tugas skripsi mesin pemindah bahan studi prestasi belt...

TUGAS SKRIPSI

MESIN PEMINDAH BAHAN

STUDI PRESTASI BELT CONVEYOR HUBUNGANNYA DENGAN

UKURAN BUTIRAN DAN TINGKAT KELEMBABAN BAHAN CURAH

( BATUBARA ), PANJANG BELT 7,6 METER ; LEBAR 32 CENTIMETER

OLEH

RIO NUGROHO

0 4 0 4 0 1 0 4 6

DEPARTEMEN TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

2009

Universitas Sumatera Utara

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA FAKULTAS TEKNIK

DEPARTEMEN TEKNIK MESIN MEDAN

TUGAS SKRIPSI

MESIN PEMINDAH BAHAN




Oleh :

RIO NUGROHO

040401046





RIO NUGROHO

NIM. 040401046

Telah Disetujui dari Hasil Seminar Skripsi

Periode ke-547, pada Tanggal 12 September 2009


DEPARTEMEN TEKNIK MESIN AGENDA : 839 / TS / 2008

FAKULTAS TEKNIK USU DITERIMA TGL:

M E D A N PARAF :

TUGAS SKRIPSI

NAMA : RIO NUGROHO

N I M : 040401046

MATA PELAJARAN : MESIN PEMINDAH BAHAN

SPESIFIKASI : STUDI PRESTASI BELT CONVEYOR HUBUNGANNYA

DENGAN UKURAN BUTIRAN DAN TINGKAT

KELEMBABAN BAHAN CURAH ( BATUBARA ),

PANJANG BELT 7,6 METER ; LEBAR 32 CENTIMETER

DIBERIKAN TANGGAL : 26 / 02 / 2009

SELESAI TANGGAL : 01 / 09/ 2009


KARTU BIMBINGAN TUGAS SKRIPSI MAHASISWA

No : 839 / TS / 2008

Sub. Program studi : Teknik Produksi Bidang Tugas : Mesin Pemindah Bahan Judul Tugas Skripsi : Studi Prestasi Belt Conveyor Hubungannya dengan Ukuran Butiran dan Tingkat Kelembaban Bahan Curah ( Batubara ), Panjang Belt 7,6 Meter ; Lebar 32 Centimeter. Diberikan Tanggal : 26 Februari 2009 Selesai Tanggal:01 September 2009 Dosen Pembimbing : Ir. Alfian Hamsi, M.Sc Nama Mahasiswa : Rio Nugroho NIM : 04 0401 046

NO Tanggal Kegiatan Asistensi Bimbingan Tanda Tangan Dosen

1 6-02-2009 ambaran umum tugas skripsi / urvey

2 3-03-2009 egambilan Spesifikasi dari data

3 1-04-2009 iskusi hasil Pengambilan Data

4 0-06-2009 enentuan Spesifikasi Tugas dan ahan material batubara

5 8-07-2009 erbaiki

6 6-08-2009 Metodologi

7 7-08-2009 rototype belt conveyor

8 0-08-2009 embahasan Nilai Butiran & Cara kur

9 4-08-2009 elajari grafik-grafik

10 7-08-2009 ersiapan Jurnal / lanjutkan

11 1-08-2009 embahasan kapasitas transfer belt onveyor meningkat

12 1-09-2009 cc Seminar


ABSTRAK

Banyak industri yang menggunakan belt conveyor sebagai alat transportasi

material, sebab punya banyak keuntungan. Sehingga, untuk meningkatkan

performansi belt conveyor tersebut perlu dilakukan pengidentifikasian

prestasi belt conveyor. Identifikasi dilakukan dengan material transfer

batubara. Yang akan diamati adalah pengaruh ukuran butiran material dan

tingkat kelembaban terhadap kapasitas transfer belt conveyor. Dari

pengujian didapatkan kapasitas transfer terbesar adalah material batubara

kasar kering dengan besar kapsitas transfer tertinggi 2,44 ton/jam pada

kecepatan belt 1,9 m/dt dan putaran hoper 987,4 RPM, serta kapasitas

transfer terendah didapatkan pada pengangkutan material batubara halus

basah, kelembaban 11,2 % dengan kapasitas transfer 0,52 ton/jam pada

kecepatan belt 0,51 m/dt dan putaran hoper 817,8 RPM.


KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Allah SWT yang atas nikmat dan

karunia yang dilimpahkannya sehingga penulis mampu menyelesikan tugas

skripsi ini. Tugas skripsi ini merupakan salah satu syarat yang harus dipenuhi

mahasiswa guna menyelesaikan pendidikan dan mendapatkan gelar Sarjana

Teknik di Fakultas Teknik, Departemen Teknik Mesin Universitas Sumatera

Utara. Oleh karena itu penulis sebagai mahasiswa yang akan menyelesaikan

pendidikannya turut melaksanakan skripsi ini. Adapun dalam skripsi ini, penulis

mengambil topik pembahasan tentang : Studi Prestasi Belt Conveyor

Hubungannya Dengan Ukuran Butiran Dan Tingkat Kelembaban Bahan

Curah ( Batubara ), Panjang Belt 7,6 Meter ; Lebar 32 Centimeter

Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya

kepada :

1. Bapak Ir. Alfian Hamsi, M.Sc sebagai dosen pembimbing yang telah

banyak meluangkan waktu untuk memberikan bimbingan dan

pengajaran dari awal hingga selesainya skripsi ini.

2. Bapak DR. Ing. Ir. Ikhwansyah Isranuri dan Bapak Tulus

Burhanuddin ST. MT sebagai ketua jurusan dan sekretaris jurusan

Departemen Teknik Mesin USU.

3. Para Dosen dan Staf pengajar Departemen Teknik Mesin USU yang

telah memberikan dan mengajarkan ilmu.

4. Kedua orang tua yang tercinta Amran Isa dan Murniati yang selalu

memberikan motivasi dan doa dalam menyelesaikan skripsi ini.


5. Rekan-rekan Mahasiswa Teknik Mesin yang senantiasa membantu

dan memberikan masukan guna penyelesaian skripsi.

Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih belum mencapai kesempurnaan

dan masih banyak kesilapan dan kekurangan-kekurangan. Untuk itu penulis

mengharapkan masukan dan kritikan yang membangun untuk perbaikan

selanjutnya. Kiranya skripsi ini bermanfaat bagi kita semua, khususnya

mahasiswa Departemen Teknik Mesin FT USU.

Medan, 01 September 2009

Penulis,

Rio Nugroho 040401046


DAFTAR ISI

ABSTRAK………………………………………………………………… i

KATA PENGANTAR………………………………………………........... ii

DAFTAR ISI .................................................................................................... iv

DAFTAR GAMBAR.............................................................................................vii

DAFTARTABEL.............................................................................................xi

DAFTAR SIMBOL....................................................................................... x

BAB I PENDAHULUAN

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

1.2Tujuan........................................................................................................ 1

1.3Manfaat...................................................................................................... 1

1.4BatasanMasalah......................................................................................... 1

1.5SistematikaPenulisan Skripsi..................................................................... 1

