Mesin pengempa briket mekanis tipe kempa ulir hasil modifikasi berfungsi sebagai mesin pengempa briket yang diharapkan memiliki kapasitas pengempaan yang lebih besar dan briket yang dihasilkan memiliki mutu yang baik (dari segi ketahanan pembebanan, kerapatan, penampakan permukaan, serta kemudahan pembakaran). Komoditas utama bahan yang dikempa dengan menggunakan mesin ini adalah serbuk gergaji dan campuran arang sekam dengan serbuk gergaji. Agar mesin ini dapat beroperasi sesuai dengan fungsinya maka diperlukan sub fungsi dari rancangan struktural (komponen-komponen) yang menunjang mesin tersebut.
Untuk lebih jelas, penjabaran fungsional mesin pengempa briket tipe kempa ulir menjadi sub-sub fungsi disajikan dalam Gambar 15.
36 Gambar 15. Penjabaran fungsional mesin pengempa briket tipe kempa ulir
menjadi sub-sub fungsi
37 B. RANCANGAN STRUKTURAL
1. Hopper
Hopper terbuat dari pelat stainless steel dengan ketebalan 1.5 m.
konstruksi hopper berbentuk limas segi empat yang dipotong mendatar dibagian ujungnya. Dimensi hopper bagian atas berukuran 500mm x 500mm, sisi bagian bawah 150mm x 150mm, tinggi hopper 500 mm dan sudut kemiringan dinding bawah sebesar 470. Volume hopper dapat dihitung dengan menggunakan rumus matematika sederhana yang disajikan dalam Lampiran 3. Sedangkan perhitungan yang seharusnya (untuk menentukan sudut jatuh bahan) tidak dilakukan karena tidak tersedianya data. Gambar 16. menyajikan sketsa dimensi hopper.
Gambar 16. Sketsa dimensi hopper
Berdasarkan hasil perhitungan, hopper memiliki volume sebesar 62349.8 cm3, apabila kerapatan bahan briket sebesar 0.462 gram/cm3, maka hopper dapat menampung bahan briket seberat 28.806 kg.
2. Screw Housing
Screw housing terbuat dari pelat stainless steel dengan ketebalan 1.5 mm.
luas permukaan bagian atas sebesar 85mm x 150mm dan bagian bawahnya berbentuk setengah lingkaran dengan diameter lingkaran 65 mm. Sisi bagian kanan dan kiri screw housing dibor dengan diameter 65 mm untuk lubang pemasukan bahan briket kedalam die dan 30 mm untuk lubang pangkal ulir (screw). Screw housing memiliki pegangan dibagian samping dan kemudian dibor
38 dengan diameter lubang 8 mm sebanyak 6 buah untuk tempat memasang dan menyambung screw housing dengan rangka utama.
3. ulir (screw)
komponen terpenting dalam pengoperasian mesin pengempa briket ini adalah ulir yang berperan dalam memampatkan dan memberi bentuk bahan briket, bahan briket tersebut terlebih dahulu mengalir kedalam screw housing dan kemudian dialirkan kedalam die untuk dikempa.
Dimensi ulir secara keseluruhan yaitu panjang 350 mm, jarak bagi antar sudu sebesar 50 mm, diameter luar ulir 55 mm, diameter dalam ulir 21 mm dan tebal ulir sebesar 2.2 mm. perhitungan kapasitas ulir (screw) dimaksudkan untuk mengetahui banyaknya bahan yang dapat dikempa per detik. Perhitungan kapasitas ulir adalah sebagai berikut :
- Diameter luar (d2) = 55 mm
39 4. Poros Mesin Utama
Poros mesin utama terbuat dari besi pejal yang berfungsi untuk meneruskan daya dari sistem transmisi pulli dan sabuk menuju ulir. Beban yang diterima oleh poros adalah beban puntir dan beban tarik dari sistem transmisi.
