• Tidak ada hasil yang ditemukan

Analisa Mesin Pengiris Ubi/Keripik Kapasitas 30 Kg/Jam

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2016

Membagikan "Analisa Mesin Pengiris Ubi/Keripik Kapasitas 30 Kg/Jam"

Copied!
73
0
0

Teks penuh

(1)

Ade Christian Surbakti : Analisa Mesin Pengiris Ubi/Keripik Kapasitas 30 Kg/Jam, 2009.

KARYA AKHIR

ANALISA

MESIN PENGIRIS UBI/KERIPIK

KAPASITAS 30 KG/JAM

OLEH :

045202003

ADE CHRISTIAN SURBAKTI

KARYA AKHIR YANG DIAJUKAN UNTUK MEMENUHI SATU SYARAT MEMPEROLEH GELAR SARJANA SAINS TERAPAN

PROGRAM STUDI TEKNOLOGI MEKANIK

INDUSTRI

PROGRAM DIPLOMA – IV FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

(2)

Ade Christian Surbakti : Analisa Mesin Pengiris Ubi/Keripik Kapasitas 30 Kg/Jam, 2009.

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat TUHAN YANG MAHA

ESA, karena berkat rahmat dan hidayah-NYA sehingga penulis dapat

menyelesaikan Laporan Karya Akhir ini dengan judul “ANALISA MESIN

PENGIRIS UBI/KERIPIK 30 KG/JAM”.

Penyusunan laporan Karya Akhir ini dilakukan guna untuk menyelesaikan

Studi di Program Studi Teknologi Mekanik Industri Universitas Sumatera Utara,

sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Sains Terapan.

Dalam kegiatan penulis untuk menyelesaikan Karya Akhir ini, penulis

telah banyak mendapat bantuan berupa bimbingan, arahan dan saran dari berbagai

pihak. Untuk itu maka dalam kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terima

kasih yang sebesar-besarnya kepada :

1. Bapak Ir. Isril Amir, sebagai Dosen Pembimbing penulis.

2. Bapak DR. Ing. Ir. Ikhwansyah Isranuri, selaku Ketua Program Studi

Teknologi Mekanik Industri Program Diploma-IV, FT-USU.

3. Bapak Tulus Burhanuddin ST, MT selaku Sekertaris Program Studi

Teknologi Mekanik Industri.

4. Bapak Ir. Mulfi Hazwi, Msc selaku Koordinator Program Studi Teknologi

Mekanik Industri.

5. Orang tua saya tercinta Bapak Jana Surbakti dan Ibu Harta Ulina br

Ginting yang telah banyak memberikan perhatian, nasihat, doa, dan

(3)

Ade Christian Surbakti : Analisa Mesin Pengiris Ubi/Keripik Kapasitas 30 Kg/Jam, 2009.

6. Kakak saya Sherly Novita br Surbakti yang telah memberikan semangat,

nasehat,arahan dan motivasi kepada penulis.

7. Rekan seperjuangan D-IV Fikri Utomo dan Wahyu Aulia Rahman yang

telah membantu dalam menyelesaikan laporan.

8. Seluruh Staf Pengajar Departemen Teknik Mesin Universitas Sumatera

Utara.

9. Pegawai Departemen Teknik Mesin kak Is, bang Syawal, dan bang Izhar

Fauzi.

10. Rekan satu tim dalam pengerjaan karya akhir ini Jefri.

11. Rekan mahasiswa Muhammad Samsul Ginting, Jefri, Asri Akbar Juheri

Saragih serta rekan-rekan stambuk ’04 yang namanya tidak dapat

disebutkan satu-persatu yang sudah banyak membantu.

12. Teman yang telah banyak memberi dukungan dan perhatian Dewi Sarpika

br.Ginting jawak.

Penulis menyadari bahwa laporan ini masih belum sempurna adanya, karena

masih banyak kekurangan baik dari segi ilmu maupun susunan bahasanya.

Oleh karena itu penulis sangat mengharapkan kritik dan saran demi

menyempurnakan laporan ini.

Akhir kata bantuan dan budi baik yang telah penulis dapatkan,

mengucapkan terima kasih dan hanya TUHAN YANG MAHA ESA yang dapat

memberikan limpahan berkat yang setimpal. Semoga laporan ini dapat bermanfaat

(4)

Ade Christian Surbakti : Analisa Mesin Pengiris Ubi/Keripik Kapasitas 30 Kg/Jam, 2009.

