Chapter III-V_7
Transcript of Chapter III-V_7
-
8/11/2019 Chapter III-V_7
1/23
BAB III
PERANCANGAN PEMBUATAN MESIN PEMIPIL DAN
PENGGILING JAGUNG
3.1. Perhitungan pada motor yang dirancang
Gambar 3.1. Motor Listrik.
a. Putaran Pada Motor
ns = 1400 Rpm
nr = n s
f = 50 Hz
Maka Tidak terjadi faktor slip
b. Kecepatan sudut ( )
det/.5,14660
1400.14,3.260
..2
rad
n
Universitas Sumatera Utara
-
8/11/2019 Chapter III-V_7
2/23
-
8/11/2019 Chapter III-V_7
3/23
b. Gaya Tangensial
p f
n s.120
Dimana :
N s = Putaran sinkron medan putaran stator (rpm)
f = Frekuensi (HZ)
p = Jumlah Katup
katup p
Hz p
p Hz
4
14006000
50.1201400
ib
r n P
Ft
r MT
Ft
05,04396240
5,0.1400.14,3.2
4.60...2
.60
Universitas Sumatera Utara
-
8/11/2019 Chapter III-V_7
4/23
3.3. Perhitungan puli dan sabuk
1
2
2
Gambar 3.2. puli dan sabuk
Data-data pada mesin yang dirancang :
1. puli pemipil jagung 4 ( 101,6 mm )
2. puli penggiling jagung 5 (127mm )
3. puli motor penggerak 3 ( 76,2mm )
Dengan mengabaikan slip pada sabuk maka jumlah putaran pada masing-
masing puli adalah sebagai berikut :
2
11 d
d xnn .............................................................(Khurmi,1980.hal 675)
Dimana : = diameter puli penggerak1d
= putaran puli penggerak1n
= diameter puli yang digerakkan2d
= putaran puli yang digerakkan2n
Universitas Sumatera Utara
-
8/11/2019 Chapter III-V_7
5/23
puli 1 dengan 2
2
113 d
d xnn
= 1400 76,2
= 840 rpm
Putaran 3 dan 4
Cat : karena puli dengan 2 dengan puli 3 seporos maka putarannya juga sama
Maka :
4
334
d
d xnn
6,1012,76
840 x
= 630 rpm
3.4. SABUK
Jarak yang jauh antara dua buah poros sering tidak memungkinkan transmisi
langsung dengan roda gigi. Dalam hal demikian, cara transmisi putaran atau daya
yang lain dapat digerakkan, dimana sebuah sabuk dibelitkan disekeliling puli pada
poros.
Untuk transmisi daya yang dipergunakan sabuk V karena mudah
penggunaanya. Jenis sabuk V terdiri dari beberapa tipe dan ukuran penampang
maka untuk menentukan tipe dan ukuran penampang sabuk yang akan digunakan
harus sesuai dengan daya rencana dan putaran poros penggerak.
Universitas Sumatera Utara
-
8/11/2019 Chapter III-V_7
6/23
Sesuai dengan rencana {Kw} yang dipergunakan dalam putaran {rpm} yang
dihasilkan oleh motor pada pembahasan sebelumnya, maka dapat disimpulkan
bahwa sabuk V yang dipakai adalah tipe A.
