2 Pisau Pelempar o
Panjang pisau : 580 + 161000 x 580 + 3+ 7 = 599,28 mm
o Lebar pisau
: 90 + 161000 x 90 + 2 + 5 = 98,4 mm o
Diameter 1 : 170 + 161000 x 170 + 2 + 5 = 179,7 mm
o Diameter 2
: 220 + 161000 x 220 + 2 + 5 = 244,6 mm o
Panjang siku : 85 + 161000 x 85 + 2 + 5 = 93,3 mm
o Tebal sisi
: 60 + 161000 x 60 + 2 + 5 = 67,9 mm o
Lebar sisi 1 : 70 + 161000 x 70 + 2 + 5 = 78,12 mm
o Lebar sisi 2
: 70 + 161000 x 70 + 2 + 5 = 78,12 mm
4.2 Persiapan cetakan
Setelah ukuran pola ditentukan, kemudian dibuat perencanaan cetakan. Cetakan yang direncanakan adalah cetakan kup dan drag. Ukuran –ukuran
cetakan disesuaikan dengan ukuran dan bentuk cawan tuang, saluran turun, pengalir dan ketebalan pasir. Langakah-langkah yang dilakukan dalam pembuatan
cetakan adalah : 1. Pengolahan pasir cetak
Sebelum pasir digunakan, pertama kali dilakukan pengayakan terhadap pasir yang akan digunakan untuk mendapatkan pasir yang bersih dan butiran yang
tidak seragam. Pasir yang akan digunakan dimasukkan kedalam mesin pengaduk mixer dan dilakukan pengadukan beberapa saat.Kemudian dilakukan
penambahan water glass sebagai bahan pengikat, dimana komposisi yang diizinkan 3 – 6 dari pasir yang akan digunakan.
Kristian Suchiadi : Perencanaan Pisau Digester Pada PKS Dengan Kapasitas 15 Ton TBSJam Serta Perencanaan Pengecoran Dan Simulasinya, 2009
USU Repository © 2008
2. Pembuatan cetakan kup dan drag Pembuatan cetakan dilakukan dengan menggunakan rangka cetak yang
terbuat dari kayu dan berbentuk bujur sangkar. Rangka cetakan ini terdiri dari kup dan drag. Pembuatan cetakan ini dilakukan dengan urutan sebagai berikut :
a. Pertama-tama pola diletakkan pada rangka drag
b. Pola ditaburi dengan powder tambahan pemisah, dalam hal ini
menggunkan tepung kanji, yang bertujuan untuk mempermudah pengangkatan pola.
c. Rangka drag yang telah berisi pola ditaburi dengan pasir cetak dan
dikeraskan dengan menggunakan gas CO
2
dengan tekanan 1,0 – 1,5 kgcm
2
. d.
Kemudian pola diangkat dan diletakkan pada rangka kup. Didalam kup ini diletakkan saluran turun, penambah dan cawan tuang. Pengerasan
cetakan kup ini dilakukan seperti pengerasan pada drag. Kemudian diangkat.
e. Kemudian cetakan kup dan drag disatukan.
4.3. Sistem saluran
Sistem saluran adalah jalan masuk bagi cairan logam yang dituangkan kedalam rongga cetakan.logam cair yang dituang kedalam cetakan harus
direncanakan melalui jarak yang sesingkat mungkin. Sistem saluran adalah saluran untuk menyalurkan logam cair dari saluran tuang masuk kerongga
cetakan.sistem saluran diperlihatkan pada gambar dibawah ini:
Kristian Suchiadi : Perencanaan Pisau Digester Pada PKS Dengan Kapasitas 15 Ton TBSJam Serta Perencanaan Pengecoran Dan Simulasinya, 2009
USU Repository © 2008
Sumber: SurdiaChijiiwa,1986 Gambar 4.2 Sistem saluran
4.3.1. Saluran turun
Sebelum membuat saluran tuang perlu terlebih dahulu diketahui berat coran yang akan dikerjakan, karena ukuran sistem saluran ini disesuaikan dengan
berat coran.Dengan tabel berikut dapat ditentukan diameter saluran turun.