Medan, April 2009

Penulis,

NIM : 045202003

(5)

Ade Christian Surbakti : Analisa Mesin Pengiris Ubi/Keripik Kapasitas 30 Kg/Jam, 2009.

DAFTAR ISI

LEMBARAN JUDUL

KATA PENGANTAR ………. i

DAFTAR ISI ……… iv

DAFTAR GAMBAR ……… vi

DAFTAR TABEL ……….. vii

DAFTAR NOTASI ………. viii

BAB I PENDAHULUAN ………. 1

1.1 Latar Belakang ………. 1

1.2 Batasan Masalah ……….. 3

1.3 Tujuan Penulisan Laporan ………. 3

1.4 Manfaat ……….. 4

1.5 Metodologi Pengumpulan Data ………. 5

BAB II LANDASAN TEORI ………. 8

2.1 Pengertian Umum ……….. 8

2.2 Konsep Rancangan ……….………....10

2.3 Faktor Penentu Pembuatan Produk yang Baik …..……….… 12

2.4. Bagian-Bagian Utama Mesin Yang Akan Dirancang ………...…. 13

2.5. Cara Kerja Mesin………... 14

2.6. Rumusan Dan Komponen Perancangan Mesin Pengiris Ubi …... 14

2.6.1. Perhitungn daya motor untuk menggerakkan perangkat pengiris tanpa beban(Ptb) ………... 14

2.6.2 Menghitung daya motor penggerak dengan beban (Pb) ... 15

(6)

Ade Christian Surbakti : Analisa Mesin Pengiris Ubi/Keripik Kapasitas 30 Kg/Jam, 2009.

2.6.4 Bantalan ………... 19

2.6.5 Sistem Transmisi Sabuk dan Puli ……… 21

2.6.6 Baut ………. 24

BAB III PENETAPAN SPESIFIKASI ……….. 28

BAB IV ANALISA DAN PERHITUNGAN ………. 32

4.1. Analisa Perhitungan Daya Motor Penggerak ………... 32

4.1.1 Perhitungan Daya Motor Penggerak Pengiris Ubi Tanpa beban ………. 33

4.1.2 Perhitungan Daya Motor Penggerak Pengiris Ubi Dengan Beban ……… 35

4.2 Sistem Transmisi Sabuk dan Puli ……….……… 37

4.3 Analisa Kekuatan Poros ……… 40

4.3.1 Analisa kekuatan poros pada motor penggerak ……..………. 41

4.3.2 Analisa kekuatan poros pada puli pengiris ……….……. 42

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ……… 43

5.1 Kesimpulan ……….. 43

5.2 Saran ……… 45

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

(7)

Ade Christian Surbakti : Analisa Mesin Pengiris Ubi/Keripik Kapasitas 30 Kg/Jam, 2009.

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1.1 Diagram Alir Pengerjaan Laporan Karya Akhir ... 7

Gambar 2.1 Pengiris Kerupuk Dengan Pisau ……… 8

Gambar 2.2 Pengiris Kerupuk Dengan Papan Pisau ………..…9

Gambar 2.3 Mesin Pengiris Kerupuk Manual ………... 10

Gambar 2.4 Kontruksi Mesin Pengiris Ubi ………..………... 13

Gambar 2.5 Motor Listrik ………..………… 15

Gambar 2.6 Poros ……….………. 17

Gambar 2.7 Bantalan ( Bearing )………..………. 20

Gambar 2.8 Ukuran dan Penampang Sabuk V ………..…….. 22

Gambar 2.9 Baut ………... 24

Gambar 2.10 Tekanan Permukaan Pada Ulir …….………. 26

Gambar 3.1 Rangka Mesin …………...………. 29

Gambar 3.2 Rumah Mata Pisau ………. 29

Gambar 3.3 Mata Pisau ………. 30

(8)

Ade Christian Surbakti : Analisa Mesin Pengiris Ubi/Keripik Kapasitas 30 Kg/Jam, 2009.

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1. Faktor-faktor koreksi daya akan ditransmisikan ... 19

Tabel 2.2 Tekanan permukaan yang diizinkan pada ulir ………...…... 27

(9)

Ade Christian Surbakti : Analisa Mesin Pengiris Ubi/Keripik Kapasitas 30 Kg/Jam, 2009.

