Re-Kalkulasi Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum Re-Calculation Of Sorghum Squeezer Machine’s Transmission System Iswan Arpadi

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

commit to user

i

LAPORAN TUGAS AKHIR

RE-KALKULASI TRANSMISI

MESIN PEMERAS BATANG SORGHUM

Re-calculation of Sorghum Squeezer Machine’s Transmission System

PROYEK AKHIR

Diajukan untuk memenuhi persyaratan guna memperoleh gelar Ahli Madya (A.Md)

Program Studi DIII Teknik Mesin

Disusun oleh:

ISWAN ARPADI

I 8 1 0 8 0 4 4

PROGRAM DIPLOMA III TEKNIK MESIN PRODUKSI

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

commit to user

ii

HALAMAN PERSETUJUAN

Proyek Akhir ini telah disetujui untuk dipertahankan di hadapan Tim Penguji Proyek Akhir Program Studi D III Teknik Mesin Produksi Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.

Surakarta, Agustus 2011

Pembimbing I Pembimbing II

Rendy Adhi Rachmanto ST, MT NIP. 19710119 200012 1 006

Ir. Agustinus Sujono, MT NIP. 19511001 198503 1 001

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

commit to user

iii

HALAMAN PENGESAHAN

Proyek Akhir ini telah disetujui untuk dipertahankan dihadapan Tim penguji Proyek Akhir Program Studi D III Teknik Mesin Produksi Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta dan diterima untuk memenuhi persyaratan mendapat gelar Ahli Madya.

Pada hari : Tanggal :

Tim Penguji Proyek Akhir :

1. Rendy Adhi Rachmanto ST, MT

NIP. 19710119 200012 1 006 _...

2. Ir. Agustinus Sujono, MT

NIP. 19511001 198503 1 001 _...

3. Wibowo, ST., MT NIP. 19690425 199802 1 001

...

4. Ubaidillah, S.T., M.Sc.

NIP. 19840825 201012 1 004 ...

Mengetahui,

Ketua Program D3 Teknik Mesin Fakultas Teknik Mesin UNS

Heru Sukanto, ST, MT. NIP. 19720731 199702 1 001

Disyahkan Oleh: Koordinator Proyek Akhir

Jaka Sulistya Budi , ST NIP. 19671019 199903 1 001

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

commit to user

iv

HALAMAN MOTTO

• Manusia sepantasnya berusaha dan berdoa, tetapi Tuhan yang menentukan.

• Apa yang kita cita-citakan tidak akan terwujud tanpa disertai doa, usaha yang keras dan tekad yang kuat.

• Rasa percaya diri adalah setengah dari kesuksesan kita.

• Melakukan apa yang orang lain tidak akan pernah mau melakukannya adalah bentuk usaha membuat perubahan yang nyata.

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

commit to user

v

HALAMAN PERSEMBAHAN

Sebuah hasil karya yang kami buat demi mengukir sebuah cita-cita, yang ingin ku-persembahkan kepada:

1. Allah SWT, karena dengan Rahmad serta Hidayah-Nya saya dapat

melaksanakan `Tugas Akhir’ dengan baik serta dapat menyelesaikan laporan ini dengan lancar.

2. Kedua Orang Tua yang saya sayangi dan cintai Ayahanda Supadi Ba, dan Ibunda Saparni yang telah memberi dorongan moril maupun materil serta semangat yang tinggi sehingga saya dapat menyelesikan tugas akhir ini.

3. Adik yng selalu kujaga Arum Wijayanti, senantiasa ada untukku setiap sedih dan senang. Gapailah cita-citamu setinggi nirwana yang memben6tang diantara berjuta awan.

4. Teman-teman D III Produksi dan Otomotif terimakasih karna kalian ada

disampingku saya setegar batu karang dan sedingin es di kutup utara.

5. Sahabat-sahabtaku yang selalu menerangi langkahku dengan cinta kalian hingga semua halang rintangan itu semudah saya menyayangi kalian.

6. Bapak-bapak Dosen yang dengan senang hati senantiasa memberikan bimbingan disetiap pijakan kaki saya melangkah.

7. Orang-orang disekitar saya yang telah berbaik hati berikan saya motivasi disaat saya lengah dan senantiasa berikan saya kehangatan cinta kasih kalian selama kuliah.

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

commit to user

vi

ABSTRAKSI

Iswan Arpadi, 2011,

RANCANG BANGUN TRANSMISI MESIN

PEMERAS BATANG SORGHUM

Program Studi Diploma III Teknik Mesin Produksi, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret Surakarta.

Sorghum (Sorghum bicolor L.) merupakan salah satu jenis tanaman serelia yang mempunyai potensi besar untuk dikembangkan di Indonesia karena mempunyai daerah adaptasi yang luas. Tanaman sorghum toleran terhadap kekeringan dan genangan air serta relatif tahan terhadap gangguan hama atau penyakit. Batang sorghum apabila diperas akan menghasilkan nira yang rasanya manis. Kadar air dalam batang sorghum kurang lebih 70 persen yang artinya kandungan niranya kurang lebih sebesar itu. Nira inilah yang akan dimanfaatkan sebagai bio etanol dengan proses fermentasi. Pada saat ini sudah banyak mesin yang telah dibuat sebagai pemeras sorghum namun masih sangat sederhana dan kurang menghasilkan pemerasan yang bagus. Untuk meningkatkan efektivitas dan produktivitasnya maka sistem transmisi roda gigi dikombinasikan dengan sistem lain seperti sistem Roller sebanyak tiga buah, sehingga akan didapat unjuk kerja dari mesin pemeras batang sorghum yang lebih optimal.

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 sorghum dimasukkan, sorghum dapat terbawa oleh rol.

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

commit to user

vii

Secara garis besar proses mesin pemeras sorghum adalah mula-mula sorghum dimasukkan antara rol atas dan rol depan kemudian rol menggilas sorghum. 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.

Proyek Akhir ini bertujuan untuk merencanakan, membuat, dan menguji sistem transmisi pada mesin pemeras batang sorghum. Metode dalam perancangan mesin ini adalah studi pustaka dan pengamatan. Dari perancangan yang dilakukan, dihasilkan suatu mesin pemeras batang sorghum, dengan spesifikasi sebagai berikut :

¾ Kapasitas pemerasan nira sorghum 4000 Kg/jam.

¾ Mesin diesel yang digunakan memiliki daya 24 Hp dan putaran 1420 Rpm. ¾ Total biaya untuk pembuatan 1 unit mesin ini adalah Rp. 22.180.000,00

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

commit to user

viii

KATA PENGANTAR

Puji syukur kehadirat Allah SWT atas segala rahmat, karunia dan hidayah-Nya. Sehingga laporan Proyek Akhir dengan judul Rancang Bangun Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum ini dapat terselesaikan dengan baik tanpa halangan suatu apapun. Laporan Tugas Akhir ini disusun untuk memenuhi salah satu persyaratan dalam mata kuliah Tugas Akhir dan merupakan syarat kelulusan bagi mahasiswa DIII Teknik Mesin Produksi Universitas Sebelas Maret Surakarta dalam memperoleh gelar Ahli Madya (A.Md)

Dalam penulisan laporan ini penulis menyampaikan banyak terima kasih atas bantuan semua pihak, sehingga laporan ini dapat disusun. Dengan ini penulis menyampaikan terima kasih kepada:

1. Allah SWT yang selalu memberikan limpahan rahmat dan hidayah-Nya. 2. Bapak dan Ibu di rumah atas segala bentuk dukungan dan doanya.

3. Bapak Heru Sukanto, ST, MT, selaku Ketua Program D-III Teknik Mesin Universitas Sebelas Maret Surakarta.

4. Bapak Rendy Adhi Rachmanto ST, MT, selaku pembimbing I. 5. Bapak Ir. Agustinus Sujono, MT, selaku pembimbing II. 6. Bapak Jaka Sulistya Budi, ST, selaku koordinator Tugas Akhir.

7. Laboran Proses Produksi dan Motor Bakar Universitas Sebelas Maret Surakarta.

8. Rekan-rekan D III Produksi dan Otomotif angkatan 2008.

Penulis menyadari dalam penulisan laporan ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu kritik, pendapat dan saran yang membangun dari pembaca sangat dinantikan. Semoga laporan ini dapat bermafaat bagi penulis pada khususnya dan bagi pembaca bagi pada umumnya.

