PERANCANGAN MESIN POTONG DALAM PROSES
PEMBUATAN BIJIH PLASTIK KAPASITAS 500 KG/JAM
TUGAS AKHIR
Diajukan Kepada
Universitas Muhammadiyah Malang Untuk Memenuhi Syarat Memperoleh Gelar
Sarjana (S-1) Teknik Mesin
Disusun Oleh :
DICKY TRI WIDASWARA 201110120311115
JURUSAN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
vii
ABSTRAK
Plastik salah satu bahan yang paling umum kita lihat dan gunakan. Bahan plastik secara bertahap mulai menggantikan gelas, kayu dan logam. Hal ini disebabkan bahan plastik mempunyai beberapa keunggulan, yaitu : ringan, kuat dan mudah dibentuk, anti karat dan tahan terhadap bahan kimia, mempunyai sifat isolasi listrik yang tinggi, dapat dibuat berwarna maupun transparan dan biaya proses yang lebih murah. Namun begitu daya guna plastik juga terbatas karena kekuatannya yang rendah, tidak tahan panas mudah rusak pada suhu yang rendah. Keanekaragaman jenis plastik memberikan banyak pilihan dalam penggunaannya dan cara pembuatannya.
Meskipun istilah plastik dan polimer seringkali dipakai secara sinonim, namun tidak berarti semua polimer adalah plastik. Plastik merupakan polimer yang dapat dicetak menjadi berbagai bentuk yang berbeda. Umumnya setelah suatu polimer plastik terbentuk, polimer tersebut dipanaskan secukupnya hingga menjadi cair dan dapat dituangkan ke dalam cetakan. Setelah penuangan, plastik akan mengeras jika plastik dibiarkan mendingin.
Tetapi perlu diketahui sebelum masuk proses pencetakan, plastik-plastik tersebut
melalui beberapa tahapan sehingga menghasilkan bijih plastik yang siap di
proses/pencetakan.
Perancangan mesin potong dalam proses pembuatan bijih plastik mempunyai
kapasitas 500 Kg/Jam, Dengan massa jenis 9,46 kg/m3. Dengan bentuk tabung dimensi dari batang plastik yang dipotong berdiameter 0,003 m dan panjang 0,01 m. Dalam
perancangan ini penulis menggunakan pisau putar dan pisau diam, Dengan diameter
pisau putar 0,15 m, panjang pisau putar dan pisau diam 0,3 m dan jumlah pisau 5 buah
.Jumlah batang plastik yang didorong roll pendorong 100 bijih. Dengan putaran 314
Rpm.
viii ABSTRACT
Plastic one of the most common materials we see and use. Plastic
materials gradually began to replace glass, wood and metal. This is due to the
plastic material has several advantages, namely: light, strong and malleable,
corrosion resistant and resistant to chemicals, have high electrical insulation
properties, can be made colorless and transparent and process costs are cheaper.
But once the plastic is also limited usefulness because of its strength is low, is not
easily damaged heat resistant at low temperatures. The diversity of plastics give
many options in its use and how to manufacture.
Although the term plastic and polymers are often used synonymously, but
by no means all polymers are plastics. Plastic is a polymer that can be molded
into a variety of different forms. Generally after a plastic polymer is formed, the
polymer is heated sufficiently until it becomes liquid and can be poured into the
mold. After pouring, the plastic hardens when the plastic is allowed to cool.
But keep in mind before entering the printing process, plastics through
several stages to produce plastic ore are prepared in process / printing.
The design of cutting machines in the manufacturing process of plastic ore
has a capacity of 500 Kg/Hours, with a density of 9.46 kg / m3. With the shape of
a tube dimensions of plastic rods are cut diameter 0.003 m and a length of 0.01 m.
In this scheme the author uses rotary blade and stationary blade, rotary blade
With a diameter of 0.15 m, length rotary blade and stationary blade of 0.3 m and
the number of blades 5 pieces Amount of plastic rods driven roll thruster 100 ore.
