4.7. Baut Perhitungan diameter baut yang digunakan untuk pengikat batu gilas.
Pada tiap-tiap kasus kita harus menghitung luas yang menahan geserantarikan dengan membandingkan luas ini dalam atrikan P. Kita peroleh tegangan geser
satuan rata-rata. Dengan
demikian :
P A
s
Tegangan geser
g
=
P = gaya pecah biji kopi x jumlah biji kopi dibatu gilas.
= 7 x 117 =
819 kg
A
s
= jumlah baut x luas baut = 4 x .d²
= 4 x 10,106² π
4 3,14
4 =
320,69 mm²
Maka tegangan geser : P
A
s g
=
= 819
320,69 =
2,55 kgmm²
Tegangan geser izin tegangan geser rencana 3 kgmm² 2,55 kgmm² maka baut yang direncanakan aman digunakan.
Universitas Sumatera Utara
4.8. Perancangan Bantalan
a. Bantalan Pendukung Poros Bantalan yang digunakan untuk mendukung poros adalah bantalan
bola radial beralur dalam baris tunggal single row deep groove radial ball bearing, sebanyak dia buah, masing-masing pada kedua ujung poros.
Skersa bantalan pendukung poros ini berserta komponen-komponen lain yang terhubung dengannya ditunjukkan pada gambar berikut :
Gbr. 4.8 a Bantalan pendukung poros
b. Analisa Gaya Diagram benda bebas untuk gaya-gaya yang bekerja pad aporos
dan kedua bantalan pendukungnya diberikan dalam gambar berikut :
L1 l2
l3
Wp B A
W N : W G
Gbr. 4.8 b Diagram analisa gaya
W
N
= berat naaf
W
N
= ρ
N
. V
N
Universitas Sumatera Utara
W
p
= berat poros W
p
= ρ
p
. V
p
Dimana : ρ
p
= Massa jenis bahan poros, untuk bahan baja S55C-D besarnya adalah 7,8 . 10
-6
kgmm
3
V
p
= . d
p
² . L
p
π 4
V
p
= volume poros, yaitu untuk:
d
p
= diameter poros = 25 mm L
p
= panjang poros = 70 mm direncanakan maka
: V
p
= . 25 . 20 =
34343,75 mm
π 4
Maka berat poros adalah : W
p
= 7,8 . 10
-6
. 34343,75 mm
3
= 2,67 kg W
p
= 7,8 . 10
-6
. 34343,75 mm
3
= 2,67 kg
R
A
= gaya reaksi pada bantalan A
R
B
= gaya reaksi pada bantalan B
L
1
= 45 mm
L
2
= 45 mm
L
3
= 90 mm
Dari keseibangan statik diperoleh : ∑M
A
= R
B
L
1
+ L
2
+ L
3
– W
p
L
1
+ L
2
– W
N
+ W
G
. L
1
= 0 R
B
45 + 45 + 90 – 1,34
45 + 45 – 0,28 + 0,55 . 45
= 0 R
B
180 – 120,60 – 37,35 = 0 R
B =
R
B
= 0,46 kg
83,25 180
Universitas Sumatera Utara
∑F
Y
= R
A
+ R
B
– W
N
+ W
G
– W
P
= 0 R
A
+ 0,46 - 0,28 + 0,55 – 1,34 = 0 R
A
= 0,05 Dari kedua gaya reaksi R
A
dan R
B
diambil harga terbesar sebagai resultan gaya radial F
r
yaitu R
A
= 18,85 kg, sedangkan resultan gaya aksialnya Fa adalah nol.
c. Penentuan Beban Ekivalen Statik dan Dinamik Beban ekivalen statik diperoleh dari :
P = X
. F
r
+ Y . F
a
atau P
= F
r
Dimana : P
= beban ekivalen statik kg X
= faktor radial, untuk bantalan bola radial teralur dalam baris tunggal besarnya adalah 0,6
F
r
= gaya radial = 18,85 kg Y
= faktor aksial, untuk bantalan bola radial beralur baris tunggal besarnya adalah 0,5
F
a
= faktor aksial, untuk bantalan pendukung poros ini beasrnya nol
Maka : P
= 0,6 . 18,85 + 0,5 . 0 P
= 11,31 kg Atau : P
= 11,31 kg x 1 Maka, yang diambil adalah P
= 11,31 kg.
