Perancangan Conveyor Rantai Yang Berfungsi Membawa Ampas Tebu Sebagai Bahan Bakarboilerpada Pabrik Gula Dengan Kaspaitas 42 Ton/Jam
[Type text]
Tabel. Kelas Conveyor
CLASS CHAIN MATERIAL CONVEYOR TYPE
1 Sliding,with or without flight Sliding Scrapper Drag
2 Rolling Sliding Scrapper
3 Sliding Carried Appron & Pan
4 Rolling Carried Appron & Pan
Lampiran 2
Tabel perbandingan diantara kekerasan material penting dan material bagian rantai.
(2)
[Type text]
Kelas dari Material Ukuran Partikel Kode
Sangat Halus < 149 m (100 mesh) A
Halus 149 m – 3,18 mm (1/8-1/2 in) B
Butiran 3,18 mm – 12,7 mm C
Bongkahan > 12,7 mm (1/2 in) D
Lampiran 3
Tabel Ukuran partikel material
Lampiran 4
Table. Ukuran-ukuran rantai
(3)
[Type text] Lampiran 5
Table Ukuran-ukuran sprocket
(4)
[Type text] Lampiran 6
Tabel Ukuran pasak
Ukuran nominal pasak Bxh Ukuran standar b, b1 dan b2
Ukuran standar h
C 1 Ukuran
standar
Ukuran standar t2
r1 dan r2 Referensi Pasak prismatis pasak luncur Pasak tirus Pasak prismatis Pasak Luncur Pasak Tirus Diagram poros yang dapat
dipakai d** 2 x 2
3 x 3 4 x 4 5 x 5 6 x 6
2 3 4 5 6 2 3 4 5 6 0.16 - 0,25 6-20 6-36 8-45 10-56 14-70 1,2 1,8 2,5 3,0 3,5 1 1,4 1,8 2,3 2,8 0,5 0,08 - 0,16
Lebih dari 6-8
‘’ 8-10
‘’ 10-12
‘’ 12-17
‘’ 17-22 0,9 1,2 0,25 - 0,40 1,7 0,16 - 0,25 2,2 (7x7)
8 x 7 10 x 8 12 x 8 14 x 9
7 8 10 12 14 7 7,2 16-18 18-19 22-110 28-140 36-160 4.0 4,0 5,0 5,0 5,5
3,0 3,5 3,0 2,4 2,4 2,4 2,9
‘’ 20-25
‘’ 22-30
‘’ 30-38
‘’ 38-44
‘’ 44-50 7 8 9 10 3,3 3,3 3,3 3,8 0,40 - 0,60 0,25 - 0,40 (15 x 10)
16 x 10 18 x 11 20 x 12 22 x 14
15 16 18 20 22
10 10,2 40-180
45-180 50-200 56-220 63-250
5,0 5,0 5,5 5,0
3,4 3,4 3,9 4,4
‘’ 50-55
‘’ 50-58
‘’ 58-65
‘’ 65-75
‘’ 75-85 10 11 12 14 6,0 4,3 4,4 4,9 5,4 7,0 0,60 - 0,80 7,5 0,40 - 0,60 9,0
(24 x 16) 25 x 14 28 x 16 32 x 18
24 25 28 32
16 16,2 70-280
70-280 80-320 90-360 8,0 9,0 10,0 11,0
8,0 8,5 8,0 4,4 5,4 6,4
‘’ 80-90
‘’ 85-95
‘’ 95-110
‘’ 110-130 14 16 18 5,4 6,4 7,4
(5)
[Type text] Lampiran 7
(6)
[Type text] Lampiran 8
(7)
[Type text] Lampiran 9
(8)
[Type text] Lampiran 10
(9)
[Type text]
1. Muhib, Zainuri, Ach, Mesin Pemindah Bahan, Andi, Jakarta, 2006. 2. Awaluddin Thayab, Konveyor Rantai, (Online),
(repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/1472/1/mesin-awaluddin2.pdf, diakses 10 Mei 2013)
3. Parmley, Robert, O, Mechanical Components Handbook, McGraw-Hill, United States of America, 1985.
4. Rudenko, N, Mesin Pengangkat, Erlangga, Jakarta, 1966.
5. Muin Syamsir, A, Pesawat Pengangkat, PT. Raya Grafindo Persada, Jakarta, 1995.
6. Sularso, Dasar Perencanaan dan Pemilihan Elemen Mesin, Pradnya Paramita, Jakarta, 1997.
7. Joseph, E, Shigley, Perencanaan Teknik Mesin, Jilid 1, Erlangga, Jakarta, 1986.
8. Joseph, E, Shigley, Perencanaan Teknik Mesin, Jilid 2, Erlangga, Jakarta, 1986.
Lampiran 1
(10)
[Type text]
BAB III
PERANCANGAN KONVEYOR RANTAI
3.1 Perancangan Spesifikasi Konveyor 3.1.1 Material Yang Diangkut
Dalam merencanakan sebuah konveyor rantai, peninjauan terhadap material yang diangkut dan karakteristik material yang diangkut diperlukan dalam perencanaan konveyor. Dalam perancangan ini material yang akan diangkut adalah bagasse (ampas tebu).
3.1.2 Berat Material
Berat materiak yang dilayani oleh konveyor sabuk sangat penting untuk diketahui karena karakteristik ini sangat berpengaruh pada kekuatan dan kemampuan konveyor dalam pengoperasiannya. Dalam perencanaan ini berat material yang diangkut adalah 17 kg/m.
3.1.3 Perancangan Kecepatan Konveyor
Kecepatan konveyor rantai sangat bergantung pada material yang dibawa dalam rencana untuk meminimumkan pemakaian dan penggunaan. Hal ini perlu untuk menjaga kecepatan rantai serendah praktek. Berikut adalah beberapa contoh khusus dari penggunaan industri :
A. Material yang sangat kesat seperti cinder/terak, slag,/terak logam, coke/kokas, inti, bauxite, silica dan lain-lain. (S = 0.03 m/det atau 5 - 6 fpm )
(11)
[Type text]
B. Material kekasaran sedang, seperti batu bara pertambangan, batu kapur, batu phosphat, garam dan lain-lain. ( S = 0,35 mldet atau 60-70 fpm )
C. Material kekasaran halus seperti butiran, jagung, kedelai, gypsum batu bara bituminous, bilah kayu dan lain-lain (S= 0,5 -1,0 m/det atau 100-200 fpm). (sumber:repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/1472/1/mesin-awaluddin2.pdf)
Dalam perancangan konveyor ini,kecepatan konveyor yang direncanakan adalah 0,7 m/s.
3.1.4 Penetapan Panjang Lintasan Konveyor (P) dan Lebar Konveyor (L)
Dalam mementukan panjang lintasan konveyor rantai perlu dipertimbangkan kondisi sekitar dan lokasi pabrik. Berdasarkan survey diketahui konveyor rantai beroperasi pada lintasan sepanjang 70 meter dengan lebar konveyor 110 mm.
3.1.5 Perancangan Kapasitas Konveyor
Penerapan kapasitas konveyor tergantung kepada jarak antara unit muatan, kecepatan sabuk dan berat muatan.
Kapasitas konveyor ini dapat ditentukan dengan menggunakan rumus: Q =
v = Kecepatan sabuk = 0,7 m/s
q = Berat material tumpukan permeter =
(diasumsikan Q = 42 t/h)
(12)
[Type text]
Maka:
q
=
= 16,66 kg/m= 17 kg/m
Dari perhitugan diatas,maka kapasitas konveyor adalah :
Q = x 17 x 0,7 = 42,84 ton/jam Q = 42 ton/jam.
Jadi kapasitas konveyor yang direncanakan adalah 42 ton/jam.
Dari data di atas, maka pereancangan ini mempunyai spesifikasi sebagai berikut:
Material yang diangkut : bagasse (ampas tebu)
Berat material : 17 kg/m
Kecepatan konveyor : 0,7 m/s
Panjang lintasan konveyor : 70 m
Kapasitas konveyor : 42 ton/jam
3.2 Perhitungan Berat Rantai dan Kelengkapannya (q dan qo)
q = berat muatan per meter panjang konveyor
=
Dimana : Q = kapasitas konveyor = 42 ton/jam v = kecepata konveyor = 0,7 m/s
(13)
[Type text]
maka, q =
= 16.66 kg/m = 17 kg/m
qo = berat per meter rantai dengan kelengkapannya = K2 . Q
Dimana : K2 = 0,8 ( dari table)
maka, qo = 0,8 . 42
= 33,6
3.3 Perhitungan tarikan efektif rantai (Wo)
Dalam menghitung tegangan sabuk dari sebuah sistem konveyor sabuk digunakan rumus sebagai berikut :
Wo = St– Ssl + Wdr
Dimana : St = tarikan pada sis pengencang
Ssl = tarikan pada sisi pembalik
Wdr = tarikan yagn terjadi pada rantai
Gambar 3.1. Distribusi gaya tarik pada rantai
(14)
[Type text]
Berdasarkan gambar 3.1, tegangan rantai pada sisi 1, dimana rantai bergerak meninggalkan sproket diasumsikan sebagai tegangan sisi kendur (Ssl),
dan sebaliknya tegangan rantai pada titik 4 diasumsikan sebagai tegangan sisi ketat (Sst ).
Dengan menggunakan persamaan diatas, tegangan dan tarikan pada rantai dapat ditentukan.
Tegangan pada titik 2:
S2 = S1 + W1,2
Dimana:
W1,2 = qo . L
= 33,6 . 70 = 2352 Maka :
S2 = S1 + 2352 kg ……….(1) Tegangan pada titik 3
S3 = S2 + W2,3
Dimana :
W2,3 = 5% - 7% dari S2
Maka :
S3 = S2 + 0,07.S2
S3 = 1,07 . S2
S3 =(S1 + 2352 kg
S3 = 1,07S1 + 2353,07 kg ……….(2)
(15)
[Type text]
Tegangan dititik 4
S4 = S3 + W3,4
dimana : W3,4 = ( q + qo) . L
= ( 17 + 33,6 ) . 70 = 3542 kg
S4 = 1,07S1 + 2353,07 + 3542 kg
= 1,07 S1 + 5895,07 ………..(3)
Jika sudut kontak (α,dalam radian) antara sprocket atas dengan rantai,
factor gesek (f), maka tegangan rantai agar tidak terjadi slip adalah : St≤ Ssl . efα
Dimana :
St = tarikan pada sis pengencang = S4
Ssl = tarikan pada sisi pembalik = S1
e = Bilangan neprian dengan fungsi logaritma = 2,718
f = factor gesek sprocket penggerak yang sangat kecil sehingga diabaikan.