Surakarta, juli 2011

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

commit to user

ix

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ... i

HALAMAN PERSETUJUAN ... ii

HALAMAN PENGESAHAN ... iii

HALAMAN MOTTO ... iv

HALAMAN PERSEMBAHAN ... v

ABSTRAKSI ... vi

KATA PENGANTAR ... viii

DAFTAR ISI ... viii

DAFTAR GAMBAR ... xii

DAFTAR TABEL ... xiii

DAFTAR NOTASI ... xiv

BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang ... 1

1.2. Perumusan masalah ... 4

1.3. Batasan Masalah ... 4

1.4. Tujuan Proyek Akhir ... 4

1.5. Manfaat Proyek Akhir ... 4

1.6. Metode Pemecahan Masalah ... 5

1.7. Sistematika Penulisan ... 5

BAB II DASAR TEORI 2.1. Pengertian Tanaman Sorghum ... 6

2.2. Pengertian Sistem Transmisi ... 7

2.3. Teori Roda Gigi. ... 7

2.3.1 Roda Gigi Lurus ... 8

2.3.2 Nama-Nama Bagian Roda Gigi ... 8

2.4. Komponen-Komponen Mesin Pemeras Batang Sorghum ... 12

2.4.1 Gear ... 12

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

commit to user

x

2.4.3 Rol ... 14

2.4.4 Puli ... 14

2.4.5 Sabuk ... 14

2.5. Pasak ... 17

2.6. Statika ... 18

2.6.1 Gaya Luar ... 19

2.6.2 Gaya Dalam ... 19

2.6.3 Tumpuan ... 19

2.6.4 Diagram Gaya Dalam ... 20

2.7. Mesin Bubut ... 20

2.8. Pengecoran Atau Penuangan ( Casting) ... 22

BAB III PERENCANAAN DAN PERHITUNGAN 3.1. Cara Kerja Sistem Transmisi pada Mesin Pemeras Batang Sorghum ... 23

3.2. Perencanaan Puli dan Sabuk ... 23

3.3. Perhitungan Roda Gigi ... 33

3.3.1 Menghitung Kekuatan Roda Gigi ... 34

3.4. Desain Poros Roda Gigi ... 35

3.5. Menentukan Dimensi Pasak ... 42

3.5.1 Lubang Pasak ... 43

3.6. Desain rumah bearing ... 44

3.7. Perhitungan Sambungan Las ... 45

3.8. Menentukan Kapasitas Penggilingan Mesin Batang Sorghum ... 46

BAB IV ANALISA SISTEM TRANSMISI RODA GIGI LURUS 4.1. Pembuatan Mesin ... 47

4.1.1 Bahan Yang Digunakan ... 47

4.1.2 Alat Yang Dibutuhkan ... 47

4.1.3 Peta Operasi Kerja... 48

4.2. Perawatan Alat ... 55

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

commit to user

xi

BAB V PENUTUP

5.1. Kesimpulan ... 58 5.2. Saran ... 59 DAFTAR PUSTAKA ... 60

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

commit to user

xii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1.1 Mesin Pemeras Batang Sorghum. Gambar 2.1 Roda Gigi Lurus.

Gambar 2.2 Bagian-Bagian dari Roda Gigi Lurus. Gambar 2.3 Sebuah Rol Pemeras Batang Sorghum.

Gambar 2.4 Panjang Sabuk dan Sudut Kontak Pada Sabuk Terbuka. Gambar 2.5 Sketsa Prinsip Statika Kesetimbangan.

Gambar 2.6 Sketsa Reaksi Tumpuan Rol. Gambar 2.7 Sketsa Reaksi Tumpuan Sendi. Gambar 3.1 Sabuk dan Puli.

Gambar 3.2 Desain Poros Puli dan Roda Gigi Pinion. Gambar 3.3 Desain Poros Roda Gigi Pinion dengan Gear Gambar 4.1 Roda Gigi Lurus.

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

commit to user

xiii

DAFTAR TABEL

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

commit to user

xiv

DAFTAR NOTASI

D1 = Diameter puli penggerak (mm)

D2 = Diameter puli pengikut (mm)

N1 = Kecepatan puli penggerak (Rpm)

N2 = Kecepatan puli pengikut (Rpm)

d = Diameter puli pengikut (mm)

N = Putaran puli pengikut (Rpm)

L = Panjang total sabuk (mm)

x = Jarak titik pusat puli penggerak dengan puli pengikut (mm)

r1 = Jari-jari puli kecil (mm)

r2 = Jari-jari puli besar (mm)

T1 = Tegangan tight side sabuk (N)

T2 = Tegangan slack side sabuk (N)

µ = Koefisien gesek θ = Sudut kontak (rad) β = Sudut alur puli (o)

v = Kecepatan sabuk (m/s)

P = Daya yang dipindahkan oleh sabuk (W) M = Momen (N.mm)

s = Jarak (mm)

τ = Tegangan geser (N/mm2)

F = Gaya (N)

A = Luas penampang (mm2)

Y = Jarak sumbu netral ke titik tempat tegangan yang ditinjau Tm = Waktu permesinan memanjang (menit)

L = Panjang pemakanan (mm)

S = Pemakanan (mm/put)

n = Putaran mesin (rpm)

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

commit to user

xv

r = Jari-jari bahan (mm)

d = Diameter pelubangan (mm) τmax = Tegangan geser maksimum (N/mm2)

F = Beban yang diterima (N)

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

commit to user

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Sorghum (Sorghum bicolor L.) merupakan salah satu jenis tanaman serelia yang mempunyai potensi besar untuk dikembangkan di Indonesia karena mempunyai daerah adaptasi yang luas. Tanaman sorghum toleran terhadap kekeringan dan genangan air serta relatif tahan terhadap gangguan hama atau penyakit. Batang sorghum apabila diperas akan menghasilkan nira yang rasanya manis. Kadar air dalam batang sorghum kurang lebih 70 persen yang artinya kandungan niranya kurang lebih sebesar itu. Nira inilah yang akan dimanfaatkan sebagai bio etanol dengan proses fermentasi. Pada saat ini sudah banyak mesin yang telah dibuat sebagai pemeras sorghum namun masih sangat sederhana dan kurang menghasilkan pemerasan yang bagus. Untuk meningkatkan efektivitas dan produktivitasnya maka sistem transmisi roda gigi dikombinasikan dengan sistem lain seperti sistem roller sebanyak tiga buah, sehingga akan didapat unjuk kerja dari mesin pemeras batang sorghum yang lebih optimal. Alasan pemilihan roda gigi lurus karena mampu mentransmisikan daya yang sangat besar dan optimal, sedangkan menggunakan tiga buah roller karena pada saat pemerasan pertama masih ada sisa nira yang cukup banyak pada ampas dan perlu diperas kembali. Penggunaan kombinasi roda gigi lurus dengan tiga buah roller ini akan menghasilkan kinerja mesin pemeras batang sorghum yang optimal.

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

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

commit to user

b s s s d a t p y s s P M berputar. Pu sorghum dap Seca sorghum dim sorghum. Pe digilas kemb ampas. Nira terkumpul d pembuatan b

Tuga yang dapat secara langs sistem trans Pada Tugas Mesin Peme

utaran ketiga pat terbawa r ara garis be

masukkan a enggilasan ro bali oleh rol

tersebut aka dalam pena

bio etanol se

as Akhir ini dimanfaatka sung tentan smisi, harus

Akhir ini p eras Batang S

Gamb

a buah rol d rol.

esar proses antara rol a ol pertama m l belakang se an jatuh ke p adah tersebu elanjutnya.

dimaksudka an oleh mah ng pemerasa dapat diket enulis tertar Sorghum.

bar 1.1 Mesin

dibuat searah

mesin pem atas dan rol masih tersisa ehingga tida penadah yan ut dapat la

an untuk mem hasiswa dalam an Mesin P

tahui bagaim rik untuk me

n Pemeras B

h agar saat

meras sorghu l depan kem a nira dalam ak ada lagi n ng telah dised angsung dig mberikan su m memprak emeras Bat mana mekan engamati car Batang Sorgh sorghum di um adalah mudian rol ampas yang nira yang ter diakan. Nira gunakan unt

uatu fasilitas ktekkan dan m

tang Sorghu nisme kerja ra kerja tran

hum. 2 imasukkan, mula-mula menggilas g kemudian rsisa dalam yang telah tuk proses penunjang mengamati um. Dalam suatu alat. nsmisi pada

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

commit to user

3

Pengumpulan informasi dan data (Gathering Information)

Lihat alternatif solusi (Concept Genrt)

Pilih solusi yang diinginkan (Concept Evaluation)

Sintesis dan analisis rancangan, meliputi:

geometri, kinematika, dinamika, kekuatan material, proses produksi, estimasi biaya, dll.

Rancangan memuaskan

Detail rancangan

Produksi, pengujian dan pembuatan Prototipe

Modifikasi untuk produksi hasil rancangan.

Conceptual Design

Embodiment Design

Detail Design Design problems

(Define Problem)

Ya Tidak

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

commit to user

4

1.2 Perumusan Masalah

Perumusan masalah dalam proyek akhir ini adalah bagaimana merancang, membuat, dan menguji sistem transmisi mesin pemeras batang sorghum yang sederhana dan efektif. Masalah yang akan diteliti meliputi:

1. Cara kerja mesin.

2. Analisis perhitungan mesin. 3. Perkiraan perhitungan biaya. 4. Pembuatan mesin.

1.3 Batasan Masalah

Berdasarkan rumusan masalah di atas, maka batasan-batasan masalah pada proyek akhir ini adalah:

1. Perhitungan dibatasi hanya pada komponen mesin yang meliputi putaran roda gigi dan kekuatan poros.

2. Cara kerja sistem transmisi pada mesin pemeras sorghum beserta kapasitas pemerasan mesin pemeras batang sorghum.

1.4 Tujuan Proyek Akhir

Tujuan dalam penulisan Tugas Akhir ini sebagai berikut :

1. Melakukan perhitungan dan menganalisa dimensi dalam perancangan transmisi mesin pemeras batang sorghum.

1.5 Manfaat Proyek Akhir

Manfaat yang diperoleh dari penyusunan laporan Tugas Akhir ini sebagai berikut :

1. Memberikan informasi tentang bagaimana cara kerja sistem transmisi pada mesin pemeras batang sorghum.

2. Menerapkan ilmu perkuliahan elemen mesin dan mata kuliah lainnya yang berhubungan dengan sistem transmisi mesin pemeras batang sorghum yang diperoleh dari bangku perkuliahan.

