Uji Diameter Puli Pada Alat Pembuat Bubur Kertas
TINJAUAN PUSTAKA
Kertas
Kertas adalah suatu bahan yang disusun terutama oleh serat-serat sellulose
yaitu tanaman, mineral, bulu binatang, serat sintesis.Umumnya proses pembuatan
kertas terdiri dari 2 bagian kelompok besar yaitu proses pembuatan pulp dan
proses pembuatan kertas board. Proses pembuatan pulp yang melalui 2 tahap
proses yaitu proses mekanis dan kimia (Soekartawi, 1989).
Bahan baku utama untuk produksi kertas dan kertas board ialah pulp.
Dalam proses pembuatannya serat yang berasal dari pulp dan kertas bekas dibantu
dengan bahan pengisi dan zat warna dengan perbandingan tertentu tergantung
pada jenis kertas yang akan diproduksi. Di negara-negara maju ada
kecenderungan untuk meningkatkan pemakaian kertas bekas (waste paper),hal ini
tercermin dalam hal-hal berikut :
menurunnya persentase pemakaian/konsumsi kertas koran(dimana pembuatan
kertas koran sedikit memakai kertas bekas).
pemakaian pulp cenderung menurun per unit produksi kertas.
(Departemen Perindustrian, 1982).
Pulp
Pulp adalah hasil pemisahan serat dari bahan baku berserat. Pulp dapat
dibuat dari bahan kayu.,non kayu,dan kertas bekas (waste paper). Pulp merupakan
bubur kayu sebagai bahan dasar dalam pembuatan kertas. Bahan baku pulp
biasanya mengandung tiga komponen utama, yaitu : selulosa, hemiselulosa, dan
lignin. Proses pembuatan pulp dipengaruhi oleh kondisi proses anatara lain :
1. Konsentrasi larutan pemasak
Dengan konsentrasi larutan pemasak yang makin besar, maka jumlah
larutan pemasak yang bereaksi dengan lignin semakin banyak. Akan tetapi
4
Universitas Sumatera Utara
5
,pemakaian larutan pemasak yang berlebihan tidak terlalu baik karena akan
menyebabkan selulosa terdegradasi.
2. Suhu
Dengan meningkatnya suhu, maka akan meningkatkan laju delignifikasi
(penghilangan lignin). Namun, jika suhu diatas 160°C menyebabkan terjadinya
degradasi selulosa.
3. Waktu pemasakan
Dengan semakin lamanya waktu pemasakan akan menyebabkan reaksi
hidrolisis lignin makin meningkat. Namun, waktu pemasakan yang terlalu lama
akan menyebabkan selulosa terhidrolisis, sehingga hal ini akan menurunkan
kualitas pulp. Waktu pemasakan yang dilakukan sebelum 1 jam pulp belum
terbentuk, waktu pemasakan di atas 5 jam selulosa akan terdegradasi.
4. Ukuran bahan baku
Ukuran bahan baku yang berbeda menyebabkan luas kontak antar bahan
baku dengan larutan pemasak berbeda. Semakin kecil ukuran bahan baku akan
menyebabkan luas kontak antara bahan baku dengan larutan pemasak semakin
luas,sehingga reaksi lebih baik.
5. Kecepatan pengadukan
Pengadukan berfungsi untuk memperbesar tumbukan antara zat-zat yang
bereaksi sehingga reaksi dapat berlangsung dengan baik.
(Wibisono, dkk., 2011).
Jenis dan Karakteristik Kertas
Jenis
cetakan
tidak
menggunakan
mesin
handpress
melainkan
menggunakan screen. Meskipun ciri ciri alat pencetaknya berbeda, hasil kedua
Universitas Sumatera Utara
6
cetakan mesin sama. Ada beberapa jenis kertas yang dipakai untuk usaha
percetakan tangan. Yaitu buffalo (ada yang tebal dan tipis atau disebut dengan
kertas litax), orien (tebal dan tipis), HVS, BC, BC buffalo, hammer, undangan
merah, kertas jeruk dan sebagainya. Harga-harga tiap jenis kertas berbeda-beda
(Karyadi, 2000).
Kualitas suatu produk kertas merupakan suatu hal yang terukur. Kualitas
ini dilihat dari karakteristiknya berdasarkan kegunaan kertas itu sendiri. Di antara
karakteristik-karakteristik itu adalah :
1. Kekuatan tinggi (Bonding strength) : Daya ikat serat dalam lembaran kertas.
Kertas dengan daya ikat yang baik tidak akan mudah rusak di saat proses
pencetakan.
2. Kekuatan patah (Burst Strength) : Ukuran tentang kekuatan selembar kertas
untuk dapat menahan suatu tekanan.