DAFTAR NOTASI / SIMBOL

(10)

Ade Christian Surbakti : Analisa Mesin Pengiris Ubi/Keripik Kapasitas 30 Kg/Jam, 2009.

21. T = Torsi ( N.m )

22. C = Jarak antara sumbu kedua poros (mm)

23. L = Panjang sabuk rencana (mm)

24. σB = Kekuatan tarik ( kg / mm 2

)

(11)

Ade Christian Surbakti : Analisa Mesin Pengiris Ubi/Keripik Kapasitas 30 Kg/Jam, 2009.

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Untuk mencapai kesempurnaan suatu perkerjaan khususnya dibagian

produksi kerap kali menuntut adanya perubahan dan pengembangan dari suatu

sistem yang ada. Dan perubahan berkembang sesuai tuntutan kebutuhan, sesuai

dengan yang diinginkan dan adanya tuntutan kerja yang lebih cepat, lebih efektif

dan akhirnya mengarah pada suatu peningkatan suatu produksi serta kemudahan

manusia dalam beraktifitas.

Sehingga dapat diperoleh efesiensi kerja yang tinggi dengan adanya

Perkembangan teknologi yang telah banyak membantu manusia dalam

memudahkan melakukan pekerjaan yang dihadapi. Adanya penemuan baru di

bidang teknologi adalah salah satu bukti bahwa kebutuhan umat manusia selalu

bertambah dari waktu ke waktu di samping untuk memenuhi kebutuhan manusia

munculnya penemuan baru dilatar belakangi oleh penggunaan tenaga manusia

yang terbatas seperti halnya dalam penanganan proses pembentukan dari pengiris

kerupuk yang selama ini masih dilakukan sangat tradisional. Kebutuhan akan

kerupuk di masyarakat kian hari kian meningkat jumlah permintaannya, jenis

kerupuk yang beredar di pasar juga semakin banyak macam dan ukurannya.

Sehingga para produsen kerupuk kewalahan untuk memenuhi kebutuhan tersebut.

Seperti yang telah dituliskan di atas, penangananya masih dilakukan sangat

sederhana, di antaranya adalah dengan menggunakan pisau dapur atau pun pisau

(12)

Ade Christian Surbakti : Analisa Mesin Pengiris Ubi/Keripik Kapasitas 30 Kg/Jam, 2009.

Sistem pemotongan mesin didominasi dengan cara manual, sehingga hasil

yang capai kurang memenuhi harapan seperti bentuk, hasil pengirisan serta

ketebalan produk yang tidak seragam, lama waktu pembuatan. Sehingga hal ini

merupakan suatu halangan dan kebatasan dalam peningkatan mutu dan jumlah

produk. Peranan berbagai pihak juga telah dilakukan termasuk pemerintahan

daerah, untuk mencari solusinya, namun hasilnya sehingga saat ini masih belum

memadai. Oleh sebab itu untuk mendukung upaya pemerintah di dalam

meningkatkan hasil-hasil produksi pada sektor menengah ke bawah khususnya

pembuatan kerupuk, maka dibutuhkan pula suatu permesinan yang berteknologi

tepat guna dan sangat efesien, sehingga bukan saja meningkatkan kualitas atau

mutu produksi tetapi juga produsen perlu mendapatkan gairah berusaha sehingga

dapat menumbuhkan peningkatan penggunaan tenaga kerja, sekaligus membantu

pemerintah menuntaskan dan menurunkan tenaga pengangguran.

Akibat pembuatan kerupuk yang masih sangat sederhana sehingga hasil

produk dan kualitas tidak dapat dicapai yang diharapkan. Di samping itu

pekerjaan yang cukup lama dan membutuhkan banyak tenaga kerja, dan dinilai

dari segi efisiensi tentu tidak ekonomis.

Melihat betapa pentingnya teknologi yang efesien dalam memproduksi

kerupuk sehingga penulis timbul keinginan untuk mengangkatnnya sebagai objek

pembahasan untuk laporan Karya Akhir. Maka dirancang suatu mesin yang

mampu membuat kerupuk dengan hasil produk yang lebih besar dan kualitas yang

bentuk yang baik dan seragam.

Oleh sebab itu diperlukan sebuah mesin yang memiliki daya guna optimal,

(13)

Ade Christian Surbakti : Analisa Mesin Pengiris Ubi/Keripik Kapasitas 30 Kg/Jam, 2009.