Maka :
St = S4≤ Ssl . e
Ssl . e = Ssl . 2,718
=2,718S1………(4)
(16)
[Type text]
Dari persamaan (3) dsan (4) diperoleh : 2,718 S1≥ S4
2,718 S1 ≥ 1,07 S1 + 5895,07
1,6485 S1≥ 5895,07
S1 = 3684,41 kg
Dari persamaan (1) diperoleh :
S2 = S1 + 2352 kg
S2 = 3684,41 + 2352kg
S2 = 6036,41 kg
Dari persamaan (2) diperoleh :
S3 = 1,07S1 + 2353,07 kg
S3 = 1,07(3684,41) + 2353,07 kg
S3 = 6295,38 kg
Dari persamaan (3) diperoleh :
S4 = 1,07 S1 + 5895,07 kg
S4 = 1,07 (3684,41) + 5895,07 kg
S4 = 9837,38 kg
Dari perhitungan diatas dapat diketahui tegangan sisi ketat sebesar 9837,38 kg sedangkan sisi kendurnya 3684,41 kg
Tarikan yang terjadi pada rantai:
Wdr= k’ (S1 + S4)
Dimana k’ = 1,02 – 0,05 (diambil k’=0,05)
Maka : Wdr = 0,05 (3684,41 kg + 9837,38)
= 676,089 kg
(17)
[Type text]
Dari perhitungan diatas,tarikan/tegangan efektif yang terjadi adalah: Wo = St– Ssl + Wdr
= 9837,38 – 3684,41 + 679,45 = 6832,42 kg
3.4 Perancangan Komponen –Komponen Konveyor
Komponen-komponen konveyor yang akan direncanakan meliputi perencanaan- perencanaan:
1. Rantai 2. Sproket
3.4.1 Perencanaan Rantai
Dalam merencanakan ukuran-ukuran rantai,terlebih dahulu dicari panjang kisar atau Pitch (P).
Panjang kisar atau pitch (P) dapat ditentukan dengan menggunakan rumus: P = D sin
Dimana: D = Diameter lingkaran atau pitch circle diameter (PCD)
z = Jumlah gigi sproket (direncanakan jumlah gigi sprocket = 12) Dari table, untuk z = 12 diperoleh D = 588,82 mm
Maka: P = 588,82 sin
= 152,39 mm = 152,4 mm
Dalam perancangan ini dipilih rantai Renold conveyor chain R9060.
(18)
[Type text]
Gambar 3.2. Rantai Keterangan:
1. P = Pitch
2. E = Diameter Bush 3. R = Diameter Roller 4. D = Diameter Pin 5. L = Panjang Pin 6. T = Tebal Link Plate 7. H = Tnggi Link Plate 8. W = Lebar Dalam
9. N = Lebar Kupingan Rantai
10.O = Diameter Lubang Kupingan Rantai
(19)
[Type text]
Dari table Renold standard conveyor chain diperoleh data-data untuk ukuran rantai sebagai berikut:
1. Diameter roller = 69,85 mm 2. Diameter bush = 28,58 mm 3. Diameter pin = 19,05 mm 4. Panjang pin = 98,5 mm 5. Panjang link plate = 198 mm 6. Tebal link plate = 9,53 mm 7. Tinggi link plate = 41,28 mm 8. Lebar plat dalam = 38,1 mm 9. Panjang Kupingan rantai = 60 mm 10.Lebar Kupingan rantai = 40 mm 11.Tebal Kupingan rantai = 16 mm
12.Diameter lubang Kupingan rantai = 16,7 mm
3.4.1.1 Pemeriksaan Kekuatan rantai 3.4.1.1.1 Pemeriksaan Kekuatan Pin
Bahan pin dipilih dari baja konstruksi AISI 1015 dengan kekuatan tarik 42 kg/mm2. Maka tegangan geser izin adalah:
g izin = x t izin
dimana : t izin = 42 kg/mm2
µ =
konstanta poisson = 3,3 – 3,6 untuk baja (diambil 3,6)(20)
[Type text]
maka:
g izin = x 42 = 32,76 kg/mm2
Tegangan geser yang terjadi adalah :
g=
dimana : P = beban rantai = tarikan efektif rantai = 6832,42 kg F = luas penampang
= d2
= (19,05)2 = 284,87 mm2
Maka : t =
= 23,98 kg/mm2
Dari perhitungan diatas,tegangan geser izin lebih besar dari tegangan geser yang terjadi. Berarti konstruksi aman untuk digunakan.
3.4.1.1.2 Pemeriksaan Kekuatan Link Plate
Bahan plat dipilih dari baja konstruksi AISI 1050 dengan kekuatan tarik 74 kg/mm2.
Tegangan tarik yag terjadi adalah :
t
=
dimana : P = beban rantai = total tarikan yang terjadi = 6832,42 kg F = luas penampang
(21)
[Type text]
= tinggi plat x lebar plat dalam = 41,28 x 38,1 = 1572,76 mm Maka : t
=
= 4,34 kg/mm2
Dari perhitungan diatas,tegangan tarik izin lebih besar dari tegangan tarik yang terjadi. Berarti konstruksi aman untuk digunakan.
3.4.1.2 Perhitungan Panjang Rantai
Panjang rantai yang digunakan pada konveyor ini dapat dihitung dengan menggunakan persamaan dibawah ini:
Dimana :
L = Panjang rantai dalam jumlah mata rantai P = Jarak puncak rantai = 12
C = Jarak antara sumbu kedua sprocket pada konveyor = Panjang lintasan konveyor = 70 m
N1= Jumlah gigi pada sprocket penggerak = 8 gigi
N2=Jumlah gigi pada sprocket yang digerakkan = 12 gigi
Maka:
=
+
+
= 5
(22)
[Type text]
= 11676,67 . 12 L = 140,12 m
3.4.1.3 Perencanaan pedal
Pedal berfungsi sebagai alat pendorong ampas tebu yang berada diatas lantai konveyor dalam proses pengangkutan. Pedal yang digunakan diikat pada kupingan rantai dengan menggunakan sepasang baut dan mur. Jarak antara pedal adalah 0,9 m (direncanakan). Ukuran dari pedal yang direncanakan adalah sebagai berikut:
Panjang (p) = 1220 mm Lebar (l) = 240 mm Tebal (t) = 6,4 mm
Jumlah pedal sepanjang konveyor adalah : Z =
Dimana :
L = panjang rantai = 140,12 m a = jarak antara pedal = 0,9 m
Maka : Z =
= 155,6 = 156 pedal.
(23)
[Type text]
3.4.1.4 Perencanaan Kupingan Rantai
Fungsi kupingan rantai adalah sebagai penyanggan pedal.Kupingan rantai terpasang pada masing-masing rantai dimana setiap mata rantai terdapat satu kupuingan. Kupingan rantai tersebut disambungkan pada plat rantai dengan cara pengelasan.
Adapun kupingan rantai direncanakan dengan data-data sebagai berikut:
Panjang = 84
Lebar = 110 mm
Tebal = 9,52
Diameter lubang baut = 13,81
Bahan = Baja karbon
Jumlah kupingan (k) rantai di sepanjang konveyor adalah : k = 2 . n
dimana : n = jumlah pedal maka : k = 2 . 156
= 312
Jadi jumlah kupingan rantai sepanjang ratai konveyor adalah 312 kupingan rantai.
3.4.2 Perencanaan Sproket
Sprocket digunakan sebagai roda gigi rantai penggerak pesawat pengangkut yang terpasang pada sebuah poros. Dalam perencanaan ini sprocket yang digunakan adalah 4 sproket yang digerakkan dengan jumlah gigi 12.
(24)
[Type text]
Sprocket digunakan untuk putaran yang rendah tetapi memiliki beban yang berat. Dalam perencanaan ini bahan sprocket yang dipilih baja karbon S35C.
Dalam merencanakan sebuah sprocket terlebih dahulu dicari ukuran-ukuran sprocket tersebut. Adapun ukuran-ukuran-ukuran-ukuran sebuah sprocket adalah:
1. Pitch circle diameter(PCD)
Pitch circle diameter(PCD) atau disebut juga diameter sprocket (d). PCD (d) =
Dimana: P = Pitch
Z = jumlah gigi (12) d =
= 588,82 mm.
Gambar 3.3 Sproket
(25)
[Type text]
Keterangan:
1. OD = diameter sprocket 2. PCD = pitch circle diameter 3. D = diameter naf (pusat) 4. B = diameter lubang 5. L = tebal naf (pusat)
Berdasarkan table ukuran sproket,diperoleh data-data untuk sprocket sebagai berikut:
1. Outer diameter (diameter luar) : 639 mm 2. Bore diameter (diameter dalam) : 50 mm
3. Lebar : 125 mm
(26)
[Type text]
BAB IV
PERENCANAAN SISTEM TRANSMISI
4.1 Perencanaan Motor Penggerak
Dasar perencanaan dan pemilihan motor penggerak berdasarkan faktor antara lain :
1. Konstruksi 2. Ekonomi 3. Perawatan
Pada perencanaan ini dipilih motor listrik dari generator sendiri. Adapun dasar-dasar pemilihan tipe motor ini adalah sebagai berikut :
1. Harga relatif murah
2. Konstruksi sederhana namun sangat kokoh 3. Sumber arus (AC) mudah diperoleh
4. Biaya perawatan kecil
5. Tidak menimbulkan polusi dan suara yang bising
Berdasarkan data yang diperoleh dari perhitungan sebelumnya maka daya motor penggerak sangat tergantung pada besarnya total tarikan pada rantai, dan panjang rantai.
(27)
[Type text]
Daya motor yang dibutuhkan untuk menggerakkan sistem konveyor rantai adalah:
N =
Dimana: Wo = tarikan efektif (kg)
= 6832,42 kg
V = kecepatan rantai (m/s)
= 0,7 m.s
η = efisiensi roda gigi transmisi = 90 %
Maka daya motor yang dibutuhkan adalah:
N = = 70,85
N = 71 HP 1 HP = 0,735 kW Maka, N = 71 x 0,735
= 52,185 kW
Jadi daya motor yang direncanakan untuk konveyor ini adalah 55 kW.
(28)
[Type text]
4.2 Perencanaan Sistem Transmisi Roda Gigi
Untuk memindahkan putaran elekto motor ke poros sproket penggerak direncanakan sebuah transmisi roda gigi (gear box). Transmisi roda gigi yang direncanakan haruslah sesuai dengan kebutuhan dan tidak membutuhkan tempat yang luas. Dalam perencanaan konveyor ini dipergunakan roda gigi lurus dengan data – data sebagai berikut:
Daya yang akan ditransmisikan = P = 55 kW Putaran output = n = 970 rpm
Perbandingan Reduksi = i = 4 (untuk roda gigi lurus standar i= 4-5)
Jarak sumbu poros = ɑ = 200 mm (direncanakan)
Modul = m = 5
α = 200
1. Daya rencana (Pd) Pd = fc . P
Dimana : fc = factor koreksi = 1 P = daya motor = 55 kW Maka:
Pd = 1 . 55 = 55 kW
2. Diameter sementara jarak bagi (d1 dan d2) d1 =
(29)
[Type text]
dimana a = 200 mm (direncanakan)
maka: d1 = = 80 mm
d2 =
= = 320 mm
3. Jumlah gigi (z1 dan z2)
z1 == = 16 mm
z2 == = 64 mm
4. Diameter lingkaran jarak bagi ( do1 dan do2) do1 = z1 . m
= 16 . 5 = 80 mm
do2 = z2 . m
= 64 . 5 = 320 mm
(30)
[Type text]
5. Jarak sumbu poros (a0)
ao =
= 5
= 200 mm
6. Diameter lingkaran kepala (dk1 dan dk2) dk1 = (z1 + 2) m
= (16 +2) 5 = 90 mm
dk2 = (z2 + 2) m
= (64 +2) 5 = 330 mm
7. Diameter lingkaran dasar (dg1 dan dg2)
dg1 = z1m cos α( α = 200)
= 16 . 5 cos 200 = 76,08 mm
dg2 = z2m cos α ( α = 200)
= 64 . 5 cos 200 = 304,33 mm
(31)
[Type text]
8. Jarak bagi
t0 = π . m
= 3,14 . 5 = 15,7 mm
9. Jarak bagi normal (ta)
te= π . m cos α
= 3,14. 5 . cos 200 = 14,75 mm
10.Tinggi gigi = H H = 2 m + ck
dimana ck = kelonggaran puncak
= 0,25 x modul = 0,25 x 5 = 1,25 H = 2 . 5 + 1,25 = 11,25 mm
(32)
[Type text]
Gambar 4.1 Roda gigi
Gambar 4.2 Sudut Kontak rada gigi
(33)
[Type text]
Perhitungan gaya-gaya pada roda gigi lurus
Bahan Pinyon dibuat dari baja S35C dengan kekuatan tarik
( B1) = 52 kg/mm2, tegangan lentur yang diizinkan
( ɑ1) = 26 kg/mm2 dan kekerasan permukaan sisi gigi : HB1 = 187 (rata-rata).