3. Kecerahan (Brightness) : Sifat pemantulan cahaya yang dimiliki kertas atau
pulp. Pengukuran brightness dilakukan dengan kertas dan pulp dengan standard
referensi (dalam skala 1 samapai 100 yang mewakili pemantulan sinar
magnesium oksida).
4. Tidak tembus cahaya (Opacity) : Suatu derajat nilai yang didasarkan seberapa
besar seseorang tidak bisa melihat menembus selembar kertas. Besarnya diukur
dengan banyaknya cahaya yang tertinggal saat melewati kertas.
5. Indeks sobek (Tear) : Indikator panjang serat dan keseragaman serat dalam
selembar kertas. Tear dihitung dengan satu tes yang mengukur besarnya tenaga
yang dibutuhkan untuk dapat merobek kertas itu saat pertama kali.
6. Kekuatan tarik (Tensile strength) : Didefinisikan sebagai besarnya
gayamaksimum yang dibutuhkan untuk memutuskan kertas dengan arah
horizontal.
Universitas Sumatera Utara
7
(Firmansyah, 2007).
Motor Listrik
Motor listrik adalah alat untuk mengubah energi listrik menjadi energi
mekanik. Alat yang berfungsi sebaliknya, mengubah energi mekanik menjadi
energi listrik disebut generator atau dinamo. Motor listrik sering digunakan
sebagai tenaga penggerak dibandingkan dengan jenis tenaga-tenaga yang lain
karena :
1. Dapat disesuaikan,motor listrik dapat digunakan dihampir setiap lokasi
termasuk di dalam air.
2. Otomatis, motor listrik dengan mudah dikontrol dengan alat otomatis.
3. Rapi, sebuah unit kecil memperkembangkan sejumlah kekuatan besar secara
bersama-sama.
4. Ekonomis dan efesien, motor listrik mempunyai efisiensi hingga 95 ％.
5. Perawatan mudah, jika melindungi dari debu atau kotoran, motor listrik hanya
membutuhkan sedikit perawatan.
6.Tenang, motor listrik secara umum lebih tenang dari pada mesin yang
dijalankan.
7. Aman, apabila dipasang dengan tepat, dipelihara, dan digunakan, motor listrik
sangat aman untuk dioperasikan.
8. Mudah
dioperasikan,
tidak
membutuhkan
banyak
pelatihan
untuk
mengoperasikan motor listrik.
(Cooper, 1992).
Di lain pihak motor listrik mempunyai kekurangan sebagai berikut :
1. Motor listrik membutuhkan sumber daya, kabelnya harus dapat dihubungkan
dengan stop kontak, dengan demikian tempat penggunaanya sangat terbatas
panjang kabel.
Universitas Sumatera Utara
8
2. Kalau dipergunakan baterai sebagai sumber daya, maka beratnya akan menjadi
besar.
3. Secara umum biaya listrik lebih tinggi daripada harga bahan bakar minyak
(Soenarto dan Furuhama, 2002).
Sabuk-V
Sabuk-V terbuat dari karet dan mempunyai penampang trapesium.
Tenunan teteron atau semacamnya dipergunakan sebagai inti sabuk untuk
membawa tarikan yang besar. Sabuk-V dibelitkan di keliling alur puli yang
berbentuk V pula. Bagian sabuk yang sedang membelit pada puli ini mengalami
lengkungan sehingga lebar bagian dalamnya akan bertambah besar. Gaya gesekan
juga akan bertambah karena pengaruh bentuk baji, yang akan menghasilkan
transmisi daya yang besar pada tegangan yang relatif rendah. Hal ini merupakan
keunggulan sabuk-V dibandingkan dengan sabuk rata. (Sularso dan Suga, 2004).
Mata Pisau
Mata pisau berfungsi untuk mencacah bahan menjadi potongan-potongan
kecil. Pemotongan yang baik harus menggunakan mata pisau yang tajam. Hal ini
dapat mempercepat pemotongan bahan dan membutuhkan tenaga yang lebih kecil.
Desain rangkaian mata pisau pemotong memungkinkan mesin pemotong
mampu mengolah jenis bahan yang lunak maupun bahan yang keras. Pada mesin
konvensional, yang memiliki rangkaian pararel, biasanya kerap macet jika
bahandimasukkan sekaligus. Rangkaian mata pisau terbuat dari baja tahan aus
yang kokoh. Disain rangkaian pisau sengaja dibuat berjejer secara spiral, tidak
Universitas Sumatera Utara
9
pararel, agar gerakannya luas dan daya potongnya kuat(Pratomo dan Irwanto,
1983).