Menurut Sularso dan Suga (1987), jika P adalah daya nominal output yang dari motor penggerak, maka berbagai macam faktor keamanan biasanya dapat diambil untuk menghitung besarnya poros yang digunakan. Secara umum, penentuan besarnya poros yang dibutuhkan sesuai dengan persamaan dibawah ini (Sularso dan Suga, 1987):
Pd = fc x P ……….10)
Dimana : Pd = Tenaga rencana (kW)
P = Tenaga nominal penggerak (kW) fc = Faktor koreksi daya (Tabel 6)
Tabel 6. Faktor koreksi daya yang akan ditransmisikan (fc)
Daya yang akan ditransmisikan fc
Daya rata-rata yang diperlukan Sumber : Sularso dan Suga (1987)
Besarnya tegangan geser ( a) yang diijinkan pada poros dapat diketahui dengan menggunakan persamaan (Sularso dan Suga, 1987):
a = _`(acb def] ^ … … … ..… ..11)
dimana :
a = Tegangan geser yang diijinkan (kg/mm2)
b = Kekuatan tarik (kg/mm2)
Sf1 = Faktor keamanan pengaruh masa yang mempunyai nilai : 5.6 untuk bahan S-F
6.0 untuk bahan S-C
Sf2 = Faktor keamanan kekasaran permukaan, dengan nilai 1.3 – 3.0 Besarnya momen torsi yang terjadi pada poros dapat dihitung dengan persamaan (Sularso dan Suga, 1987):
40 T = 9.74 x 105 x ghi … … … .… … 12) Dimana :
T = Momen torsi yang terjadi (kg.mm)
Pd = Tenaga rencana yang ditransmisikan (kW) n = Putaran poros (RPM)
diameter poros yang diperlukan dapat ditentukan dengan persamaan (Sularso dan Suga, 1987):
Ds = jkmlopn qsrtEuvxwEy
z … … … 13) Dimana :
Ds = Diameter poros (mm)
a = Tegangan geser yang diizinkan (kg/mm2) Kt = Faktor koreksi untuk 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 dikenakan dengan kejutan atau tumbukan besar Cb = Faktor lenturan
1.2 – 2.3 jika diperkirakan akan terjadi beban lentur 1.0 jika tidak terjadi pembebanan lentur
T = Momen lentur rencana (kg.mm)
Dengan menggunakan nilai-nilai : P = 0.750 kW, n = 150 RPM, fc = 1.0, T = 2435 kg.mm, Cb = 2.0, Kt = 1.5, bahan poros besi cor FC30 ( b = 30 kg/mm2), maka diperoleh diameter poros sebesar 30.5 mm. dimensi dari poros utama yaitu memiliki diameter 25 mm dan panjang 300 mm. secara lebih jelas, perhitungan dimensi poros utama disajikan dalam Lampiran 1.
5. Poros Transmisi
Perhitungan poros transmisi secara umum sama dengan perhitungan poros utama (Lampiran 2). Hanya saja pada poros transmisi terjadi beban puntir murni karena adanya tarikan gaya-gaya penyalur daya. Dengan memakai persamaan
41 untuk perhitungan poros utama mesin diatas, maka diperoleh dimensi poros transmisi dengan diameter 19 mm dan panjang sebesar 350 mm.
6. Rangka Mesin
bahan utama yang digunakan untuk rangka mesin adalah besi siku yang memiliki dimensi 40mm x 40mm x 3mm dan panjang besi siku sebesar 500 mm. beban yang diterima rangka mesin dapat dilihat pada Gambar 17.
W
h b H
P B
W = Beban yang diterima oleh rangka H = tinggi besi siku bagian luar P = panjang rangka b = lebar besi siku bagian dalam B = lebar besi siku bagian luar h = tinggi besi siku bagian dalam
Gambar 17. Sketsa analisis beban yang diterima pada rangka mesin
Beban mesin keseluruhan adalah 20 kg, panjang P sebesar 500, maka ukuran besi siku yang dibutuhkan dapat dianalisis dengan menggunakan persamaan sebagai berikut (Sularso dan Suga, 1987):
= { |} … … … ..14)
M = ~ … … … .15)
I = P … … … ..16)
Dimana :
a = kekuatan lentur bahan (kg/mm2) M = momen lentur (kg.mm)
W = berat mesin (kg)
c = titik pusat kelenturan (mm) I = inersia bahan (mm4)
P = panjang rangka mesin (mm)
42 Dipilih bahan FC30, maka :
Mrangka = 20 x 250 = 5000 kg.mm
Irangka = (BH3 – bh3) = m [(40)(40)3 – (37)(37)3] = 57153.25 mm4
rangka = s = (/ P¡/¢
£¤(¥(£¦§¨P© = 1.749 kg/mm2 < a
dari hasil perhitungan diperoleh besarnya beban lentur pada rangka lebih kecil dari kekuatan lentur bahan yang diijinkan. Oleh karena itu, besi siku dengan dimensi ini dianggap memenuhi syarat.
