BAB III PERENCANAAN DAN PERHITUNGAN
3.5 Simulasi Uji Pembebanan
Tabel 3.1 Pengujian physical Material Steel
Density 7,85 g/cm^3
Mass 22,9389 kg
Area 3432720 mm^2
Volume 2922150 mm^3
Center of Gravity x=707,901 mm y=300 mm z=511,927 mm
B. Static Analysis:1
1. General objective and settings:
Tabel 3.2 General objective
Design Objective Single Point
Study Type Static Analysis
Last Modification Date 08/02/2020, 15.34 Detect and Eliminate Rigid Body Modes No
2. Mesh settings:
Tabel 3.3 Mesh settings
Avg. Element Size (fraction of model diameter) 0,1 Min. Element Size (fraction of avg. size) 0,2
Grading Factor 1,5
Max. Turn Angle 60 deg
Create Curved Mesh Elements Yes
C. Material
Tabel 3.4 Material
Name Steel
General Mass Density 7,85 g/cm^3
Yield Strength 207 MPa Ultimate Tensile Strength 345 MPa
Stress Young's Modulus 210 GPa
Poisson's Ratio 0,3 ul
Shear Modulus 80,7692 GPa Part Name(s) Rangka Utama
D. Operating conditions 1. Force
Tabel 3.5 Force Load Type Force Magnitude 2000,000 N Vector X 0,000 N Vector Y 0,000 N Vector Z -2000,000 N
2. Reaction Force and Moment on Constraints
Tabel 3.6 Reaction Force and Moment on Constraints Constraint
Name
Reaction Force Reaction Moment Magnitude Component
3. Result Summary
Tabel 3.7 Result Summary
Name Minimum Maximum
Volume 2922150 mm^3
Mass 22,9389 kg
Von Mises Stress 0 MPa 40,4646 MPa
1st Principal Stress -3,19041 MPa 30,9403 MPa 3rd Principal Stress -42,6138 MPa 6,36284 MPa
Displacement 0 mm 0,216612 mm
Safety Factor 5,11559 ul 15 ul
Stress XX -16,6357 MPa 14,0443 MPa
Stress XY -4,20863 MPa 4,22305 MPa
Stress XZ -5,36972 MPa 5,9152 MPa
Stress YY -17,5355 MPa 26,129 MPa
Stress YZ -10,1808 MPa 10,3017 MPa
Stress ZZ -42,0612 MPa 24,0759 MPa
X Displacement -0,0736796 mm 0,0230581 mm Y Displacement -0,173931 mm 0,170995 mm Z Displacement -0,203864 mm 0,0207137 mm Equivalent Strain 0 ul 0,000172292 ul 1st Principal Strain -0,000000255677 ul 0,00012436 ul 3rd Principal Strain -0,000195633 ul 0,000000242154 ul Strain XX -0,0000701172 ul 0,0000729577 ul Strain XY -0,0000260534 ul 0,0000261427 ul Strain XZ -0,0000332411 ul 0,0000366179 ul Strain YY -0,0000755943 ul 0,000105956 ul Strain YZ -0,0000630241 ul 0,0000637727 ul Strain ZZ -0,000192157 ul 0,0000925116 ul
E. Figures
1. Von Mises Stress
Gambar 3.3 Simulasi analisis Von Mises strees pada rangka utama proposional depan
Gambar 3.4 Simulasi analisis Von Mises strees pada rangka utama proposional samping
2. 1st Principal Stress
Gambar 3.5 Simulasi analisis Principal strees pada rangka utama proposional depan
Gambar 3.6 Simulasi analisis Principal strees pada rangka utama proposional samping
44 BAB IV
PERAKITAN DAN PERAWATAN ALAT 4.1 Proses Perakitan
Perakitan merupakan suatu cara untuk menempatkan dan memasang bagian dari suatu mesin yang digabung menjadi suatu kesatuan, dengan memperhatikan urutan yang telah ditentukan, sehingga menjadi suatu bentuk alat yang siap digunakan sesuai dengan fungsi dan tujuan yang telah direncanakan. Beberapa aspek yang harus diperhatikan dalam proses perakitan yaitu:
1. Komponen mesin yang telah dibuat atau dibeli memiliki dimensi yang sesuai dengan komponen lainnya.
2. Komponen pendukung harus memiliki dimensi sesuai dengan komponen mesin yang telah dibuat atau dibeli.
3. Menyusun langkah perakitan.
4. Menyiapkan alat bantu perakitan terdiri dari: Tools Set, Mistar.
Sebelum melakukan perakitan, keseluruhan komponen dan alat bantu harus dipersiapkan untuk mempercepat proses perakitan. Proses perakitan komponen mesin sebagai berikut:
1. Menyiapkan komponen dan peralatan yang dibutuhkan.
2. Menyiapkan rangka alat pensortir telur.
3. Merakit conveyor tempat jalannya telur yang akan di sortir.
4. Merakit tempat jalannya telur dari tempat penampungan.
5. Memasang pensortir dan pemberat pada dudukan yang sudah dibuat di tempat pensortir.
6. Memasang tempat turunnya telur yang sudah di sortir dengan di pasangnya pembatas gread dan dilapisi menggunakan busa ati.
7. Merakit motor wiper pada dudukan yang sudah dibuat pada rangka menggunakan baut dan mur.
8. Merakit roda gigi utama dari motor hubungkan dengan roda gigi sekunder dan rakit 2 gear di ujung conveyor sebagai penggeraknya.
9. Memasang rantai penghubung tiga gear yang sudah dipotong sesuai kebutuhan.
10. Memasang bak penampungan menggunakan baut dan mur ukuran 12mm dilubang yang sudah disesuaikan.
11. Memeriksa semua kekencangan pada setiap bagian.
12. Memasang tutup mesin menggunakan mur.
13. Mmeeriksa hasil perakitan.
4.2 Langkah Pengoprasian Alat
Siapkan telur yang akan di sortir, secara garis besar pengoperasian alat pensortir telur adalah sebagai berikut:
Langkah 1 :Mempersiapkan mesin pensortir telur,
Langkah 2 : Mempersiapkan alat keamanan dan pengecekan kesiapan alat,
Langkah 3 : Menghubungkan saklar dengan sumber tegangan listrik, Langkah 4 : Mempersiapkan telur,
Langkah 5 : Mengkalibrasi berat timbangan untuk menentukan gread A,B,C
Langkah 6 : Meletakkan telur pada tempat penampungan telur dengan sudut kemiringan 5º, agar telur bisa bergerak ke conveyor, pastikan telur tidak bergerak secara bebas dan aman, Langkah 7 : Memposisikan saklar posisi ON,
Langkah 8 : Pada saat mesin melakukan pensortiran dan telur turun ke bak penampungan dengan gread yang sudah ditentukan, Langkah 9 : Mengambil telur yang berada di bak penampungan lalu
masukan ke dalam mika telur sesuai dengan gread nya, Langkah 10 : Lakukan langkah 7-8 untuk proses pensortiran selanjutnya, Langkah 11 : Setelah selesai posisikan saklar kondisi OFF,
Langkah 12 : Lakukan pembersihan pada alat setelah melakukan proses pensortiran.
4.3 Kinerja Alat Pensortir Telur
Dilakukan uji coba untuk mengetahui kinerja alat pensortir telur hasil perancangan, adapun hasil uji coba adalah sebagai berikut:
1. Dimensi ukuran telur,
2. Waktu persiapan 60 detik,
3. Waktu pensortiran telur 10 butir membutuhkan waktu 20 detik,
4. Sehingga total waktu pensortiran satu jam, maka kapasitas persortiran per jam adalah 1800 butir/jam.
Tabel 4.1 Berat telur sesuai grade
Grade A Grade B Grade C
≤70gram 60-69gram ≥59gram
4.4 Cara Kerja Alat
Proses pensortiran telur dengan menggunakan alat pensortir telur ditunjukan oleh gambar – gambar berikut:
(a) (b) (c)
Gambar 4.1 proses kerja alat Keterangan gambar:
(a) Meletakkan telur pada tempat penampung, (b) Pensortiran telur menggunakan conveyor,
(c) Telur yang sudah disortir di bak penampungan dengan gread yang sudah ditentukan.