1.6 Metode Pemecahan Masalah

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

commit to user

5

antara lain : 1. Observasi

Penulis melakukan pengamatan langsung terhadap kegiatan-kegiatan khususnya pada obyek-obyek yang berkaitan langsung dengan penggunaan mesin pemeras batang sorghum.

2. Interview

Penulis melakukan tanya jawab dengan operator serta para tenaga ahli. 3. Konsultasi

Penulis melakukan konsultasi untuk memperoleh bimbingan serta petunjuk dari pembimbing lapangan dan sumber-sumber.

4. Literatur

Literatur berupa : petunjuk kerja operator kuliah, internet, serta buku-buku referensi dari perpustakaan Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.

1.7Sistematika Penulisan.

Dalam penyusunan laporan ini, penulisan melakukan pengumpulan data dengan berbagai cara antara lain :

1. Studi Lapangan (Observasi)

Data yang penulis peroleh dari studi lapangan berasal dari : a) Pengamatan selama berada di Kudus.

b) Bimbingan dari pemilik bengkel. 2. Studi Pustaka (Library Research)

Studi pustaka yang dilakukan untuk memperoleh data-data pendukung diperoleh dari :

a) Manual book yang terdapat di perpustakaan Universitas Sebelas

Maret Surakarta. b) Internet.

3. Bertanya langsung kepada karyawan dan pemilik Bengkel Bubut & Las “Agung Barokah” Dawe-Kudus.

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

commit to user

6

BAB II

DASAR TEORI

2.1

Pengertian Tanaman Sorghum

Sorghum termasuk dalam genus Poaceae, yang merupakan kelompok

tanaman berbunga seperti gandum, beras, jagung, dan tebu. tanaman ini biasanya

memiliki batang berongga dengan daun yang tumbuh pada batang secara

menyirip. Sorghum

(Sorghum bicolor L.)

adalah tanaman serealia yang potensial

untuk dibudidayakan dan dikembangkan, khususnya pada daerah-daerah marginal

dan kering di Indonesia. Keuntungan tanaman sorgum terletak pada daya adaptasi

agroekologi yang luas, tahan terhadap kekeringan, produksi tinggi, perlu input

lebih sedikit serta lebih tahan terhadap hama dan penyakit dibading tanaman

pangan lain. Selain itu, tanaman sorghum memiliki kandungan nutrisi yang tinggi,

sehingga sangat baik digunakan sebagai sumber bahan pangan maupun pakan

ternak alternatif. Tanaman sorghum telah lama dan banyak dikenal oleh petani

Indonesia khususnya di daerah Jawa, NTB dan NTT. Di Jawa sorghum dikenal

dengan nama

Cantel

, dan biasanya petani menanamnya secara tumpang sari

dengan tanaman pangan lainnya. Produksi sorghum Indonesia masih sangat

rendah, bahkan secara umum produk sorghum belum tersedia di pasar-pasar.

Beberapa keuntungan tanaman sorghum dibanding tebu sebagai berikut:

1.

Adaptasi tanaman sorghum jauh lebih luas dibanding tebu sehingga

sorghum dapat ditanam di hampir semua jenis lahan, baik lahan subur

maupun lahan kering.

2.

Tanaman sorghum memerlukan pupuk relatif lebih sedikit dan

pemeliharaannya lebih mudah daripada tanaman tebu.

3.

Laju fotosintesis dan pertumbuhan tanaman sorghum jauh lebih tinggi dan

lebih cepat dibanding tanaman tebu.

4.

Umur panen tanaman sorghum lebih cepat hanya 3-4 bulan, dibandingkan

pada tebu yang sampai 7 bulan.

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

commit to user

7

2.2

Sistem Transmisi

Sistem Transmisi adalah sistem yang berfungsi untuk konversi torsi dan

kecepatan (putaran) dari mesin menjadi torsi dan kecepatan yang berbeda-beda

untuk diteruskan ke penggerak akhir. Konversi ini mengubah kecepatan putar

yang tinggi menjadi lebih rendah tetapi lebih bertenaga, atau sebaliknya.

Transmisi daya dengan roda gigi mempunya keuntungan, diantaranya

tidak terjadi slip yang menyebabkan speed ratio tetap, tetapi sering adanya slip

juga menguntungkan, misalnya pada ban mesin

(belt),

karena slip merupakan

pengaman agar motor penggerak tidak rusak. Apabila putaran keluaran

(output)

lebih rendah dari masukan

(input)

maka transmisi disebut : reduksi

(reduction

gear),

tetapi apabila keluaran lebih cepat dari pada masukan maka disebut : inkrisi

(increaser gear).

Transmisi

daya (Power transmission)

adalah upaya untuk menyalurkan /

memindahkan daya dari sumber daya (motor diesel, bensin, turbin gas, motor

listrik, dll) ke mesin yang membutuhkan daya (mesin bubut, pompa, kompresor,

mesin produksi, dll).

2.3

Teori Roda Gigi.

Roda gigi digunakan untuk mentransmisikan daya besar dan putaran yang

tepat. Roda gigi memiliki gigi di sekelilingnya, sehingga penerusan daya

dilakukan oleh gigi-gigi kedua roda yang saling berkaitan. Roda gigi sering

digunakan karena dapat meneruskan putaran dan daya yang lebih bervariasi dan

lebih kompak, selain itu roda gigi juga memiliki beberapa kelebihan jika

dibandingkan dengan alat transmisi lainnya, yaitu :

Ø

Sistem transmisinya lebih ringkas, putaran lebih tinggi dan daya yang

besar.

Ø

Sistem yang kompak sehingga konstruksinya sederhana.

Ø

Kemampuan menerima beban lebih tinggi.

Ø

Efisiensi pemindahan dayanya tinggi karena faktor terjadinya slip sangat

kecil.

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

commit to user

8

Ø

Kecepatan transmisi roda gigi dapat ditentukan sehingga dapat digunakan

dengan pengukuran yang kecil dan daya yang besar.

Roda gigi harus mempunyai perbandingan kecepatan sudut tetap antara

dua poros. Di samping itu terdapat pula roda gigi yang perbandingan kecepatan

sudutnya dapat bervariasi.

2.3.1

Roda gigi Lurus

Roda gigi lurus digunakan untuk poros yang sejajar atau paralel.

Dibandingkan dengan jenis roda gigi yang lain roda gigi lurus ini paling mudah

dalam proses pengerjaannya

(machining)

sehingga harganya lebih murah.

Ciri-ciri roda gigi lurus adalah :

1.

Daya yang ditransmisikan < 25.000 Hp.

2.

Putaran yang ditransmisikan < 100.000 Rpm.

Jenis-jenis roda gigi lurus antara lain :

1.

Roda gigi lurus

(External Gearing)

.

Roda gigi lurus (

External Gearing

) pasangan roda gigi lurus ini digunakan

untuk menaikkan atau menurunkan putaran dalam arah yang berlawanan.

Gambar 2.1 Roda Gigi Lurus Luar.

( Yefri Chan, ST. MT., 2011)

2.3.2 Nama-nama Bagian Roda gigi

Berikut beberapa buah istilah yang perlu diketahui dalam perancangan

rodagigi yang perlu diketahui yaitu :

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

commit to user

9

1.

Lingkaran

pitch

(

pitch circle

)

Lingkaran khayal yang menggelinding tanpa terjadinya slip. Lingkaran ini

merupakan dasar untuk memberikan ukuran-ukuran gigi seperti tebal gigi, jarak

antara gigi dan lain-lain.

2.

Pinion

Roda gigi yang lebih kecil dalam suatu pasangan roda gigi.

3.

Diameter lingkaran

pitch

(

pitch circle diameter

)

Merupakan diameter dari lingkaran

pitch

.

4.

Diametral Pitch

Jumlah gigi persatuan

pitch

diameter

5.

Jarak bagi lingkar (

circular pitch

)

Jarak sepanjang lingkaran

pitch

antara profil dua gigi yang berdekatan

atau keliling lingkaran

pitch

dibagi dengan jumlah gigi, secara formula dapat

ditulis :

z

d

t

₌

p

b1

6.

Modul (

module

)

Modul adalah perbandingan antara diameter lingkaran

pitch

dengan jumlah

gigi.

z d m= b1

7.

Adendum (

addendum

)

Jarak antara lingkaran kepala dengan lingkaran

pitch

dengan lingkaran

pitch

diukur dalam arah radial.

8.

Dedendum (

dedendum

)

Jarak antara lingkaran

pitch

dengan lingkaran kaki yang diukur dalam arah

radial.

9.

Working Depth

Jumlah jari-jari lingkaran kepala dari sepasang rodagigi yang berkontak

dikurangi dengan jarak poros.

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

commit to user

10

10.

Clearance Circle

Lingkaran yang bersinggungan dengan lingkaran

addendum

dari gigi yang

berpasangan.

11.

Pitch point

Titik singgung dari lingkaran

pitch

dari sepasang roda gigi yang

berkontak yang juga merupakan titik potong antara garis kerja dan garis pusat.

12.

Operating pitch circle

lingkaran-lingkaran singgung dari sepasang roda gigi yang berkontak dan

jarak porosnya menyimpang dari jarak poros yang secara teoritis benar.

13.

Addendum circle

Lingkaran kepala gigi yaitu lingkaran yang membatasi gigi.

14.

Dedendum circle

Lingkaran kaki gigi yaitu lingkaran yang membatasi kaki gigi.

15.

Width of space

Tebal ruang antara rodagigi diukur sepanjang lingkaran

pitch

.

16.