7. Rangka Motor Listrik
Penentuan dimensi rangka motor listrik dilakukan persamaan untuk menghitung rangka mesin utama (rumus 14-16). Beban yang diterima oleh motor lisrik adalah sebesar 20 kg yang berasal dari berat motor listrik, berat pillow block, dan berat pulli serta poros transmisi daya. Dimensi motor listrik ini memiliki ukuran panjang 36 cm dan lebar sebesar 16 cm.
Rangka motor listrik terbuat dari besi siku berbahan FC30 ( a = 13 kg/mm2) yang memiliki dimensi sebesar 40mm x 40mm x 3mm. Titik berat beban terletak pada pusat gaya sebesar 18 cm dan 8 cm dari arah lebar, sehingga :
Mrangka = 20 kg x 180 mm = 3600kg.mm
Irangka = «¬ª (BH3 – bh3) = ®m¯ [(40)(40)3 – (37)(37)3] = 57153.25 mm4
rangka = °²±´³µ¸ ¶ · = ¹Cº(ºº »G¼5½¾ÈÉCÊÈËÌ¿ÁÀÂÄÃCÅÇÆÍCÎ = 0.699 kg/mm2 < a
dari hasil perhitungan diperoleh besarnya beban lentur pada rangka lebih kecil dari kekuatan lentur bahan yang diijinkan. Oleh karena itu, besi siku dengan dimensi ini dianggap memenuhi syarat.
43 8. Sistem Transmisi Daya
Dimensi pulli dan sabuk ditentukan oleh besarnya daya yang akan ditransmisikan, jarak antara daya dengan bidang daya, dan besarnya putaran yang diinginkan (Sularso dan Suga, 1978). Sabuk V dipakai untuk menurunkan putaran (RPM) dan perbandingan yang umum dipakai adalah perbandingan reduksi i.
i = ÏEÐÑ"Ò = ÓÕÔÖ"× = u … … … ..17)
dimana : n1 = putaran pulli 1 (RPM) n2 = putaran pulli 2 (RPM) D1 = Diameter pulli 1 (inchi) D2 = Diameter pulli 2 (inchi) u = perbandingan putaran
kecepatan linear sabuk (v) (m/s) dihitung berdasarkan rumus (Sularso dan Suga, 1987):
v = ØsÙ Ú"ÛÕÜÞÝEß
àáâsãää(ä … … … ..… … … ..18)
dimana : n1 = putaran pulli 1 (RPM) = 3.14
D1 = diameter pulli 1 (inchi)
Jarak sumbu poros dapat dinyatakan dengan (Sularso dan Suga, 1987):
C = å2æ´çÞèÄéNêÇëCì íîï´ðÕñòôóÁõ
ö(÷ øGùúú(ú … … … ..… … … … .19)
Dimana : b = 2L – 3.14 (D1 + D2) L = panjang poros (cm)
44 C. MODIFIKASI KONSTRUKSI DAN DIMENSI
Setelah mengetahui hasil dari analisis fungsional, analisis human engineering (aspek ergonomika), analisis kekuatan dan kestabilan. Maka dilakukan modifikasi mesin pengempa briket mekanis tipe kempa ulir sebagaimana telah disajikan pada Tabel 5 (BAB IV). Pengerjaan modifikasi ini juga disesuaikan langsung pada saat pengerjaan. Modifikasi mesin dilakukan terhadap komponen mesin yang berhubungan erat dengan pengempaan dan kekuatan mesin yaitu : ulir (screw), poros, screw housing, rangka mesin, rangka motor listrik, dan kecepatan putaran poros pengempa.