4.5 Perawatan Alat
Menurut Swanson (2001) dalam International Journal of production Economics “linking maintenance strategies to performance” sistem pemeliharaan sebagai strategi perusahan untuk mendukung kinerja produksi dibagi menjadi tiga garis besar yaitu:
1. Pemeliharaan Reaktif (Reactive Maintenance)
Prinsip pemeliharaan ini adalah aktifitas pemeliharaan (baik penggantian atau perbaikan) hanya dilakukan jika mesin atau peralatan
tersebut rusak. Pemeliharaan yang reaktif memiliki kelebihan dalam meminimalkan jumlah biaya dan waktu pekerjaan yang dibutuhkan untuk melakukan pemeliharaan. Namun kekurangannya adalah kerusakan yang tidak dapat di prediksi sewaktu-waktu, banyaknya jumlah scrap, dan tingginya biaya yang diakibatkan kecelakaan akibat breakdown pada mesin atau peralatan.
2. Pemeliharaan proaktif (Proactive Maintenance)
Pemeliharaan proaktif adalah strategi pemeliharaan dimana kerusakan atau breakdown dapat dihindari dengan melakukan aktifitas-aktifitas yang mengawasi kondisi mesin dan melakukan perbaikan-perbaikan minor untuk mempertahankan kondisi mesin dalam keadaan optimal. Pemeliharaan proaktif terdiri dari pemeliharaan preventif dan pemeliharaan prediktif.
a. Pemeliharaan Preventif (Preventive maintenance)
Pemeliharaan preventif pada prinsipnya adalah pemeliharaan berdasarkan pemakaian. Aktifitas pemeliharaan dilakukan setelah penggunaan mesin atau peralatan selama periode tertentu. Tipe pemeliharaan ini mempunyai asumsi bahwa mesin akan mengalami kerusakan atau breakdown pada satu periode tertentu. Kelebihan pemeliharaan ini adalah dapat mengurangi kemungkinan breakdown serta dapat memperpanjang umur mesin atau peralatan. Kelemahannya adalah aktifitas pemeliharaan dapat menginterupsi jalannya sistem produksi.
b. Pemeliharaan Prediktif (Predictive maintenance)
Pemeliharaan prediktif sering dirujuk sebagai pemeliharaan berdasarkan kondisi. Artinya, aktifitas pemeliharaan baru dilakukan pada suatu kondisi mesin tertentu. Dalam pemeliharaan prediktif, digunakan berbagai peralatan untuk mendiagnosa mesin untuk mengukur kondisi fisik dari mesin, seperti getaran, suhu, kebisingan, pelumasan, dan korosi. Ketika salah satu parameter ini mencapai kondisi tertentu, aktifitas pemeliharaan dilakukan dengan mengembalikan ke kondisi semula.
4.5.1 Bagian–bagian Alat Pensontir Telur yang perlu dirawat
Perawatan yang direncanakan adalah suatu usaha perawatan yang dilakukan dengan pertimbangan ke masa depan, yaitu perawatan secara terkontrol dan tercatat sehingga jika ada kerusakan dapat segera diketahui dan diatasi. Perawatan ini dapat dilakukan dengan melakukan perawatan berkala yaitu tindakan perawatan yang dapat dilakukan sebelum dan sesudah mesin digunakan. Berikut bagian-bagian alat pensortir telur yang memerlukan perwatan:
a. Conveyor
Conveyor adalah suatu alat mekanik yang berfungsi untuk memindahkan bahan atau barang yang biasanya dipakai dalam dunia perindustrian untuk mengantarkan suatu hasil produk dari satu tempat ke tempat yang lainnya (Raharjo, 2013). Conveyor tidak dapat berjalan tanpa adanya penggerak yaitu rantai roller.
Rantai roller adalah suatu logam berbentuk gelondongan yang beputar secara terus-menerus untuk memindahkan barang dari satu tempat ke tempat yang lainnya. Roller pada conveyor yang terus berputar tentunya akan mengalami kerusakan jika tidak diimbangi oleh perawatan yang dilakukan secara rutin. Disamping itu roller juga akan mengalami pengikisan lapisan karena gesekan antara logam dengan logam lainnya yang mengharuskan perusahaan mengganti penggerak tersebut dengan yang baru dalam jangka waktu dekat.