Bantalan
Bantalan adalah elemen mesin yang menumpu poros berbeban, sehingga
putaran atau gerakan bolak-baliknya dapat berlangsung secara halus, aman, dan
panjang umur. Bantalan harus cukup kokoh untuk memungkinkan poros serta
elemen mesin lainnya bekerja dengan baik. Jika bantalan tidak berfungsi dengan
baik maka prestasi seluruh sistem akan menurun atau tak dapat bekerja secara
semestinya. Jadi bantalan dalam permesinan dapat disamakan perananya dengan
fondasi pada gedung (Sularso dan Suga, 2004).
Poros
Poros merupakan salah satu bagian yang terpenting dari setiap
mesin.Hampir semua mesin meneruskan tenaga bersama-sama dengan putaran
utama dalam transmisi seperti itu dipegang oleh poros. Poros untuk meneruskan
daya diklasifikasikan menjadi poros transmisi (line shaft), spindle (spindle),
gandar (axle), poros (shaft) dan poros luwes (Achmad, 2006).
Hal-hal yang perlu diperhatikan di dalam merencanakan sebuah poros
adalah :
1. Kekuatan poros
Suatu poros dapat mengalami beban puntir atau lentur atau gabungan
antara puntir dan lentur. Juga ada poros yang mendapat beban tarik atau tekan.
Kelelahan, tumbukan atau pengaruh konsentrasi tegangan bila diameter poros
diperkecil (poros bertangga) atau bila poros mempunyai alur pasak, harus
diperhatikan. Sebuah poros harus direncanakan hingga cukup kuat untuk menahan
beban-beban di atasnya.
Universitas Sumatera Utara
10
2. Kekakuan poros
Meskipun sebuah poros mempunyai kekuatan cukup tetapi jika lenturan
atau defleksi puntirnya terlalu besar akan mengakibatkan ketidaktelitian (pada
mesin perkakas) atau getaran dan suara. Karena itu, disamping kekuatan poros,
kekakuannya juga harus diperhatikan dan disesuaikan dengan macam mesin yang
akan dilayani poros tersebut.
3. Putaran kritis
Bila putaran suatu mesin dinaikkan maka pada suatu harga putaran tertentu
dapat terjadi getaran yangb luar biasa besarnya. Putaran ini disebut putaran kritis.
Hal ini dapat mengakibatkan kerusakan pada poros dan bagian-bagian lainnya.
Poros harus direncanakan hingga putaran kerjanya lebih rendah dari putaran
kritisnya.
4. Korosi
Bahan-bahan poros yang terancam kavitasi, poros-poros mesin yang
berhenti lama, dan poros propeler dan pompa yang kontak dengan fluida yang
korosif sampai batas-batas tertentu dapat dilakukan perlindungan terhadap korosi.
5. Bahan poros
Poros untuk mesin biasanya dibuat dari baja batang.
(Sularso dan Suga, 2004).
Pulley
Pulley berfungsi untuk memindahkan daya dan putaran yang dihasilkan
dari motor yang selanjutnya diteruskan lagi ke v-belt dan akan memutar poros.
Puli dibuat dari besi cor atau dari baja. Pulley kayu tidak banyak lagi dijumpai.
Universitas Sumatera Utara
11
Untuk konstruksi ringan diterapkan pulley dari paduan aluminium (Stolk dan
Kross, 1981).
Bahan baku yang digunakan dalam pembuatan pulley V ini adalah besi
tuang kelabu. Alasan menggunakan besi tuang kelabu adalah tahan panas, tahan
korosi, mampu meredam getaran, mudah didapat dan murah harganya. Pola dibuat
pola pejal belahan dengan bahan dari kayu mahoni. Dan untuk pembuatan cetakan
menggunakan pasir silica dan waterglass sebagai pengikat dengan proses CO2.
Sedangkan proses peleburan menggunakan dapur kupola. Dalam proses
pengecoran akan terjadi perubahan bentuk akibat dari proses pembekuan logam
cair. Hal ini dapat diatasi dengan penambahan penyusutan dan penambahan
permesinan, sehingga didapatkan bentuk dimensi yang sesuai dengan yang kita
inginkan dan tecapai produk yang berkualitas (Malik, 2002).
Menurut Daryanto (1994), ada beberapa jenis tipe pulley yang digunakan
untuk sabuk penggerak yaitu:
1. Pulley datar, pulley ini kebanyakan dibuat dari besi tuang dan juga dari baja
dengan bentuk yang bervariasi.
2. Pulley mahkota, pulley ini lebih efektif dari pulley datar karena sabuknya
sedikit menyudut sehingga untuk slip relatif sukar, dan derajat ketirusannya
bermacam-macam menurut kegunaannya.
3. Tipe lain, pulley ini harus mempunyai kisar celah yang sama dengan kisar urat
pada sabuk penggeraknya.
Pemasangan pulley antara lain dapat dilakukan dengan cara:
1. Horizontal, pemasangan pulley dapat dilakukan dengan cara mendatar dimana
pasangan pulley terletak pada sumbu mendatar.