Gambar 3.3. Ukuran penampang dan konstruksi sabuk
Yang mana :
2 = 40
= 20
9 X
tg
X = tg 20 9
= 3,275 mm
b = 12,5 2 (3,275)
= 5,95 mm
Luas sabuk
A = 9.b + (2. 0,5. 3,275. 9)
= (9 5,95) + (29 475)
= 83,025 mm 2
Universitas Sumatera Utara
-
8/11/2019 Chapter III-V_7
7/23
3.5. Transmisi dari motor penggerak kepenggiling oleh sabuk
a. kecepatan linier sabuk
100.60. 1ndp
V ..............................................................(Sularso, 1987, hal.166)
Dimana :
V = Kecepatan linier sabuk {m/s}
Dp = diameter puli penggerak {mm}
1n = putaran puli penggerak {rpm}
100060
14002,76 xV
= 5,58 m/s
b. jarak sumbu kedua poros
c = 1,5 Dp..............................................................(Sularso,1987,hal. 166)
c = jarak sumbu kedua poros {mm}
Dp = Diameter puli yang digerakkan {mm}
c = 1,5 127
= 190,5 mm
c. Sudut kontak antara sabuk dengan puli penggerak
C dp Dp )(57180 0
...........................................(Sularso,1987,hal.173 )
= Sudut kontak sabuk dengan puli penggerak
Dp = Diameter puli yang digerakkan {mm}
dp = Diameter puli penggerak {mm}
C = Jarak sumbu kedua poros {mm}
Universitas Sumatera Utara
-
8/11/2019 Chapter III-V_7
8/23
5,190)2,76127(57180 0
180 - 15,2
1808,164
2,87 rad
Panjang sabuk yang digunakan untuk menghubungkan puli penggerak
dengan puli yang digerakkan adalah :
L = 2C +2
( dp + Dp ) +C 41 + dp Dp
2.............(Sularso, Elemen mesin,
hal. 170)
Maka :
L = 2 190,5 +2
( 76,2 + 127 ) +5,190.4
1+ 2,76127
2
L = 733,89 mm
Jarak sumbu poros kedua puli adalah :
C = b +8
)(8 22 dp Dpb................( Sularso, Elemen Mesin, Hal. 170 )
b = 2.L (Dp + dp)
b = 2 733,89 ( 127 76,2 )
= 1308,28 mm
Universitas Sumatera Utara
-
8/11/2019 Chapter III-V_7
9/23
Maka :
C = 1308,28 +8
)2,76127(828,1308 22
= 1768,03 mm
d. Tegangan sabuk
eT T
2
1.........................................................................(khurmi,1980.hal.670)
Dimana :
1T = tegangan sisi kencang sabuk {kg}
2T = tegangan sisi kendor sabuk {kg}
e = bilangan alam = 2,7182..................................................(Hanoto,1982,hal 111)
= koefisien gesek antara sabuk dan puli (0,45-0,60)....... (Hanoto,1982,hal 111)
87,25,0
2
1 7182,2 xT T
= 3,84
1T = .b.t...............................................................................(Khurmi,1980,hal. 666)
Yang mana :
= tegangan tarik bahan sabuk
bahan karet = 0,4-0,5 { }.........(jac. Sto lk and Kross, 1981.hal. 470)2/ mmkg
b = lebar sabuk {mm}
t = tebal sabuk {mm}
Universitas Sumatera Utara
-
8/11/2019 Chapter III-V_7
10/23
-
8/11/2019 Chapter III-V_7
11/23
180 - 9,5
1805,170 x
2,97 rad
d. Tegangan sabuk
eT T
2
1
97,25,0
2
1 7182,2 xT T
2
1T T
4,41
= .b.t1T
= 0,4 .5,96.91T
= 21,4 kg
= 3,86 T21T
= 21,4/3,862T
= 5,54 kg2T
e. Daya yang ditransmisikan
Po=(T 1 -T 2).v.................................................................(Hanoto,1981.hal.110)
Po = {21,4 5,54}. 3,35
Po = 53,13 watt
Po = 0,053 {Kw}
Universitas Sumatera Utara
-
8/11/2019 Chapter III-V_7
12/23
3.7 Sproket ( Roda gigi )
Dalam perancangan ini roda gigi untuk penggiling jagung dibuat dari
bahan S45C dengan data sebagai berikut :
Diketahui M = 3,75 ..................................(Sularso,Elemen mesin hal .35)
= 020
Perbandingan antara jumlah gigi pada roda gigi pinion dan driver adalah :
i =2
1
nn
perbandingan roda gigi yang digunakan hanya untuk mentransmisikan putaran
dengan perbandingan : = 1 : 1, maka i = 11n 2n
diameter sementara roda gigi yang pertama
ia
d 1
21 .......................................( Sularso,Elemen mesin, hal.216 )
Dimana :
= diameter sementara roda gigi pertama1d
i = perbandingan putaran roda gigi pertama dengan roda gigi kedua
a = jarak sumbu poros {mm}
Maka :
ia
d 1
21
115,1902 x
= 190,5 mm
Maka diketahui diameter sementara roda gigi kedua adalah 190,5 mm.
