Ade Christian Surbakti : Analisa Mesin Pengiris UbiKeripik Kapasitas 30 KgJam, 2009.
BAB IV ANALISA DAN PERHITUNGAN
Pada bab ini yang dibahas adalah komponen utama permesinan yaitu motor penggerak. Agar kapasitas mampu terpenuhi sebanyak 30 Kgjam atau 0.5
Kgmenit, maka putaran minimal mesin harus juga ditentukan. Untuk menentukan putaran mesin diawali dengan :
1 Menetapkan satu putaran menghasilkan satu kali gerakan linier sebagai
gerakan pengirisan ubi.Setiap kali melakukan pengirisan ubi dengan ketebalan lebih kurang 1 s.d 1,5 mm maka massa rata-rata irisan ubi
adalah diperkirakan sekitar 1,75 gram atau 0,00175 Kg per potong. 2
Untuk menghasilkan irisan ubi 0,5 Kg per menit, maka dibutuhkan 0,5 : 0,00175 Kg, sama dengan 286 rpm. Mengingat adanya kemungkinan
adanya keterbatasan pada sistem maka putarannya ditingkatkan menjadi 290 rpm.
3 Menentukan putaran dan diameter puli pada mesin pengiris ubi, diketahui
pada puli 1 terdapat n
1
dan d
1,
pada puli 2 terdapat n
2
dan d
2
. Dimana : diameter penggerak adalah d
1
, direncanakan besarnya 2 inci.
4.1. Analisa Perhitungan Daya Motor Penggerak
Daya motor yang dipergunakan untuk menggerakkan poros pengiris perlu diperhitungkan, daya motor poros pengiris adalah daya yang dibutuhkan
pada motor penggerak dibagi dengan effisiensi mekanismenya. Pada spesifikasi
Ade Christian Surbakti : Analisa Mesin Pengiris UbiKeripik Kapasitas 30 KgJam, 2009.
perencanaan, kapasitas mesin pengupas m adalah 30 kgjam dan putaran poros pengiris 286 rpm, maka kecepatan putaran mata pisau dapat dihitung dengan :
2
n
2 1
1
. d
n d
=
Dimana:
2
n = Putaran mata pisau mm d
1
= diameter puli penggerak mm n
1
= putaran mesin rpm d
2
=diameter puli mata pisau mm
2
n
mm rpm
mm 254
1430 .
8 ,
50 =
2
n 286
= rpm
≈
Mengingat adanya kemungkinan adanya keterbatasan pada sistem maka putarannya ditingkatkan menjadi 290 rpm.
4.1.1. Perhitungan Daya Motor Penggerak Pengiris Ubi Tanpa beban Untuk menentukan daya motor pengerak yang dibutuhakn untuk menggerakan
perangkat mesin pengiris ubi yang terdiri dari : 1.
Daya motor untuk menggerakan peranggakat pengiris tanpa beban 2.
Daya motor untuk menggerakan perangkat pengiris dengan beban
1. Perhitungan daya motor penggerk tanpa beban
P
tb
= I. ω
α. 2.1
a. Menentukan momen inersia pada poros
Di mana diameter poros yang digunakan ditentukan dan diameter 18 mm, hal ini memacu pada bantalan yang digunakan pada mesin ini semuanya
berdiameter dalam sebesar 18 mm. sedangkan panjang poros terdiri dari
Ade Christian Surbakti : Analisa Mesin Pengiris UbiKeripik Kapasitas 30 KgJam, 2009.
satu bagian, dengan panjang 50,8 mm, bahan baja dengan massa jenis 7,84 x 10
6 −
kgmm
3
, ditentukan sebagai berikut :
.
. .
32 1
d I
ρ
=
Dimana ; =massa jenis poros d= diameter poros
= panjang poros
mm mm
mm kg
x I
35 .
18 .
10 84
, 7
. 32
1
3 6
−
=
2 4
10 48
, 1
mm kg
x I
−
=
b. Menentukan momen inersia puli, puli dianggap 50 pejal, diameter rata-
rata puli adalah [{ +18 } : 2 ] x 50 = 7 mm, tebal puli rata-rata
adalah 20 mm, sementara jumlah puli sebayak 2 buah maka tebal total adalah 2 x 20 mm x 50 = 20 mm maka :
I=
.
. .
32 1
d
ρ
I=
mm mm
x 2
. 7
. 10
84 ,
7 .
32 1
6 −
I=
2 6
10 43
, 3
mm kg
x
−
c. Maka momen inersia total :
2 4
10 48
, 1
mm kg
x
−
+
2 6
10 43
, 3
mm kg
x
−
= 1,5 x 10
-4 2
mm kg
Ade Christian Surbakti : Analisa Mesin Pengiris UbiKeripik Kapasitas 30 KgJam, 2009.
d. Menentukan besar
= t
f ω
ω −
dimana
f
ω = kecepatan sudut akhir ω = kecepatan sudut awal
t = waktu yang dibutuhkan agar motor berputar pada kondisi konstan ditetapkan selama 5 detik
maka
5 60
. .
2 −
= n
π α
5 60
290 .
. 2
− =
rpm
π α
070 ,
6 =
α rads
Sehingga daya penggerak tanpa beban adalah; P
tb
= 1,5 x 10
-4 2
mm kg
. 6,070. 2 .29060
= 0,030 kw
≈
30 watt Daya motor yang digunakan pada saat tidak terdapat beban adalah 30 watt
4.1.2. Perhitungan Daya Motor Penggerak Pengiris Ubi Dengan beban
Untuk mengetahui Daya motor Penggerak dengan beban harus diketahui besar gaya yang dibutuhkan untuk melakukan pengirisan. Bahan kerupuk yang di
masukan ke dalam kotak pengumpan ± 250 gram, sedang beban penekanan diasumsikan sebesar 1,75 kg. maka gaya yang pada ujung pisau ketika melakukan
penyataan adalah sama dengan masa bahan pengumpan ditambah beban penekanan yaitu 2 kg. Pada spesifikasi perencanaan, kapasitas mesin pengupas
m adalah 30 kgjam, dengan daya motor 0.25 Hp putaran motor 1430 rpm
Ade Christian Surbakti : Analisa Mesin Pengiris UbiKeripik Kapasitas 30 KgJam, 2009.
sedangkan putaran poros pengiris 286 rpm. Untuk menentukan daya penggerak yang dibutuhkan adalah:
d F
T T
P
b
. .
= =
ω 2.2
Dimana : F = Gaya yang bekerja N
T = Torsi N.m d = Diameter = 250 mm = 0,250 m m
Maka di dapat Gaya yang bekerja pada Pengiris ubi adalah : F = Gaya yang bekerja = 2 kg x 9,81
= 19,62 N T = 19,62 N x 0,250 = 4,905 Nm
Dengan Kecepatan Sudut Putaran adalah :
60 .
. 2
n
π ω
=
= =
60 286
. .
2
π ω
29,95 rads Maka didapat daya Motor Penggerak pada Pengiris Ubi dengan Beban didapat :
s rad
Nm P
b
95 ,
29 .
905 ,
4 =
P
b
= 146,9 ≈ 147 Watt
Dengan Daya Motor 0,25 Hp = 0,1875 kW = 187,5 Watt, di dapat daya yang dibutuhkan pada saat proses kerja atau pada saat dibebani adalah 147 Watt.
Jadi daya Motor ≥ dari pada Daya yang dibutuhkan, sehingga aman dipakai.
Ade Christian Surbakti : Analisa Mesin Pengiris UbiKeripik Kapasitas 30 KgJam, 2009.
4.2. Sistem Transmisi Sabuk dan Puli
Kategori