Sudut tekan (

pressure angle

)

Sudut yang dibentuk dari garis normal dengan kemiringan dari sisi kepala

gigi.

17.

Kedalaman total (

total depth

)

Jumlah dari

adendum

dan

dedendum

.

18.

Tebal gigi (

tooth thickness

)

Lebar gigi diukur sepanjang lingkaran

pitch

.

19.

Lebar ruang (

tooth space

)

Ukuran ruang antara dua gigi sepanjang lingkaran

pitch

20.

Backlash

Selisih antara tebal gigi dengan lebar ruang.

21.

Sisi kepala (

face of tooth

)

Permukaan gigi diatas lingkaran

pitch.

22.

Sisi kaki (

flank of tooth

)

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

commit to user

11

23.

Puncak kepala (

top land

)

Permukaan di puncak gigi

24.

Lebar gigi (

face width

)

Kedalaman gigi diukur sejajar sumbunya.

Gambar 2.2 Bagian-bagian dari Roda Gigi Lurus.

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

commit to user

12

2.4

Komponen-Komponen Mesin Pemeras Batang Sorghum.

2.4.1

Gear

Gear merupakan sebuah alat yang yang digunakan untuk meneruskan daya

dari poros ke poros lain. (Kurmi, 2002)

Rumus- rumus perhitungan roda gigi :

-

Modul (m)

-

Jumlah gigi (Z)

-

Kelonggaran (

clearance

= C )

a.

Menghitung

pitch

(P)

P

= π x m

b. Tinggi gigi (h)

h = 2 x m + C

c.

Menghitung diameter tusuk

d = m x Z

d.

Menghitung diameter dalam

df = d – 2 (m + C)

e.

Menghitung diameter luar

da = (m x Z) + 2h

f.

Adendum

: 1

m

g.

Dedendum

: 1,25 m

h.

Working depth

: 2

m

i.

Total depth

: 2,25 m

j.

Filled radius at root

: 0,4 m

2.4.2

Poros

Dalam pembuatan mesin pemeras batang sorghum, rol diperlukan untuk

memeras batang sorghum. Poros sendiri adalah batang logam berpenampang

lingkaran yang berfungsi untuk memindahkan putaran atau mendukung suatu

beban.

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

commit to user

13

Jika poros meneruskan daya, maka poros mengalami momen puntir akibat

daya yang diteruskan sehingga pada penampang normal sepanjang poros terjadi

tegangan puntir. Poros transmisi berfungsi meneruskan daya, pada poros terjadi

gaya puntir dan pada penampang poros terjadi tegangan puntir.

Bahan poros yang digunakan harus sesuai dengan fungsi poros tersebut.

Untuk mendapatkan dimensi poros yang sesuai, dibutuhkan gaya-gaya yang

bekerja pada poros tersebut. Dengan gaya tersebut dapat ditentukan momen yang

bekerja. Dengan mengetahui kekuatan material poros dan momen yang terjadi

maka didapatkan diameter poros yang diperlukan.

Bahan dan diameter yang digunakan pada poros rol adalah sama. Untuk

mengetahui beban reaksi yang terjadi pada poros dirumuskan sebagai berikut :

1.

Tinjauan terhadap momen puntir ekuivalen (Kurmi, 2002;462)

Te

=

√쿨

……….(2.1)

atau dengan persamaan :

Te

=

안

慰

τs D

3

_{( Poros padat )}

Te

=

안

慰

C Do

3

_{(1 - K}

4

₎

_{( Poros berongga )}

2.

Tinjauan terhadap momen lengkung ekuivalen (Kurmi, 2002;463)

Me

=

慰

( M +

√쿨

) ……….(2.2)

atau :

Me =

안

D

3

( Poros padat )

Me =

안

Do

3

(1 - K

4

)

( Poros berongga )

Dimana :

Te = momen puntir ekuivalen ( Kgm)

Me = momen bending ekuivalen ( Kgmm )

Do = diameter luar poros ( mm )

K = Di / Do ( ditentukan = 0,4 )

τs

=

tegangan geser ( Kg/mm

2

)

σt = tegangan tarik ( Kg/mm

2

₎

M = momen lentur yang terjadi ( Kg/mm )

T = torsi yang terjadi (Kg/mm)

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

commit to user

14

2.4.3

Rol

Sebuah rol pemeras terdiri dari mantel (selubung) yang biasanya terbuat

dari besi cor dan di pasang dengan cara disusutkan pada sebuah poros yang

terbuat dari baja tempa. Berikut ini adalah gambar dari seperangkat rol pemeras

batang sorghum.

( Yefri Chan, ST. MT., 2011)

Gambar 2.3 Sebuah Rol Pemeras Batang Sorghum.

Biasanya, menurut standar dari Amerika ukuran diameter leher poros

seperti gambar diatas adalah separuh dari diameter rol gilingan.

Mantel rol sendiri terbuat dari besi cor dengan campuran dari beberapa

logam lain seperti karbon, mangan, silisium, fosfor, dan belerang dengan

maksud untuk memperoleh hasil pengecoran yang baik sebagai rol pemeras,

yaitu permukaannya keras dan berbutir kasar.

2.4.4

Puli

Puli merupakan salah satu elemen dalam mesin yang berfungsi sebagai

alat yang meneruskan daya dari satu poros ke poros yang lain dengan

menggunakan sabuk. Puli besi cor

(Cast Iron Pulley).

Puli secara umum terbuat

dari

cast iron,

karena harganya yang lebih murah. Puli yang digunakan pada

motor dan kompresor ini adalah terbuat dari

cast iron.

2.4.5 Sabuk

Sabuk berfungsi sebagai alat yang meneruskan daya dari satu poros ke

poros yang lain melalui dua puli dengan kecepatan rotasi sama maupun berbeda.

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

commit to user

15

2.4.5.1 Perencanaan Puli dan Sabuk

1.

Perbandingan kecepatan

Perbandingan antara kecepatan puli penggerak dengan puli pengikut

ditulis dengan persamaan sebagai berikut (Khurmi, R.S., 2002) :

...

(2.3)

Dimana:

D

1

= Diameter puli penggerak (mm)

D

2

= Diameter puli pengikut (mm)

N

1

= Kecepatan puli penggerak (Rpm)

N

2

= Kecepatan puli pengikut (Rpm)

2.

Kecepatan linier sabuk

Kecepatan linier sabuk dapat ditulis dengan matematis sebagai berikut

(Khurmi, R.S., 2002) :

v =

60

.

.

d

N

p

...

(2.4)

Dimana:

v

=

Kecepatan linier sabuk (m/s)

d

=

Diameter puli pengikut (mm)

N

=

Putaran puli pengikut (Rpm)

3.

Panjang Sabuk

Panjang sabuk adalah panjang total dari sabuk yang digunakan untuk

menghubungkan puli penggerak dengan puli pengikut. Dalam perancangan

ini digunakan sabuk terbuka.

(Khurmi, R.S., 2002)

Gambar 2.4 Panjang Sabuk dan Sudut Kontak Pada Sabuk Terbuka.

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

commit to user

16

Persamaan panjang total sabuk terbuka dapat ditulis sebagai berikut

(Khurmi, R.S., 2002):

÷÷

ø

ö

çç

è

æ

-+

+

+

=

x

r

r

x

r

r

L

2 2 1 2 1

)

(

2

)

(

p

...

(2.5)

Dimana :

L

=

Panjang total sabuk (mm)

x

=

Jarak titik pusat puli penggerak dengan puli pengikut (mm)

r

1

=

Jari-jari puli kecil (mm)

r

2

=

Jari-jari puli besar (mm)

4.

Perbandingan tegangan pada sisi kencang dan sisi kendor

Persamaan perbandingan tegangan antara sisi kencang dengan sisi kendor

dapat ditulis sebagai berikut : (Khurmi, R.S., 2002)

b

q

m

. .cosec log 3 , 2 2 1 ₌ T T

...

(2.6)

Dimana :

T

1

=

Tegangan

tight side

sabuk (N)

T

2

=

Tegangan

slack side

sabuk (N)

µ =

Koefisien gesek

θ

=

Sudut kontak (rad)

β

=

Sudut alur puli (o)

5.

Sudut kerja puli (

α

)

Persamaan sudut kerja puli dapat ditulis dengan persamaan sebagai berikut

: (Khurmi, R.S., 2002)

Sin

α =

X

r

r

2

-

1₁

(untuk sabuk terbuka)

...

(2.7)

Sudut kontak puli:

θ

=

(180 – 2

α

).

180

p

rad (untuk sabuk tertutup)

...

(2.8)

6.

Kecepatan sabuk (

v

)

Besarnya kecepatan sabuk dapat dihitung dengan persamaan sebagai

berikut : (Khurmi, R.S., 2002)

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

commit to user

17

v

=

60

.

.

d

N

p

...

(2.9)

Dimana:

v

=

Kecepatan sabuk (m/s)

d

=

Diameter sabuk (mm)

N

=

Putaran sabuk (rpm)

7.

Daya yang ditransmisikan oleh sabuk

Persamaan daya yang dipindahkan oleh sabuk dapat ditulis dengan

persamaan sebagai berikut : (Khurmi, R.S., 2002)

P = (T1 - T2) . v . n ...

(2.10)

Dimana:

P

=

Daya yang dipindahkan oleh sabuk (W)

T

1

=

Tegangan

tight side

sabuk (N)

T

2

=

Tegangan

slack side

sabuk (N)

v

=

Kecepatan sabuk (m/s)

n

=

Banyak sabuk

2.5

Pasak

Pasak adalah salah satu penahan beban, dimana beban yang timbul atau

beban yang terjadi adalah beban geser dan beban bending. Pada perancangan

pasak dalam memilih besar pasak tergantung dari besar perhitungan antara

perhitungan menurut tegangan geser dan tegangan bending.