Universitas Sumatera Utara
12
2. Vertikal, pemasangan pulley dilakukan tegak dimana letak pasangan pulley
adalah pada sumbu vertikal. Pada pemasangan ini akan terjadi getaran pada
bagian mekanisme serta penurunan umur sabuk
(Mabie and Overirick, 1967).
Besi
Bijih besi merupakan bahan baku dalam pembuatan besi yang dapat
berupa senyawa oksida, karbonat dan sulfida serta tercampur dengan unsur lain
misalnya silikon. Bahan dasar besi mentah ialah bijih besi yang jumlah persentase
besinya haruslah sebesar mungkin. Besinya merupakan besi oksida atau besi
karbonat yang dinamakan batu besi spat. Biji besi terdiri atas oksigen dan
atombesi yang berikatan bersama dalam molekul. Besi sendiri biasanya
didapatkan
dalam
bentuk
magnetit
(Fe3O4),
hematit
(Fe2O3),
goethit,
limonitatausiderit. Bijih besi biasanya kaya akan besi oksida dan beragam dalam
hal warna, dari kelabu tua, kuning muda, ungu tua, hingga merah karat. Saat ini,
cadangan biji besi nampak banyak, namun seiring dengan bertambahnya
penggunaan besi secara eksponensial berkelanjutan, cadangan ini mulai
berkurang, karena jumlahnya tetap (Amanto dan Daryanto, 1999).
Stainless Steel
Baja tahan karat (stainless steel) mempunyai seratus lebih jenis yang
berbeda-beda. Akan tetapi, seluruh baja itu mempunyai satu sifat karena
kandungan kromium yang membuatnya tahan terhadap karat. Baja tahan karat
dapat dibagi ke dalam tiga kelompok dasar, yakni :
a. Baja Tahan Karat Ferit
Universitas Sumatera Utara
13
b. Baja ini mengandung unsur karbon yang rendah (sekitar 0,04 % C) dan
sebagian besar dilarutkan dalam besi. Sementara itu, unsur lainnya yaitu
kromium sekitar 13 % - 20 % dan tambahan kromium tergantung pada tingkat
ketahanan karat yang diperlukan.
c. Baja Tahan Karat Austenit
Baja tahan karat austenit mengandung nikel dan kromium yang amat tinggi,
nikel akan membuat temperatur transformasinya rendah, sedangkan kromium
akan membuat kecepatan pendinginan kritisnya rendah.
d. Baja Tahan Karat Martensit
Baja tahan karat martensit mengandung sejumlah besar unsur karbon. Baja
yang mengandung 0,1 % C, 13 % Cr, dan 0,5 % Mn ini dapat didinginkan
untuk memperbaiki kekuatannya, tetapi tidak menambah kekerasan.
(Amanto dan Daryanto, 1999).
Mekanisme Pembuatan Alat
Dalam pekerjaan bengkel alat dan mesin, benda kerja yang akan dijadikan
dalam bentuk tertentu sehingga menjadi barang siap pakai dalam kehidupan
sehari-hari, maka dilakukan proses pengerjaan dengan mesin-mesin perkakas,
antara lain mesin bubut, mesin bor, mesin gergaji, mesin frais, mesin skrap, mesin
asah, mesin gerinda, dan mesin yang lainnya (Daryanto,1993).
Kekuatan, keawetan, dan pelayanan yang diberikan peralatan usaha tani
bergantung terutama pada macam dan kualitas bahan yang digunakan untuk
pembuatannya. Dalam pembuatannya terdapat kecenderungan kontruksi peralatan
untuk meniadakan sebanyak mungkin baja tuangan dan mengganti dengan baja
tekan atau baja cetak. Bilamana hal ini dilakukan dapat menekan biaya membuat
Universitas Sumatera Utara
14
mesin dalam jumlah besar. Keberhasilan atau kegagalan
alat sering sekali
tergantung pada bahan yang dipakai untuk pembuatannya. Bahan yang digunakan
untuk pembuatan peralatan usaha tani dapat diklasifikasikan dalam logam dan non
logam (Smith dan Wilkes, 1990).
Kapasitas Kerja Alat dan Mesin
Kapasitas kerja suatu alat atau mesin didefinisikan sebagai kemampuan
alat dan mesin dalam menghasilkan suatu produk (contoh : Ha, Kg, It) persatuan
waktu (jam). Dari satuan kapasitas kerja dapat dikonversikan menjadi satuan
produk per kW per jam, bila alat atau mesin itu menggunakan daya penggerak
motor. Jadi satuan kapasitas kerja: Ha.jam/kW, Kg.jam/kW, Lt.jam/kW (Daywin,
dkk., 2008).