Bahan Roda gigi besar dibuat dari baja FC30 dengan kekuatan tarik
B2 = 30 kg/mm2 , tegangan lentur yang diizinkan
( ɑ2) = 13 kg/mm+2 dan kekerasan permukaan sisi gigi
HB = 215 (rata-rata).
1. Gaya tangensial pinyon (Ft1)
Ft =
Dimana : Pd = daya rencana = 55 kW v = kecepatan keliling
=
db1 = diameter jarak bagi = 80 mm
v =
= 4,06 m/s
Maka: Ft1 =
= 1381,77 kg
(34)
[Type text]
2. Gaya tangensial roda gigi besar (Ft2)
Ft =
Dimana : Pd = daya rencana = 55 kW v = kecepatan keliling
=
db2 = diameter jarak bagi = 335 mm
v =
= 3,2 m/s Maka: Ft2 =
= 1753,12 kg
3. Beban lentur yang diizinkan persatuan lebar sisi (F’b)
F’b = ɑ.m.Y.fv
Dimana : ɑ = tegangan lentur yangdiizinkan m = modul
Y = factor bentuk gigi fv = factor dinamis
fv =
=
= 0,45
(35)
[Type text]
F’b1= ɑ1.m.Y1.fv
Dimana : ɑ1 = 26 kg/mm2 m = 5
Y1 = 0,276 (dari table)
fv = 0,45
maka : F’b1 = 26 . 5 . 0,276 . 0,45
= 16,14 kg/mm
F’b2= ɑ2.m.Y2.fv
Dimana : ɑ2 = 13 kg/mm2 m = 5
Y2 = 0,421 +(0,434 – 0,421)(7/50)
= 0,422 fv = 0,45
maka : F’b2 = 13 . 5 . 0,422 . 0,45
= 12,34 kg/mm2
4. Beban permukaan yang diizinkan per stuan lebar (F’H)
F’H = fv . kH . do1
Dimana : kH = factor tegangan kontak (misal,factor tegangan
kontak diambil antara baja dengan kekerasan (200HB) dengan besi cor,maka kH = 0,079 (kg/mm2)
(36)
[Type text]
Maka:
F’H = 0,45 . 0,079 . 80
F’H = 4,76 kg.
4.3 Perencanaaan Poros
Adapun jenis poros yang akan dirancang meliputi: perancangan poros pernggerak atau poros input, poros spindle atau poros output dan poros sprocket.
4.3.1 Perencanaan Poros Input
Untuk mencari diameter poros,haruslah diketahui momen torsi yang terjadi. Besarnya momen torsi yang terjadi dapat ditentukan dengan persamaan berikut ini:
T = 9,74x105 .
Dimana : Pd = daya rencana
Pd = fc . P
Dimana : fc = factor koreksi = 1,0
P = daya output = 55 kW
Maka : Pd = 1 . 55
= 55 kW
(37)
[Type text]
Dari perhitungan diatas besarnya momen torsi adalah :
T = 9,74x105 .
= 55226,8 kg mm
Bahan poros dibuat dari baja SNC 2 dengan kekuatan tarik 85 kg/mm2. Maka besarnya tegangan geser izin adalah:
a = B / Sf1 x Sf2
dimana : B = kekuatan tarik = 85 kg/mm2
Sf1 = 6,0
Sf2 = 2 ; ( 1,3 - 3,0)
Maka : =
= 7,08 kg/mm2
Dari perhitungan diatas dapat ditentukan besar diameter poros yang digunakan dengan persamaan :
ds =( 1/3
dimana : ds = diameter poros
Kt = 1,0 ;beban dikenakan halus Cb = 2
T = momen torsi
(38)
[Type text]
Maka : ds=( . 1 . 2 . 55226,8)1/3
= 43,01 mm = diambil 45 mm (berdasarkan table diameter poros).
Tegangan geser yang terjadi ( ) dapat dihitung dengan persamaan :
= 5,1 T/ ds3
= 5,1 . 55226,8 / (45)3
= 3,09 kg/mm2
Dari hasil perhitungan diatas dimana tegangan geser izin ≥ tegangan geser
yang terjadi,maka konstruksi aman untuk digunakan.
4.3.2 Perencanaan Poros Output
Bahan poros dibuat dari baja SNC 3 dengan kekuatan tarik 95 kg/mm2. Maka besarnya tegangan geser izin adalah:
a = B / Sf1 x Sf2
dimana : B = kekuatan tarik = 95 kg/mm2
Sf1 = 6,0
Sf2 = 2 ; ( 1,3 - 3,0)
Maka : =
= 7,91 kg/mm2
(39)
[Type text]
Dari perhitungan diatas dapat ditentukan besar diameter poros yang digunakan dengan persamaan :
ds =( 1/3
dimana : ds = diameter poros
Kt = faktor koreksi terhadap momen puntir diambil sebesar 2,0 Cb = 2
T = momen torsi
Maka : ds = ( . 2 . 2 . 55226,8)1/3
= 52,22mm = diambil 60 mm (berdasarkan table diameter poros).
Tegangan geser yang terjadi ( ) dapat dihitung dengan persamaan :
= 5,1 T/ ds3
= 5,1 . 66272,16/ (60)3
= 1.56 kg/mm2
Dari hasil perhitungan diatas dimana tegangan geser izin ≥ tegangan geser
yang terjadi,maka konstruksi aman untuk digunakan.
(40)
[Type text]
4.3.3 Perencanaan Poros Sprocket
Untuk perancangan poros ini diambil daya maksimum sebagai daya rencana dengan faktor koreksi sebesar fc = 1,2 Harga ini diambil dengan
pertimbangan bahwa daya yang direncanakan akan lebih besar dari daya maksimum sehingga poros yang akan direncanakan semakin aman terhadap kegagalan akibat momen puntir yang terlalu besar.
T = 9,74.105
Dimana : Pd = daya rencana
n = 970
Pd = fc . P
Dimana : fc = 1,2
Maka : Pd = 1,2 . 55
= 66 kW
Dari perhitungan diatas besarnya momen torsi adalah :
T = 9,72x105 .
= 66272,16 kg mm
(41)
[Type text]
Bahan poros pada roda gigi I dibuat dari baja S55C dengan kekuatan tarik 72 kg/mm2. Maka besarnya tegangan geser izin adalah:
a = B / Sf1 x Sf2
dimana : B = kekuatan tarik = 72 kg/mm2
Sf1 = 6,0
Sf2 = 2 ( 1,3 - 3,0)
Maka : =
= 6 kg/mm2
Dari perhitungan diatas dapat ditentukan besar diameter poros yang digunakan dengan persamaan :
ds =( 1/3
dimana : ds = diameter poros
Kt = 1,5
Cb = 1 (tidak ada gaya lentur)
T = momen torsi
Maka : ds= ( . 1,5 . 1 . 66272,16)1/3
= 43,88 = 50 mm ( diambil berdasarkan table diameter poros)
(42)
[Type text]
Tegangan geser yang terjadi ( ) dapat dihitung dengan persamaan :
= 5,1 T/ ds3
= 5,1 . 66272,16 / (50)3 = 2,7 kg/mm2
Dari hasil perhitungan diatas dimana tegangan geser izin ≥ tegangan geser
yang terjadi,maka konstruksi aman untuk digunakan.
4.4 Perencanaan Pasak
Pasak adalah suatu elemen mesin yang dipakai pada bagian-bagian mesin (poros) yang mempunyai fungsi membuat sambungan yang mudah dilepas. Jenis dan bentuk pasak cukup banyak, satu diantaranya akan digunakan adalah jenis pasak benam dengan bentuk prismatis.
Perhitungan-perhitungan pasak dititik beratkan pada :
1. Pemilihan ukuran pasak berdasarkan diameter poros 2. Pemilihan bahan dan pemeriksaan ukuran pasak
Gambar 4.3 Penampang pasak
(43)
[Type text]
4.4.1 Pasak Poros Input
4.4.1.1 Pemilihan Ukuran Pasak
Posor input mempunyai diameter 45 mm. Untuk ukuran pasak yang digunakan dapat dilihat pada tabel berikut ini.
Berdasarkan table ukuran pasak,diperoleh ukuaran-ukuran pasak sebagi berikut:
Panjang (l) = 36 - 160
Lebar (b) = 14
Tebal (h) = 10
Kedalaman alur pasak pada poros (t1) = 5,5
Kedalaman alur pasak pada naf (t2) = 3,8
4.4.1.2 Pemilihan Bahan Pasak Dan Pemeriksaan Ukuran Pasak
Gaya yang bekerja pada poros adalah: F =
Dimana : T = torsi = 55226,8 kg ds = 45 mm
maka:
F = = 2454,52 kg
Bahan pasak dipilih baja nikel khrom molibden jenis SNCM 25 dengan kekuatan tarik 110 kg/mm2. Maka tegangan geser yang diizinkan :
a = B / Sf1 x Sf2
(44)
[Type text]
dimana : B = kekuatan tarik = 110 kg/mm2
Sf1 = 6,0
Sf2 = (1,3 - 3,0) dipilih 2
Maka : = = 9,16 kg/mm2
Tegangan geser yang terjadi adalah: k =
diamana : F = gaya yang bekerja pada poros = 2454,52 kg
b = lebar pasak = 14
l = panjng pasak = 36
maka: k =
= 4,8 kg/mm2
Dari hasil perhitungan diatas dimana tegangan geser izin ≥ tegangan geser
yang terjadi,maka konstruksi aman untuk digunakan.
4.4.2 Pasak Poros Output 4.4.2.1 Pemilihan Ukuran Pasak
Posor output mempunyai diameter 60 mm. Untuk ukuran pasak yang digunakan dapat dilihat pada tabel berikut ini.
(45)
[Type text]
Berdasarkan table ukuran pasak,diperoleh ukuaran-ukuran pasak sebagi berikut:
Panjang (l) = 50 - 200
Lebar (b) = 18
Tebal (h) = 11
Kedalaman alur pasak pada poros (t1) = 7,0
Kedalaman alur pasak pada naf (t2) = 4,4
4.4.2.2 Pemilihan Bahan Pasak Dan Pemeriksaan Ukuran Pasak
Gaya yang bekerja pada poros adalah: F =
Dimana : T = torsi = 55226,8 kg ds = 60 mm
maka:
F = = 1840,89 kg
Bahan pasak dipilih baja nikel khrom molibden jenis SNCM 25 dengan kekuatan tarik 110 kg/mm2. Maka tegangan geser yang diizinkan :
a = B / Sf1 x Sf2
dimana : B = kekuatan tarik = 110 kg/mm2
Sf1 = 6,0
Sf2 = (1,3 - 3,0) dipilih 2
(46)
[Type text]
Maka : =
= 9,16 kg/mm2
Tegangan geser yang terjadi adalah:
k =
diamana : F = gaya yang bekerja pada poros = 1840,89 kg
b = lebar pasak = 18
l = panjng pasak = 50
maka: k =
=1,38 kg/mm2
Dari hasil perhitungan diatas dimana tegangan geser izin ≥ tegangan geser
yang terjadi,maka konstruksi aman untuk digunakan.
