............................................................ 64
Tabel 4.3 Urutan Pengerjaan Poros ............................................................... 65
Tabel 4.4 Urutan Pengerjaan Pisau ................................................................ 65
Tabel 4.5 Waktu Pengelasan Hopper ............................................................. 81
Tabel 4.6 Pengujian Mesin Chruser ............................................................. 81
xii
DAFTAR SIMBOL
Keterangan Satuan Nomor Persamaan
N Kecepatan putar Rpm 1, 3, 8, 10 , 14, 18, 29, 31,
32, 45, 50, 65, 75
Vc Kecepatan potong m/detik 1, 2, 18, 19, 22, 26, 29, 32
D Diameter batu gerinda mm 1,18
D Diameter pisau mm 2
S kecepatan penyayatan mm/menit 2
F kecepatan penyayatan mm/menit 2,46
N jumlah putaran menit 3
Fpt feed per teeth mm 3
Zn jumlah gigi pisau 3,16
A Luas lasan mm2
4,36,40
A Tebal plat mm 4,40
L Panjang kampuh mm 4,40
J Masuk panas Joule 7,39,79
E Tegangan busur Volt 7,39
I Arus Ampere 739
V Laju las cm/menit 7
V Cutting speed m/menit 8, 14,17
D Diameter benda kerja mm 8
I Jumlah pemotongan 9
D1 Diameter awal mm 9
D2 Diameter setelah dibubut mm 9
A Kedalaman pemotongan mm 9
T Waktu yang dibutuhkan
untuk pembubutan
menit 10,77
L Panjang benda mm 10
I Jumlah pemotongan 10
Fz Gerak makan mm/r 15
xiii
Tc Waktu pemotongan menit 17,21,28,31,34,49,54,55,63,6
4,72
Lt Panjang pengeboran mm 48
xiv
LAMPIRAN
Lampiran 1 Gambar Desain........................................................................ .... 82
Lampiran 2 Progam CNC ............................................................................... 94