Universitas Sumatera Utara
Kertas
Kertas adalah suatu bahan yang disusun terutama oleh serat-serat sellulose
yaitu tanaman, mineral, bulu binatang, serat sintesis.Umumnya proses pembuatan
kertas terdiri dari 2 bagian kelompok besar yaitu proses pembuatan pulp dan
proses pembuatan kertas board. Proses pembuatan pulp yang melalui 2 tahap
proses yaitu proses mekanis dan kimia (Soekartawi, 1989).
Bahan baku utama untuk produksi kertas dan kertas board ialah pulp.
Dalam proses pembuatannya serat yang berasal dari pulp dan kertas bekas dibantu
dengan bahan pengisi dan zat warna dengan perbandingan tertentu tergantung
pada jenis kertas yang akan diproduksi. Di negara-negara maju ada
kecenderungan untuk meningkatkan pemakaian kertas bekas (waste paper),hal ini
tercermin dalam hal-hal berikut :
menurunnya persentase pemakaian/konsumsi kertas koran(dimana pembuatan
kertas koran sedikit memakai kertas bekas).
pemakaian pulp cenderung menurun per unit produksi kertas.
(Departemen Perindustrian, 1982).
Pulp
Pulp adalah hasil pemisahan serat dari bahan baku berserat. Pulp dapat
dibuat dari bahan kayu.,non kayu,dan kertas bekas (waste paper). Pulp merupakan
bubur kayu sebagai bahan dasar dalam pembuatan kertas. Bahan baku pulp
biasanya mengandung tiga komponen utama, yaitu : selulosa, hemiselulosa, dan
lignin. Proses pembuatan pulp dipengaruhi oleh kondisi proses anatara lain :
1. Konsentrasi larutan pemasak
Dengan konsentrasi larutan pemasak yang makin besar, maka jumlah
larutan pemasak yang bereaksi dengan lignin semakin banyak. Akan tetapi
4
Universitas Sumatera Utara
5
,pemakaian larutan pemasak yang berlebihan tidak terlalu baik karena akan
menyebabkan selulosa terdegradasi.
2. Suhu
Dengan meningkatnya suhu, maka akan meningkatkan laju delignifikasi
(penghilangan lignin). Namun, jika suhu diatas 160°C menyebabkan terjadinya
degradasi selulosa.
3. Waktu pemasakan
Dengan semakin lamanya waktu pemasakan akan menyebabkan reaksi
hidrolisis lignin makin meningkat. Namun, waktu pemasakan yang terlalu lama
akan menyebabkan selulosa terhidrolisis, sehingga hal ini akan menurunkan
kualitas pulp. Waktu pemasakan yang dilakukan sebelum 1 jam pulp belum
terbentuk, waktu pemasakan di atas 5 jam selulosa akan terdegradasi.
4. Ukuran bahan baku
Ukuran bahan baku yang berbeda menyebabkan luas kontak antar bahan
baku dengan larutan pemasak berbeda. Semakin kecil ukuran bahan baku akan
menyebabkan luas kontak antara bahan baku dengan larutan pemasak semakin
luas,sehingga reaksi lebih baik.
5. Kecepatan pengadukan
Pengadukan berfungsi untuk memperbesar tumbukan antara zat-zat yang
bereaksi sehingga reaksi dapat berlangsung dengan baik.
(Wibisono, dkk., 2011).
Jenis dan Karakteristik Kertas
Jenis
cetakan
tidak
menggunakan
mesin
handpress
melainkan
menggunakan screen. Meskipun ciri ciri alat pencetaknya berbeda, hasil kedua
Universitas Sumatera Utara
6
cetakan mesin sama. Ada beberapa jenis kertas yang dipakai untuk usaha
percetakan tangan. Yaitu buffalo (ada yang tebal dan tipis atau disebut dengan
kertas litax), orien (tebal dan tipis), HVS, BC, BC buffalo, hammer, undangan
merah, kertas jeruk dan sebagainya. Harga-harga tiap jenis kertas berbeda-beda
(Karyadi, 2000).
Kualitas suatu produk kertas merupakan suatu hal yang terukur. Kualitas
ini dilihat dari karakteristiknya berdasarkan kegunaan kertas itu sendiri. Di antara
karakteristik-karakteristik itu adalah :
1. Kekuatan tinggi (Bonding strength) : Daya ikat serat dalam lembaran kertas.
Kertas dengan daya ikat yang baik tidak akan mudah rusak di saat proses
pencetakan.
2. Kekuatan patah (Burst Strength) : Ukuran tentang kekuatan selembar kertas
untuk dapat menahan suatu tekanan.