1. Ulir (screw)
Pada awalnya sudu ulir memiliki jarak antar sudu sebesar 60 mm dan jumlah sudu sebanyak 5 buah. Hal ini dimaksudkan agar kerapatan briket tidak terlalu tinggi. Akan tetapi, untuk mengempa bahan briket dari serbuk gergaji diperlukan kerapatan yang lebih tinggi daripada kerapatan briket dari arang sekam karena briket dari serbuk gergaji mudah hancur. Modifikasi pada ulir dilakukan dengan memperkecil jarak antar sudu menjadi 50 mm dan jumlah sudu ulir menjadi 7 buah. Dengan demikian, diharapkan bahan briket dari serbuk gergaji dapat terkempa dengan baik dan hasilnya menjadi briket dengan mutu yang tidak jauh berbeda dengan mutu briket arang sekam. Bahan untuk membuat ulir yaitu poros pejal yang memiliki panjang 350 mm, diameter 21 mm dan pada ujung ulir digerinda sehingga berbentuk mengerucut dengan diameter ujung 17.5mm. Sudu-sudu ulir terbuat dari plat besi dengan tebal 2.2 mm. Plat besi tersebut dibuat menyerupai ring dengan diameter luar sebesar 50 mm dan diameter dalam sebesar 30 mm. Ring ini kemudian dibelah pada salah satu lingkarannya dan kemudian ditarik sehingga membentuk sudu terpotong. Ring besi tersebut kemudian disambungkan ke poros ulir dengan cara pengelasan, setelah selesai proses pengelasan, dilakukan penggerindaan dan mengecatnya dengan cat tahan karat.
Gambar 18. Ulir (screw)
45 2. Screw housing
jarak antara ulir (screw) dengan bagian bawah dari screw housing diperpendek dengan memperbesar lubang bagian kanan untuk pemasukan bahan briket kedalam die menjadi 65 mm dan lubang bagian kiri untuk pangkal ulir menjadi 30 mm. hal ini dimaksudkan untuk mengoptimalkan pengempaan bahan briket yang masuk kedalam screw housing sehingga diharapkan akan terkempa seluruhnya. Pada lubang pangkal ulir dipasang bearing dengan diameter 25 mm untuk menopang putaran ulir. Screw housing hasil modifikasi dapat dilihat pada Gambar 19.
Gambar 19. Screw housing hasil modifikasi 3. Poros
Poros utama mesin diperpendek sehingga mempunyai panjang 300 mm dan diameter 25 mm. Hal ini dimaksudkan untuk mengurangi lendutan yang terjadi pada poros, sehingga poros dapat bekerja dengan maksimal.
4. Rangka mesin
Modifikasi rangka mesin dilakukan dengan memperpendek rangka mesin sehingga memiliki panjang 500 mm. Rangka mesin terbuat dari besi siku berukuran 40mm x 40mm x 3mm. Pada bagian kaki rangka diberi penyangga untuk memperkokoh dan memperkuat rangka mesin, sehingga tidak terjadi goncangan-goncangan ketika mesin dioperasikan yang menyebabkan mesin kurang bekerja optimal. Gambar 20. menyajikan rangka mesin pengempa briket.
46
a
b c keterangan :
a. Rangka mesin utama b. Pillow block
c. Rangka motor listrik
Gambar 20. Rangka mesin pengempa briket
5. Rangka motor listrik
Rangka motor listrik secara umum tidak jauh berbeda dengan sebelumnya, hanya ukurannya yang berubah mengikuti posisi dudukan motor listrik yang akan digunakan, yaitu motor listrik dengan daya 1 HP. Rangka motor yang dimodifikasi memiliki ukuran panjang sebesar 360 mm dan lebar sebesar 180 mm.
Bahan yang digunakan adalah besi siku ukuran 40mm x 40mm x 3mm yang dirangkai menjajar. Untuk mengencangkan motor listrik, bagian bawah dari rangka motor listrik dipasang plat besi dan mur dan baut (plat besi ini tidak terlihat dari bagian sisi manapun kecuali dari bagian bawah). Pada bagian atas dudukan motor listrik dipasang 2 buah pillow block yang memiliki diameter 19 mm. Pada sisi kanan dan kiri bagaian atas dudukan motor listrik diberi masing-masing dua lubang berdiameter 10 mm untuk pemasangan pillow block.
6. Sumber tenaga yang digunakan
Sumber tenaga yang digunakan untuk mengempa bahan briket berasal dari motor listrik dengan daya 0.75 kWatt yang sebelumnya menggunakan motor listrik dengan daya 0.373 kWatt. Hal ini karena tenaga yang dibutuhkan untuk mengempa briket cukup besar yaitu 414.92 Watt (Lampiran 6), dan kebutuhan daya ini tidak bisa diperoleh dari motor listrik 0.373 kWatt. Dengan menggunakan motor listrik dengan daya 0.75 kWatt diharapkan proses pengempaan dapat berjalan lebih cepat dan mudah.