b. Gear dan Rantai
Pelumas adalah zat kimia yang berwujud cairan yang di berikan pada dua atau lebih benda bergerak untuk mengurangi gaya gesek dan panas yang berakibat berkurangnya umur dari benda tersebut. Pelumas juga bertujuan untuk melindungi permukaan dua benda yang berhubungan. Pada umumnya pelumas mengandung 90% minyak pelumas dasar dan 10% zat tambahan yg di racik sesuai dengan apa yang dibutuhkan untuk pelumasan. Sebagai
contoh penggunaan pelumas adalah pada rantai mesin. Berikut merupakan tujuan dan fungsi dari pelumasan antara lain:
1. Meminimalisir gesekan guna mencegah kerusakan dan panas dengan membentuk lapisan pada permukaan yang terkena filming oil untuk mengurangi gesekan.
2. Sebagai pendingin dari kontak logam dengan logam.
3. Untuk membersihkan kotoran-kotoran yang menempel sehingga kotoran tersebut akan terbawa pelumas ketika penggantian pelumas dilakukan.
4. Mencegah mesin agar tidak mudah berkarat.
Seperti yang dikatakan oleh Catur dan Djunaidi, pelumasan menggunakan gemuk pada bagian bantalan peluru tepatnya pada as atau poros dari sebuah penggerak, tetapi penggunaan oli pelumas lebih tepat digunakan pada mesin yang berjalan dengan kecepatan rotasi putar yang tinggi (Catur &
Djunaidi, 2008).
c. Motor Listrik 1. Current Check
Ketika motor dalam keadaan berjalan kita dapat me monitor keadaan motor dengan melakukan pengecekan atas arus listrik yang bekerja pada motor. Pastikan arus listrik yang bekerja pada motor masih dibawah arus maksimal yang tertera pada nameplate motor.
2. Insulation resistance Check
Jika motor dalam keadaan mati (standby) kita dapat melakukakan pengecekan berapa tahanan isolasi yang ada pada motor sekarang dengan menggunakan insulation tester atau lebih dikenal dengan megger.
50 5.1 Kesimpulan
Hasil perancangan alat pensortir telur berfungsi sebagai alat bantu proses pensortiran telur memperoleh hasil:
1. Dalam merencana alat pensortir telur yang dilakukan pertama membuat desain dalam bentuk gambar, menetukan putaran dan daya motor penggerak.
2. Telur yang akan disortir disimpan dilintasan yang sudah ada.
Untuk memastikan telur tidak jatuh, maka letakan telur dengan posisi memanjang. Setelah posisi telur benar hidupkan saklar ON supaya proses pensortiran dapat berjalan. Motor penggerak yang digunakan adalah motor wiper DC, daya pada motor wiper akan diteruskan dari putaran roda gigi rasio ke sprocket melalaui rantai.
3. Berdasarkan hasil uji coba waktu yang dibutuhkan untuk proses pensortiran telur adalah: persiapan 60 detik, pensortiran telur 10 butir dalam waktu 20 detik, sehingga kapasitas mensortiran per jam adalah 1.800 butir/jam.
4. Jenis perawatan yang baik dan tepat untuk konstruksi Alat Pensortir Telur adalah perawatan yang mengupayakan pencegahan kerusakan atau perawatan preventif. Perwatan yang dilakukan pada bagian – bagian Alat Pensortir Telur meliputi:
poros dan bantalan, rantai dan puli, motor wiper, dan rangka alat.
5.2 Saran
Saran untuk perancangan alat pensortir telur dimasa yang akan datang agar menjadi lebih baik:
1. Sebagai langkah awal pengoperasian sebaiknya dilakukan pengecekan bagian Alat Pensortir Telur sebelum beroperasi,
2. Alat Pensortir Telur ini membutuhkan perawatan berkala agar dapat berfungsi dengan baik dan umur alat yang lebih lama,
3. Memperhatikan keselamatan kerja pada saat pengoprasian Alat Pensortir Telur.
4. Perlu dipasang bantalan pada garpu pensortir.
5.3 Implikasi
Untuk menyempurnakan aalat pensortir telur yang sudah dirancang dan dibuat untuk lebih sempurna pada alat itu makan penyusun memberikan masukan kelebihan dan kekurangan pada alat pensortir telur sebagai berikut:
A. Kelebihan Alat Pensortir Telur Pada Saat ini
1. Mekanisme pensortiran menggunakan system conveyor yang dapat mengefisinkan waktu yang lebih tepat.
2. Pengelompokan ukuran telur dengan berat yang akurat.
3. Menggunakan system penggerak roda gigi yang mudah untuk dilakukan perawatan.
4. Bersumber tenaga dari motor wiper.
B. Kekurangan Alat Pensortir Telur Pada Saat ini
1. Masih ada getaran pada saat alat pensortir telur melakukan pensortiran.
2. Tempat pensortiran kurang pas pada saat telur masuk kedalam pensortiran sehingga menyebabkan telur terjepit atau pecah.