Universitas Sumatera Utara
-
8/11/2019 Chapter III-V_7
13/23
Untuk mencari jumlah gigi pada roda gigi
z d
m ................................................( Sularso, Elemem mesin, hal.214 )
md z
75,35,190
1 z
= 50 gigi
= 50 gigi2 z
Perbandingan = = 1, maka untuk mencari diameter lingkaran jarak
bagi roda gigi standart.
1 z 2 z
1do = m .............................................( Sularso, Elemen mesin, hal.220 )1 z
1do = 50 3,75 = 187,5 mm
2do = 187,5 mm
Tinggi kepala ( Addentum)
hk = k . m ..................................................( Sularso, Elemen mesin, hal.215 )
dimana :
k = Faktor tinggi kepala = 1
hk = 1 . 3,75 = 3,75 mm
Tinggi kaki ( Dedentum )
Maka hk = k . m . + Ck .......................................( Sularso, Elemen mesin, hal.215)
Dimana :
Ck = kelonggaran puncak
Ck = 0,25 3,75
= 0,93 mm
Universitas Sumatera Utara
-
8/11/2019 Chapter III-V_7
14/23
Dengan demikian diperoleh :
hk = 1 . 3,75 + 0,93
= 4,68 mm
Diameter kepala roda gigi :
dk = (z + 2). m ........................................(Sularso, Elemen mesin, hal.219)
= ( 50 + 2 ) . 3,75
= 195 mm
Diameter kaki roda gigi
df = (z-2) m (2 Ck)......................................(Sularso, Elemen mesin, hal.219)
= ( 50 2) 3,75 ( 2 0,93 )
= 178,14 mm
Kedalaman pemotongan roda gigi
H = 2.m + Ck........................................................(Sularso, Elemen mesin, hal.219)
H = 2 . 3,75 + 0,93
= 8,43 mm
Kecepatan keliling :
1000.60.. 1ndov
=1000.60
830.5,187.
= 8,14 m/detik
Gaya tangensial roda gigi
Hubungan antara daya yang ditransmisikan P (kW), gaya tangensial Ft
(kg), dan kecepatan keliling V (m/s) adalah :
Universitas Sumatera Utara
-
8/11/2019 Chapter III-V_7
15/23
102.v Ft
P
Namun bila daya yang ditransmisikan merupakan daya nominal dari sebuah motor
listrik, dapat dipilih fc = 1.
P f Pd c .
102.v Ft
Pd ............................................................ (Sularso, Elemen mesin, hal.238)
Maka :
V Pd Ft .102
Dimana : Pd = daya rencana (Kw) pada perhitungan ini daya rencana yang
digunakan = 2 Kw.