1.

Tegangan geser

Tegangan geser adalah tegangan yang disebabkan oleh gaya yang bekerja

sepanjang/sejajar dengan luas penampang gaya.

Persamaan yang digunakan adalah :

A

F

=

t

...

(2.11)

Dimana :

t

= Tegangan geser (N/mm

2

)

F

= Gaya (N)

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

commit to user

18

2.

Tegangan bending

Dimana rumus yang digunakan :

w

s

=

o

I

Y

M

.

...

(2.12)

Y

I

Z

=

o

...

(2.13)

w

s

=

Z

M

...

(2.14)

Dimana :

M

=

Momen lentur

Y

=

Jarak sumbu netral ke titik tempat tegangan yang ditinjau

w

s

=

Tegangan lentur

o

I

=

Momen inersia

Z

=

Section modulus

(Khurmi dan Gupta, 2002)

2.6

Statika

Statika adalah ilmu yang mempelajari tentang statika dari suatu beban

terhadap gaya-gaya dan juga beban yang mungkin ada pada bahan tersebut.

Dalam ilmu statika keberadaan gaya-gaya yang mempengaruhi sistem menjadi

suatu obyek tinjauan utama. Sedangkan dalam perhitungan kekuatan rangka,

gaya-gaya yang diperhitungkan adalah gaya luar dan gaya dalam.

Beban

Reaksi

_Reaksi

Beban roda gigi

Beban puli

Gambar 2.5 Sketsa Prinsip Statika Kesetimbangan.

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

commit to user

19

2.6.1

Gaya Luar

Adalah gaya yang diakibatkan oleh beban yang berasal dari luar sistem

yang pada umumnya menciptakan kestabilan konstruksi. Gaya luar dapat berupa

gaya vertikal, horisontal dan momen puntir. Pada persamaan statis tertentu untuk

menghitung besarnya gaya yang bekerja harus memenuhi syarat dari

kesetimbangan :

Σ

F

x

= 0

...

(2.15)

Σ

F

y

= 0

...

(2.16)

Σ

M

= 0

...

(2.17)

2.6.2

Gaya Dalam

Gaya dalam dapat dibedakan menjadi :

1.

Gaya normal

(normal force)

adalah gaya yang bekerja sejajar sumbu

batang.

2.

Gaya lintang geser

(shearing force)

adalah gaya yeng bekerja tegak lurus

sumbu batang.

3.

Momen lentur

(bending momen).

Persamaan kesetimbangannya adalah : (Popov, E.P., 1996)

§

Σ F = 0

atau

Σ Fx = 0

Σ Fy = 0 (tidak ada gaya resultan yang bekerja pada suatu benda)

§

Σ M = 0

atau

Σ Mx = 0

Σ My = 0 (tidak ada resultan momen yang bekerja pada suatu benda)

2.6.3

Tumpuan

Dalam ilmu statika, tumpuan dibagi atas :

1.

Tumpuan rol/penghubung.

Tumpuan ini dapat menahan gaya pada arah tegak lurus penumpu,

biasanya penumpu ini disimbolkan dengan :

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

commit to user

20

Gambar 2.6 Sketsa Reaksi Tumpuan Rol.

2.

Tumpuan sendi.

Tumpuan ini dapat menahan gaya dalam segala arah.

Gambar 2.7 Sketsa Reaksi Tumpuan Sendi.

2.6.4

Diagram Gaya Dalam.

Diagram gaya dalam adalah diagram yang menggambarkan besarnya

gaya dalam yang terjadi pada suatu konstruksi. Sedang macam-macam diagram

gaya dalam itu sendiri sebagai berikut :

1.

Diagram gaya normal (NFD).

Yaitu diagram yang menggambarkan besarnya gaya normal yang terjadi

pada suatu konstruksi.

2.

Diagram gaya geser (SFD).

Yaitu diagram yang menggambarkan besarnya gaya geser yang terjadi

pada suatu konstruksi.

3.

Diagram moment (BMD).

Yaitu diagram yang menggambarkan besarnya momen lentur yang terjadi

pada suatu konstruksi.

2.7 Mesin Bubut

Proses permesinan adalah waktu yang dibutuhkan untuk mengerjakan

elemen-elemen mesin, yang meliputi proses kerja mesin dan waktu pemasangan.

Reaksi

Reaksi

Reaksi

( Popov, E.P., 1996 )

( Popov, E.P., 1996 )

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

commit to user

21

Pada umumnya mesin-mesin perkakas mempunyai bagian utama yaitu :

a.

Motor penggerak (sumber tenaga).

b.

Kotak transmisi (roda-roda gigi pengatur putaran).

c.

Pemegang benda kerja.

d.

Pemegang pahat/alat potong.

Prinsip kerja mesin mesin bubut adalah benda kerja yang berputar dan

pahat yang menyayat baik memanjang maupun melintang. Sedangkan

macam-macam pekerjaan yang dapat dikerjakan dengan mesin ini adalah antara lain :

-

Pembubutan memanjang dan melintang

-

Pengeboran

-

Pembubutan dalam atau memperbesar lubang

-

Membubut ulir luar dan dalam

Perhitungan waktu kerja mesin bubut adalah:

1.

Kecepatan pemotongan (v).

V =

π.D.

...

(2.18)

Dimana :

D = diameter banda kerja (mm).

N = kecepatan putaran (rpm).

2.

Pemakanan memanjang

Waktu permesinan pada pemakanan memanjang adalah :

n =

d

v

.

1000

.

p

...

(2.19)

Tm =

n

S

L

r

.

...

(2.20)

Dimana :

T

m

= waktu permesinan memanjang (menit)

L

= panjang pemakanan (mm)

S

= pemakanan (mm/put)

n

= putaran mesin (Rpm)

d

= diameter benda kerja (mm)

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

commit to user

22

3.

Pada pembubutan melintang

Waktu permesinan yang dibutuhkan pada waktu pembubutan melitang

adalah :

T

m

=

n

S

r

r

.

...

(2.21)

Dimana :

r

= jari-jari bahan (mm)

2.8

Pengecoran atau penuangan (casting)

Pengecoran atau penuangan (casting) merupakan salah satu proses

pembentukan bahan baku/bahan benda kerja yang relatif mahal dimana

pengendalian kualitas benda kerja dimulai sejak bahan masih dalam keadaan

mentah. Komposisi unsur serta kadarnya dianalisis agar diperoleh suatu sifat

bahan sesuai dengan kebutuhan sifat produk yang direncanakan namun dengan

komposisi yang homogen serta larut dalam keadaan padat.

Proses penuangan juga merupakan seni pengolahan logam menjadi bentuk

benda kerja yang paling tua dan mungkin sebelum pembentukan dengan

panyayatan

(chipping)

dilakukan. Sebagai mana ditemukan dalam artifacts kuno

menunjukkan bukti keterampilan yang luar biasa dalam pembentukan benda dari

bahan logam dengan menuangkan logam yang telah dicairkan

(molten metals)

kedalam cetakan pasir khusus menjadi bentuk tertentu. Pengecoran dengan

menggunakan cetakan pasir juga merupakan teknologi yang menuangkan larutan

cair dari logam secara hati-hati kedalam cetakan pasir yang sudah dipersiapkan

dengan hasil yang mendekati sempurna. Oleh karena itulah proses pembentukan

melalui teknik penuangan ini juga digunakan pada level kebangsawanan seperti

pembuatan benda-benda seni seperti ornament alam dan alat memasak dan

lain-lain.

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

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 (N₁) = 1420 Rpm

2. Diameter puli yang digerakan (D₂) = 795 mm

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

commit to user

24

Analisa perhitungan : 1. Kecepatan sabuk. V =

π

.d1.

=

, , = 29,72 m/s

2. Panjang sabuk yang digunakan. ⎟⎟ ⎠ ⎞ ⎜⎜ ⎝ ⎛ − + + + = x d d x d d L 4 ) ( 2 ) ( 2 2 2 1 2 1 π = , , , . , , .

=1,57(1,195)+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

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

commit to user

25

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

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

commit to user

26

MenghitungBesarnyaKapasitasMesinPemerasBatangSorghum : Luassatubatangsorghum

= 3,14 (12)2 = 452, 16 mm2

Luassepuluhbatangsorghum = 452, 16 mm2 x 10 batang = 4521, 6 mm2

Gaya pemerasanadalah: (Ft) =

= , ,

= 2,74kN

Gaya perasdengansudut 70Ø Ft = 2740 N/ cos 70Ø

= 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

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

commit to user

27

Perbandingantranmisi 1. Motor Puli A

=

N2 =

, = 732,32 Rpm 2. Puli B - Pinion C

Satuporos, maka NA = NC

NA = 732,32 Rpm

3. Pinion C – Roda Gigi D ND =

.

= . ,

= 150,35Rpm

4. Roda Gigi D – Pinion E Satuporosmaka ND=NE

ND = 150,35Rpm

5. Pinion E – Roda Gigi F

N

F

=

. = , .