C. Harapan Alat Pensortir Telur di Masa yang Akan datang
1. Peningkatan pada sistem pensortiran agar lebih akurat dan lebih tepat.
2. Tidak adanya getaran pada saat alat pensortir bekerja.
3. Kepraktisan alat pada saat digunakan dan untuk dipindahkan ke tempat lain.
DAFTAR PUSTAKA
Afifah Nurul. 2013. Uji salmonella-shigella pada telur ayam yang disimpan pada suhu dan waktu yang berbeda.Jurnal Ilmiah Edu Research. 2(1): 36-38.
Billatos, S. B. & N. A. Basaly. 1997. Green Technology and Design for The Environment, Taylor & Francis
Catur, S. 2008. Kegiatan Pelumasan Pada Peralatan Reaktor Serba Guna. [Jurnal].
Lampung (ID). Universitas Lampung.
Granjean, 1982. Etienne, Fitting the Task to the Man : An Ergonomic Approach.
London: Taylor and Francis Limited.
Hadi Miftahul. 2019. Perancangan prototype penyortiran barang otomatis di gudang peralatan alat tulis. [skripsi]. Surakarta (ID): Universitas Muhammadiyah Surakarta.
Hartono Adi, dkk. 2019. Rancang bangun alat pengupas kelapa muda ramah lingkungan untuk usaha mikro distri busi kelapa muda. [Tugas Akhir].
Yogyakarta (ID). Institut Sains dan Teknologi AKPRIND Yogyakarta.
Haryoto. 1993. Pengawetan telur segar. Jakarta: Penerbit Swadaya.
Muhib Zainuri. 2006. Jenis-jenis coveyor. [Jurnal]. Semarang (ID). Universitas Negeri Semarang.
Pryantara Dandi. 2007. Umur Ekonomis Alat. [Jurnal]. Jakarta (ID). Fakultas Teknik UPN Veteran Jakarta
Raharjo, R. 2013. Rancang Bangun Belt Conveyor Trainer Sebagai Alat Bantu Pembelajaran. [Jurnal].
Saidah Andi. 2017. Kajian teknik mesin. [Jurnal]. Jakarta (ID). Universitas 17 Agustus 1945 Jakarta.
Sarwono, B. 1995. Pengawetan dan Pemanfaatan Telur. Jakarta: Penerbit Swadaya.
Soedarmanto. 1977. Motor Bakar Jilid I. Bandung: Penerbit Karya Remaja.
Shaumi. 2019. Rancang Bangun Alat Pensortir Tomat. [Jurnal]. Lampung (ID).
Universitas Lampung.
Sudaryani. 2003. Kua litas Telur. Jakarta: Penerbit Swadaya.
Sularso, Suga. 2004. Dasar perencanaan dan pemilihan elemen mesin. Jakarta:
penerbit Pradnya Paramita.
Swanson. 2001. Linking Maintenance Strategies To Performance. [Jurnal].
Winjosoebroto, Sritomo, 2000. Evaluasi Ergonomi dalam Proses Perancangan Produk. Surabaya. Seminar Nasional Ergonomi, Jurusan TI-ITS.
Zarwani Hayu. 2019. Rancang bangun alat penyortir buah tomat berdasarkan ukuran menggunakan metode segmentasi HSV berbasis raspberry PI 3B+
[skripsi]. Lampung (ID): Universitas Lampung.
LAMPIRAN
Rangka alat pensortir telur
Pemotongan plat
Rangka tempat roda gigi
Susunan motor listrik dan roda gigi
Pensortir dan box penutup
Alat pensortir telur yang sudah siap dipakai
Proses penyusunan telur pada rel sebelum dilakukan proses pensortiran
Proses pensortiran