PerhitunganKomponen-Komponenmesin Pembubur Kertas

6.PerhitunganKomponen-Komponenmesin Pembubur Kertas

6.1 Perhitungan Volume Tanki

Rumus 2 :V=π.r .t Dimana

: Tinggi (t) = 50 cm

500 mm

Diameter (d) = 44 cm jari-jari (r) = 22 cm Maka : V = π . (22) 2 .

3 50 = 76026,5422 cm = 76,026 liter ≈ 75 liter

500 mm

496 mm

6.2 Tebal Plat Tanki

Gambar3.Rangka

Untuk menentukan tebal plat tanki, maka diperlukanbesar tekanan didalam tanki. Besar

d. Plat DudukanTanki

tekanan yang timbul pada tanki adalah Plat dudukan tanki ini terbuat dari

akibat putaran pisau.

bahan plat baja karbon rendah ST-41. Gaya yang timbul pada sisi tanki adalah : Dengan dimensi panjang (p) = 416

: m = ρ . πr 2 t; a=ω 2 . mm, lebar (l) = 420 mm dan ketebalan 4

F = m . a Dimana

Gambar4. Plat DudukanTanki

e. Dudukan Motor

Dudukan

elektro motor ini

menggunakan plat dan besi profil

siku ST-41. Dengan ketebalan 4 mm.

44 mm

Gambar6. Ilustrasi Mesin Pembubur Kertas

Untuk memperoleh gaya pada sisi tanki, pertama-tama kita mencari terlebih dahulu

kecepatan sudut. Untuk

Seminar Nasional Mesin Dan Teknologi Kejuruan (SNMTK), 5 Juni 2013 149

MAN-20

2 πnT

dipergunakan rumus :

2 πn ω =

rad / s Dimana : putaran motor

Dimana : n = 10 rpm

60 T = 6,563 Nm = 6,563/0,112985 = 58,0874 lb.in (n) = 10 rpm

Maka :

2 . π . 10 Maka :

2 πnT

ω 2 rad / s = 115,192 π ⋅ 10 ⋅ 58 , 0874

= 1 , 001 HP ≈ 1 HP

rad/s

Kertas yang digunakan dalam percobaan

Dengan Watt :

adalah kertas HVS, yang memiliki massa jenis 701,3589 kg/m 3 .

2 πnT 2 π ⋅ 10 ⋅ 6 , 563

= 756 , 003 W ≈ 750 W Maka gaya yang terjadi disisi tanki

adalah : F = ρ . ω 2 .π . r 3 . t = 155.658,5101 N.

Tekanan per satuan luas adalah : F / Luas = 225.200 N/m 2 = 225,2 KPa

Kesimpulan

Plat yang digunakan untuk tanki adalah Dari hasil uji coba alat ini, maka dapat disimpulkan : stainless steel SUS 304, yang mempunyai σ y =

Komponen-komponen yang dibuat ternyata 172,5MPa. Maka penggunaan plat dengan tebal 2

dapat dirakit bersama dengan komponen motor mm, menjadi baik dan aman.

penggerak, hal ini disebabkan perhitungan dimensi yang akurat.

Dari hasil perhitungan teoritis serta pengujian Kecepatanputar Elektro Motor 1 HP adalah 1450

6.3 Perhitungan Torsi padaPisau

lapangan, daya motor penggerak yang tersedia rpm, putaran motor tersebut direduksi oleh puli 3″

mampu menggerakkan pisau-pisau dengan baik, (motor) dan 4″ (poros), maka kecepatan putar

dalam hal ini air sebagai media penghancur poros pisau adalah : ¾ x 1450 rpm = 1087,5 rpm

kertas.

≈ 10 rpm.

Dengan posisi mata pisau yang bervariasi pada Jika kecepatan putar poros pisau 10 rpm,

akhirnya dapat ditentukan posisi yang ideal maka kecepatan lajunya dihitung : V =

adalah posisi mata pisau dengan kemiringan 15°.

Dengan posisi mata pisau 30°, ternyata beban 3,1431531100/60 = 863,94 cm/s kertas menjadi berat bagi motor penggerak, Dari kecepatan laju maka didapat bilangan

sehingga terjadi over load.

Reynolds :

Pada posisi mata pisau 0° selain proses

V . x 8 , 6394 . 0 , 1 pembuburan kertas lebih lama, dalam proses Re = =

v pembuburan dengan menggunakan mata pisau 0° 10 kurang terjadi pengadukan bubur kertas,

Untuk 2500 < Re < 5 3 10 -5 sehingga kertas yang berada di bagian bawaht Koefisien hambatannya dihitung dengan

angki tidak mengalami pencacahan.

persamaan 2.C f .L,

Dimana :C f = 0,664/Re ½ ,

Saran

C f = 7,144 X 10 -4 Maka untuk pengembangan mesin pembubur kertas, Maka : C

D = 1,4288310 , dan Gaya dapat disarankan beberapa hal sebagai berikut :

 2 ρV 

1. Dalam pengembangannya mesin pembubur

seret = 2 C D 

bl = 17 , 5 N .

kertas ini harus menggunakan motor dengan

kapasitas yang lebih besar, sehingga tidak terjadi Sehingga torsi pisau pertama adalah 17,530,097=

kemacetan putaran ketika sedang melakukan 1,6975 Nm. Torsi pisau kedua adalah

pembuatan bubur kertas dengan kapasitas 17,530,097 = 1,6975 Nm. Torsi pisau ketiga

volume maksimum tangki proses.

2. Jika penggunaan motor yang lebih besar tidak total torsi yang diakibatkan ketiga pisau adalah

adalah 17,5 x 0,181 = 3,1675 Nm. Sehingga

dilakukan dapat juga dengan memperkecild 6,563 Nm.

imensi tanki proses. Tetapi jika tanki proses diperkecil, tentunya akan mempersulit kita dalam

melakukan pembuatan bubur kertas itu sendiri. Dari torsi yang didapat daya motor bias kita

6.4 Menentukan Daya Motor

3. Kadar air dalam proses pembuburan kertas tentukan dengan HP atau Watt. Dalam HP

diperbesar, sehingga dalam proses pembuburan (Horse Power):

berikutnya motor penggerak menjadi lebih ringan ketika melakukan proses pembuburan kertas.

Seminar Nasional Mesin Dan Teknologi Kejuruan (SNMTK), 5 Juni 2013 150

MAN-20

4. Dalam percobaan ada kertas yang terlempar kedinding tanki dan tidak mengalami proses pencacahan dengan sempurna. Salah satu cara untuk mengatasi masalah ini adalah dengan membuat dimensi pisau yang lebih panjang mendekati dinding tanki, sehingga kertas yang terlempar kedinding tanki dapat ikut terpotong.

5. Untuks aluran keluar hasil proses pembuburan disarankan untuk tidak menggunakan ball valve, karena ternyata penggunaan ball valv etersebut tidak efektif untuk mengeluarkan bubur kertas. Jika ball valve tetap digunakan maka ukurannya harus lebih besar, sehingga memudahkan untuk mengeluarkan bubur kertas yang diproses oleh mesin pembubur kertas ini.