47 7. Sistem transmisi
Secara keseluruhan, sistem transmisi tidak berubah. Hanya saja putaran pada poros utama menjadi 150 RPM yang sebelumnya hanya 140 RPM. Untuk mendapatkan putaran poros tersebut maka dilakukan penggantian pulli pada poros transmisi menjadi 6 inchi, pulli ini berhubungan langsung dengan motor listrik.
Pulli pada motor listrik mempunyai diameter 2.5 inchi, pulli berdiameter 6 inchi yang diletakan tepat diatas pulli pertama pada poros transmisi daya, pulli berdiameter 2.5 inchi yang berada pada poros transmisi sebelah ujung yang lain, dan pulli berdiameter 10 inchi yang diletakan tepat pada poros utama mesin.
Antara pulli yang satu dengan pulli yang lain dihubungkan oleh sebuah sabuk Belt tipe A. Untuk menghubungkan pulli pertama dan pulli kedua digunakan V-Belt tipe A yang panjangnya 32 inchi, sedangkan untuk menghubungkan pulli ketiga dan pulli keempat digunakan V-Belt tipe A yang panjangnya 37 inchi.
Untuk lebih jelas, Gambar 21 Menyajikan sistem transmisi pulli dan sabuk.
Gambar 21. Sistem transmisi pulii dan sabuk
Secara lebih rinci, alur modifikasi konstruksi dan dimensi mesin pengempa briket mekanis tipe kempa ulir (screw pressing) disajikan dalam Gambar 22, sedangkan rancangan modifikasi konstruksi dan dimensi mesin pengempa briket mekanis secara keseluruhan disajikan dalam Gambar 23.
48
Gambar 22. Diagram alir proses modifikasi mesin pengempa briket tipe kempa ulir
Ganbar 23. Rancangan modifikasi konstruksi dan dimensi mesin pengempa briket tipe kempa ulir
Setelah dilakukan analisis perancangan dan modifikasi mesin pengempa briket mekanis tipe kempa ulir hasil modifikasi Mawarti (2006), maka dapat ditentukan bahan dan alat yang digunakan untuk proses modifikasi ini.
Bahan yang digunakan dalam modifikasi mesin pengempa briket mekanis tipe kempa ulir ini terdiri dari bahan baku dan bahan jadi. Bahan baku yang digunakan adalah :
- Kawat las elektroda digunakan untuk untuk pengelasan MULAI
MODIFIKASI RANGKA
MODIFIKASI ULIR MODIFIKASI SCREW HOUSING
MODIFIKASI POROS UTAMA
PERAKITAN FINISHING SELESAI
MODIFIKASI SISTEM TRANSMISI
49 - Besi bulat pejal diameter 25 mm, panjang 300 mm digunakan sebagai poros
utama.
- Besi plat digunakan sebagai sudu-sudu pada ulir
- Besi siku ukuran 40mm x 40mmx 3mm digunakan sebagai rangka mesin
- Seng ukuran 150mm x 70mm x 130mm digunakan sebagai penahan pada hopper Sedangkan bahan jadi yang digunakan adalah :
- Pulli dengan diameter 10 inchi, pulli berdiameter 6 inchi dan pulli berdiameter 2.5 inchi digunakan untuk system transmisi
- Sabuk –V ukuran diameter 32 inchi dan 37 inchi digunakan untuk transmisi daya - Motor listrik merk Jiayu Electrical Machinery Co. Ltd. Berdaya 1 HP, 1440
RPM, dan tegangan 220 Volt digunakan untuk memutarkan ulir
- Pillow block NKN tipe P205 berdiameter 25 mm dan pillow block VCP tipe 204 berdiameter 19 mm.
- Batu gerinda penghalus - Mata gergaji besi
- Mur dan baut digunakan untuk menyambungkan antara satu komponen dengan komponen yang lainnya.
- Ampelas, cat, tinner digunakan sebagai finishing mesin
50 BAB VI. UNJUK KERJA MESIN PENGEMPA BRIKET
Hasil modifikasi mesin pengempa briket mekanis tipe kempa ulir (screw pressing) dapat dilihat pada Gambar 24. Kapasitas pengempaan briket dengan mesin pengempa briket ini sebesar 25.08 kg/jam untuk bahan briket campuran serbuk gergaji (30%) dan arang sekam (70%) dengan tingkat keberhasilan mesin sebesar 98.25%. Sedangkan kapasitas pengempaan untuk bahan briket dari arang sekam sebesar 34.20 kg/jam dengan tingkat keberhasilan mesin sebesar 97.95%.