= 39,8 Rpm 40 Rpm

Torsi padarodagigiØ 875 mm :

T =

= ,

= 877,5N.m

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

commit to user

28

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 =

,

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

commit to user

29

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 1140kg/m3= 9886A kg/m2

6. Gaya tarik sentrifugal (Tc).

Tc = m x V2

= 9886A kg/m2x (29,72m/s)2 = 9886A x 883,2784 N = 8,732. AN

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

commit to user

30

7. Gaya tarik total.

T = T1+ Tc

= 1006,72N+8,732. AN ...(iii) 8. Gaya tarik maksimum pada sabuk (T).

T =

σ

.

A

= 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 = 29,35m/s.

P = (T1−T2)v

= (1006,72 N– 404,38N)29,35 m/s

= 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.

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

commit to user

31

3.3 PerhitunganRoda Gigi

1. Dalam menghitung roda gigi ∅ 124 mm maka diperlukan data-data sebagai berikut :

- Modul (m) : 8 mm - Jumlah gigi (Z) : 11

- Kelonggaran ( clearance = C ) : 0,25 m a. Menghitung pitch(P)

P = π x m = π x 8 mm = 25,12 mm b. Tinggi gigi (h)

h = 2 x m + C

= 2 x 8 + 0,25 x 8 mm = 18 mm

c. Menghitung diameter tusuk d = m x Z

= 8 mm x 11 = 88 mm

d. Menghitung diameter dalam df = d – 2 (m + C)

= 88 mm – 2 (8mm + 0,25 x 8mm) = 60 mm

e. Menghitung diameter luar da = (m x Z) + 2h

= 88 mm + 36 mm= 124 mm

f. Adendum : 1 m : 8 mm

g. Dedendum : 1,25 m : 10 mm

h. Working depth : 2 m : 16 mm

i. Total depth : 2,25 m : 18 mm

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

commit to user

32

2. Dalam menghitung roda gigi ∅875 mm maka diperlukan data-data sebagai berikut :

- Modul (m) : 14 mm - Jumlah gigi (Z) : 58 - Kelonggaran ( clearance = C ) : 0,25 m a. Menghitung pitch(P)

P = π x m = π x 14 mm = 43,96 mm b. Tinggi gigi (h)

h = 2 x m + C

= 2 x 14 + 0,25 x 14 mm = 31,5 mm

c. Menghitung diameter tusuk d = m x Z

= 14 mm x 58 = 812 mm

d. Menghitung diameter dalam df = d – 2 (m + C)

= 812 mm – 2 (14 mm + 0,25 x 14 mm) = 777 mm

e. Menghitung diameter luar da = (m x Z) + 2h

= 812 mm + 63 mm = 875 mm

f. Adendum : 1 m : 14 mm

g. Dedendum : 1,25 m : 17 mm

h. Working depth : 2 m : 28 mm

i. Total depth : 2,25 m : 31,5 mm

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

commit to user

33

3. Dalam menghitung roda gigi ∅215 mm maka diperlukan data-data sebagai berikut :

- Modul (m) : 10 mm - Jumlah gigi (Z) : 17

- Kelonggaran ( clearance = C ) : 0,25 m a. Menghitung pitch(P)

P = π x m = π x 10 mm = 31,4 mm b. Tinggi gigi (h)

h = 2 x m + C

= 2 x 10 + 0,25 x 10 mm = 22,5 mm

c. Menghitung diameter tusuk d = m x Z

= 10 mm x 17 = 170 mm

d. Menghitung diameter dalam df = d – 2 (m + C)

= 170 mm – 2 (10 mm + 0,25 x 10 mm) = 145 mm

e. Menghitung diameter luar da = (m x Z) + 2h

= 170 mm + 45 mm) = 215 mm

f. Adendum : 1 m : 10 mm

g. Dedendum : 1,25 m : 12,5 mm

h. Working depth : 2 m : 20 mm

i. Total depth : 2,25 m : 22,5 mm

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

commit to user

34

4. Dalam menghitung roda gigi ∅604 mm maka diperlukan data-data sebagai berikut :

- Modul (m) : 8 mm - Jumlah gigi (Z) : 71

- Kelonggaran ( clearance = C ) : 0,25 m a. Menghitung pitch(P)

P = π x m = π x 8 mm = 25,12 mm b. Tinggi gigi (h)

h = 2 x m + C

= 2 x 8 + 0,25 x 8 mm = 18 mm

c. Menghitung diameter tusuk d = m x Z

= 8 mm x 71 = 568 mm

d. Menghitung diameter dalam df = d – 2 (m + C)

= 568 mm – 2 (8 mm + 0,25 x 8 mm) = 548 mm

e. Menghitung diameter luar da = (m x Z) + 2h

= 568 mm + 36 mm) = 604 mm

f. Adendum : 1 m : 8 mm

g. Dedendum : 1,25 m : 10 mm

h. Working depth : 2 m : 16 mm

i. Total depth : 2,25 m : 18 mm

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

commit to user

35

3.3.1 Menghitung Kekuatan Roda Gigi

1. kekuatan roda gigi ∅124 yang berfungsi sebagai pinion a.menghitung kecepatan pinion

Dalam menghitung kecepatan dari pinion dibutuhkan data-data sebagai berikut:

- Modul (m) : 8 mm

- Jumlah gigi dari pinion (Tp) : 11 - Jumlah putaran dari roda gigi pinion ( ) : 124 rpm - Jumlah gigi dari roda gigi ( ) : 71 - Allowable Static Stress (fo) lampiran 4 : 10,5 kg/ - Lebar muka gigi (b) : 15,708 mm - Faktor keamanan (Cs) lampiran 5 :1,25 Kecepatan dari pinion adalah :

= 342,64 m/menit

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

commit to user

36

3.4 Desain Poros Roda Gigi

DesainPorosPulidanRodaGigi Pinion Dengan Gear

Diketahui : P = 24 PK = 17904 watt T1 = 1006,72 N N = 730 Rpm T2 = 404,38 N T

T ,

WGear = 39,24 N

WPuli = 1066,35 N

= 40 Mpa = 40 N mm Km = 2

Kt = 2

DGear = 124 mm =RGear = 63 mm

DPuli = 795 mm = RPully = 397,5 mm

Maka torsi yang di transmisikanoleh shaft:

T =

=

234 Nm =234000Nmm Bebankebawah vertical porospadapuli

= T1 + T2 + Wpuli =(1006,72 +404,38 + 1066,35) N = 2477,45 N

Torsi pada gear samapadaporos ,makabeban vertical keatasporospada gear : Ft =

=

3,9 x 103 N Total bebanvertikalkeataspadaporos

Ft – Wgear = 3900 – 39,24 = 3860,76 N RC

3860,76 N

2477,45 N

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

commit to user

37

Dari momen di D

RC x 270 = 3860,76 x 380 + 2477,45 x 110

RC = , ,

RC = 6443 N

RD + 3860,76 = RC + 2477,45 N

RD = 6443 + 2477,45- 3860,76

RD = 1104,79 N

B.M di gear danpuli = 0

B.M di A = 3860,76 110 = 424.683,6 Nmm B.M di B = 2477,45 110 = 271.519,5 Nmm B.M maksimum di A, maka M = MA = 424,7 Nmm

Moment punter equvivalen

Te = Km M Kt T = ,

= ,

= , = 978,6 Nmm

Te = τ d 978,6 =

d = 124.662,42

d = 49,95mm atau 50 mm Diameter yang digunakan 50 mm

™ Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa poros pada mesin dengan diameter 60 mm aman karena melebihi diameter yang diperlukan yaitu 50 mm.

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

commit to user

38

Gambar 3.2DesainPorosPulidanRoda Gigi Pinion. B

C D

110 270

A

C

B D

A A A

C D

B

B

D C

B C

D

(a) Space Diagram

(e) B.M Diagram (d) NFD

(c) SFD

(b) Torsi Diagram 234x103 Nmm

124184,5Nmm 304815,5Nmm

39,24 N _{1066,35 N}

1128,95 N _{2771,05 N} A

B

110

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

commit to user

39

DesainPorosRoda Gigi Pinion Dengan Gear Diketahui : T = 234x103Nmm

N = 150 Rpm AC = 85 mm BD = 85 mm

Dc = 215 mm = Rc = 175 mm

Dd = 604 mm = Rd = 302 mm

AB =290 mm

= 84 N/mm2

= 40 Mpa = 40 N/mm2 Θc = 80o

Wd = 810 N

Θc = 72o

Wc = 108 N

Km = 2

Kt = 2

Daya yang ditransmisikan : P x 60 = T.2π.N

P = . . .

= 3673,8 Kw

Karena Torsi kebawah di C dan di D sama. Maka, gayatangensialdigearC : FtC = =

³

= 1337 N Ftc’ =

=

4327 N

Gaya total kebawah di C = Ftc + Wc=4327 N + 108 N = 4435 N.

Gaya tangensial gear D :

F

tD

= =

³

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

commit to user

40

Ftd’ = ,

= ,

,

=

4612 N

Gaya total kebawah di C = FtD + WD=4612 N + 810 N = 5422 N.

Maka, RAdan RB = Reaksipada A dan B.