By lap 314 rpm.
ix
KATA PENGANTAR
Assalamu’alaikum Wr.Wb
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT, karena dengan rahmat, hidayah, dan karuniaNya, shalawat dan salam juga penulis tujukan pada junjungan kita Nabi Muhammad SAW yang telah membawa kita pada kehidupan yang lebih baik, penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul “Perancangan Mesin Potong Dalam Proses Pembuatan Bijih Plastik Kapasitas 500 Kg/Jam’’.
Skripsi ini disusun sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik pada Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Malang. Dengan adanya penulisan skripsi ini diharapkan dapat memberikan wacana dan manfaat khususnya bagi penulis sendiri dan bagi orang lain pada umumnya.
Atas bantuan dan kerjasama yang baik dari semua pihak hingga selesainya skripsi ini, penulis mengucapkan terima kasih kepada :
1. Kedua orang tua yang selalu memberikan support dan do’a yang tiada henti-hentinya.
2. Bapak Ir. Eko Hariyadi, MT. Selaku Dosen Pembimbing I yang telah memberikan bimbingan serta arahan secara intensif selama penyusunan sekripsi ini dilakukan.
3. Ibu Dra. Rr. Heny Hendaryati, MT. Selaku Dosen Pembimbing II yang telah memberikan masukan ide, serta saran dan cara-cara penulisan sehingga terselesaikannya skripsi ini.
4. Bapak/Ibu Dosen yang telah bersedia memberikan bantuan berupa bimbingan teori baik secara langsung maupun tidak langsung.
5. Teman-teman Teknik mesin angkatan 2011 untuk semuanya yang tidak mungkin disebutkan satu per-satu.
6. Kariyawan UMM yang bekerja di lingkungan teknik mesin yang telah membantu memberikan info tentang perkulahan
xi DAFTAR ISI
LEMBAR JUDUL ... i
POSTER ... ii
LEMBAR PENGESAHAN ... iii
LEMBAR KONSULTASI / ASISTENSI ... iv
SURAT PERNYATAAN TIDAK PLAGIAT ... vi
ABSTRAK ... vii
KATA PENGANTAR ... ix
DAFTAR ISI ... xi
DATAR TABEL ... xii
DAFTAR GAMBAR ... xiii
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ... 1
1.2 Rumusan Masalah... 2
1.3 Tujuan ... 2
1.4 Manfaat ... 3
1.5 Batasan Masalah ... 3
BAB II LANDASAN TEORI 2.1 Pastik ... 5
2.2 Jenis-jenis Plastik ... 5
2.2.1 Plastik dapat digolongkan berdasarkan ... 5
2.3 Contoh Plastik... 6
2.4 Plastik Berdasarkan Sifat Thermalnya ... 8
2.4.1 Kinerja dan Penggunaannya ... 9
2.4.2 Berdasarkan jumlah rantai karbonnya ... 10
2.4.3 Berdasarkan sumbernya ... 11
2.5 Arti Lambang Segitiga pada Kemasan Plastik ... 11
2.5.1 PET-Polyethylene Terephthalate ... 11
2.5.2 HDPE – High Density Polyethylene ... 12
2.5.3 V – Polyvinyl Chloride ... 13
2.5.4 LDPE – Low Density Polyethylene... 14
2.5.5 PP – Polypropylene ... 15
2.5.6 PS – Polystyrene ... 16
2.6 Motor Penggerak ... 18
2.7 Transmisi ... 21
2.7.1 Transmisi Sabuk-Puli (Belt And Pulley) ... 21
xii
2.8 Pulley ... 24
2.9 Pisau ... 28
2.9.1 Tranmisi Sabuk-Puli (Belt And Pulley) ... 21
2.9.2 Tranmisi Rodagigi ... 23
2.10 Poros ... 30
2.11 Bantalan ... 35
BAB III METODE PERANCANGAN 3.1 Flowchart ... 42
3.2 Metode Pengumpulan Data ... 43
3.3 Konsep Rancangan ... 43
3.4 Cara Kerja dan Bagian Alat Pemotong... 44
3.5 Kapasitas Alat Pemotong Biji Plastik ... 44
BAB IV PEMBAHASAN DAN PERHITUNGAN 4.1 Percobaan Pemotongan Bijih Plastik ... 45