Tabel 4.1 Ukuran dari saluran turun , pengalir dan saluran masuk
Ukuran pengalir Ukuran saluran masuk
Berat Coran kg
Diameter saluran
turun mm
Pengalir tunggal
Pengalir berganda
Saluran masuk
tunggal Saluran
masuk berganda
Saluran masuk
tiga Saluran
masuk empat
50 - 100 30
20 x 20 15 x 15
90 x 6 45 x 6
30 x 6 25 x 6
100 - 200 35
30 x 30 22 x 22
100 x 7 50 x 7
35 x 7 25 x 7
200 - 400 40
35 x 35 25 x 25
- 60 x 8
40 x 8 30 x 8
400 - 800 50
40 x 40 30 x 30
- 75 x 10
50 x 10 40 x 10
800 1000 60
50 x 50 35 x 35
- 90 x 12
60 x 12 45 x 12
Sumber: SurdiaChijiiwa,1986
Kristian Suchiadi : Perencanaan Pisau Digester Pada PKS Dengan Kapasitas 15 Ton TBSJam Serta Perencanaan Pengecoran Dan Simulasinya, 2009
USU Repository © 2008
Berdasarkan berat coran dan disesuaikan dengan tabel maka diperoleh: ¬
Berat coran dari pisau digester yaitu 50 kg ¬
Diameter saluran turun adalah 30 mm ¬
Tinggi saluran turun adalah 5 . d = 5 x 30 = 150 mm ¬
Ast = Luas Saluran Turun = ヾ 4 d
2
= ヾ 4 30
2
= 706,5 mm
2
4.3.2. Cawan Tuang
Sebelum cairan logam mengalir masuk ke saluran turun, logam cair ini terlebih dahulu masuk ke cawan tuang. Cawan tuang biasanya berbentuk corong
atau cawan dengan saluran turun dibawahnya. Ukuran cawan tuang tergantung pada diameter saluran turun dan dapat dilihat pada gambar dibawah ini:
6d 0,5d
d d
1,5d
Sumber: SurdiaChijiiwa,1986 Gambar 4.3. Ukuran Cawan tuang
Kristian Suchiadi : Perencanaan Pisau Digester Pada PKS Dengan Kapasitas 15 Ton TBSJam Serta Perencanaan Pengecoran Dan Simulasinya, 2009
USU Repository © 2008
1. Panjang = 6d+0,5d+2d+1,5d; dimana d = diameter saluran turun
= 6 x 30 + 0,5 x 30 + 2 x 30 + 1,5 x 30 = 300 mm 2.
.Lebar cawan tuang 4 x d = 4 x 30 = 120 mm 3.
Kedalaman cawan tuang a.
Yang terdangkal = 4.5 x d = 135 mm b.
Yang terdalam = 5 x d = 150 mm
4.3.3. Saluran Pengalir
Saluran pengalir menghubungkan saluran turun dengan saluran masuk. Ukuran saluran pengalir disesuaikan dengan ukuran saluran turun dengan
perbandingan : Luas saluran turun : luas pengalir 1 : 1.5 – 2 dipilih 1 : 2.
Dengan demikian luas pengalir adalah :
Ap =
5 ,
1 30
4 14
, 3
5 ,
1
2
x A
st
=
= 471 mm
2
Bentuk pengalir yang direncanakan adalah berbentuk trapesium dengan perbandingan ukuran seperti gambar dibawh ini :
Sumber: SurdiaChijiiwa,1986 Gambar 4.4. Penampang Pengalir
Kristian Suchiadi : Perencanaan Pisau Digester Pada PKS Dengan Kapasitas 15 Ton TBSJam Serta Perencanaan Pengecoran Dan Simulasinya, 2009
USU Repository © 2008
Dari gambar dapat dihitung ukuran penampang pengalir yaitu : A
p
= {A – 3 + A + 3} . ½ . A A
p
= A
2
A = A
p 12
A = 471
12
A = 21,7mm
4.3.4. Saluran Masuk
Saluran masuk adalah saluran dimana logam cair dari saluran turun dimasukkan kedalam rongga cetakan. Ukuran saluran masuk ditentukan
berdasarkan ukuran saluran turun. Perbandingan ukuran antara saluran masuk dan saluran turun untuk baja cor adalah sebagai berikut :
Luas saluran turun : luas saluran masuk adalah 1: 2 – 4, dipilih 1: 4. Luas saluran turun adalah A
st
= 4
π x d
st 2
= 4
14 ,
3 x 30
2
= 706,5 mm
2
. maka luas saluran masuk
adalah A
smtotal
= 3
1 A
st
= 3
5 ,
706 = 235,5 mm
2
. Dalam hal ini diameter saluran masuk ditentukan sebagai berikut:
Luas saluran masuk = ヾ 4 d
2
235,5 mm
2
= ヾ 4 d
2
mm 32
, 17
4 235,5
d
sm
= =
π jumlah saluran masuk yang direncanakan adalah tiga 3 buah. Maka luas masing
– masing saluran masuk adalah A
sm
= 3
5 ,
235 = 78,5 mm
2
. Saluran pengalir yang
Kristian Suchiadi : Perencanaan Pisau Digester Pada PKS Dengan Kapasitas 15 Ton TBSJam Serta Perencanaan Pengecoran Dan Simulasinya, 2009
USU Repository © 2008
direncanakan berbentuk bujur sangkar. Maka ukuran sisi dari saluran masuk adalah S
sm
=
5 ,
78
=8,8 mm.
4.3.5. Saluran Penambah
Untuk mengimbangi besarnya penyusutan yang terjadi selama pembekuan logam cair dalam rongga cetakan maka harus ada penambahan logam cair
kedalam rongga cetakan yang membeku lebih lambat dari coran. Banyaknya penambah tergantung pada tebal dan panjang coran.