RA + RB = 5422 N + 4435 N

= 9857 N

Momen di A

RB x 290 = 5422 x 205 + 4435 x 85

RB =

RB = 5133 N

RA = 9857 – 5133 = 4724 N

B.M di C

MC = RA x 85

= 4724 x 85

= 401540Nmm

B,M di D

MD = RB x 85

= 5133 x 85

= 436305Nmm

Maximum bending momen :

M = MD = 436305Nmm

A

C D

B 120

290

RB

RA

5422 N 4435 N

 

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

commit to user

41

MomenPuntirEquivalent :

Te = Km x M Kt x T

= x x x = , x , x

= , x

= 9,89 x Nmm 9,89 x Nmm = x τ x d d³ = 112927,5 d ≈ 50 mm

untuk Equivalent bending momen ( Me)

Me = Km x M Kw x M Kt x T

x

= 930805Nmm

930805 Nmm= x σb x d d³ = 112927,5

d = 48 mm

darikedua diameter tersebutdiambil yang paling besar: d = 50 mm

™ Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa poros pada mesin dengan diameter 65 mm aman karena melebihi diameter yang diperlukan yaitu 50 mm. Namun sebaiknya diameter poros yang digunakan adalah 60 mm, tidak terlalu besar melebihi 50 mm.

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

commit to user

42

3.A B

C D

120 290

A

C

B D

A A A

C D

B

B

D C

B

C D

(a) Space Diagram

(e) B.M Diagram (d) NFD

(c) SFD

(b) Torsi Diagram 234x103 Nmm

436305 Nmm 401540 Nmm

4435N 5422N

5113 N 4724 N

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

commit to user

43

3.5 Menentukan Dimensi pasak

Pasakdigunakanuntukmenahangaya geser antara poros dengan rol maupun poros dengan gear. Bahanpasakterbuatdari ST 42, kekuatanbahandiketahuikekuatangesersebesar =40 N/mm2dankekuatantariksebesar

= 70 N/mm2.

1. Kekuatanijin pasak

- Tegangantarikmaksimumpasak

u = 70 N/mm2 max = y

= 40 N/mm2 - Tegangangesermaksimumpasak

max = max =

.

40 N/mm = 20 N/mm

2. Diameter poros diketahui 50 mm, dari tabel didapat w = 16 mm

t = 10mm

dan bila diketahui T = l x w x x

=

l x 16 x 42 x

=

16800 l N mm...(i) dan juga T = x x = x 42 x = 1,03 x N ...(ii) maka dari persamaan (i) dan (ii) didapat

l = , .

=

61, 31 mm

dan bila diketahui T = l x x x

=

l x x 70 x

=

87510 l N mm...(iii) maka dari persamaan (ii) dan (iii) didapat

l = , .

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

commit to user

44

maka dimensi pasak adalah w = 16 mm t = 10 mm l = 117,7 mm

3.5.1 Lubangpasak

Proses penggefrasisan untuk lubangpasakw = 16 mm, t = 10 mm, l = 117,7 mm dengan menggunakan 2 mata frais, diameter 5 mm dan 16 mm dua tahap. Bahan poros baja ST 34. Sebelum proses pengefraisan, terlebih dahulu pastikan matafrais tidak dalam keadaan rusak.

1. Waktu pengerjaan dengan mata frais 5 mm : Putaran (n) = 150 rpm.

Sr = 0,18 Kedalaman (l) = 10 mm. Waktu untuk sekali pengefraisan :

Tm =

n Sr l d . . 3 , 0 + = , . , .

= 0,167 menit

Pengefraisan dilakukan di 4 titik, sehingga waktu pengefraisan : = 4 x 0,167

= 0.668 menit Waktu setting = 5 menit

Waktu pengefraisan untuk mata frais 5 mm adalah 0.668 + 5 = 5.668menit. 2. Waktu pengefraisan 16 mm dengan mata frais28 mm :

Putaran (n) = 150 rpm. Sr = 0,18 Kedalaman(l) = 10 mm. Waktu untuk sekali pengefraisan :

Tm =

n Sr l d . . 3 , 0 + = , .

, . = 0,38 menit

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

commit to user

45

= 4 x 0,38 = 1.52 menit Waktu setting = 5 menit

Waktu pengerjaan untuk mata frais 5 mm adalah 1.52 + 5 = 6.52 menit. Waktu total pengerjaan untuk pengefraisan lubang pasak= 12,188 menit atau 13 menit

3.6Desain untuk rumah bearing

Untuk diameter bearing 40 mm, diameter bor 17 mm, lebar bearing 12 mm. Dengan no bearing 203 hasil ini didapat dari tabel bearing maka tebal rumah bearing adalah :

Diketahui

= 60 mm ( jarak antar baut) w = 946,5 N

( tegangan bending cast iron) = 15 N/ . .

. σ. l

. , .

. .

√ .

t = 21,75 mm

Untuk diameter bearing 50 mm, diameter bor 20 mm, lebar bearing 15 mm. Dengan nomor bearing 304 hasil ini didapat dari tabel bearing maka tebal rumah bearing adalah :

Diketahui

a =70 mm ( jarak antar baut) w = 1134 N

( tegangan bending cast iron) = 15 N/ . .

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

commit to user

46

. .

. . , t = 23 mm

™ Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa rumah bearing yang ada pada mesin adalah aman dengan tebal 25 mm.

3.7 Perhitungan Las

Pengelasan yang ada pada kontruksi alat ini terbagi menjadi 2 jenis, untuk bagian rangka adalah las sudut dan las V menggunakan las listrik. Perhitungan kekuatan las pada sambungan tepi padarangka dengan tebal plat 10 mm, panjang pengelasan 500 mm, sehingga untuk memperhitungkan kekuatan las ditentukan A dengan :

A = 10mm .sin 45 . 500 mm = 10mm .0,707 .500 mm = 3535 mm2

Elektroda yang digunakan E 6013.

E 60 = Kekuatan tarik terendah setelah dilaskan adalah 60.000 psi atau 420 N/mm2.

1 = Posisi pengelasan mendatar, vertical atas kepala dan horizontal

3 = Jenis listrik adalah DC poloaritas bolik (DC+) diameter elektroda 5 mm, arus 230 – 270 A, tegangan 27-29 V

Tegangan yang terjadi pada sambungan adalah :

Fmax = ,

= 1471,5 N

A

Fmax

=

σ

3535

5 , 1471 N

=

σ

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

commit to user

47

Tegangan tarik ijin las (σt)

σt = 0,5 . σ ijin

= 0,5 . 420 N/mm2 = 210 N/mm2

Karena σ pengelasan <σ ijin, maka pengelasan aman.

3.8 MenentukanKapasitasPenggilasanBatangSorghum. Kapsitaspenggilasan = keliling roll x jumlahputaran

= 2 π r x 40 Rpm = 2 π 0.105 x 40 Rpm = 26,376 m/menit

Kapasitas = kapasitaspenggilasan x beratsorghum x jumlahbatangsorghum = 26,3 x 0,125 kg/m x 10

= 65,94 Kg/menit x 60 = 3956 Kg/jam

Atau 4000 Kg/jam.

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

commit to user

48

BAB IV

PROSES PEMBUATAN ALAT

4.1 Pembuatan Mesin

Mesin ini dibuat atas kerjasama antara mahasiswa Teknik Universitas Sebelas Maret dengan bengkel mesin Universitas Sebelas Maret. Untuk menyelesaikannya dibutuhkan waktu 3 bulan dan untuk pengetesan mesin membutuhkan waktu 1 minggu.

4.1.1 BahanYang Digunakan :

a. Dua buah rol dengan diameter 200 mm dan sebuah rol dengan diameter 250 mm sebagai penggilas.

b. Besi plat dengan tebal 10mm sebagai tempat penghantar nira dan sorghum.

c. Besi profil U ukuran 150 x 38 x 38 mm sebagai rangka dan landasan. d. Kayu jati ukuran 150 mm x 200 mm sebagai landasan mesin.

e. Kuningan plat sebagai bantalan geser / metal. f. Bearing.

g. Baut M 14 dan M 12 sebagai pengunci bantalan. h. Besi diameter 60 mm dan 50 mm sebagai poros.

4.1.2 Alat Yang Dibutuhkan : a. Gergaji

b. Mesin bubut c. Mesin bor d. Mesin gerinda e. Mesin las f. Meteran

g. Siku / mistar baja h. Amplas

i. Cat/thinner j. Kapur k. kuas

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

commit to user

49

4.1.3 Peta Operasi Kerja :

Peta operasi kerja adalah Peta Kerja yang menggunakan urutan kerja dengan jalan membagi pekerjaan tersebut kedalam elemen-elemen operasi secara detail.

Peta Operasi Kerja Pembuatan Roda Gigi dan Roll

Poros Roda Gigi 1 & 2 Poros Rol 3, 4 & 5 Roda gigi

0-1 _0-1 0-1

0-2 0-2 0-2

1-1 1-2 1-3 1-2 1-1 1-1

Di ukur dengan sket match Operasi Bubut Pemeriksaan ukuran 0-3 0-4 0-3 0-4 0-3 0-5 Di ukur dengan sket match Operasi bubut Pemeriksaan ukuran Pembuatan cetakan Pemeriksaan

ukuran Operasi

pengecoran Di ukur dengan sket match Operasi bubut Pemeriksaan dengan sket match Operasi bubut Pemeriksaan ukuran Pemeriksaan ukuran Pemeriksaan ukuran Operasi mesin bor Pemeriksaan ukuran 0-4 Operasi mesin gerinda Pemeriksaan ukuran 1-2 Dirakit 0-5 Proses Perlakuan panas

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

commit to user

50

Resume

Langkah Kerja Pembuatan Poros Roda Gigi 1 & 2 :

- Operasi 1 : Proses pengukuran dengan sket match poros yang akan Dibubut, menandainya sesuai dengan ukuran

masing-masing poros.

- Operasi 2 : Proses pembubutan pada ujung kanan sepanjang 300 mm dari diameter 70 mm menjadi diameter 65 mm.

- Pemeriksaan 1 : Diperiksa ukurannya.

