commit to user
23
BAB III PERENCANAAN DAN PERHITUNGAN
3.1 Cara KerjaSistemTransmisiPadaMesinPemerasBatangSorghum
Cara kerja mesin ini adalah tenaga dari motor diesel akan dipindahkan melalui belt menuju puli besar setelah itu putaran ditransmisikan melalui roda gigi
transportir pertama ke roda gigi sedang kemudian putaran itu ditransmisikan lagi oleh roda gigi transportir kedua ke roda gigi besar. Putaran roda gigi besar ini
dihubungkan dengan roda gigi pada rol depan sehingga poros rol berputar. Selanjutnya putaran poros rol depan ini ditransmisikan ke poros rol atas dan
belakang melalui tiga buah roda gigi, sehingga poros rol atas dan belakang dapat berputar. Putaran ketiga buah rol dibuat searah agar saat batangsorghum
dimasukkan, batangsorghum dapat terbawa oleh rol. Secara garis besar proses mesin pemeras batangsorghum adalah mula-
mula batangsorghum dimasukkan antara rol atas dan rol depan kemudian rol menggilas batangsorghum. Penggilasan rol pertama masih tersisa nira dalam
ampas yang kemudian digilas kembali oleh rol belakang sehingga tidak ada lagi nira yang tersisa dalam ampas. Nira tersebut akan jatuh ke penadah yang telah
disediakan. Nira yang telah terkumpul dalam penadah tersebut dapat langsung digunakan untuk proses pembuatan bio etanol selanjutnya.
3.2 PerencanaanPulidanSabuk
Diketahuispesifikasitransmisipadamesinpemerasbatangsorghumdandiesel
sebagaiberikut :
1. Putarandiesel
1
N
= 1420 Rpm 2.
Diameter puli yang digerakan
2
D
= 795 mm 3.
Panjangsumbupuli dieseldanpuli yang digerakkan x = 4m
commit to user
Analisa perhitungan : 1.
Kecepatan sabuk. V =
π
.
1
d .
=
, ,
= 29,72 ms 2.
Panjang sabuk yang digunakan.
⎟⎟ ⎠
⎞ ⎜⎜
⎝ ⎛
− +
+ +
= x
d d
x d
d L
4 2
2
2 2
1 2
1
π
= ,
, ,
.
, ,
.
= 1,571,195+8+
,
= 1,876+8+0,01
= 9,886 m
3. Sudut kontak
θ
yang terjadi pada sabuk antara puli diesel dan pulimesin pemeras batang sorghum.
Gambar3.1Sabukdanpuli.
x = 4 m
B Puli diesel
Puli yang digerakkan
A
commit to user
Untuksabukterbuka, sudutsinggung yang terjadiantarasabukdanpuli Sin
x d
d x
r r
2
1 2
1 2
− =
− =
α
=
, ,
.
α
= ,
= 2,83° Sudut kontak puli pada motor :
θ = 180° – 2 .α
180
π
= 180° – 2. 2,83°
180 14
, 3
= 174,34°. 0,1744 = 3,04rad
Sudut kontak puli pada roda gigi : θ = 180°+ 2 .α
180
π
= 180° + 2. 2,83°
180 14
, 3
= 185,66°. 0,1744= 3,04 rad 4.
Koefisien gesekan. µ = 0,54 –
, ,
= 0,54 –
, ,
,
= 0,54 –
, ,
= 0,54 - 0,233= 0,3
commit to user
MenghitungBesarnyaKapasitasMesinPemerasBatangSorghum : Luassatubatangsorghum
= 3,14
12
2
= 452,
16 mm
2
Luassepuluhbatangsorghum = 452, 16 mm
2
x 10 batang = 4521, 6 mm
2
Gaya pemerasanadalah: Ft =
=
, ,
= 2,74kN
Gaya perasdengansudut 70
Ø
Ft = 2740 N cos 70
Ø
= 8375 N Kemudianuntukmenentukandaya yang
diperlukanpadamesinpemerastebuiniadalahsebagaiberikut : Torsi padarolatas :
T = Gaya x ½ diameter
= 8375N x 0.105 m = 877,5Nm
Dayauntukmemutarrol : P =
, . π
= 3673,8 watt =
,
= 4,92 HP
commit to user
Perbandingantranmisi 1.
Motor Puli A
=
N
2
=
,
= 732,32 Rpm 2.
Puli B - Pinion C Satuporos, maka N
A
= N
C
N
A
= 732,32 Rpm 3.
Pinion C – Roda Gigi D N
D
=
.
=
. ,
= 150,35Rpm
4. Roda Gigi D – Pinion E
Satuporosmaka N
D
=N
E
N
D
= 150,35Rpm 5.
Pinion E – Roda Gigi F
N
F
=
.
=
, .
= 39,8 Rpm 40 Rpm Torsi padarodagigiØ 875 mm :
T = =
,
= 877,5N.m
commit to user
DayauntukmemutarporosrodagigiØ 875 mm: P =
π
=
, π
= 16734 watt Torsipadaporospuli :
T = =
= 234N.m Dayauntukmemutarporospuli :
P =
π
=
π
= 17904 watt =
≈ 24 HP
Olehkarenaitu, kitamengambil diesel dengandaya 24 HP. Daya yang ditransmisikan P = 24 HP
17904 W = v =
29,72 =
,
= ,
..........i
commit to user
2,3 log =
. , ,
,
log
⎟⎟ ⎠
⎞ ⎜⎜
⎝ ⎛
2 1
T T
=
, ,
log
⎟⎟ ⎠
⎞ ⎜⎜
⎝ ⎛
2 1
T T
= 0,397
⎟⎟ ⎠
⎞ ⎜⎜
⎝ ⎛
2 1
T T
= 2,49 ...........ii
Dari persamaan i dan ii ,
, 602,42 +
= 2,49 602,42 = 1,49
= 404,38 N ,
, = 1006,72 N
5. Massa per meter panjang sabuk m.
m = Area x Panjang x Densitas
=
A
x 9,886m x 1140kgm
3
= 9886
A
kgm
2
6. Gaya tarik sentrifugal Tc.
Tc = m x V
2
= 9886
A
kgm
2
x 29,72ms
2
= 9886
A
x 883,2784 N =
8,732.
A
N
commit to user
7. Gaya tarik total.
T = T
1
+ Tc =
1006,72N+8,732.
A
N ............iii
8. Gaya tarik maksimum pada sabuk T.
T =
A .
σ
= 4.
A
N .............iv
Dari persamaan iii dan iv 1006,72N+8,732.
A
N = 4.
A
N 4,732.
A
N = 1006,72 N
A
= 212,747.
A
= 212,747 9.
Daya yang ditransmisikan sabuk pada kecepatan v = 29,35ms. P
=
2 1
T T
−
v =
1006,72 N
– 404,38N29,35 ms =
17678,679watt =
23,70 hP
Daya yang ditransmisikan hanya 23,70 hP hal ini dikarenakan pada
saat sabuk berputar terjadi selip antara sabuk dengan puli oleh karena itu daya yang ditransmisikan tidak 24 hP.
commit to user
3.3 PerhitunganRoda Gigi
Kategori