4.4.3 Pasak Poros Sproket 4.4.3.1 Pemilihan Ukuran Pasak
Posor output mempunyai diameter 50 mm. Untuk ukuran pasak yang digunakan dapat dilihat pada tabel berikut ini.
Berdasarkan table ukuran pasak,diperoleh ukuaran-ukuran pasak sebagi berikut:
Panjang (l) = 40 - 180
(47)
[Type text]
Lebar (b) = 15
Tebal (h) = 10
Kedalaman alur pasak pada poros (t1) = 5,0
Kedalaman alur pasak pada naf (t2) = 5,0
4.4.3.2 Pemilihan Bahan Pasak Dan Pemeriksaan Ukuran Pasak
Gaya yang bekerja pada poros adalah: F =
Dimana : T = torsi = 66272,16 kg ds = 50 mm
maka:
F = = 2209,07 kg
Bahan pasak dipilih baja nikel khrom molibden jenis SNCM 25 dengan kekuatan tarik 110 kg/mm2. Maka tegangan geser yang diizinkan :
a = B / Sf1 x Sf2
dimana : B = kekuatan tarik = 110 kg/mm2
Sf1 = 6,0
Sf2 = (1,3 - 3,0) dipilih 2
Maka : =
= 9,16 kg/mm2
(48)
[Type text]
Tegangan geser yang terjadi adalah:
k =
diamana : F = gaya yang bekerja pada poros = 2209,07 kg
b = lebar pasak = 18
l = panjng pasak = 100
maka: k =
=1,38 kg/mm2
Dari hasil perhitungan diatas dimana tegangan geser izin ≥ tegangan geser yang terjadi,maka konstruksi aman untuk digunakan.
4.5 Perencanaan Bantalan Poros
Beban yang diterima oleh poros roda gigi transmisi semuanya berupa beban radial. Adapun beban aksial yang ditimbulkan oleh pengaruh defleksi poros, harganya sangat kecil, sehingga dapat diabaikan.
(49)
[Type text]
Gambar 4.4 Bantalan rol kerucut
4.5.1 Bantalan Poros Output
Dari perhitungan-perhitungan di atas sebelumnya maka bantalan yang dipilih harus memenuhi syarat diameter lubang (d) = 60 mm. Dengan demikian untuk menumpu poros tersebut dapat dipergunakan satu jenis bantalan radial yaitu bantalan dengan nomor 30312 yang memiliki ukuran sebagai berikut :
• Diameter dalam d = 60 mm
• Diameter luar D = 130 mm
• Tebal (T) = 33,5 mm
(50)
[Type text]
• Kapasitas dinamis spesifik C = 11900 kg
• Kapasitas statis spesifik Co = 9950 kg
• beban rata-rata = (Ft12+ F’H2)1/2
= (1381,772+ 4,762)1/2 = 1381,77 kg
• maka factor kecepatan (fn) =
=
(
= 0,55
• Factor umur (fh) = fn
= 0,55
= 4,78
• Umur nominal bantalan (LH) = 500 fn3
= 500 (4,78)3 = 54820,89 h = 54821 hour
4.5.2 Bantalan Poros Sproket
Dari perhitungan-perhitungan di atas sebelumnya maka bantalan yang dipilih harus memenuhi syarat diameter lubang (d) = 50 mm. Dengan demikian untuk menumpu poros tersebut dapat dipergunakan satu jenis bantalan radial yaitu bantalan dengan nomor 30312 yang memiliki ukuran sebagai berikut :
(51)
[Type text]
• Diameter dalam (d) = 50 mm
• Diameter luar (D) = 110 mm
• Tebal (T) = 29,25 mm
• Kapasitas dinamis spesifik C = 8900 kg
• Kapasitas statis spesifik Co = 7150 kg
• beban rata-rata = (Ft12+ F’H2)1/2
= (1381,772+ 4,762)1/2
= 1381,77 kg
• maka factor kecepatan (fn) =
=
(
= 0,55
• Factor umur (fh) = fn
= 0,55
= 3,54 Umur nominal bantalan (LH) = 500 fn3
= 500 (3,54)3 = 22229,04 h = 22230 hour
(52)
[Type text]
4.6 Perencanaan Kopling
Kopling yang dipakai pada perencanaan ini adalah kopling tetap jenis kopling flans. Kopling ini tidak mengizinkan sedikitpun ketidak lurusan sumbu kedua poros serta dapat mengurangi tumbukan dan getaran transmisi, serta putaran dan daya yang ditransmisikan keporos yang digerakkan adalah pasti (tanpa ada slip).
Kelebihan dari jenis kopling jenis ini adalah : a. Pemasangan yang mudah dan cepat
b. Aman pada putaran tinggi, getaran dan tumbukan kecil c. Dapat mencegah pembebanan yang lebih
d. Tidak ada atau sedikit mungkin bagian yang menonjol e. Ringkas dan ringan
Pemakaiannya adalah pada poros output motor penggerak dan pada poros output sistem transmisi dan roda gigi.
Gambar 4.5. Kopling Flens
(53)
[Type text]
Dimensi dari kopling dapat diambil berdasarkan diameter poros roda gigi dimana untuk diameter poros output sebesar 60 mm, maka diperoleh dimensi kopling sebagai berikut:
1. A = 224 mm 6. G = 200 mm 2. F = 22,4 mm 7. H = 40 mm 3. L = 80 mm 8. d = 16 mm 4. C = 112 mm 9. n = 6 buah 5. K = 6 mm 10.B = 160 mm
4.6.1 Perencanaan Flens
Tegangan yang terjadi pada flens untuk poros roda dapat dihitung sebagai berikut :
F =
Dimana: T = Torsi = 55226,8 kg
Maka: F =
= 0,15 kg/mm2
Bahan flens terbuat dari FC20, dengan kekuatan tarik b = 17 kg/mm2.
Maka tegangan izin adalah:
Fa =
(54)
[Type text]
Dimana : K = factor koreksi = 3 SfF = factor keamanan = 6
Maka : Fa =
= 0,94
Dari hasil perhitungan diatas dimana tegangan izin ≥ tegangan yang terjadi,maka konstruksi aman untuk digunakan.
4.6.2 Perhitungan Baut Flans.
Bahan baut terbuat dari SS41B dengan kekuatan tarik b = 41 kg/mm2.
Maka tegangan baut izin adalah:
ba =
Dimana : K = factor koreksi = 3 Sfb = factor keamanan = 6
Maka : ba =
= 2,28
Tegangan yang terjadi pada baut adalah:
b =
Dimana : T = torsi = 55226,8 kg db= 16 (dari table)
(55)
[Type text]
nε = 50% . n = 0,5 . 6 = 3 B = 140
Maka : b =
= 1,3 kg/mm2
(56)
[Type text]
BAB V
KESIMPULAN
Pesawat pengangkut yang direncanakan adalah sebuah konveyor rantai yang digunakan untuk melayani membawa ampas tebu sebagai bahan bakar boiler pada pabrik gula.
Berdasarkan perencanaan, analisa dan perhitungan maka kesimpulan yang dapat diambil adalah sebagai berikut:
1. Jenis pesawat angkut : Konveyor rantai 2. Material yang diangkut : Bagasse (ampas tebu) 3. Berat material : 17 kg/m
4. Kecepatan konveyor : 0,7 m/s 5. Panjang lintasan konveyor : 70 m 6. Kapasitas konveyor : 43 ton/jam 7. Rantai :
Panjang Pitch : 152,4 mm
Diameter roller = 69,85 mm
Diameter bush = 28,58 mm
Diameter pin = 19,05 mm
Tebal link plate = 9,53 mm
Tinggi plat = 51,23 mm
Lebar plat dalam = 31,8 mm
(57)
[Type text]
8. Pedal rantai:
Jarak antar pedal = 900 mm
Panjang (p) = 1220 mm
Lebar (l) = 240 mm
Tebal (t) = 6,4 mm 9. Kupingan rantai:
Panjang = 40 mm
Lebar = 60 mm
Tebal = 16
Diameter lubang baut = 16,7
Bahan = Baja karbon
10.Sproket:
Bahan = Baja karbon S35C
Diameter sprocket = 588,82 mm
Diameter lobang poros = 50 mm
Lebar gigi sprocket = 38,1 mm 11.Motor penggerak :
Jenis motor = motor induksi
Daya motor = 55 kW
Putaran output = 970 rpm
(58)
[Type text]
12.System transmisi roda gigi:
Jenis roda gigi = Roda ggi lurus
Bahan :
Pinyon = baja S35C
Roda gigi besar = baja F30
Putaran Pinyon : 970 rpm
Putaran roda gigi besar : 194 rpm
Modul = 5
Jumlah gigi : Z1 = 16 buah ; Z2 = 64 buah Diameter lingkaran bagi : d1 = 80 mm ; d2 = 320 mm Jarak bagi normal : ta1 = 14,75 mm
Tinggi gigi : H = 11,25 mm
13.Poros :
Poros Input
Bahan : SNC 2
Diameter poros : 110 mm
Poros Output
Bahan : SNC 3
Diameter Poros : 60 mm
Poros Sproket
Bahan : S55C
Diamer Poros : 50 mm
(59)
[Type text]
14.Pasak :
Bahan = SNCM 25
Panjang (l) = 90 – 360 mm
Lebar (b) = 32 mm
Tebal (h) = 18 mm
Kedalaman alur pasak pada poros (t1) = 11 mm Kedalaman alur pasak pada naf (t2) = 7,4 mm
15.Bantalan:
Bantalan poros Output
• Diameter dalam d = 60 mm
• Diameter luar D = 130 mm
• Tebal (T) = 33,5 mm
• Kapasitas dinamis spesifik C = 11900 kg
• Kapasitas statis spesifik Co = 9950 kg
• Beban rata-rata = 1381,77 kg
• Factor kecepatan (fn) = 0,55
• Factor umur (fh) = 4,78
• Umur nominal bantalan (LH) = 54821 hour Bantalan Sproket
• Diameter dalam (d) = 50 mm
• Diameter luar (D) = 110 mm
• Tebal (T) = 29,25 mm
• Kapasitas dinamis spesifik C = 8900 kg
(60)
[Type text]
• Kapasitas statis spesifik Co = 7150 kg
• Beban rata-rata = 1381,77 kg
• Factor kecepatan (fn) = 0,55
• Factor umur (fh) = 3,54
• Umur nominal bantalan (LH) = 22230 hour
16.Kopling flens:
Diameter luar flens : 200 mm
Bahan flens : Baja Cor Kelabu FC 20
Bahan baut pengikat : Baja karbon SS41B
Jumlah baut pengikat : 4 buah
Diameter baut pengikat (d) : 10 mm
DAFTAR PUSTAKA
(61)
[Type text]
BAB II
PEMBAHASAN MATERI
2.1 Mesin Pemindah Bahan
Mesin pemindah bahan (material handling equipment) merupakan salah satu peralatan yang digunakan untuk memindahkan muatan dari suatu tempat ke tempat lain dalam jarak yang tidak jauh misalnaya pada bagian-bagian departemen atau pabrik, lokasi konstruksi, tempat penumpukan bahan, tempat penyimpanan, dan pembongkaran muatan. Mesin pemindah bahan pada prakteknya hanya memindahkan muatan dalam jumlah dan besar serta jarak tertentu dengan perpindahan bahan ke arah vertikal,horizontal,dsan atau kombinbsi keduanya. Jarak ribuan meter hanya dilakukan untuk perpindahan yang konstan antara dua lokasi atau lebih yang dihubungkan oleh kegiatan produksi yang sama.