Penambah diletakkan pada bagian yang memiliki tebal yang paling besar. Tebal coran yang direncanakan adalah 25 mm,dengan menyesuaikan dengan
grafik maka diperoleh jarak pengisian JP = 137,5 mm. Sehingga banyak pernambah ditentukan menurut rumus sebagai berikut:
mm JP
penambah pengisian
jarak x
2 mm
disediakan harus
penambah dimana
bagian panjang
Jumlah penambah
Banyaknya =
Pada cetakan pisau digester dengan ketebalan pola pisau direncanakan 25 mm maka dapat ditentukan jarak pengisian untuk penambah tersebut. Jarak
pengisian ditentukan berdasarkan grafik dibawah ini.
Kristian Suchiadi : Perencanaan Pisau Digester Pada PKS Dengan Kapasitas 15 Ton TBSJam Serta Perencanaan Pengecoran Dan Simulasinya, 2009
USU Repository © 2008
Sumber: SurdiaChijiiwa,1986 Gambar 4.4 Hubungan antara tebal coran T dan jarak isi dari penambah JP.
Dengan menarik garis perpotongan sumbu tebal coran 25 mm dengan garis kelengkungan daerah yang dapat diisi terhadap sumbu jarak pengisian JP
mm didapat jarak pengisian JP yaitu 137,5 mm. Sehingga banyaknya penambah :
5 ,
5 137,
x 2
5 137,
penambah Banyaknya
= =
Maka diambil jumlah penambah sebanyak satu buah. Sebelum menghitung perbandingan volume penambah dengan volume
coran, maka harus terlebih dahulu dihitung faktor bentuk yaitu : \
T L
P +
…… 4.2 Dimana : P = Panjang coran
L = Lebar coran T = Tebal coran, dimana penambah harus dipasang.
Kristian Suchiadi : Perencanaan Pisau Digester Pada PKS Dengan Kapasitas 15 Ton TBSJam Serta Perencanaan Pengecoran Dan Simulasinya, 2009
USU Repository © 2008
Untuk cetakan pisau digester panjang pisau P yaitu: 580 mm, lebar coran 107,6 mm, sedangkan tebal pisau yaitu 32,4 m, sehingga faktor bentuk dari Pisau
Digester yaitu:
T L
P +
= 2
, 21
4 ,
32 6
, 107
580 =
+
Maka sesuai dengan kurva Pellini : 25
, =
coran Volume
Penambah Volume
Sumber: SurdiaChijiiwa,1986 Gambar 4.5. Kurva Pellini
Volume penambah=0,25 .Volume coran ,dimana volume coran yakni 6849,31 cm
3
= 0,25 . 6849,31 cm
3
= 1712,32 cm
3
…..1 Penambah yang digunakan berbentuk silinder, dimana volume silinder
ditentukan dari rumusan V = ヾ4 D
2
H , dimana D merupakan diameter penambah dan H merupakan tinggi penambah.
Kristian Suchiadi : Perencanaan Pisau Digester Pada PKS Dengan Kapasitas 15 Ton TBSJam Serta Perencanaan Pengecoran Dan Simulasinya, 2009
USU Repository © 2008
Dengan menganggap diameter saluran adalah d maka tinggi saluran penambah adalah h =
2 ,
5 ,
1 ±
d . dipilih 1,6 d. Volume penambah Vp =
ヾ4 D
2
H =
ヾ4 D
2
1,6 D = 0.4
ヾ D
3
......2 Persamaan 1 = Persamaan 2
1712,32 = 0.4 ヾ D
3
mm 8
, 110
cm 08
, 11
4 .
32 ,
1712 D
3 P
= =
=
π
Maka Tinggi penambah = H = 1,6 D
P
= 1,6 110,8 = 177,28 mm
4.4 Pemberat
Diletakkan diatas cetakan kup untuk menghindari terangkatnya kup akibat tekanan yang timbul dari cairan logam. Berat dari pemberat dapat dihitung
dengan persamaan : W
pbrt
= k x A x x h Dimana : k = Faktor keamanan dari pemberat 1,5 – 2 ; dipilih 2
A = Luas irisan dari rongga = 126 x 580mm
2
= 73080 mm
2
= 730,8 cm
2
Kristian Suchiadi : Perencanaan Pisau Digester Pada PKS Dengan Kapasitas 15 Ton TBSJam Serta Perencanaan Pengecoran Dan Simulasinya, 2009
USU Repository © 2008
= Berat jenis logam = 0,0075537 Ncm
3
h = Tinggi saluran turun = 150 mm = 15 cm Maka berat pemberat adalah :
W
pbrt
= 2 x 730,8 x 0,0075537 x 15 =
165,60
kgf
Sumber: SurdiaChijiiwa,1986 Gambar 4.6. Bentuk Pemberat
4.5 Waktu Tuang
