Perancangan Conveyor Rantai Yang Berfungsi Membawa Ampas Tebu Sebagai Bahan Bakarboilerpada Pabrik Gula Dengan Kaspaitas 42 Ton Jam
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
[Type text]
Universitas Sumatera Utara
[Type text]
Universitas Sumatera Utara
[Type text]
Universitas Sumatera Utara
[Type text]
Universitas Sumatera Utara
[Type text]
Universitas Sumatera Utara
[Type text]
Universitas Sumatera Utara
[Type text]
Universitas Sumatera Utara
[Type text]
Universitas Sumatera Utara
[Type text]
Universitas Sumatera Utara
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.
[Type text]
Universitas Sumatera Utara
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
[Type text]
Universitas Sumatera Utara
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
[Type text]
Universitas Sumatera Utara
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
[Type text]
Universitas Sumatera Utara
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
[Type text]
Universitas Sumatera Utara
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
[Type text]
Universitas Sumatera Utara
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
[Type text]
Universitas Sumatera Utara
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
[Type text]
Universitas Sumatera Utara
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
[Type text]
Universitas Sumatera Utara
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
[Type text]
Universitas Sumatera Utara
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
[Type text]
Universitas Sumatera Utara
[Type text]
Universitas Sumatera Utara
[Type text]
Universitas Sumatera Utara
[Type text]
Universitas Sumatera Utara
[Type text]
Universitas Sumatera Utara
[Type text]
Universitas Sumatera Utara
[Type text]
Universitas Sumatera Utara
[Type text]
Universitas Sumatera Utara
[Type text]
Universitas Sumatera Utara
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.
[Type text]
Universitas Sumatera Utara
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
[Type text]
Universitas Sumatera Utara
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
[Type text]
Universitas Sumatera Utara
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
[Type text]
Universitas Sumatera Utara
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
[Type text]
Universitas Sumatera Utara
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
[Type text]
Universitas Sumatera Utara
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
[Type text]
Universitas Sumatera Utara
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
[Type text]
Universitas Sumatera Utara
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
[Type text]
Universitas Sumatera Utara
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
[Type text]
Universitas Sumatera Utara