BAB II TINJAUAN PUSATAKA

2.1 Transportasi Material Dalam Industri .................................................... 3

2.2 Klasifikasi dan Karakteristik Material ................................................... 3

2.2.1 Bahan dan Besar butiran................................................................ 8

2.2.2 Kelembaban Bahan Batubara......................................................... 8

2.3 Klasifikasi Mesin Conveyor ................................................................... 9

2.4 Pemilihan Peralatan Pemindah................................................................. 11

2.5 Kapasitas dari Peralatan Pemindahan Material yang Bergerak Continiu... 12

2.6 Belt conveyor........................................................................................... 14

2.6.1 Geometri Belt Conveyor.................................................................... 16

2.6.2 Kompeonen Belt Conveyor............................................................... 17


2.6.2.1 Belt................................................................................................. 17

2.6.2.2 Idlers.............................................................................................. 20

2.6.2.3 Unit Penggerak.............................................................................. 22

2.6.2.4 Pengencang Belt ( Take-Up )........................................................ 26

2.6.2.5 Penekuk Belt.................................................................................. 26

2.6.2.6 Conveyor Frame........................................................................... 27

2.6.2.7 Komponen-Komponen Pendukung.............................................. 28

2.7 Perhitungan Belt Conveyor....................................................................... 28

2.7.1 Data Awal Perhitungan................................................................... 28

2.7.2 Lebar Belt........................................................................................ 28

2.7.3 Penentuan Tahanan Gerak Belt....................................................... 31

2.7.4 Penentuan Daya Motor Penggerak.................................................. 33

2.7.5 Pengaturan Debit Aliran Material ( Hopper )................................. 34

BAB III METODOLOGI

3.1 Peralatan Pengujian................................................................................... 36

3.2 Alat Ukur Yang Digunakan...................................................................... 38

3.2.1 Alat Ukur Putaran............................................................................ 38

3.2.2 Alat Ukur Massa.............................................................................. 39

3.2.3 Alat Ukur Waktu............................................................................. 40

3.2.4 Alat Ukur Jarak............................................................................... 41

3.3 Mataeri Uji............................................................................................... 41

3.4 Asumsi-Asumsi Yang Digunakan pada Pengujian.................................. 42

3.5 Variabel-variabel yang diukur.................................................................. 42

3.6 Prosedur Pengujian................................................................................... 43


3.7 Skematik Proses Pengambilan Data.................................................... 44

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil Pembahasan Karakteristik Material Uji........................................47

4.2 Pengaruh Ukuran Butir Terhadap Kapasitas Belt Conveyor................. 48

4.3 Pengaruh Kelembaban Terhadap Kapasitas Belt Conveyor.................. 51

BAB V PENUTUP

5.1 Kesimpulan............................................................................................ 60

5.2 Saran..................................................................................................... 60

DAFTAR KEPUSTAKAAN................................................................................61

LAMPIRAN ( Data Hasil Pengujian ) :

a. Batubara kasar kering

b. Batubara medium kering

c. Batubara halus kering

d. Batubara kasar basah

e. Batubara medium basah

f. Batubara halus basah


DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Dimensi Partikel Bulk

Gambar 2.2 Container untuk menghitung berat bulk material aliran bebas

Gambar 2.3 Sudut kemiringan tumpukan material statik

Gambar 2.4 Penampang Lintang Material pada Belt Coveyor

Gambar 2.5 Kontruksi umum belt conveyor

Gambar 2.6 Geometri belt conveyor

Gambar 2.7 Penampang belt

Gambar 2.8 Idller bagian atas

Gambar 2.9 Idller bagian bawah

Gambar 2.9 Kontruksi roller Idller

Gambar 2.11 Susunan Idller pada belt conveyor

Gambar 2.12 Susunan puli pengegrak belt conveyor a dan bpuli tunggal;c dan d sistem

dua puli; e dan f menggunakan bagian penekan

Gambar 2.13 Gravity take up

Gambar 2.14 Pembeloken belt

Gambar 2.15 Tumpukan bulk material diatas belt

Gambar 2.16 Sudut Lilit Pada Puli

Gambar 2.17 Hopper

Gambar 2.18 Sudu Pencurah dan Poros

Gambar 3.1 Prototype belt conveyor

Gambar 3.2 Screen


Gambar 3.3 (a) Screen untuk butiran batubara kasar dengan no. mesh 18-36,

(b) Screen untuk butiran batubara sedang dengan no. mesh 35-60,

(c) Screen untuk butiran batubara halus dengan no. mesh 60-140,

Gambar 3.4 Slide Regulator

Gambar 3.5 Accumulator.

Gambar 3.6 Tachometer Digital

Gambar 3.7 Timbangan Gantung

Gambar 3.8 Timbangan Digital

Gambar 3.9 Stopwatch

Gambar 3.10 Mistar Ukur

Gambar 3.11 Batubara kasar dengan nomor mesh 18-36

Gambar 3.12 Batubra medium dengan nomor mesh 35-60

Gambar 3.13 Batubara halus dengan nomor mesh 60-140

Gambar 4.1 Gelas Ukur

Gambar 4.2 Hubungan kapasitas angkut (Q) belt conveyer dengan kecepatan belt (V)pada berbagai ukuran butir dan kelembaban batubara pada pengujian.