Mesin pemindah bahan merupakan bagian terpadu perlengkapan mekanis dalam setiap industri modern. Desain mesin pemindah bahan yang beragam disebabkan oleh banyaknya jenis dan sifat muatan yang dipindahkan serta banyaknya operasi pemindahan yang akan mendukung produksi. Dalam setiap perusahaan, proses produksi secara keseluruhan sangat ditentukan oleh pemilihan jenis mesin pemindah bahan yang tepat pemilihan parameter utama yang tepat dan efisiensi operasinya. Jadi, pengetahuan yang sempurna tentang ciri operasi dan desain mesin ini dan metode desainnya serta penerapan praktisnya sangat diperlukan.
(62)
[Type text]
Mesin pemindah bahan mendistrubusikan muatan ke seluruh lokasi di dalam perusahaan,memindahkan bahan diantara unit proses yang terlibat dalam produksi,membawa produk jadi (finished product) ke tempat produk tersebut akan dimuat,dsan memindahkan limbah produksi (production waste) dari poduction site ke loading area. Untuk operasi bongkar muatan tertentu, mekanisme mesin pemindah bahan dilengkapi dengan alat pemegang khusus yang dioperasikan oleh mesin bantu atau secara manual.Pemilihan mesin pemindah bahan yang tepat dan sesuai pada tiap-tiap ktivitas diatas, akan meningkatkan effisiensi dan daya saing dari aktivitas tersebut.
2.2 Klasifikasi Mesin Pemindah Bahan
Berdasarkan desainnya mesin pemindah bahan diklasifikasikan atas :
1. Peralatan perangkat, yaitu kelompok mesin dengan peralatan pengangkat yang bertujuan untuk memindahkan muatan dalam satu batch.
2. Peralatan pemindah, yaitu kelompok mesin yang tidak mempunyai peralatan pengangkat tetapi memindahkan muatan secara berkesinambungan.
3. Peralatan permukaan dan overhead, yaitu kelompok mesin yang tidak dilengkapi dengan peralatan pengangkat dan biasanya menangani muatan dalam satu batch dan kontiniu.
(63)
[Type text]
Setiap kelompok mesin dibedakan oleh ciri khas dan bidang penggunaan yang khusus. Perbedaan dalam desain kelompok ini juga ditentukan oleh keadaan muatan yang akan ditangani, arah gerakan kerja dan keadaan proses penanganannya.
Banyaknya jenis perlengkapan pengangkat, membuat sulitntya penggolongan secara tepat. Penggolongan bisa berdasarkan pada berbagai karakteristik, seperti desain, tujuan, jenis gerakan dan sebagainya. Bila diklasifikasikan menurut jenis gerakannya (karakterisrik kinematik), beban dianggap terpusat pada titik berat beban tersebut dan penggolongan mesin ditentukan oleh lintasan perpindahan muatan yang berpindah pada bidang horizontal. Penggolongan menurut tujuan penggunaan yang ditentukan dengan memperhatikan kondisi operasi khasnya
2.3 Dasar Pemilihan Mesin Pemindah Bahan
Faktor-faktor teknis penting yang digunakan dalam menentukan pilihan jenis peralatan yang digunakan dalam proses pemindahan bahan :
1. Jenis dan sifat muatan yang akan diangkat.
Untuk muatan satuan (unit load) : bentuk, berat, volume, kerapuhan, keliatan, dan temperatur. Untuk muatan curah (bulk load) : ukuran gumpalan, kecenderungan menggumpal, berat jenis kemungkinan longsor saat dipindahkan, sifat mudah remuk (friability), temperatur, dan sifat kimia.
(64)
[Type text]
2. Kapasitas per jam yang dibutuhkan.
Kapasitas pemindahan muatan per jam yang hampir tak terbatas dapat diperoleh pada peralatan, seperti konveyor yang bekerja secara kontinu. Sedangkan pada peralatan lain yang mempunyai siklus kerja dengan gerak balik muatan kosong, akan dapat beroperasi secara efisien jika alat ini mempunyai kapasitas angkat dan kecepatan yang cukup tinggi dalam kondisi kerja yang berat, seperti truk dan crane jalan.
3. Arah dan jarak perpindahan.
Berbagai jenis peralatan dapat memindahkan muatan ke arah horizontal, vertikal, atau dalam sudut tertentu. Untuk gerakan vertikal diperlukan pengangkat seperti : crane, bucket elevator. Dan untuk gerakan horizontal diperlukan crane pada truk yang digerakkan mesin atau tangan, crane penggerak tetap, dan berbagai jenis konveyor. Ada beberapa alat yang dapat bergerak mengikuti jalur yang berliku dan ada yang hanya dapat bergerak lurus dalam satu arah.
4. Cara menyusun muatan pada tempat asal, akhir, dan antara.
Pemuatan ke kendaraan dan pembongkaran muatan ditempat tujuan sangat berbeda, karena beberapa jenis mesin dapat memuat secara mekanis, sedangkan pada mesin lainnya membutuhkan alat tambahan khusus atau bantuan operator.
(65)
[Type text]
5. Karakteristik proses produksi yang terlibat dalam pemindahan muatan. Gerakan penanganan bahan berkaitan erat, bahkan terlibat langsung dengan proses produksi. Misalnya : crane khusus pada pengecoran logam, penempaan dan pengelasan; konveyor pada pengecoran logam dan perakitan; pada permesinan dan pengecatan.
6. Kondisi lokal yang spesifik.
Hal ini meliputi luas dan bentuk lokasi, jenis dan desain gedung, keadaan permukaan tanah, susunan yang mungkin untuk unit proses, debu, kelembaban lingkungan, adanya uap dan berbagai jenis gas lainnya, dan temperatur.
2.4 Konveyor Rantai
Konveyor rantai adalah konveyor dimana rantainya tidak terputus dari jenis seluruh konveyor yang melakukan tarikan dari unit penggerak daripada beberapa hasil pembawa beban untuk transport. Maretial/bahan besar dapat dibawa secara langsung pada rantai, pada pencantelan khusus yang diikatkan pada rantai baik untuk pengangkatan yang ditekan atau digandeng oleh rantai atau dapat ditekan/ditarik oleh rantai dengan pencantelan khusus pada rantai.
Sebuah konveyor digunakan untuk membawa, menarik, garufan atau mengerakan material yang dikirimkan ke konveyor melalu feeder. Konveyor rantai cocok untuk sistem konveyor yang membutuhkan penutupan sempurna untuk menahan debu, seksi penyilangan kecil, kemampuan penahanan atau pengisian berlipat atau
(66)
[Type text]
sedang, kombinasi horizontal dan garisedar vertikal, penanganan material pada temperatur tinggi tetapi membutuhkan keamanan yang diperbaiki oleh pabrik.
Pada banyak industri, pengunaan konveyor rantai telah berkurang selama 30 tahun yang lalu karena dipertimbangkan pada pemiliharaan tinggi yang tidak pantas. Banyak masalah yang dihadapi meskipun demikian di sebabkan oleh ketidakcukupan engineering dan atraksi ekonomi besar. Hal ini terlihat begitu sederhana untuk pembuat baja kecil untuk merakit sistem konveyor rantai yang menggunakan komponen standar murah.
Sistem konveyor yang dibuat dengan baik dengan komponen kwalitas tinggi terbuat dari baja logam campuran yang diperlakukan panas atau tuangan yang tidak pasti murah.Program pemeliharaan preventive biasanya dapat menghindari kerusakan tidak pada waktunya dan ganguan pada proses produksi.
2.5 Kelas-Kelas Konveyor Rantai
Pertimbangan dalam perencanaan erat hubungannya terhadap jenis konveyor adalah kelas konveyor. Empat kelas konveyor telah ditentukan pada dasar faktor friksi/gesekan yang disertakan dengan pergerakan rantai (penyorong atau penggulungan ) dan pergerakan material (penyorongan atau dibawah).
(67)
[Type text]
Empat kelas ini digambarkan pada istilah rantai dan pergerakan material pada tabel berikut ini.
1. Chain Sliding ( Penyorongan rantai )
Metode ini adalah sederhana didalam kontruksi, memiliki bagian pergerakan yang lebih sedikit dan biasanya paling rendah/murah biayanya untuk beban yang diberikan. Hal ini paling efektif pada peralatan “kotor” dan kontruksi tak datar, baik/cocok untuk pengaruh kondisi. Peralatn daya kuda adalah lebih tinggi daripada untuk ranatai penggulung.
Gambar 2.1. Chain Sliding
2. Chain Rolling (Penggulungan rantai)
Metode ini memiliki operasi yang lebih halus, pulsasi yang lebih sedikit bila dibandingkan dengan penyorongan rantai. Semakin lebih rendah gesekan pada pusat yang lebih rendah, maka semakin sedikit pergerakan dan semakin rendah biaya operasi. Hal ini tidak cocok untuk peralatan kotor sebagaimana bahan luar dapat mengganggu penggulungan.
Gambar 2.2. Chain Rolling
(68)
[Type text]
2.6 Jenis-Jenis Rantai
Beberapa jenis rantai yang umum digunakan adalah:
1. Rantai Lingkaran yang dapat dilepaskan
Rantai ini adalah rantai lunak pertama yang kembangkan dan yang paling sedarhana dari seluruh rantai konveyor. Hal ini agaknya rectagular dan memiliki kaitan terbuka pada ujung yang ditutup pada yang lain, kaitan pada suatu lingkaran menghubungkan atau memasangkan dengan bar atau barrel pada lingkaran berikutanya untuk membentuk untai rantai . Lingkaran ini pada awalnya dibentuk sebagai tranmisi kekuatan atau rantai pergerakan dan digunakan secara luas pada mesin kebun. Sejak itu disesuaikan untuk tugas ringan, konveyor kecepatan rendah dan elevator bila digunakan dengan bervariasi pencantelan. Jarak pada kisar dari kira-kira 1” hingga 4 “ dan dengan kekuatan pekerjaan 200 lbs hingga 3.000 1bs.
2. Rantai Pintle Kelas 400.
Rantai ini dikembangkan untuk perbaikan pada rantai yang dapat dilepas, tidak memiliki kontruksi sambungan tertutup dan mengizinkan material luar. Rantai pintle juga balutkan dengan barrel penuh pada satu ujung dan terbuka pada yang lain, lingkaran kemudian dipasangkan bersama-sama dengan paku keliling baja atau pemasangan pena dan memberikan sambungan tertutup. Rantai ini dipolakan pada dasarnya sama dengan kisar seperti pada rantai yang dapat dilepaskan didalam
(69)
[Type text]
rencana untuk bergerak atas sprcoket/ roda rantai yang sama. Kisar bergerak kira-kira 1 “- 3/8” hingga 5000 1bs.