1. Secara teknis dapat dipertanggung jawabkan, dalam hal ini masih harus .

a. Mampu meningkatkan produktivitas bila dibandingkan dengan dengan cara

yang di gunakan dengan alat tradisional.

b. Mampu meningkatkan hasi olah tanpa mengurangi mutu

2. Secara ekonomis menguntungkan, hal ini terkait dalam hal.

a. Memiliki hasil kwalitas dan hasil yang baik

b. Hasil produk dapat meningkat

3. Secara sosial dapat diterima, dalam arti kata pengoperasian permesinan atau

peralatan tidak menyulitkan.

1.2. Batasan Masalah

Dalam penulisan Karya Akhir ini, penulis merancang bangun mesin

pengiris bahan kerupuk Spesifikasi perhitungan akan dibahas sangat banyak,

disini penulis membuat batasan masalah hanya pada bagian :

1. Merancang elemen – elemen utama pada mesin pengiris kerupuk seperti :

poros, puli, bantalan, sabuk dan motor penggerak.

2. Analisa konstruksi dan rancang bangun perencanaan pembuatan mesin

pengiris ubi.

1.3. Tujuan Penulisan Laporan

Adapun tujuan dibuatnya Karya Akhir ini adalah :

1. Menyelesaikan masa perkuliahan Program Studi Diploma IV Jurusan

Teknologi Mekanik Industri Fakultas Teknik Universitas Sumatra

(14)

Ade Christian Surbakti : Analisa Mesin Pengiris Ubi/Keripik Kapasitas 30 Kg/Jam, 2009.

2. Mengetahui prinsip kerja dari mesin Pengiris ubi.

3. Menganalisa daya Mesin Pengiris ubi

4. Mengetahui tahanan-tahanan yang terjadi pada komponen belt mesin

pengiris ubi yang berpengaruh pada analisa daya motor.

1.4. Manfaat

1.4.1. Bagi mahasiswa/i

1. Sebagai media untuk mengenal atau memperoleh kesempatan untuk

melatih diri dalam melaksanakan berbagai jenis perkerjaan yang ada

dilapangan.

2. Sebagai bahan untuk mengenal berbagai aspek ilmu perusahaan baik

langsung maupun tidak langsung.

3. Memperoleh kesempatan untuk melatih keterampilan dalam

melakukan perkerjaan atau kegiatan lapangan.

1.4.2. Bagi Program Studi

1. Sebagai sarana untuk memperkenalkan Program Studi Diploma-IV

Jurusan Teknologi Mekanik Industri Fakultas Teknik Universitas

Sumatra Utara, pada lingkungan masyarakat dan perusahaan.

2. Sebagai masukan dari penerapan disiplin ilmu dari kurikulum

tersebut, apakah masih ada relevansinya dengan keadaan dilapangan.

3. Sebagai sarana untuk memperoleh kerja sama antara pihak fakultas

(15)

Ade Christian Surbakti : Analisa Mesin Pengiris Ubi/Keripik Kapasitas 30 Kg/Jam, 2009.

1.4.3. Bagi Perusahaan/Instansi

1. Sebagai bahan bandingan atau usulan bagi perusahaan di dalam

usaha menyelesaikan permasalahan diindustri rumah tangga.

2. Sebagai bahan untuk mengetahui eksistensi perusahaan dari sudut

pandang masyarakat khususnya mahasiswa/i yang melakukan Karya

Akhir.

3. Merupakan ilmu teori dan pengetahuan yang berguna untuk

memperbaiki sistem kerja yang lebih baik.

4. Sebagai peranannya untuk memajukan pembangunan dibidang

industri rumah tangga.

1.5. Metodologi Pengumpulan Data

Dalam melaksanakan Karya Akhir dilakukan kegiatan-kegiatan

yang meliputi :

1. Persiapan dan orientasi

Mempersiapkan hal-hal yang perlu untuk penelitian, membuat

permohonan Karya Akhir, membuat proposal dan konsultasi pada

dosen pembimbing.

2. Studi Kepustakaan

Studi litaratur yaitu mempelajari buku-buku karangan ilmiah yang

(16)

Ade Christian Surbakti : Analisa Mesin Pengiris Ubi/Keripik Kapasitas 30 Kg/Jam, 2009.