4.2 Menghitung Kapasitas dalam Proses Pemotongan Bijih Plastik ... 46
4.3 Menentukan Roll Pisau Potong Dan Pisau Potong Putar Dalam Proses Pemotongan Bijih Plastik ... 46
4.4 Menghitung Massa Total Potongan Bijih Plastik ... 49
4.5 Menghitung Putaran Rpm Roll Pisau Saat Proses Pemotongan Bijih Plastik ... 50
4.6 Menentukan Daya Dalam Proses Pemotongan Bijih Plastik ... 50
4.7 Menentukan Roll Pendorong Batang Plastik ... 52
4.8 Perencanaan Motor Penggerak ... 56
4.9 Perencanaan Pulley Dan Sabuk V-belt Pada Pemotong ... 57
4.10 Perancangan Poros dan Bantalan ... 61
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan ... 65
5.2 Saran ... 67
xiii
DAFTAR TABEL
Tabel 2.2: Baja Karbon Untuk Konstruksi Poros ... 33
Tabel 2.3: Sifat-sifat Bahan Bantalan ... 38
Tabel 2.4: Faktor-faktor V, X, Y dan Xo, Yo ... 40
Tabel 4.1: Selection And Specification Iron Horse Motors Catalogue ... 56
Tabel 4.2 : Spesifikasi Pulley NBC V-belt ... 58
xiv
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1: Desain Mesin ... 4
Gambar 2.1: Polyetlene Terephthalate ... 11
Gambar 2.2:High Density Polyethylene ... 12
Gambar 2.3: Polyvinyl Chloride ... 13
Gambar 2.4:Low Density Polyethylene ... 14
Gambar 2.5: Polypropylene ... 15
Gambar 2.6:Polystyrene ... 16
Gambar 2.7: Polycarbonate ... 17
Gambar 2.8:Motor Listrik ... 18
Gambar 2.9: Motor bensin ... 19
Gambar 2.10:Mesin Diesel ... 21
Gambar 2.11: Konstruksi sabuk V dan Ukuran Sabuk V ... 23
Gambar 2.12:Pulley ... 24
Gambar 2.13:Panjang Keling Sabuk ... 26
Gambar 2.14: Bantalan ... 36
Gambar 2.12:Bagian-bagian Bantalan ... 36
Gambar 3.2: Konsep Rancangan ... 43
Gambar 4.1: Percobaan pemotongan bijih plastik... 45
Gambar 4.2: Desain dan ukuran pisau putar ... 47
Gambar 4.3: Desain bijih plastik ... 49
Gambar 4.4: Disain roll pendorong bijih plastik ... 53
Gambar 4.5: Design Pulley NBC V-belt ... 58
Gambar 4.6: Skema Hasil Perencanaan V-belt Dan Pulley ... 60
Gambar 4.7: Pembebanan secara vertical... 61
xv
DAFTAR PUSTAKA.
Campbell, G.M. (1993). Measurement And Interpretation Dough Densities. American Association Of Cereal Cemists, Inc.
Iron Horse Motors, (2012). General Purpose Motors, Inverter Duty Motors, Worm Gearboxes, Dc Motors Catalogue. America.
Lonne Drive Technology. (2013). V- Belts And V- Belt Pulleys Lonne Catalogue. Uk.
Nbc Group Ltd. (2011). Tapered Bore & Solid Hub V-Belt Pulleys Catalogue. Uk..
Sularso, Kiyokatsu Suga (1987). Dasar Perencanaan Dan Pemilihan Elemen Mesin. Jakarta: PT. Ppradnya Paramita.
(20 Oktober 2014). Daya. https://id.wikipedia.org/wiki/daya. Accesed 27 September 2015.
(20 Desember 2015). Massa Jenis. https://id.wikipedia.org/wiki/massa_jenis. Accesed 15 September 2015.
1 BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Plastik merupakan material yang baru secara luas dikembangkan
dan digunakan sejak abad ke-20 yang berkembang secara luar biasa
penggunaannya dari hanya beberapa ratus ton pada tahun 1930-an,
menjadi 150 juta ton/tahun pada tahun 1990-an dan 220 juta ton/tahun
pada tahun 2005. Saat ini penggunaan material plastik di
negara-negara Eropa Barat mencapai 60kg/orang/tahun, di Amerika Serikat
mencapai 80kg/orang/tahun, sementara di India hanya 2kg/orang/tahun.