Tenaga yang dibutuhkan untuk pengempaan sebesar 3.87 kPa. Kebutuhan daya pengempaan sebesar 17.1486 Watt.jam/kg untuk bahan briket campuran serbuk gergaji dan arang sekam sedangkan kebutuhan daya pengempaan untuk bahan briket dari arang sekam sebesar 12.5806 Watt.jam/kg. Lama (waktu) yang diperlukan untuk menghasilkan briket pada saat pertama kali bahan briket akan dikempa adalah 102 detik untuk bahan campuran serbuk gergaji dan arang sekam sedangkan untuk briket dari arang sekam adalah 75 detik. Komponen mesin pengempa briket hasil modifikasi ini terdiri dari hopper, ulir (screw), screw housing, die, poros utama mesin (mainshaft), poros transmisi, rangka mesin, rangka motor listrik, bearing, serta transmisi puli dan sabuk.
(a) (b)
Gambar 24. Mesin pengempa briket mekanis tipe kempa ulir sebelum dimodifikasi (a) dan setelah dimodifikasi (b)
51 A. KINERJA KOMPONEN MESIN PENGEMPA BRIKET MEKANIS TIPE
KEMPA ULIR (SCREW PRESSING)
Komponen mesin pengempa briket mekanis tipe kempa ulir berasal dari komponen mesin pengempa briket mekanis hasil modifikasi Mawarti (2006).
Komponen yang ditambahkan dalam bentuk bahan baku dan bahan jadi.
Komponen hasil modifikasi mesin pengempa briket mekanis tipe kempa ulir adalah rangka mesin utama, hopper, dan poros utama mesin. Komponen yang berasal dari bahan baku ditambahkan menjadi komponen penunjang adalah screw housing, rangka motor listrik, poros transmisi daya, dan ulir. Sedangkan komponen mesin yang ditambahkan dalam bentuk bahan jadi yaitu pillow block, dan transmisi daya pulli sabuk.
1. Hopper
Hopper rancangan Mawarti mempunyai kapasitas sebesar 23.258 kg dengan kerapatan briket yang diisikan sebesar 0.401 gram/cm3. Hopper memiliki kemiringan dinding bawah sebesar 470 dan terdapat bukaan pintu tempat pengumpanan bahan briket ke screw housing. Hopper tidak mengalami modifikas karena secara umum bahan briket dapat terumpan dengan baik kedalam screw housing meskipun masih perlu bantuan operator. Akan tetapi karena bukaan pintu hopper terlalu besar, maka perlu dibuat penahan didepannya agar bahan briket yang diumpankan kedalam screw housing tidak tercecer keluar dari screw housing. Penahan tersebut terbuat dari seng yang dibuat menyerupai persegi panjang dengan kuping dibagian bawahnya untuk mengencangkan penahan tersebut baik dengan mesin maupun dengan hopper. Ketika dilakukan pengujian, hopper ini memiliki kinerja yang lebih baik daripada hopper sebelumnya (mampu mengoptimalkan pengumpanan bahan briket ke dalam screw housing dengan baik, meskipun masih membutuhkan bantuan operator). Dengan bahan briket campuran serbuk gergaji (30%) dan arang sekam (70%) dan kerapatan briket sebesar 0.541, maka hopper memiliki kapasitas sebesar 31.378 kg (Lampiran 3).
Pada saat semua bahan dimasukan ke dalam hopper, bahan briket mengalami penekanan dari bahan briket yang ada diatasnya sehingga bahan briket terpadatkan di dalam hopper di samping juga karena bahan briket yang terlalu ringan. Untuk menghindari hal itu, maka bahan yang dimasukan kedalam hopper
52 harus sesegera mungkin diumpankan kedalam screw housing karena juga pada bahan briket tersebut terdapat bahan perekat. Bantuan operator dibutuhkan apabila terjadi pemadatan didalam hopper yaitu dengan cara mendorong bahan briket masuk kedalam screw housing dengan menggunakan koas atau kayu. Hopper hasil modifikasi pada mesin pengempa briket ini disajikan dalam Gambar 25.
