3.5. Perancangan Ulir
System kerja screw press sangat tergantung pada ulir yang dapat pada worm screw. Ulir inilah yang membawa adukan sawit hingga ke ujung ulir. Pada perancangan
ulir ini, direncankan screw pressmemiliki 5 daun. Dengan jarak picth yang semakin kecil.
Gambar 3.5. Bentuk Screw Press Kontruksi Screw Press
1. 1unit gear box disediakan 2 pemilihan gear box yang berbeda
2. 1unit motor 40Hp, 220V, 50Hz
3. Screw press terbuat dari bahan cast manganese steel
4. beberapa buah tali kipas
Ulir yang terdapat pada worm screw ini termasuk jenis ulir berpuncak acme thread. Gambar detail dari worm screw ini dapat kita lihat beserta ukuran-ukuran standart dapat
kita lihat pada gambar 3.3
out CPO out cangkang
inlet
Universitas Sumatera Utara
Do Dp Di Ht
Gambar detail dari ulir berpuncak Dimana Do = Diameter luar
Dp = Diameter picth Di = Diameter dalam
Ht = Tinggi ulir Dari gambar diatas dapat kita peroleh diameter pict rata-rata
Dp = Do - 0,5p -0.1 Rumus yang berlaku bila Do dan P dalam satuan inchi
Dimana : P = jarak antara ulir pada titik atau bagian yang sama
P
rata-rata =
205mm = 8,070 inchi Do = diameter worm screw =305 mm = 12,01 inchi
Maka : Dp = 12,01- 0,5 8,070-0,1
Universitas Sumatera Utara
Dp = 7,875 inchi = 200 mm = 20 cm
Diameter poros root ulir = 110 mm Maka tinggi ulir :
Ht =
Ht =
Ht = 97,5 mm Dalam proses penekananya terhadap adukan sawit, maka adukan ini memberikan
reaksi terhadap pergerakan ulir. Tekanan yang disebabkan oleh adukan ini adalah sekitar 50 bar PTPN IV DOLOK SINUMBAH.
P
A
= 50 bar = 50.10
5
Nm
2
= 5,099.10
5
Kgm
2
Jadi beban yang terdapat pada ulir ini adalah : W = P
A
x A A = luas permukaan ulir yang mengalami pembebanan
A = Ao – Ai
Universitas Sumatera Utara
A = πDo
2
– πDi
2
4 4 A = πDo-Di
4 Dimana :
Do = diameter puncak = 305 mm Di = diameter akar poros = 110 mm
Sehingga : A = πDo-Di
2
4 A = π305 - 110
2
4 A = 29849.625 mm
2
A = 0.0298 m
2
Maka : W = P
A
x A W = 5,099.10
5
Kgm
2
x 0,0298 m
2
W = 0,152.10
5
Kg Tengangan sebenarnya atau tengangan lentur dapat ditaksir pada dasar atau poros ukir
dengan rumus : Tengangan lentur SI =
WA = 4WπDi
2
Universitas Sumatera Utara
Dimana : Di = diameter poros ulir
Maka : SI = 4 0,152x10
5
π 110
2
mm. SI = 16,002.10
5
Kgm
2
Tengangan geser pada dasar ulir poros Ss =
16TπDi
3
Dimana : T = momen torsi
T = W
Dimana : T = torsi yang digunakan untuk memutar batang ulir
W = beben yang diterima batang ulir totoal Dp = diameter rata-rata picth
µ = koefisen gesekan ulir µ
c =
koefisien gesek pada
kollar α = sudut kemiringan ulir
Universitas Sumatera Utara
n =
sudut kemiringan alur Sudut kemiringan ulir α
= tan
-1
[LπDp]
L = m x p Ulir ini termasuk ulir L alur maka m = 1
Sehingga : L = 1 x 205
= 205 mm = tan
-1
205π200
tan
-1
0,3265 = 18,08
Sudut kemiringan alur
n n
= tan
-1
cos .tan 2 Dan untuk ulir berpuncak
Maka :
n
= tan
-1
cos tan 20
n
= tan
-1
cos 18.08
0 .
tan 29
Universitas Sumatera Utara
n
= tan
-1
0.2454 Maka :
T = W
T = 0.152.10
5
T = 0.152.10
5
T = 0,152.10
5
T = 788315,0812 Kgmm T = 788,315 Kgm
Maka tengangan geser pada dasar ulir poros Ss = 16TπDi
3
Ss =
Ss =
= 0,004179340 m
3
Ss = 30,17950.10
5
kgm
2
Tengangan lentur yang dialami oleh ulir adalah : SI
max
= SI2+Ss
max
Universitas Sumatera Utara
SI
max
= 16.002.10
5
2 + 30.17950.10
5
SI
max
= 38,1805.10
5
kgm
2
3.6. Jenis pola
Kategori