3. Rantai Penggilingan “H”.
Adalah perbaikan lebih lanjut dari rantai pintle yang pada dasranya memiliki lingkaran offset yang sama dengan hubungan pena, tetapi memiliki peralatan pengunci yang lebih baik untuk memegang pena ditempat untuk mencegah pergerakan, dan memperata seluruh pemakian kepermukaan panjang melalui barrel. Rantai ini telah digunakan secara luas pada penggilingan kayu dan juga digunakan sebagai rantai mesin
dan rantai pengungkit. Biasanya bergerak dari 2,308” - 4” dengan kekuatan pekerjaan 1200 hingga 5000 lbs.
4. Rantai tarikan “H” .
Rantai ini dimodifikasi dari jenis penggilingan “H” tetapi lebih
luas dan memilki permukaam pemakain yang lebih panjang melalui barrel rantai. Pengarahan muka laras rata untuk menekan atau menarik material pada saat punggung laras dibulatkan untuk kontak yang lebih lebih cocok dengan roda rantai. Rantai ini memiliki permulaan penyorongan flat/datar luas dan ditambahkan, memilki pembawa pada sidebar untuk dilindungi kepala dari pena. Rantai ini terutama cocok untuk pelayanan konveyor tarikan, menangani kayu, bilah, sawdust, debu, refuse dan lain-lain. Juga dapat digunakan pada rantai berlipat untuk penganan batangan , tungkul, drum dan lain-lain. Kisar berjarak dari
5” dengan 8” dengan kekuatan pekerjaan 3500 lbs hingga 6500 lbs.
(70)
[Type text]
5. Rantai Tarikan “C”.
Jenis kombinasi rantai tarikan “C” sama dengan jenis “H” tetapi
memiliki kekuatan yang lebih tinggi, diameter pena yang lebih besar dan terdiri dari lingkaran blok besi lunak yang menghubungkan
dengan sidebar baja. Rantai ini tersedia pada kisar 5”, 6” dan 8” dengan
kekuatan pekerjaan 7000 lbs hingga 9300 lbs. 6. Rantai Tarikan SD .
Jenis rantai ini adalah sama terhadap refuse “H” dan rantai tarikan “C” kecuali hal ini dibuat dari bahan berat, baja lapisan yang diperlakukan
panas dengan pena baja logam campuran yang diperlakukan panas dan memiliki sidebar lebar, flat rata. Rantai ini secara prinsip digunakan
material penggosok seperti clinker semen, dan debu. Dibuat dari kisar 6” dan 9” dengan nilai pekerjaan 6700 lbs hingga 23400 lbs.
7. Rantai Pintle Kelas 700.
Rantai ini sama pada kontruksi terhadap kelas 400 atau rantau
penggilingan “H” tetapi memiliki ukuran yang lebih panjang. Rantai ini digunakan sebagai rantai kisar 6” dengan cantelan F (lihat Pencantelan)
dan rantau besi lunak pada kontruksi offset dan sambungan tertutup, digunakan secar luas pada perlakuan pembungan limbah dan pengumpulan limbah juga digunakan pada peralatan elevator bocket tertentu. Kekuatan pekerjaannya adalah pada 3200 lbs hingga 3800 lbs.
(71)
[Type text]
8. Rantai Bushed kelas 800.
Rantai kelas 800 dikembangkan pada awalnya untuk tugas berat dari pada beberapa rantai yang lain dan ditemukan pada penggunaan luas pada industri semen. Alat ini juga memiliki besi lunak tetapi untuk didalam polanya dengan laras khusus untuk menerima bushing yang dapat diperbaharui yang akan menjadi baja keras atau baja manganese dan dengan kuat di ikat ditempat. Laras adalah begitu terbalut sehingga bushing disingkapkan untuk kontak dengan sporcket dan juga memberikan resistasi pemakain yang ulung diantara pin dan bushing . Rantai ini dibuat
pada kisar 4” dan6” dengan nilai pekerjaan 3200 lbs sampai 10000 lbs. 9. Rantai Kombinasi.
a. Rantai kombinasi adalah langkah pertama terhadap rantai baja. Hal ini hanya sebagai nama yang digunakan, dimana pusat pusat lingkaran blok adalah pembalut besi lunak, secar pilihan dihungkan dengan sidrbar baja dan pena. Rantai ini masih luas digunakan
pada elevator bocket dan berlari dari 2,609” hingga 6”. Memiliki
kekuatan pekerjaan kira-kira 2000 lbs hingga 8300 lbs.
b. Pengubahan rantai atas adalah rantai kombinasi “PW” yang dikembangkan unntuk industri kayu pulp. Hal ini memiliki permukaan pemakain besar tambahan untuk tujuan penyorongan dan pencantelan khusus. Pengginaan utamanya telah didalam penganan log/batang kayu pada tempat timbunan kayu untuk dari drum barking.
(72)
[Type text]
10.Rantai Penggulung lunak/dapat tempa.
Rantai penggulung lunak dipolakan sejak 1882 dan paling sedikit biayanya dari beberapa rantai penggulung. Rantai ini dikontruksikan dimana penggulung menyertai kembali kepada bos yang mana pembalut integral dengan sidebar. Boss bertindak sebagai bushing thimble dan seluruhnya dikunci bersama-sama dengan pena kepala. Bergerak dengan
kisar 2” sampai 6” dan dari 700 lbs hingga 4700 lbs pada kekuatan
pekerjaan. Penggunaan utama mereka adalah pada tugas cahaya apron atau konveyor pengikis.
11.Rantai Baja Mesin yang dibus-kan.
Pengembamgan rantai ini adalah dasar pada tanda untuk konveyor rantai dengan seluruh variasi baja campuran logam. Rantai ini dibuat dari sidebar yang dibubuhi dengan akurat(harus atau offset dengan thimbles atau penggosok tekanan bushing kedalam sisi bar dan baja) yang dikunci kedalam sidebar yang dirivetkan. Mereka dapat memilki penggulung atau tanpa penggulung. Rantai ini dengan luas dipergunakan
sebagai penggerak rantai pada kisar 4” hingga 30” dan kekuatan pekerjaan 2000 lbs hingga 25000 lbs.
12.Rantai tanpa paku yang ditempa.
Rantai tanpa paku yang ditempah dikembangkan karena kekuatan tingginya per unit bobot dan kesederhanaan bentuknya yang mamapu dirakkit atau dilepaskan tanpa peralatan . Hal ini pada dasarnya terdiri dari empat pembagian baja yang ditempa. Misalnya pena T ganda,
(73)
[Type text]
lingkaran pusat yang mana adalah kumparan tertutup dan dua sidebar. Salah satu sifat utamanya adalah dapat beroperasi atau fleksibel pasa dua arah, dalam batas tertentu, tetapi juga digunakan pada scraper dan pralata elevator. Tersedia pada 3”, 4”, 6”dan 9”.
13.Rantai baja yang dilas.
Jenis rantai ini adalah pembaharuan relatif baru dan dikembangkan untuk mempersiapkan line superior rantai untuk menggantikan dan dapat dilepaskan, pernggilingan dan jenis kombinasi dengan yang lebih kuat, pemakaian yang lebih baik dan line toleransi yang lebih dekat. Rantai ini biasanya pada jenis offset yang terdiri dari laras baja yang dipatrikan dsiantara sidebar baja dan dasar roda rantai disatukan dengan pena yang diperlakuak panas. Merek direncanakan untuk bergerak secara dasar roda rantai sama sebagaimana rantai pembalut yang mereka gantikan. Alat ini tersedia pada kisar 2,609”hingga 9” dari 300 lbs hingga 17000 lbs kekuatan pekerjaan juga tersedia untuk rantai tarikan pada kisar
5”, 6” dan 8” dengan kekuatan pekerjaan 10000 lbs hinga 15000 lbs.
14.Rantai Khusus.
Deskripsi diatas dapat mempersiapkan pembaca dengan prespektif pada pemgembangan rantai yang telah diketahui sekarang ini. Hal ini jelas, bahwa banyak kombinasi bentuk dari baja dapat yang diadaptasikan untuk menghasilkan kira-kira beberapa jenis rantai yang dapat atau mumgkin dibutuhkan. Rantai sudah ditentukan untuk kontruksi pengoperasian pintu gerbang bendunan besar, juga banyak untuk peralatan
(74)
[Type text]
khusus pada penggilingan baja untuk kumparan, bar, plat, material panas sehingga temperatur 1300 F dan diatasnya. Rantai ini telah dibuat dengankekuatan dasar 3.000.000 lbs. GambarIV.2.14. memperlihatkan jenis tempat rantai yang sungguh popular di Eropa untuk tujuan penyampain, disebut rsntai lingkaran Fork. Secara umum dibuat darai baja tempa dan diperlakukan panas pada logam campuran Jerman No. 1.0401 atau British No. ENZE. Pencantelan seperti bar pengakatan dapat dengan terintegrasikan dengan lingkaran atau dibautkan.
2.7 Bahan dan Beban Rantai 2.7.1 Bahan-bahan rantai
1. Besi Lunak.
Besi lunak yang paling banyak dasar seluruh metal disesuaikan
dengan The Amrican Foundryen’s Associatiton, dan lain-lain. 2. Supermal Promal, Z-metal, Duramal.
Ini adalah besi lunak superior yang pada dasarnya perlakuan panas khusus yang berikan besi lunak peralitic, hal inilibih kuat dari pada besih lunak legular, lebih lama dan memiliki kekuatan dan resistansi pemakain yang meningkat. Dimana kindisi beberapa penggosok ada, pngerasan lokalisasi kusus dapat digunakan ke daerah yang disubjeksikan terhadap pemakain dengan kekerasan brinnel 180-190, Hal ini memiliki sifat moste yang diharapkan pada material untuk rantai konveyor seperti :
(75)
[Type text]
a. Kekerasan yang tidak biasa oleh untuk menahan kerusakan bentuk permanen dibawah beban erat yang diulangi.
b. Kekuatan lebih besar pada proporsi untuk beban dan ukuran. c. Kemamapuan Superior kepemakaian penggosok.
d. Resistensi terhadap pencantelan karat kurang.
e. Retensi sifat phisik melalui pemanasan dan pendinginan berangkain.
Bahan ini disarankan untuk elevator dan konveyor yang beroperasi dibawah kondisi berpasir.
3. Penduro.
Penduro adalah program campuran dengan dasar besi lunak yang dikombinasikan dengan elemen lain, terutama lembaga, yang mana juga diperlakukan panas dan digunakan untuk resisstensi ke asam atau karat tertentu.
4. Permaclad.
Permaclad adalah besi lunak peralitic yang dikarbonitrikasikan, yang memiliki permukaan file keras untuk karat baik dan resistensi pemakain.
5. Baja.
Rantai baja dipabrikkan hanya beberapa kombinasi baja yang ada seperti baja karbon, logam campuran pada seluruh jenis perlakuan panas dan lain-lain.
(76)
[Type text]
Daftar dibawah adalah tabel yang mengilustrasikan variasi sifat phisik dari beberap metal yang diatas. Untuk pemilihan yang cocok untuk rantai, hal ini perlu untuk menghubungkan kekerasan yang dibutuhkan untuk penggosokkan material yang ditangani.
Penggosokan disini didefinisikan didalam istilah skala Mhos. Nilai kira-kira yang sebaiknya :
Indeks Mohs 1--- 3 ---tidak kesat
3--- 5 ---kesat sedang
diatas 5 ---kesat sekali
2.7.2 Beban yang dialami rantai
a. Beban Tensile/tarik.