14,82.102
Ft = 25,06 kg
Gaya radial roda gigi
Fr = Ft tg
= 25,06 tg 020
= 9,12 kg
Daya yang dihasilkan roda gigi
102.v Ft
P
10214,8.06,25
P
= 1,99 {kg m/s}
Universitas Sumatera Utara
-
8/11/2019 Chapter III-V_7
16/23
3.8 Poros
Poros dalam rancangan ini mengalami beban tarik, beban bengkok, dan
beban puntir. Poros ini terbuat dari bahan St 37 yang mempunyai kekuatan tarik
b = 37 kg / . Tegangan geser ijin bahan yang terb esar adalah :2mm
a =2.1 Sf Sf
B................................................... (Sularso, Elemen mesin, hal.8)
Dimana: a = tegangan geser ijin { kg / } 2mm
b = tegangan tarik bahan {kg / } 2mm
Sf 1 = Faktor keamanan = 6,0 yang dikarenakan pengaruh massa
Sf 2 = Faktor keamanan = 1,3 3 karena pengaruh konsentrasi tegangan
Maka :
a =2.6
37= 4.625 {kg / }2mm
Momen rencana yang terjadi pada poros :
T =2
5.10.74,9n
pd .........................................(Sularso, Elemen mesin, hal.7)
Dimana :
T = momen rencana [kg mm]
Pd = daya rencana = 2 [kw]
= putaran poros = 840 [rpm]2n
Maka :
T =840
2.10.74,9 5
= 2319 [kg mm]
Universitas Sumatera Utara
-
8/11/2019 Chapter III-V_7
17/23
Besar diameter yang direncanakan :
ds = 31
]..[1,5
T Cb Kt a
............................(Sularso, Elemen mesin, hal.8)
Dimana :
ds = diameter luar [mm]
T = torsi (momen puntir) [kg mm]
a = tegangan geser ijin [ ]2/ mmkg
Kt = faktor koreksi momen puntir
= 1,0 jika beban dikenakan secara halus
= 1,0 1,5 jika terjadi sedikit kejutan atau tumbukan.
= 1,5 3,0 jika beban dikerenakan dengan kejutan atau tumbukan
besar
Cb = faktor koreksi be ban lentur = 1,2 2,3
Maka :
ds =31
2319.2.5,1.625,4
1,5
ds = 19,31 [mm]
Universitas Sumatera Utara
-
8/11/2019 Chapter III-V_7
18/23
BAB IV
SISTEM MAINTENANCE
Mesin pemipil ini digunakan dengan tujuan untuk melepaskan biji jagung
dari tongkolnya serta menggiling biji jagung tersebut didalam mesin penggiling.
Untuk meningkatkan kinerja kerja pada alat ini perlu dilakukan pemeliharaan
serta perawatan perawatan untuk menunj ang kelancaran kerja dan meningkatkan
kualitas mutu produk yang dihasilkan. Sistem Maintenance ini dilakukan agar
terciptanya pengontrolan yang rutin dan sesuai dengan perincian perkiraan alat
alat apa saja yang rusak dan alat apa saja yang harus diperbaiki (diganti). Adapun
sistem maintenance yang dilakukan pada Mesin pemipil jagung ini ialah sebagai
berikut :
4.1 Sistem Maintenance pada motor listrik
Pada peralatan yang sebenarnya, menggunakan motor 125 Watt, dan 2850
rpm. Adapun perawatan yang dilakukan berdasarkan hasil survey adalah sebagai
berikut :
a. Pendinginan motor menggunakan kipas untuk pembuangan panas yang
dihasilkan oleh energi listrik yang digunakan terhadap kawat kumparan
agar tidak terjadi hubungan singkat atau short sirkuit sehingga motor tidak
terbakar atau rusak.
b. Menjaga kebersihan motor dengan membersihkan motor sebelum
dinyalakan.
Universitas Sumatera Utara
-
8/11/2019 Chapter III-V_7
19/23
c. Mengecek 1 bulan sekali bagian bagian kawat kumparan dan kabel-kabel
penghubung yang terdapat didalam motor.
d. Menjaga agar putaran untuk pemisahan tetap konstan agar motor tidak
berbeban lebih yang dapat mengakibatkan motor rusak atau terbakar.
