Untuk masa waktu pemakaian 1 hari kerja mesin screw press, dapat dihitung laju keausan yang terjadi pada worm screw press, yaitu sebesar :
1 hari = 12 jam kerja = 720 menit Dalam 1 menit, worm screw press berputar 10 kali 10 rpm, maka:
720 menit x 10 rotasi = 7200 siklus rotasihari. Maka jumlah prediksi keausan yang terjadi dalam 1 hari sebesar :
7200 siklushari x 1,39355 x10
-11
m
3
= 1,003356 x10
-7
m
3
hari. Atau sebesar 100,3365 mm
3
hari
3.7.2. Pengurangan Dimensi pada Worm Screw Press
Laju keausan atau kedalaman keausan yang terjadi pada permukaan worm screw press dapat dihitung dengan menggunakan rumus berikut Norton, 2006,
hlm 425: k
a
= K
ks
HA WL
................................................... 3.16 Dimana:
k
a
= Kedalaman keausan yang terjadi m A
ks
= Area kontak sebenarnya m
2
Untuk menghitung laju pengurangan dimensi karena keausan maka terlebih dahulu dihitung luas area kontak sebenarnya A
ks
dari pergesekan kedua material tersebut. Bentuk permukaan ulir screw press berbentuk lingkaran, dengan
diambil daerah kritis 30 mm dari sisi terluar ulir. Maka untuk menghitung luasnya permukaan kritis ulir yang bergesek, luas permukaan seluruhnya dikurang luas
permukaan daerah keausan non kritis D
non kritis
= 291 mm – 60 mm = 231 mm
A
ks
=
2
r π
ulir
-
2
r π
non kritis
..................................... 3.17 A
ks
= π . 0,1455
2
– π . 0,1155
2
A
ks
= 0,0245862 m
2
Jumlah buah sawit yang terdapat pada daerah kritis ulir: Jumlah buah =
0,000314 0,0245862
= 78 buah sawit.
Universitas Sumatera Utara
Beban yang dialami oleh seluruh buah sawit dan ulir screw press adalah : W = 78 sawit x 3,45055 N = 269,1429 N
Maka prediksi kedalaman keausan yang terjadi pada permukaan worm screw press dapat dihitung dengan rumus 3.17:
k
a
= K
ks
HA WL
= 10
-2
x 0,0245862
x 2,107x10
0,85094 x
269,1429
9
= 4,421055 x 10
-8
m Prediksi kedalaman keausan yang dihitung diatas merupakan prediksi
kedalaman keausan yang terjadi pada daerah kritis worm screw dalam satu siklus putaran ulir. Dalam satu hari kerja mesin screw press, terdapat 7200 siklus
putaran, sama seperti perhitungan sebelumnya. Maka didapat harga prediksi kedalaman keausan dalam 1 hari sebesar :
k
a
= 7200 siklushari x 4,421055 x 10
-8
m = 3,18315 x10
-4
mhari Atau sebesar 0,318 mmhari
Dengan cara yang sama, maka dihitung laju keausan untuk beberara jam operasi seperti tertera pada tabel 3.4 berikut:
Tabel 3.4. Hasil perhitungan laju kedalaman keausan berdasarkan waktu operasi
Pemakaian hari Jam
operasi Kedalaman keausan yang terjadihari
mm 1
12 0,318
10 120
3,18 20
240 6,36
30 360
9,54 40
480 12,72
50 600
15,9 60
720 19,08
70 840
22,26 80
960 25,44
Universitas Sumatera Utara
BAB 4 HASIL PEMBAHASAN
4.1. Masalah yang Terjadi
Aus dapat terjadi karena adanya gesekan antara dua permukaan benda dan menyebabkan adanya perpindahan material serta pengurangan dimensi pada
benda tersebut. Defenisi keausan dan mekanisme keausan telah dijelaskan pada bab 2 dan keausan yang terjadi pada worm screw press telah dijelaskan pada bab
3. Laju pengurangan material yang terjadi pada ulir worm screw press terletak pada bagian sisi screw yang langsung mendapat gaya tekan dari konus gambar
3.7. Adapun yang menjadi penyebab utama terjadinya keausan pada worm screw press adalah akibat dari tekanan yang terjadi pada permukaan ulir screw tersebut.
Laju kenaikan ulir screw pitch karena putaran screw menyebabkan buah sawit yang ada di dalam sisi screw terdorong dan dari sisi lainnya tekanan hidrolik dari
konus menekan buah sawit yang telah di hacurkan tersebut. Hal ini tentu membuat buah sawit mengalami tekanan yang begitu besar dari dua sisi, sehingga
menyebabkan sisi terluar screw dimana buah sawit berada mengalami gaya tekan seperti yang dialami buah sawit akibat tekanan konus. Hal inilah yang
menyebabkan terjadinya gesekan antara buah sawit dengan sisi ulir screw gambar 3.11. Keausan yang terjadi sebesar 6,27 x10
-7
m
3
hari. Sehingga dalam waktu tertentu maka permukaanujung ulir screw press akan habis karena aus.
Keausan yang terjadi ini mendapat perhatian khusus oleh bagian teknik pada pusat bengkel PTPN III Rambutan, karena seperti yang telah dijelaskan pada
bab 1 point 1.2 bahwa masa pakai yang direkomendasikan oleh pabrik pembuatan screw press terkadang tidak tercapai karena keausan yang terjadi sudah besar,
sehingga waktu saat penggantian worm screw press belum tercapai, tetapi worm screw press harus diganti. Saat survei dilapangan, penulis mendapatkan bahwa
worm screw press yang dipakai oleh PTPN III rambutan memiliki masa pakai yang direkomendasi pabrik selama 1000 jam pemakaian. Namun dari wawancara
dengan mekanik di bengkel reparasi, penulis mendapatkan waktu yang terjadi dilapangan hanya mencapai 700-800 jam pemakaian. Ini tentu saja dapat menjadi
pembahasan masalah yang menarik untuk dikaji lebih lanjut.
Universitas Sumatera Utara