3. Kecerahan (Brightness) : Sifat pemantulan cahaya yang dimiliki kertas atau
pulp. Pengukuran brightness dilakukan dengan kertas dan pulp dengan standard
referensi (dalam skala 1 samapai 100 yang mewakili pemantulan sinar
magnesium oksida).
4. Tidak tembus cahaya (Opacity) : Suatu derajat nilai yang didasarkan seberapa
besar seseorang tidak bisa melihat menembus selembar kertas. Besarnya diukur
dengan banyaknya cahaya yang tertinggal saat melewati kertas.
5. Indeks sobek (Tear) : Indikator panjang serat dan keseragaman serat dalam
selembar kertas. Tear dihitung dengan satu tes yang mengukur besarnya tenaga
yang dibutuhkan untuk dapat merobek kertas itu saat pertama kali.
6. Kekuatan tarik (Tensile strength) : Didefinisikan sebagai besarnya
gayamaksimum yang dibutuhkan untuk memutuskan kertas dengan arah
horizontal.
Universitas Sumatera Utara
7
(Firmansyah, 2007).
Motor Listrik
Motor listrik adalah alat untuk mengubah energi listrik menjadi energi
mekanik. Alat yang berfungsi sebaliknya, mengubah energi mekanik menjadi
energi listrik disebut generator atau dinamo. Motor listrik sering digunakan
sebagai tenaga penggerak dibandingkan dengan jenis tenaga-tenaga yang lain
karena :
1. Dapat disesuaikan,motor listrik dapat digunakan dihampir setiap lokasi
termasuk di dalam air.
2. Otomatis, motor listrik dengan mudah dikontrol dengan alat otomatis.
3. Rapi, sebuah unit kecil memperkembangkan sejumlah kekuatan besar secara
bersama-sama.
4. Ekonomis dan efesien, motor listrik mempunyai efisiensi hingga 95 ％.
5. Perawatan mudah, jika melindungi dari debu atau kotoran, motor listrik hanya
membutuhkan sedikit perawatan.
6.Tenang, motor listrik secara umum lebih tenang dari pada mesin yang
dijalankan.
7. Aman, apabila dipasang dengan tepat, dipelihara, dan digunakan, motor listrik
sangat aman untuk dioperasikan.
8. Mudah
dioperasikan,
tidak
membutuhkan
banyak
pelatihan
untuk
mengoperasikan motor listrik.
(Cooper, 1992).
Di lain pihak motor listrik mempunyai kekurangan sebagai berikut :
1. Motor listrik membutuhkan sumber daya, kabelnya harus dapat dihubungkan
dengan stop kontak, dengan demikian tempat penggunaanya sangat terbatas
panjang kabel.
Universitas Sumatera Utara
8
2. Kalau dipergunakan baterai sebagai sumber daya, maka beratnya akan menjadi
besar.
3. Secara umum biaya listrik lebih tinggi daripada harga bahan bakar minyak
(Soenarto dan Furuhama, 2002).
Sabuk-V
Sabuk-V terbuat dari karet dan mempunyai penampang trapesium.
Tenunan teteron atau semacamnya dipergunakan sebagai inti sabuk untuk
membawa tarikan yang besar. Sabuk-V dibelitkan di keliling alur puli yang
berbentuk V pula. Bagian sabuk yang sedang membelit pada puli ini mengalami
lengkungan sehingga lebar bagian dalamnya akan bertambah besar. Gaya gesekan
juga akan bertambah karena pengaruh bentuk baji, yang akan menghasilkan
transmisi daya yang besar pada tegangan yang relatif rendah. Hal ini merupakan
keunggulan sabuk-V dibandingkan dengan sabuk rata. (Sularso dan Suga, 2004).
Mata Pisau
Mata pisau berfungsi untuk mencacah bahan menjadi potongan-potongan
kecil. Pemotongan yang baik harus menggunakan mata pisau yang tajam. Hal ini
dapat mempercepat pemotongan bahan dan membutuhkan tenaga yang lebih kecil.
Desain rangkaian mata pisau pemotong memungkinkan mesin pemotong
mampu mengolah jenis bahan yang lunak maupun bahan yang keras. Pada mesin
konvensional, yang memiliki rangkaian pararel, biasanya kerap macet jika
bahandimasukkan sekaligus. Rangkaian mata pisau terbuat dari baja tahan aus
yang kokoh. Disain rangkaian pisau sengaja dibuat berjejer secara spiral, tidak
Universitas Sumatera Utara
9
pararel, agar gerakannya luas dan daya potongnya kuat(Pratomo dan Irwanto,
1983).
