Berat poros W
1
= m x g = 4 x 9,81
= 32,24 N = 8,82 lbf
Berat ulir total W
2
=
p W
x L =
97 ,
1 82
, 8
x 22,83 = 102,21 lbf
Lendutan poros =
m
xIpx xL
xW
384 5
3 2
= 3000000
036 ,
384 83
, 22
21 ,
102 5
3
x x
x x
= 0,14 inch = 3,56 mm
Untuk menghindari gesekan antara tabung q 80 mm dengan ulir karena lendutan
maka diameter
power screw
dibuat 72 mm.
3.6 Perencanaan Rangka
Dalam perancangan alat ini, dibutuhkan sebuah komponen yang mampu menopang berbagai komponen lain, yaitu rangka. Rangka mesin pembuat pellet
ini mempunyai beberapa fungsi yang penting, antara lain: 1.
Tempat untuk menopang
barrel
. 2.
Tempat menopang
hopper
. 3.
Tempat menopang
power screw
. 4.
Tempat menopang motor,
reducer
, dan komponen lainnya. Adapun rangka dari mesin ini disusun dari batang-batang baja profil L
yang harus mempunyai kekuatan menopang komponen mesin tersebut, serta kuat
menahan getaran dari mesin tersebut. Selain itu, kerangka tersebut harus mempunyai ketahanan yang baik. Dari perancangan rangka tersebut, diperoleh
gambar rangka:
Gambar 3.11 Konstruksi rangka Keterangan :
Pembebanan yang terjadi pada rangka adalah :
Berat puli : 5 N
Berat
hopper
, poros,
power screw
, dan
barrel
: 95 N Berat kotoran sapi maksimal
hopper
dan
barrel
: 140 N Berat keseluruhan yang diterima dua buah rangka : 240 N
Pembebanan ditopang oleh dua rangka maka pembebanan pada salah satu rangka adalah : 120 N
Gambar 3.12 Pembebanan pada salah satu rangka
∑ M
A
= 0 P.8,5 – R
BV
.17 = 0 120.8,5 – R
BV
.17 = 0 Rbv =
17 1020
= 60 N
∑M
B
= 0 Rav.17 – P.8,5 = 0
R
AV
=
17 1020
= 60
Momen lentur di titik E M
E
= R
AV
.x = 60.8,5
= 510 Nmm
Diagram gaya geser SFD
Gambar 3.13 Diagram gaya geser A - E – B
Diagram momen lentur
Gambar 3.14 Diagram momen lentur A - E – B
α = 18° β = 72°
F = a
Cos Rav
= 95
, 60
= 63,15 N
Rah = F.sin a
= 63,15.0,31 = 19,57 N
Dimana F = F’ Rcv = cos
a .F’ = 0,95.63,15
= 59,99 Rch = F’.cosβ
= 63,15.0,31 = 19,57
F
1
= Rav.cosβ = 60.0,31
= 18,6 N F
2
= Rav. cosα
= 60.0,95 = 57 N
M
C
= F.x = 18,6.80
= 1488 Nmm
Gambar.3.15 Diagram pembebanan pada batang A-C
Gambar.3.16 SFD batang A-C
Gambar.3.17 NFD batang A-C
Gambar.3.18 BMD batang A-C
Pada kontruksi rangka untuk mesin pembuat pellet ini digunakan baja profil L ISA 2020 40 mm x 40 mm x 3 mm dengan momen inersia I =
3,53x10
4
mm
4
dan pusat titik berat Y = 10,9 mm. Dan dari hasil perhitungan, dapat diketahui besar momen maksimum dari rangka tersebut adalah 1488 Nmm.
Sehingga dari data tersebut akan ditentukan : 4.
Tegangan tarik yang terjadi s
max
=
I y
M .
=
4
10 .
53 ,
3 9
, 10
. 1488
= 0,45 Nmm
2
5. Tegangan tarik ijin bahan
s
b
=
Sf
s
=
8 370
= 46,25 Nmm
2
Sehingga didapat s
max
s
b
rangka aman digunakan
3.7 Perencanaan Mur Dan Baut