Gambar 25. Hopper 2. Poros utama mesin (mainshaft)
Poros utama mesin ini berfungsi untuk menyalurkan daya pengempaan dari transmisi daya pulli dan sabuk menuju ke ulir (screw). Modifikasi pada poros yaitu panjang poros yang sebelumnya sebesar 880 mm menjadi 300 mm. hal ini untuk mengurangi lendutan yang terjadi pada poros, sehingga poros dapat bekerja dengan maksimal. Poros mesin pengempa ini dapat dilihat pada Gambar 26.
Gambar 26. Poros utama (mainshaft)
53 3. Screw housing
Screw housing memiliki ruang bagi screw untuk mendorong bahan briket masuk kedalam die untuk kemudian dikempa oleh ulir dan kemudian dihasilkan keluaran berupa briket. Screw housing dimodifikasi dengan mengurangi jarak antara ulir dengan sisi bagian bawah screw housing. Selama pengujian, screw housing ini berfungsi sebagaimana mestinya. Seluruh bahan briket dapat terkempa ke dalam die dengan baik walaupun masih ada bahan briket yang tidak terdorong secara maksimal pada bagian pinggir screw housing. Akan tetapi saat pengujian, pemasukan bahan briket kedalam screw housing ini masih perlu dibantu dengan cara manual karena terjadi pemadatan bahan briket didalam hopper.
Gambar 27. Screw housing 4. Ulir (screw)
Ulir memiliki peran besar dalam membawa bahan briket dari screw housing menuju die dan kemudian memampatkan bahan briket tersebut di dalam die dan akhirnya mengeluarkannya dalam bentuk briket padat. Ulir pada mesin pengempa ini mengalami modifikasi yaitu dengan menambah jumlah sudu pada ulir dan menambah diameter dalam ulir. Ulir hasil modifikasi ini memiliki sudut ulir 47.70, tebal sudu ulir 2.2 mm, jarak antar sudu ulir sebesar 50 mm, dimeter dalam ulir sebesar 21 mm dan diameter luar ulir sebesar 55 mm.
54 Pada proses pengujian, ulir dapat bekerja dengan baik. Namun, pada saat mengempa bahan briket dari serbuk gergaji, ulir bekerja terlalu berat karena gesekan antara bahan kempa dengan die relatif besar. Bahkan ulir sempat tidak berputar karena terjadi slip pada pulli ke tiga. Ulir pada mesin pengempa ini dapat dilihat pada Gambar 28.
Gambar 28. Ulir (screw) 5. Die
Die berfungsi sebagai tempat keluarnya briket yang dihasilkan memegang peranan penting terhadap dimensi briket yang dihasilkan. Die yang dipakai berbahan stainless steel yang memiliki ukuran panjang sebesar 210 mm dan koefisien gesekan dapat didekati sebesar 0.9. Kapasitas pengempaan untuk bahan arang sekam dengan kadar perekat 5% sebesar 34.20 kg briket/ jam dan kapasitas pengempaan untuk bahan campuran antara serbuk gergaji (30%) dan arang sekam (70%) dengan kadar perekat 5% sebesar 25.09 kg briket/ jam.
Sedangkan untuk bahan serbuk gergaji, tidak dihasilkan briket karena serbuk gergaji mempunyai sifat higroskopis sehingga perekat yang dicampurkan terserap oleh serbuk gergaji tersebut. Fungsi perekat seharusnya untuk memberi lapisan tipis pada permukaan bahan sehingga ketika bahan dikempa bahan tersebut merekat satu sama lain. Kemudian percobaan dilakukan dengan menggunakan elemen pemanas yang dililitkan pada die yang berfungsi untuk membuat serbuk gergaji bersifat seperti arang. Akan tetapi, tetap saja tidak berhasil membuat serbuk gergaji menjadi briket karena panas yang dihasilkan
Sedangkan untuk bahan serbuk gergaji, tidak dihasilkan briket karena serbuk gergaji mempunyai sifat higroskopis sehingga perekat yang dicampurkan terserap oleh serbuk gergaji tersebut. Fungsi perekat seharusnya untuk memberi lapisan tipis pada permukaan bahan sehingga ketika bahan dikempa bahan tersebut merekat satu sama lain. Kemudian percobaan dilakukan dengan menggunakan elemen pemanas yang dililitkan pada die yang berfungsi untuk membuat serbuk gergaji bersifat seperti arang. Akan tetapi, tetap saja tidak berhasil membuat serbuk gergaji menjadi briket karena panas yang dihasilkan