4.2 Sistem Maintenance Pada V-Belt dan puli
Adapun sistem perawatan yang dilakukan adalah :
a. Melakukan Pengecekan 2 minggu sekali untuk melihat kekenduran V-belt.
b. Melakukan pengecekan vibrasi dengan alat ukur vibrasi
c. Pengecekan puli agar tidak terjadi clearence yang besar akibat momen
tumbuk.
d. Melakukan pengecekan baut yang terdapat pada puli.
Gambar 4.1 V-Belt dan puli
Universitas Sumatera Utara
-
8/11/2019 Chapter III-V_7
20/23
4.3 Sistem Maintenance as atau poros
Adapun sistem perawatan yang dilakukan adalah sebagai berikut :
a. Mengecek tingkat getaran yang terjadi.
b. Mengecek tingkat kelurusan shaft akibat melawan torsi putaran pada saat
mengaduk beban atau air kapur.
c. Memeriksa apakah ada retakan kecil yang terjadi akibat melawan torsi
yang berbeban, bila ada keretakan maka harus segera diganti.
4.4 Sistem Maintenance Pada Bearing atau bantalan
Pada bearing atau bantalan perawatan yang dilakukan ialah :
a. Memeriksa kelayakan gerakan putaran bearing apakah masih layak
digunakan atau tidak setiap 2 bulan sekali
b. Melakukan pemeriksaan kelayakan bearing apakah masih bisa
digunakan atau tidak setiap 2 bulan sekali
c. Memeriksa getaran atau vibrasi yang timbul
d. Dipispot dengan menggunakan minyak gemuk atau greese untuk
kestabilan putaran setiap 2 minggu sekali
Universitas Sumatera Utara
-
8/11/2019 Chapter III-V_7
21/23
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Berdasarkan hasil perhitungan data maka dapat disimpulkan bahwa :
1. mesin pemipil tongkol jagung bermanfaat sebagai bahan campuran makanan
ternak.
2. untuk mentransmisikan daya dan putaran pada mesin pemipil tongkol jagung
ini digunakan elemen elemen mesin antara lain
a. Motor listrik
1) Putaran (n 1) = 1400 rpm
2) Daya motor ( P ) = 458 Watt
b. Roda gigi
1) Diameter kepala (dk) = 195 mm
2) Jumlah gigi = 50 gigi
3) Bahan = S 45 C
c. Poros
1) Bahan = St 37
2) Ukuran poros pemipil
-) Diameter ( ) = 20 mm
-) Panjang ( l ) = 670 mm
Universitas Sumatera Utara
-
8/11/2019 Chapter III-V_7
22/23
3) Ukuran poros penggiling
-) Diameter ( ) = 20 mm
-) Panjang ( l ) = 460 mm
d. Bantalan
-) Nomor bantalan = jenis terbuka no 6205
e. Sabuk
1) jenis sabuk yang digunakan = V Tipe A
2) Luas sabuk = 83, 025 mm 2
f. Puli
1) Puli pemipil = 4 inch { 101,6 mm}
2) Puli penggiling = 5 inch { 127 mm }
3) Puli motor = 3 inch { 76,2 mm }
3) Keberhasilan dari perawatan yang dilakukan pada mesin pemipil tongkol
jagung adalah sangat mendukung untuk mencapai tingkat kesiapan mesin
yang baik begitu pula faktor produksi akan meningkat jika perawatan yang
dilakukan tepat sesuai dengan jadwal.
5.2. Saran
Adapun saran yang diberikan penulis adalah :
a. Penulis menyadari bahwa masih banyak kekurangan dari alat mesin pemipil
jagung ini maka dari itu penulis menyarankan kepada teman-teman dan adik
adik untuk menyempurnakan alat ini .
Universitas Sumatera Utara
-
8/11/2019 Chapter III-V_7
23/23
b. Menjalankan preventive maintenance dengan melakukan pembersihan pada
komponen-komponen mesin, pelumasan bantalan dan selalu mengadakan
analisa agar posisi dari komponen mesin tersebut masih pada posisi dari
komponen mesin tersebut masih pada posisi yang standart penggunaan.