Bantalan
Bantalan adalah elemen mesin yang menumpu poros berbeban, sehingga
putaran atau gerakan bolak-baliknya dapat berlangsung secara halus, aman, dan
panjang umur. Bantalan harus cukup kokoh untuk memungkinkan poros serta
elemen mesin lainnya bekerja dengan baik. Jika bantalan tidak berfungsi dengan
baik maka prestasi seluruh sistem akan menurun atau tak dapat bekerja secara
semestinya. Jadi bantalan dalam permesinan dapat disamakan perananya dengan
fondasi pada gedung (Sularso dan Suga, 2004).
Poros
Poros merupakan salah satu bagian yang terpenting dari setiap
mesin.Hampir semua mesin meneruskan tenaga bersama-sama dengan putaran
utama dalam transmisi seperti itu dipegang oleh poros. Poros untuk meneruskan
daya diklasifikasikan menjadi poros transmisi (line shaft), spindle (spindle),
gandar (axle), poros (shaft) dan poros luwes (Achmad, 2006).
Hal-hal yang perlu diperhatikan di dalam merencanakan sebuah poros
adalah :
1. Kekuatan poros
Suatu poros dapat mengalami beban puntir atau lentur atau gabungan
antara puntir dan lentur. Juga ada poros yang mendapat beban tarik atau tekan.
Kelelahan, tumbukan atau pengaruh konsentrasi tegangan bila diameter poros
diperkecil (poros bertangga) atau bila poros mempunyai alur pasak, harus
diperhatikan. Sebuah poros harus direncanakan hingga cukup kuat untuk menahan
beban-beban di atasnya.
Universitas Sumatera Utara
10
2. Kekakuan poros
Meskipun sebuah poros mempunyai kekuatan cukup tetapi jika lenturan
atau defleksi puntirnya terlalu besar akan mengakibatkan ketidaktelitian (pada
mesin perkakas) atau getaran dan suara. Karena itu, disamping kekuatan poros,
kekakuannya juga harus diperhatikan dan disesuaikan dengan macam mesin yang
akan dilayani poros tersebut.
3. Putaran kritis
Bila putaran suatu mesin dinaikkan maka pada suatu harga putaran tertentu
dapat terjadi getaran yangb luar biasa besarnya. Putaran ini disebut putaran kritis.
Hal ini dapat mengakibatkan kerusakan pada poros dan bagian-bagian lainnya.
Poros harus direncanakan hingga putaran kerjanya lebih rendah dari putaran
kritisnya.
4. Korosi
Bahan-bahan poros yang terancam kavitasi, poros-poros mesin yang
berhenti lama, dan poros propeler dan pompa yang kontak dengan fluida yang
korosif sampai batas-batas tertentu dapat dilakukan perlindungan terhadap korosi.
5. Bahan poros
Poros untuk mesin biasanya dibuat dari baja batang.
(Sularso dan Suga, 2004).
Pulley
Pulley berfungsi untuk memindahkan daya dan putaran yang dihasilkan
dari motor yang selanjutnya diteruskan lagi ke v-belt dan akan memutar poros.
Puli dibuat dari besi cor atau dari baja. Pulley kayu tidak banyak lagi dijumpai.
Universitas Sumatera Utara
11
Untuk konstruksi ringan diterapkan pulley dari paduan aluminium (Stolk dan
Kross, 1981).
Bahan baku yang digunakan dalam pembuatan pulley V ini adalah besi
tuang kelabu. Alasan menggunakan besi tuang kelabu adalah tahan panas, tahan
korosi, mampu meredam getaran, mudah didapat dan murah harganya. Pola dibuat
pola pejal belahan dengan bahan dari kayu mahoni. Dan untuk pembuatan cetakan
menggunakan pasir silica dan waterglass sebagai pengikat dengan proses CO2.
Sedangkan proses peleburan menggunakan dapur kupola. Dalam proses
pengecoran akan terjadi perubahan bentuk akibat dari proses pembekuan logam
cair. Hal ini dapat diatasi dengan penambahan penyusutan dan penambahan
permesinan, sehingga didapatkan bentuk dimensi yang sesuai dengan yang kita
inginkan dan tecapai produk yang berkualitas (Malik, 2002).
Menurut Daryanto (1994), ada beberapa jenis tipe pulley yang digunakan
untuk sabuk penggerak yaitu:
1. Pulley datar, pulley ini kebanyakan dibuat dari besi tuang dan juga dari baja
dengan bentuk yang bervariasi.
2. Pulley mahkota, pulley ini lebih efektif dari pulley datar karena sabuknya
sedikit menyudut sehingga untuk slip relatif sukar, dan derajat ketirusannya
bermacam-macam menurut kegunaannya.
3. Tipe lain, pulley ini harus mempunyai kisar celah yang sama dengan kisar urat
pada sabuk penggeraknya.
Pemasangan pulley antara lain dapat dilakukan dengan cara:
1. Horizontal, pemasangan pulley dapat dilakukan dengan cara mendatar dimana
pasangan pulley terletak pada sumbu mendatar.