- Operasi 3 : Mengukur dengan menggunakan sket match.

- Operasi 4 : Dilakukan proses pembubutan pada ujung kiri sepanjang 250 mm dari diameter 70 mm menjadi diameter 65 mm.

- Pemeriksaan 2 : Diperiksa ukurannya.

- Operasi 5 : Proses pengefraisan sepanjang 50 mm dengan kedalaman 7mm.

- Pemeriksaan 3 : Diperiksa ukurannya.

Poses pengerjaan :

Bahan cast iron grade 15 Ø70 panjang 555 mm

1. Mengambil bahan dan perlengkapan mesin bubut. 2. Mengecek ukuran bahan dan alat bantu yang diperlukan. 3. Mempersiapkan mesin bubut dan perlengkapan yang lainya. 4. Menyeting pahat dan putaran mesin bubut.

5. Menyekam benda kerja sepanjang 180 mm. 6. Membubut rata permukaan ujung benda kerja.

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

commit to user

51

7. Membubut memanjang benda kerja dari Ø70 mm menjadiØ 65 mm sepanjang 500 mm.

8. Membalik benda kerja.

9. Menyekam benda kerja sepanjang 220 mm.

10. Memfacing benda kerja sampai benda kerja berukuran panjang 550 mm. 11. Membubut memanjang benda kerja dari Ø70 mm menjadiØ65 mm

sepanjang250 mm .

12. Menganti pahat rata dengan pahat alur.

13. Membubut alur benda kerja dengan posisi pahat alur 50 mm dari ujung benda kerja sedalam 9,5 mm.

14. Mengganti pahat alur dengan pahat rata. 15. Melepas benda kerja.

Poses pengerjaan :

Bahan cast iron grade 15 Ø 70 panjang 310 mm

1. Mengambil bahan dan perlengkapan mesin bubut. 2. Mengecek ukuran, bahan dan alat bantu yang diperlukan. 3. Mempersiapkan mesin bubut dan perlengkapan yang lainya. 4. Menyeting pahat dan putaran mesin bubut.

5. Menyekam benda kerja sepanjang 100 mm. 6. Membubut rata permukaan ujung benda kerja.

7. Membubut memanjang benda kerja dari Ø70 mm menjadi Ø 65 mm sepanjang 150 mm.

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

commit to user

52

9. Menyekam benda kerja sepanjang100 mm.

10. Memfacing benda kerja sampai benda kerja berukuran panjang 300 mm. 11. Membubut memanjang benda kerja dari Ø70 mm menjadi Ø65 mm

sepanjang 160 mm .

12. Mengganti pahat rata dengan pahat alur.

13. Membubut alur benda kerja dengan posisi pahat alur 50 mm dari ujung benda kerja sepanjang 78 mm sedalam 9,5 mm.

14. Mengganti pahat alur dengan pahat rata. 15. Melepas benda kerja.

Langkah Kerja Pembuatan Roda Gigi :

- Operasi 1 : Proses pengukuran dengan sket match dan meteran untuk roda gigi yang akan dibuat.

- Operasi 2 : Proses pembuatan cetakan negative sesuai dengan ukuran masing-masing roda gigi yang akan dibuat.

- Pemeriksaan 1 : Diperiksa ukurannya.

- Operasi 3 : Proses pengecoran dan pembentukan roda gigi.

- Operasi 4 : Proses penghalusan setelah proses pengecoran.

- Operasi 5 : Proses perlakuan panas, dengan penambahan kadar carbon untuk meningkatkan tingkat kekerasannya.

commit to user

3. Rangka.

Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan rangka adalah : a. Mengecat rangka untuk menghindari karat dan keropos.

b. Membersihkan rangka setelah digunakan untuk menggilas tebu. c. Memeriksa sambungan las pada rangka secara berkala.

4. Bantalan.

Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan bantalan : a. Melumasi bantalan dengan grease.

b. Dalam penggunaan, apabila perputaran poros dan rol terasa berat dan suaranya agak kasar maka harus dicek keadaan bantalannya masih dalam keadaan baik atau tidak.

5. Puli dan sabuk.

Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan puli dan sabuk : a. Memeriksa sabuk sebelum digunakan untuk memeras batang sorghum. b. Setelah selesai digunakan, membersihkan puli dan sabuk dari kotoran dan

debu. 6. Diesel.

Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan diesel : a. Mengecek selalu kondisi air pendingin pada mesin diesel.

b. Mengecek putaran mesin diesel apakah stabil atau tidaknya, bila tidak segera melakukan pengecekan mesin diesel secara menyeluruh.

commit to user

4.3 Analisa Biaya Komponen Mesin

Tabel 4.1 a.Biaya Komponen Mesin.

No Jenis Komponen Jumlah

Harga satuan (Rp.)

Harga (Rp.)

1 Gear Ø 20, l = 15 cm 3 @30 kg 20.000 / kg 1.800.000 2 Gear Ø 10, l = 10 cm 2 @40 kg 20.000 / kg 1.600.000 3 Pulley Ø 100, l = 15 cm 1 @100 kg 20.000 / kg 2.000.000 4 Gear Ø 80, l = 15 cm 1 @120 kg 20.000 / kg 2.400.000 5 Gear Ø 60, l = 15 cm 1 @ 80 kg 20.000 / kg 1.600.000 6 Roller Ø 20, p = 35 cm 2 @60 kg 20.000 / kg 2.400.000 7 Roller Ø 22, l = 15 cm 1 @80 kg 20.000 / kg 1.600.000 8 Poros penggerak roda gigi 2 @20 kg 20.000 / kg 800.000 9 Poros roller 3 @ 15 kg 20.000 / kg 900.000 10 Pasak p=15x1x1 cm 10@22.000 220.000 11 Baut Ø 26 mm

Baut besar untuk dudukan

8 @10.000 80.000

12 Baut Ø 26 mm Baut pengunci roller

4 @15.000 60.000

13 Plat U p= 10x6x1cm 10m @70.000 700.000 14 Baut Ø 22 mm

Baut pengunci roda gigi

8 @10.000 80.000

15 Baut Ø 24 mm

Baut penyetel horisontal

2 @15.000 30.000

16 Bearing roller Ø 40 mm 6@80.000 480.000 17 Bearing gear Ø 50 mm 2 @110.000 220.000

18 Bantalan jati 1.000.000

19 Beaya Transport mesin dari kudus

750.000

20 Beaya lain-lain 250.000

commit to user

b.Honor Teknisi.

No Nama Anggaran Waktu Biaya (Rp)

Total (Rp) 1 Honor Teknisi pembuatan 3

buah roller (1 orang ) 1 bulan 600.000 600.000 2 Honor Teknisi pembuatan 5

buah roda gigi pinion (1orang )

2

minggu 600.000 600.000 3 Honor Teknisi pembuatan 2

buah roda gigi besar (1 orang )

2

minggu 500.000 500.000 4 Honor Teknisi pembuatan 1

buah pulley (1 orang )

2

minggu 300.000 300.000 5 Honor Teknisi pembuatan 3

buah mantel roller (1 orang )

3

minggu 1.200.000 1.200.000

Total 3.200.000

Biaya total pembuatan mesin pemeras batang sorghum.

Biaya teknisi Rp. 3.200.000,00 Biaya komponen mesin Rp. 18.980.000,00 +

commit to user

60

BAB V

PENUTUP

5.1 Kesimpulan

Dari hasil pembuatan Rancang Bangun Sistem Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum ini dapat disimpulkan sebagai berikut :

1. Mesin pemeras batang sorghum ini bekerja dengan menggunakan penggerak diesel dengan daya 24 HP dan putaran 1420 Rpm.

2. Mesin pemeras batang sorghum ini memiliki kapasitas 4000 kg/jam.

3. Total biaya untuk membuat Mesin Pemeras Batang Sorghum sebesar

Rp.22.180.000,-4. Mesin pemeras batang sorghum ini memiliki tiga buah roller dengan putaran 40 Rpm.

5. Mesin pemeras batang sorghum ini memiliki tiga tingkatan sistem transmisi dengan tiga buah poros penyangga.

commit to user

5.2 Saran

1. Dalam penulisan laporan Tugas Akhir ini masih banyak kekurangan oleh karena itu :

a. Sebaiknya dalam penulisan Laporan harus dirancang dengan matang tanpa buru-buru.

b. Sebaiknya dalam penulisan maupun menggambar teknik harus memiliki buku panduan sehingga gambar sesuai standar ISO.

c. Dalam pengerjaan alat maupun laporan sebaiknya lebih sering konsultasi dengan dosen pembimbing maupun orang yang ahli dalam bidangnya.

commit to user

DAFTAR PUSTAKA

J. E. Shigley dan Larry D. M, 1995, “Perancanaan Teknik Mesin”, jilid II, Edisi keempat, Erlangga.Jakarta.

Jutz H dan Scharkus E, 1996, “ Westerman Table for The Metal Trade” New Delhi: Weley Eastern Limited.

Khurmi, R.S. & Gupta, J.K. 2002. Machine Design.S. CHad & Company LTD. Ram Nagar-New Delhi.

Popov, E.P. 1996. Mekanika Teknik (Machine of Material). Erlangga. Jakarta. Sato T dan N. Sugiarto H, 1994, “Menggambar Mesin Menurut Standart Iso”, PT.

Pradya Paramita, jakarta.

Sularso dan Suga, K. 1987, Dasar dan PemilihanElemenMesin, Cetakankeenam, PradnyaParamitha. Jakarta.