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