Universitas Sumatera Utara
12
2. Vertikal, pemasangan pulley dilakukan tegak dimana letak pasangan pulley
adalah pada sumbu vertikal. Pada pemasangan ini akan terjadi getaran pada
bagian mekanisme serta penurunan umur sabuk
(Mabie and Overirick, 1967).
Besi
Bijih besi merupakan bahan baku dalam pembuatan besi yang dapat
berupa senyawa oksida, karbonat dan sulfida serta tercampur dengan unsur lain
misalnya silikon. Bahan dasar besi mentah ialah bijih besi yang jumlah persentase
besinya haruslah sebesar mungkin. Besinya merupakan besi oksida atau besi
karbonat yang dinamakan batu besi spat. Biji besi terdiri atas oksigen dan
atombesi yang berikatan bersama dalam molekul. Besi sendiri biasanya
didapatkan
dalam
bentuk
magnetit
(Fe3O4),
hematit
(Fe2O3),
goethit,
limonitatausiderit. Bijih besi biasanya kaya akan besi oksida dan beragam dalam
hal warna, dari kelabu tua, kuning muda, ungu tua, hingga merah karat. Saat ini,
cadangan biji besi nampak banyak, namun seiring dengan bertambahnya
penggunaan besi secara eksponensial berkelanjutan, cadangan ini mulai
berkurang, karena jumlahnya tetap (Amanto dan Daryanto, 1999).
Stainless Steel
Baja tahan karat (stainless steel) mempunyai seratus lebih jenis yang
berbeda-beda. Akan tetapi, seluruh baja itu mempunyai satu sifat karena
kandungan kromium yang membuatnya tahan terhadap karat. Baja tahan karat
dapat dibagi ke dalam tiga kelompok dasar, yakni :
a. Baja Tahan Karat Ferit
Universitas Sumatera Utara
13
b. Baja ini mengandung unsur karbon yang rendah (sekitar 0,04 % C) dan
sebagian besar dilarutkan dalam besi. Sementara itu, unsur lainnya yaitu
kromium sekitar 13 % - 20 % dan tambahan kromium tergantung pada tingkat
ketahanan karat yang diperlukan.
c. Baja Tahan Karat Austenit
Baja tahan karat austenit mengandung nikel dan kromium yang amat tinggi,
nikel akan membuat temperatur transformasinya rendah, sedangkan kromium
akan membuat kecepatan pendinginan kritisnya rendah.
d. Baja Tahan Karat Martensit
Baja tahan karat martensit mengandung sejumlah besar unsur karbon. Baja
yang mengandung 0,1 % C, 13 % Cr, dan 0,5 % Mn ini dapat didinginkan
untuk memperbaiki kekuatannya, tetapi tidak menambah kekerasan.
(Amanto dan Daryanto, 1999).
Mekanisme Pembuatan Alat
Dalam pekerjaan bengkel alat dan mesin, benda kerja yang akan dijadikan
dalam bentuk tertentu sehingga menjadi barang siap pakai dalam kehidupan
sehari-hari, maka dilakukan proses pengerjaan dengan mesin-mesin perkakas,
antara lain mesin bubut, mesin bor, mesin gergaji, mesin frais, mesin skrap, mesin
asah, mesin gerinda, dan mesin yang lainnya (Daryanto,1993).
Kekuatan, keawetan, dan pelayanan yang diberikan peralatan usaha tani
bergantung terutama pada macam dan kualitas bahan yang digunakan untuk
pembuatannya. Dalam pembuatannya terdapat kecenderungan kontruksi peralatan
untuk meniadakan sebanyak mungkin baja tuangan dan mengganti dengan baja
tekan atau baja cetak. Bilamana hal ini dilakukan dapat menekan biaya membuat
Universitas Sumatera Utara
14
mesin dalam jumlah besar. Keberhasilan atau kegagalan
alat sering sekali
tergantung pada bahan yang dipakai untuk pembuatannya. Bahan yang digunakan
untuk pembuatan peralatan usaha tani dapat diklasifikasikan dalam logam dan non
logam (Smith dan Wilkes, 1990).
Kapasitas Kerja Alat dan Mesin
Kapasitas kerja suatu alat atau mesin didefinisikan sebagai kemampuan
alat dan mesin dalam menghasilkan suatu produk (contoh : Ha, Kg, It) persatuan
waktu (jam). Dari satuan kapasitas kerja dapat dikonversikan menjadi satuan
produk per kW per jam, bila alat atau mesin itu menggunakan daya penggerak
motor. Jadi satuan kapasitas kerja: Ha.jam/kW, Kg.jam/kW, Lt.jam/kW (Daywin,
dkk., 2008).
Universitas Sumatera Utara