Plastik salah satu bahan yang paling umum kita lihat dan gunakan.
Bahan plastik secara bertahap mulai menggantikan gelas, kayu dan logam.
Hal ini disebabkan bahan plastik mempunyai beberapa keunggulan, yaitu :
ringan, kuat dan mudah dibentuk, anti karat dan tahan terhadap bahan
kimia, mempunyai sifat isolasi listrik yang tinggi, dapat dibuat berwarna
maupun transparan dan biaya proses yang lebih murah. Namun begitu
daya guna plastik juga terbatas karena kekuatannya yang rendah, tidak
tahan panas mudah rusak pada suhu yang rendah. Keanekaragaman jenis
plastik memberikan banyak pilihan dalam penggunaannya dan cara
pembuatannya.
Meskipun istilah plastik dan polimer seringkali dipakai secara
sinonim, namun tidak berarti semua polimer adalah plastik. Plastik
2
berbeda. Umumnya setelah suatu polimer plastik terbentuk, polimer
tersebut dipanaskan secukupnya hingga menjadi cair dan dapat dituangkan
ke dalam cetakan. Setelah penuangan, plastik akan mengeras jika plastik
dibiarkan mendingin.(http://id.wikipedia.org/wiki/Plastik)
Tetapi perlu diketahui sebelum masuk proses pencetakan, plastik-plastik
tersebut melalui beberapa tahapan sehingga menghasilkan biji plastik yang
siap di proses/pencetakan. Maka dari itu penyusun tugas akhir ini mengambil
judul “Perancangan Mesin Potong Dalam Proses Pembuatan Biji Plastik Kapasitas 500 Kg/Jam,”. Merupakan salah satu mesin yang di perlukan
dalam proses pembuatan biji plastik.
1.2. Rumusan Masalah
Dalam merancang mesin potong ini kita akan dihadapkan pada
masalah-masalah yang ada, termasuk pisau potongnya karena pisau potong itulah yang
menentukan hasil potongan bijih plastik. Maka masalah yang timbul :
Bagaimana merancang dan mendisain kontruksi mesin potong yang sesuai di
pasaran. yaitu :
Panjang potongan bijih plastik : 10 mm
Diameter bijih plastik : 3 mm
Jumlah batang platik yang masuk mesin potong : 100 buah
1.3. Tujuan Penulisan
Adapun tujuan dari perencanaan ini adalah :
Mendapatkan kontruksi mesin potong yang sesuai dengan rencana
Untuk mengetahui gaya-gaya yang terjadi pada perancangan mesin
3
1.4. Manfaat Perancangan
Manfaat dari perancangan ini adalah :
Manfaat bagi mahasiswa:
Dapat mengaplikasikan teori-teori yang didapat di
perkuliahan
Dapat mengerti dasar-dasar perancangan yang sistematis
Manfaat bagi Universitas Muhammadiah Malang:
Mendapatkan dampak positif bagi kampus dari masyarakat
dan dunia perindustrian
Menjunjung tinggi nama kampus Universitas
Muhammadiyah Malang
Manfaat bagi Masyarakat atau Industri :
Dapat menikmati hasil rancangan yang dibangun
Dapat terbantu menyelesaikan masalah kecepatan kerja
1.5. Batasan Masalah
Agar perancangan mesin potong ini menjadi lebih terarah dan
mencapai tujuan yang diinginkan maka perlu di lakukan batasan masalah.
Adapun batasan masalah penulis dalam tugas akhir ini sebagai berikut : Tidak membahas masalah pengelasan yang di gunakan dalam
proses perancangan.
Menghitung mekanisme-mekanisme pengerak.
Tidak menghitung anggaran biaya (RAB).
4
Tidak menghitung kekuatan rangka dan sambungan.
[image:19.595.151.450.91.574.2] Tidak menghitung umur bantalan dan pisau