Untuk beban ekivalen dinamik diperoleh dari : P = X V F
r
+ Y F
a
Universitas Sumatera Utara
Dimana :
P = beban ekivalen dinamik kg
X = faktor radial, untuk bantalan bola radial beralur dalam baris tunggal, besarnya adalah 1,0
V = faktor utaran, untuk kondisi cincin dalam berputar besarnya 1,0 F
r
= gaya radial, yaitu sebesar 11,31 kg Y = faktor aksial, untuk bantalan bola radial beralur dalam baris tunggal
besarnya adalan nol. F
a
= gaya aksial, untuk bantalan pendukung poros ini beasrnya adalah nol
Maka : Beban ekivalen dinamik adalah : P
= 1,0 x 1,0 x 11,31 kg + 0 x 0 = 11,31 kg
d. Penentuan Basic Static Load Rating dan Basic Dynamic Load Rating Besar
basic static load rating adalah sebanding dengan beban ekivalen statik, sehingga :
C = P
= 11,31 kg sedangkan untuk basic dynamic load rating dapat diperoleh dari
C = P . L
13
Dimana :
C = beban dynamik load rating kg P
= beban ekivalen dinamik, yaitu sebesar 11,31 kg L =
umur bantalan yang dinyatakan dalam juta putaran, direncanakan 30000 juta putaran.
Sehingga beban dynamik load rating adalah : C = 11,31 x 30000
1 3
C = 351,42 kg
Universitas Sumatera Utara
e. Pemilihan Bantalan Dari
perhitungan-perhitungan di atas serta data dari bab-bab sebelumnya maka bantalan yang dipilih harus memenuhi syarat-syarat berikut :
Diameter lubang : d = 25 mm
basic static load rating : C
≥ 11,31 kg basic dynamic load rating
: C ≥ 351,42 kg
kecepatan putaran maksimum : n ≥ 1400 rpm
Dari katalog dipilih bantalan bola radial beralur dalam baris tunggal dengan nomor 6007 yang mempunyai karakteristik sebagai
berikut: diameter
: D = 62 mm diameter lubang
: d = 14 mm lebar
: b = 14 mm basic static load rating :
C = 915 kg
basic dynamic load rating : C = 1250 kg
kecepatan putaran maksimum : n = 1400 rpm
w
Gbr. 4.8 c Bantalan bola radial tunggal
Universitas Sumatera Utara
f. Pemilihan Bantalan Dari
perhitungan-perhitungan di atas serta data dari bab-bab sebelumnya maka bantalan yang dipilih harus memenuhi syarat-syarat berikut :
Diameter lubang : d = 25 mm
basic static load rating : C
≥ 5,1 . 10
-3
kg basic dynamic load rating
: C ≥ 0,158 kg
Dari katalog dipilih bantalan bola aksial satu arah dengan bidang rata dengan nomor A-SD 6207 yang mempunyai karakteristik sebagai berikut:
diameter : D = 72 mm
diameter lubang : d = 25 mm
lebar : b = 17 mm
basic static load rating : C
= 1430 kg basic dynamic load rating
: C = 2010 kg kecepatan putaran maksimum : n = 1400 rpm
g. Bantalan poros Screw pembawa Bantalan yang dipakai adalah bantalan gelinding, umur bantalan dapat
diketahui dari pembebanan yang terjadi dan nomor bantalan yang digunakan. Bantalan poros screw pembawa.
Beban yang terjadi sangat kecil dan diasumsikan gaya yang dialami bantalan hanya gaya radial. Andaikan bantalan yang digunakan adalah bantalan
gelinging dengan nomor 600, dan kapasitas nominal dinamis sepsifik c = 790 kg, maka dalam perencanaan ini kita dapat memakai persamaan sebagai berikut:
Maka untuk menentukan persamaan – persamaan dibawah ini sularso, 1987, menyatakan :
33.3 n
Faktor kecepatan Fn = C
pr Faktor umur Fh
= Fn .
Universitas Sumatera Utara
Beban ekivalen Pr = X . V x Frb
Umur Nominal bantalan Lh = 500 Fh
3
Kehandalan umur bantalan Ln = a
1
x a
2
x a
3
x Lh Dimana
: a
1
= 0,62 untuk faktor kehandalan 95 a
2
= 1 untuk faktor bahan baja bantalan yang direncanakan secara terbuka
a
3
= 1 untuk faktor kerja pada kondisi normal Beban aksial yang terjadi sangat kecil dan diasumsikan gaya yang dialami
bantalan hanya gaya radial, Maka : Frc
= Rc
= 31,96
kg Frd
= Fdv² + Fdh² = 3² + 0,035²
= 3,0002 kg Fre
= Fev² + Feh²
= 5² + 327,6² = 327,683 kg
Frf = 247 kg
Karena Fre Frf, Frc, Frd, maka Fr yang dipakai adalah Frf = 247 Pr
= X . V x Frf = 1 .1,2 . 327,6
= 393,126
kg
1 3
Fn =
Fn =
33.3 n
33.3 55
1 3
= 0,846
Universitas Sumatera Utara
Fh = Fn .
C pr
= 0,846 . 790 393,12
= 1,7
Lh =
500.Fh
3
= 500 . 1,7
3
= 2456,5 H Ln
= a
1
x a
2
x a
3
x Lh = 0,62 .1 .1 .2456,5
= 1647,03
H
Universitas Sumatera Utara
BAB V PERAWATAN DAN PERHITUNGAN TAKSASI BIAYA
MESIN PENGGILING KOPI
5.1. Perawatan Mesin Penggiling Kopi
Kategori