Tarikan yang dibutuhkan untuk pergerakan beban atau transmisi daya adalah kekuatan dasar untuk dipertimbangkan pada perencanaan/pembuatan rantai. Porsi rantai yang merotasi dengan gigi jenter/sprocket menyebabkan tarikan tambahan mengarah kepada kekuatan sentrifulgal yng mempengaruhi seri kekuatan yang dikonsentrasikan pada sambungan rantai.
Kekuatan terkonsentrasi diseimbangkan dengan kekuatan yang sama yang bertindak sepanjang garis pusat longitudinal pada dua
(77)
[Type text]
lingkaran berdekatan. Kekuatan ini lebih lanjut meningkatkan total pada tarikan rantai tetapi tidak memiliki pengaruh pada pembebanan gigi jentera atau pemikulan tangkai. Besaran dari kekuatan sentrifugal ini adalah proposional terhadap beban rantai kwardrat keretakan linearnya. Rantai yang membangun untuk mempersiapkan tarikan cukup dapat dengan aman menangani tarikan tambahan mengarah pada pengaruh sentrifugal.
b. Beban Goncangan.
Besaran beban goncangan tergantung pada jenis peralatan, misalnya motor elektrik menghasilkan sedikit goncangan atau tidak ada sebagaimana dibandimgkan terhadap mesin-mesin pembakaran dalam. Rantai dirata-ratakan pada dasar goncangan minimum, untuk kondisi lain faktor sevice digunakan untuk mengindikasikan peningkatan yang dibnutuhkan pada ukuran rantai untuk pemadatan akibat pengaruh goncangan. Kebanyakan goncangan kepada penyampaian atau peniggian rantai adalah hasil kondisi pembebanan dan tindakan diantara rantai dimana pembebanan goncangan meningkat sebagaimana kisar dan kecepatan rantai meningkat menurun. Perhatian sebaiknya dilakukan pada pembuatan dari setiap peralatan untuk memegang kondisi goncangan hingga minimum.
c. Pengausan.
Penagausan disebabkan oleh goyangan pena pada bushing dan dengan kontak gesek bushing pada roda rantai. Pada kasus jenis rol rantai,
(78)
[Type text]
pemakaian juga terjadi pada diameter luar penggulung dan diantara rol dan bush. Seluruh rantai dan seluruh penyorangan rantai atau tarikan rantai memiliki pemakaian pada ujung dan dasar lingkaran. Pengausan pada sambungan rantai biasnya membatasi umur rantai. Peminyakan yang baik permukaan bearing sambungan rantai adalah sangat penting pada umur pemakian. Pengausan pada rol diluar diameter dan pemakian diantara diameter sisi ban bush haruslah dimasukkan dalam perhitungan karena pengawasan dari daerah rantai ini akan membuat rantai mencoba untuk mengikuti lingkaran kisar yang lebih kecil pada roda rantai. Hal ini memiliki hal yang sama sebagaimana pemanjangan kisar pada rantai.
d. Fatique/Kelelahan.
Fatique/Kelelahan adalah subjek terhadap tarikan maksimum dan tarikan ini diturunkan sebagaimana lingkaran menjangkau sisi slack. Secara umum, variasi tekanan ini bukanlah besaran yang cukup untuk menjadi pertimbangan pembuatan, meskipun demikian rantai dioperasikan terhadap rata-rata atau subjek terhadap pembebanan lingkaran tinggi, dan kelelahan menjadi faktor yang lebih penting.
e. Ayunan kecepatan rantai pada roda rantai/sprocket.
Bila rantai dibungkus pada roda rantai, pusat sambungan rantai mengikat pada lingkaran kisar roda rantai, dan garis pusat atau garis tengah setiap lingkaran membentuk inti lingkaran ini. Sebagairnana rol mendekati roda rantai, hat ini tidak mengikuti tangen terhadap lingkaran
(79)
[Type text]
kisar tetapi bergerak pada sen lengkungan yang menyebabkan penomena yang dikenal sebagai "ayunan" .
Kelebihan ayunan akan dihasilkan pada operasi dan pada kecepatan tinggi akan menyebabkan variasi pada kecepatan rotasi rantai. Meskipun demikian dengan pemilihan komponen yang tepat ketidakteraturan kecepatan akan diserap dengan dengan kwalitas elastis rantai. Dimana pergerakan rantai yang digunakan sering ditempatkan dengan permukaan pemakain diantara tinggi rendah ayunan.
(80)
[Type text]
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Perencanaan
Perkembangan teknologi yang begitu pesat, menuntut manusia berfikir untuk merencanakan dan membuat sarana/prasarana sesuai dengan kebutuhan, sehingga diperoleh hasil yang optimal. Satu diantara bentuk hasil teknologi yang dapat membantu manusia dalam melakukan proses produksi pada sebuah pabrik adalah Mesin Pemindah Bahan. Alat ini digunakan untuk memindahkan bahan, muatan produk, material, dari suatu tempat ketempat lain di lokasi departemen, pabrik, industri, transportasi dan konstruksi.
Jenis mesin pemindah bahan dalam sebuah pabrik harus dipilih dengan proses produksi yang harus dilayani. Pemindahan bahan secara berkesinambungan dan jumlah yang tetap, akan sulit dilakukan jika hanya mengandalkan tenaga manusia, sehingga dengan adanya alat ini semua proses produksi dapat berjalan lancar, pemakaian tenaga manusia yang effisien dan mengurangi biaya produksi serta penghematan waktu.
Sistem atau peralatan tersebut disebut juga pesawat pengangkut, yang berguna memindahkan atau mengangkut bahan dan mempunyai jarak terbatas tetapi kontiniu. Satu diantara pesawat pengangkut tersebut adalah konveyor rantai. Pada pabrik-pabrik khususnya pada bagian pengangkutan dan pemindahan serta pendistribusian, keberadaan mesin pemindah bahan memegang peranan penting. Penggunaan alat pemindah bahan sangat membantu kelancaran produksi.
(81)
[Type text] 1.2 Tujuan
1.2.1 Tujuan Teknis
Secara teknis perencanaan ini bertujuan untuk merencanakan konveyor rantai yang berfungsi untuk membagi ampas tebu sebagai bahan bakar boiler pada pabrik gula. Perencanaan ini diharapkan dapat memberikan gambaran tentang berbagai perhitungan yang harus dilakukan untuk mendapatkan kesesuaian antara teori yang terdapat pada literatur dan membandingkan dengan keadaan yang sebenarnya.
1.2.2 Tujuan Akademis
Secara akademis perencanaan ini bertujuan untuk melengkapi persyaratan untuk menyelesaikan program pendidikan sarjana (S1) di jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara. Perencanaan ini juga bertujuan untuk meningkatkan kemampuan mahasiswa dalam mengaplikasikan ilmu pengetahuan yang diperoleh selama perkuliahan.
1.3 Batasan Masalah
Pada penulisan ini direncanakan sebuah konveyor rantai yang akan digunakan untuk memindahkan material ampas tabu dari elevator ke ruang bakar
(82)
[Type text]
boiler. Karena luasnya jangkauan permasalahannya, maka pada perencanaan ini perlu dilakukan pembatasan- pembatasan terhadap permasalahan yang akan dibahas. Pembahasan meliputi perancangan sebagai berikut :
Perancangan komponen-komponen utama dari konveyor rantai
Perancanaan motor penggerak
Perencanaan sistem transmisi
1.4 Metode Penulisan
Pada penulisan ini metode yang dilakukan adalah:
a. Survey lapangan, yaitu peninjauan langsung ke tempat lokasi konveyor rantai di PT.Perkebunan Nusantara II (Persero), Pabrik Gula Sei Semayang.
b. Studi literatur (referensi) dengan memaparkan tabel dan teori dasar serta rumus-rumus dan grafik yang berkaitan dengan perhitungan.
1.5 Sistematika Penulisan
Tugas Sarjana ini dibagi menjadi beberapa bab dengan garis besar tiap bab adalah sebagai berikut:
Bab I: Pendahuluan
Bab ini berisikan latar belakang permasalahan, maksud dan tujuan perencanaan, batasan masalah, metode penulisan, dan sistematika penulisan. Bab II: Pembahasan Materi
(83)
[Type text]
Bab ini berisikan tentang teori-teori yang mendasari perencanaan dari konveyor.
Bab III: Perancangan Konveyor Rantai
Bab ini berisikan tentang pembahasan perencanaan komponen-komponen utama,kapasitas,kecepatan dan konveyor sabuk.
Bab IV: Perencanaan Sistem Transmisi
Bab ini berisikan tentang pembahasan perencanaan sistem transmisi, yang meliputi perhitungan daya motor penggerak,perencanaan roda gigi, poros transmisi, pasak,bantalan dan kopling.
Bab V: Kesimpulan
Bab ini sebagai penutup berisikan kesimpulan yang diperoleh dari hasil perancangan.
Daftar Pustaka
Daftar pustaka berisikan literatur-literatur yang digunakan untuk menyusun tugas sarjana ini.
Lampiran
Lampiran berisikan tabel-tabel yang digunakan.
(84)
[Type text]
ABSTRAK
Pada dasarnya teknologi dibutuhkan untuk mempermudah kerja manusia. Satu diantara bentuk hasil teknologi yang dapat membantu manusia dalam melakukan proses produksi pada sebuah pabrik adalah Mesin Pemindah Bahan. Dalam hal pemindahan bahan, teknologi yang sering dipakai adalah berupa konveyor dan mesin mesin hidrolik lainya. Konveyor digunakan untuk memindahkan benda dalam arah vertical,horizontal, dan atau kombinbsi keduanya. Pada dasarnya konveyor lebih sering dipakai dalam industry atau pabrik-pabrik dalam skala sedang dan skala besar.
Perancangan konveyor harus disesuaikan dengan kebutuhan dari fungsi konveyor itu sendiri, merupakan hal yang jadi pertimbangan utama dalam merancang suatu konveyor yang digunakan untuk proses tertentu. Konveyor pada dasarnya menggunakan alat yang tidak sederhana, dimana komponen utama yang dipakai dalam merencanakan konveyor dengan jenis rantai diantaranya meliputi motor penggerak, jenis rantai, sproket, poros dan lainya. Pada perencanaan yang dilakukan, mesin menggunakan kopling penghubung yang berfungsi untuk menyambung dan memutuskan hubungan putaran antara poros input ke output.
Dengan perancangan mesin pemindah bahan tersebut maka dapat digunakan untuk memindahkan material dalam jarak tertentu dan dalam kapasitas yang ditentukan.
Kata kunci : Mesin Pemindah Bahan, Konveyor Rantai, Ampas Tebu
(85)
[Type text]
ABSTRACT
Basically the technology needed to facilitate the human labor . One of the technologies which form the results can help people in the process of production in a factory is Materials Handling Equipment . In terms of material removal , the technology is often used in the form of hydraulic conveyors and other machinery . Conveyors are used to move objects in the vertical direction , horizontal , and or kombinbsi both. Basically conveyor often used in industry or factories in medium scale and large scale .
The design of the conveyor must be tailored to the needs of the function of the conveyor itself , it is so major consideration in designing a conveyor that is used for a particular process . Conveyors are basically using a tool that is not simple , in which the main components used in planning the type of chain conveyors which contain the motor , the type of chain , sprocket , shaft and others. At the planning is done , the machine uses clutch liaison that serves to connect and disconnect rotation between the input shaft to the output .