Gambar 4.3 Pengaruh kebasahan terhadap kapasitas transfer belt conveyor pada batubara kasar

Gambar 4.4 Pengaruh kebasahan terhadap kapasitas transfer belt conveyor pada

batubara medium.

Gambar 4.5 Pengaruh kebasahan terhadap kapasitas transfer belt conveyor pada batubara halus

Gambar 4.6 Hubungan Kapasitas Belt (Q), ukuran butir, kelembaban batubara dan

putaran Hopper (n).


DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Pengelompokan bulk material menurut ukuran partikelnya.

Tabel 2.2 Distribusi bulk material berdasarkan berat.

Tabel 2.3 Berat bulk, angle of repose dan faktor gesekan bulk material.

Tabel 2.4 Sudut kemiringan maksimum yang diizinkan pada geometri belt conveyor untuk beberapa jenis material.

Tabel 2.5 Jumlah lapisan belt yang disarankan.

Tabel 2.6 Tebal cover yang disarankan pada belt tekstil berlapis karet untuk beban tumpukan dan beban satuan.

Tabel 2.7 Faktor keamanan sesuai dengan jumlah lapisan belt.

Tabel 2.8 Hubungan antara diameter roller idler dengan lebar belt.

Tabel 2.9 Jarak maksimum idler pada belt conveyor.

Tabel 2.10 Harga koefisien gesek μ dan eμα. Tabel 2.11 Kecepatan belt yang direkomendasikan

Tabel 2.12 Faktor tahanan untuk rolling hearing Tabel 3.1 Tabel Data Pengujian

Tabel 4.1 Hubungan kapasitas angkut (Q) belt conveyer dengan kecepatan belt (V) pada berbagai ukuran butir.

Table 4.2 Pengaruh kebasahan terhadap kapasitas transfer belt conveyor pada batubara kasar

Table 4.3 Pengaruh kebasahan terhadap kapasitas transfer belt conveyor pada batubara medium

Table 4.4 Pengaruh kebasahan terhadap kapasitas transfer belt conveyor pada batubara halus

Table 4.5 Hubungan Kapasitas Belt (Q), ukuran butir, kelembaban batubara dan putaran Hopper (n).


DAFTAR SIMBOL

Simbol Arti Satuan

A Luas penampang m2

a Ukuran butir rata-rata mm

α Sudut Lilit o

B Lebar Belt mm

B Sudut kemiringan geo metri belt konveyor o

b Lebar Tumpukan Material mm

C Jarak Sumbu Poros mm

C1 Faktor Frekuensi

D Diameter Idler mm

d Diameter Poros mm

δ Tabel Belt

e Epsilon, 2,718

F Gaya N

f Koefesien Gesekan Dinamik

fo Koefesien Gesekan Statik

Gp Berat Bagian Idler Yang Berotasi kg

H Beda Ketinggian m

t Tinggi Tumpukan Material mm

i Jumlah Lapisan Belt

j Jumlah Lapisan Idler

K Faktor Sudut Lilit

k Faktor Keamanan

ki Faktor Numerik

kp Faktor Proposional

L Panjang Sistem m


L1,2 Umur Bantalan jam

I Panjang/ Jarak idler mm

n

Putaran

RPM

Q Kapasitas ton/jam

P Beban kg

ρ Sudut gesekan dinamik o

S Gaya Tarik Belt kg

T Torsi Kg.mm

Θ Kemiringan Idler o

σ Tegangan Normal Kg/mm2

τ Tegangan Geser

Ф Angel of repose material o

Фdyn Angel of repose dinamik o

ψ Efisiensi Pembebanan

V Laju Volume m3/jam

v Kecepatan Belt m/dt

W Tahanan Gerak kg

ω Koefisien Tahanan Belt

γ Berat Jenis ton/m3

z1 Jumlah Gigi Pada Sprocket Motor Hopper

Z2 Jumlah Gigi Pada Sprocket Poros Sudut Curah


tugas skripsi mesin pemindah bahan studi prestasi belt...

Documents