With the design of the material transfer machine it can be used to move materials within a certain distance and in a specified capacity . Keywords : Material Handling Equipment , Chain Conveyors , Bagasse
(86)
[Type text]
PERANCANGAN CONVEYOR RANTAI YANG BERFUNGSI
MEMBAWA AMPAS TEBU SEBAGAI BAHAN
BAKARBOILERPADA PABRIK GULA
DENGAN KASPAITAS 42 TON/JAM
SKRIPSI
Skipsi Yang DiajukanUntukMelengkapi
SyaratMemperolehGelarSarjanaTeknik
JUKLI SIMATUPANG NIM. 100421010
PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN EKSTENSI
DEPARTEMEN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2013
(87)
[Type text]
(88)
[Type text]
(89)
[Type text]
(90)
[Type text]
(91)
[Type text]
(92)
[Type text]
(93)
[Type text]
(94)
[Type text]
(95)
[Type text]
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur, penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa yang telah memberikan anugerah kesehatan dan kesempatan karena atas anugerah-Nya penulis dapat menyelesaikan tugas sarjana ini yang merupakan syarat untuk memperoleh gelar sarjana teknik di Departemen Teknik Mesin, Fakultas Teknik Mesin Universitas Sumatera Utara.
Adapun judul tugas sarjana ini yaitu, “perancangan conveyor rantai yang berfungsi membawa ampas tebu sebagai bahan bakar boiler pada pabrik gula dengan kasitas 42 ton/jam”.
Dalam menyelesaikan tugas sarjana ini, penulis banyak mendapatkan bimbingan dan motivasi dari berbagai pihak, khususnya dari Bapak Ir. Alfian Hamsi dimana beliau selaku dosen pembimbing dalam tugas sarjana ini dan teman
– teman mahasiswa di Fakultas Teknik Mesin USU.
Pada kesempatan ini, penulis tidak lupa mengucapkan banyak terima kasih kepada :
1. Kedua Orang tua tercinta, J.Somatupang dan R.Br Sinaga yang selalu memberikan banyak dukungan dan doa kepada penulis.
2. Bapak Ir. Alvian Hamsi, selaku dosen pembimbing yang telah meluangkan waktu dan memberikan pengetahuan dalam pengerjaan tugas sarjana ini sampai selesai kepada penulis.
(96)
[Type text]
3. Bapak Dr. Ing. Ir. Ikhwansyah Isranuri sebagai Ketua Departemen Teknik Mesin FT – USU.
4. Bapak/Ibu dosen Departemen Teknik Mesin yang selama ini medidik penulis selama menjadi mahasiswa.
5. Bapak/Ibu staf pegawai Departemen Teknik Mesin.
6. Rekan – rekan mahasiswa Ekstensi Teknik Mesin 2010, yang telah memberikan motivasi dan membantu penulis dalam penyelesaian tugas sarjana ini..
Penulis menyadari banyak kekurangan dalam penyelesaian tugas sarjana ini. Oleh karena itu penulis memohon maaf yang sebesar – besarnya dan mengucapkan terima kasih atas saran dan kritik yang bertujuan untuk membangun dalam perbaikan tugas sarjana ini selanjutnya. Semoga dalam penulisan tugas sarjana ini dapat memberikan manfaat.
Medan, November 2013 Hormat Penulis,
Jukli Simatupang NIM. 100421010
(97)
[Type text]
ABSTRAK
Pada dasarnya teknologi dibutuhkan untuk mempermudah kerja manusia. Satu diantara bentuk hasil teknologi yang dapat membantu manusia dalam melakukan proses produksi pada sebuah pabrik adalah Mesin Pemindah Bahan. Dalam hal pemindahan bahan, teknologi yang sering dipakai adalah berupa konveyor dan mesin mesin hidrolik lainya. Konveyor digunakan untuk memindahkan benda dalam arah vertical,horizontal, dan atau kombinbsi keduanya. Pada dasarnya konveyor lebih sering dipakai dalam industry atau pabrik-pabrik dalam skala sedang dan skala besar.
Perancangan konveyor harus disesuaikan dengan kebutuhan dari fungsi konveyor itu sendiri, merupakan hal yang jadi pertimbangan utama dalam merancang suatu konveyor yang digunakan untuk proses tertentu. Konveyor pada dasarnya menggunakan alat yang tidak sederhana, dimana komponen utama yang dipakai dalam merencanakan konveyor dengan jenis rantai diantaranya meliputi motor penggerak, jenis rantai, sproket, poros dan lainya. Pada perencanaan yang dilakukan, mesin menggunakan kopling penghubung yang berfungsi untuk menyambung dan memutuskan hubungan putaran antara poros input ke output.
Dengan perancangan mesin pemindah bahan tersebut maka dapat digunakan untuk memindahkan material dalam jarak tertentu dan dalam kapasitas yang ditentukan.
Kata kunci : Mesin Pemindah Bahan, Konveyor Rantai, Ampas Tebu
(98)
[Type text]
ABSTRACT
Basically the technology needed to facilitate the human labor . One of the technologies which form the results can help people in the process of production in a factory is Materials Handling Equipment . In terms of material removal , the technology is often used in the form of hydraulic conveyors and other machinery . Conveyors are used to move objects in the vertical direction , horizontal , and or kombinbsi both. Basically conveyor often used in industry or factories in medium scale and large scale .
The design of the conveyor must be tailored to the needs of the function of the conveyor itself , it is so major consideration in designing a conveyor that is used for a particular process . Conveyors are basically using a tool that is not simple , in which the main components used in planning the type of chain conveyors which contain the motor , the type of chain , sprocket , shaft and others. At the planning is done , the machine uses clutch liaison that serves to connect and disconnect rotation between the input shaft to the output .
With the design of the material transfer machine it can be used to move materials within a certain distance and in a specified capacity . Keywords : Material Handling Equipment , Chain Conveyors , Bagasse
(99)
[Type text]
DAFTAR ISI
Halaman
KATA PENGANTAR ... i
ABSTRAK ... iii
DAFTAR ISI ... v
DAFTAR NOTASI ... ix
DAFTAR GAMBAR ... x
BAB I: PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ... 1
1.2 Batasan Masalah ... 1
1.3 Tujuan Penulisan ... 2
1.4 Metode Penulisan ... 2
1.5 Sistematika Penulisan ... 2
BAB II : PEMBAHASAN MATERI 2.1 Mesin Pemindah Bahan ... 5
(100)
[Type text]
2.2 Klasifikasi Mesin Pemindah Bahan ... 6
2.3 Dasar Pemilihan Mesin Pemindah Bahan ... 7
2.4 Konveyor Rantai ... 9
2.5 Kelas-Kelas Konveyor Rantai ... 10
2.6 Jenis-Jenis Rantai ... 12
2.7 Bahan dan Beban Rantai ... 18
2.6.1 Bahan Rantai ... 18
2.6.2 Beban yang Dialami Rantai ... 20
BAB III :PERANCAN KONVEYOR RANTAI 3.1. Perancangan Spesifikasi Konveyor ... 24
3.1.1 Material Yang Diangkut ... 24
3.1.2 Berat Material... 24
3.1.2 Perancangan Kecepatan Konveyor ... 24
3.1.3 Penetapan Panjang Lintasan Konveyor ... 25
3.1.4 Perancangan Kapasitas Konveyor ... 25
3.2 Perhitungan Berat Rantai Dan Kelengkapannya ... 26
3.3 Perhitungan Tarikan Efektif Rantai ... 27
(1)
[Type text]
DAFTAR ISI
Halaman
KATA PENGANTAR ... i
ABSTRAK ... iii
DAFTAR ISI ... v
DAFTAR NOTASI ... ix
DAFTAR GAMBAR ... x
BAB I: PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ... 1
1.2 Batasan Masalah ... 1
1.3 Tujuan Penulisan ... 2
1.4 Metode Penulisan ... 2
1.5 Sistematika Penulisan ... 2
BAB II : PEMBAHASAN MATERI 2.1 Mesin Pemindah Bahan ... 5
(2)
[Type text]
2.2 Klasifikasi Mesin Pemindah Bahan ... 6
2.3 Dasar Pemilihan Mesin Pemindah Bahan ... 7
2.4 Konveyor Rantai ... 9
2.5 Kelas-Kelas Konveyor Rantai ... 10
2.6 Jenis-Jenis Rantai ... 12
2.7 Bahan dan Beban Rantai ... 18
2.6.1 Bahan Rantai ... 18
2.6.2 Beban yang Dialami Rantai ... 20
BAB III :PERANCAN KONVEYOR RANTAI 3.1. Perancangan Spesifikasi Konveyor ... 24
3.1.1 Material Yang Diangkut ... 24
3.1.2 Berat Material... 24
3.1.2 Perancangan Kecepatan Konveyor ... 24
3.1.3 Penetapan Panjang Lintasan Konveyor ... 25
3.1.4 Perancangan Kapasitas Konveyor ... 25
3.2 Perhitungan Berat Rantai Dan Kelengkapannya ... 26
3.3 Perhitungan Tarikan Efektif Rantai ... 27
(3)
[Type text]
3.4 Perancangan Komponen-Komponen Utama Konveyor ... 31
3.7.1 Perencanaan Rantai ... 31
3.7.1.1 Pemeriksaan Kekuatan Rantai... 33
3.7.1.2 Perhitungan Panjang Rantai ... 35
3.7.1.3 Perencanaan Pedal ... 36
3.7.1.4 Perencanaan Kupingan Rantai ... 37
3.7.2 Perencanaan Sprocket ... 37
Bab.IV : PERENCANAAN SISTEM TRANSMISI 4.1 Perencanaan Motor Penggerak ... 40
4.2 Perencanaan System Transmisi Roda Gigi ... 42
4.3 Perencanaan Poros ... 50
4.3.1 Poros Input ... 50
4.3.2 Poros Output ... 53
4.3.3 Poros Sproket ... 54
4.4 Perencanaan Pasak ... 56
4.4.1 Pasak Poros Iput ... 57
4.4.2 Pasak Poros Output ... 59
(4)
[Type text]
4.4.3 Pasak Poros Sproket ... 61
4.5 Perencanaan Bantalan Poros ... 64
4.5.1 Bantalan Poros Output ... 64
4.5.2 Bantalan Poros Sproket ... 66
4.6 Perancangan Kopling ... 67
4.6.1 Perencanaan Flens ... 69
4.6.2 Perhitungan Baut Flens ... 70
Bab V : Kesimpulan ... 71
DAFTAR PUSTAKA ... 76
LAMPIRAN
(5)
[Type text]
DAFTAR NOTASI
Notasi Keterangan Satuan
A Luas permukaan m2
D Diameter m
F gaya N
t Tegangan tarik N/m2
g Tegangan geser N/m2
m Massa kg
berat jenis N/m3
L panjang m
v kecepatan m/s
λ koefisien gesek -
Q kapasitas t/h
t waktu second
(6)
[Type text]
DAFTAR GAMBAR
Gambar Nama Gambar Halaman
2.1 Chain sliding 11
2.2 Chaib rolling 12
3.1 Distribusi gaya tarik rantai 29
3.2 Rantai 34
3.3 Sproket 40
4.1 Penampang Pasak 56
4.2 Bantalan rol kerucut 59
4.3 Kopling Flens 61