3. Pengumpulan Data

Pengumpulan data yang akan digunakan penyusunan laporan

Karya Akhir dengan cara melihat buku-buku yang bersangkutan

dengan judul Karya Akhir dan pengamatan langsung mesin yang

dirancang

4. Studi pustaka

Suatu cara untuk mendapatkan teori tentang pembahasan

perhitungan.

5. Analisa dan Evaluasi Data

Yakni data yang diperoleh dianalisa dan dievaluasi bersama-sama

dosen pembimbing.

6. Sarana Internet

Sebagai acuan penulis mendapatkan data-data yang dibutuhkan

7. Asistensi

Melaporkan hasil penulisan Karya Akhir kepada dosen

(17)

Ade Christian Surbakti : Analisa Mesin Pengiris Ubi/Keripik Kapasitas 30 Kg/Jam, 2009.

Bagan alir persiapan penulisan Karya Akhir

Gambar 1.1 Diagram Alir Pengerjaan Laporan Karya Akhir Persiapan dan orientasi

Studi Kepustakaan

Peninjauan Lapangan

Analisa dan Evaluasi Data

Membuat Draft Laporan

Asistensi

Penulisan Laporan

(18)

Ade Christian Surbakti : Analisa Mesin Pengiris Ubi/Keripik Kapasitas 30 Kg/Jam, 2009.

BAB II

LANDASAN TEORI

2.1. Pengertian Umum

Untuk peningkatan produksi dan kualitas hasil yang dibuat dibutuhan

peralatan atau mesin yang menggunakan teknologi tepat guna khususnya

permesinan pengolahan makanan ringan seperti mesin pengiris ubi sangat

diperlukan. Pada umumnya kerupuk sudah merupakan produk yang sangat banyak

dijumpai dipasaran dan merupakan suatu jenis makanan ringan juga sebagai

makanan sampingan yang sangat digemari oleh masyarakat.

Berbagai cara dijumpai untuk melakukan pengirisan atau pemotongan ubi,

diantaranya menggunakan pisau dapur. Cara ini adalah cara yang sangat

sederhana dilakukan orang, untuk menggunakannya dibutuhkan keahlian khusus

dan kebiasaan menggunakan peralatan. (Gambar 2.1)

Pisau

Bahan keripik

Landasan Keripik yang telah diiris

Gambar 2.1. Pengiris Kerupuk Dengan Pisau

Pengirisan ubi dengan cara diatas, hasil yang diperoleh ketebalan ibu tergantung

(19)

Ade Christian Surbakti : Analisa Mesin Pengiris Ubi/Keripik Kapasitas 30 Kg/Jam, 2009.

Menggunakan peralatan lain sering juga dijumpai, yaitu dengan

peralatan serut seperti yang terlihat pada gambar dibawah ini. (Gambar 2.2)

Gambar 2.2. Pengiris Kerupuk Dengan Papan Pisau

Teknik ini sepenuhnya menggunakan tangan dan tenaga orang yang

melakukan penyayatan. Ketebalan sayatan dapat diatur dengan penyetelan posisi

mata pisau pada permukaan lubang yang ada pada papan peluncur irisan.

Penggunaan alat ini perlu hati-hati, terlebih pada saat bahan kerupuk yang hendak

diiris semakin habis, karena dapat melukai tangan ketika mengumpankan bahan

ubi. Bentuk penyayatan pada produk sedikit mengalami pengurutan sehingga

hasilnya kurang begitu baik.

Pengirisan ubi untuk pembuatan bahan keerupuk ada juga dilakukan

dengan mesin manual, diputar dengan tangan tanpa mengunakan motor

penggerak. Mesin ini dilengkapi dengan dua buah mata pisau, yang

pemotongannya terhadap bahan ubi saling bergantian. Bahan ubi setelah dibentuk

bulat panjang diumpankan ke mata pisau yang sedang berputar. Bentuk

pemotongan sedikit mengalami perubahan dari bentuk semula, sedikit lonjong dan Bahan kerupuk

Pisau penyayat

Produk bahan keripik Papan peluncur

(20)

Ade Christian Surbakti : Analisa Mesin Pengiris Ubi/Keripik Kapasitas 30 Kg/Jam, 2009.

hasil penyayatannya juga membentuk gerigi kecil dan bergelombang.

Ketebalannya juga relatif tidak sama, hal ini dikarenakan adanya pengaruh

tekanan vertikal terhadap bagian produk yang dipotong. Gambarnya dapat dilihat

pada gambar 2.3. dibawah ini :

Pisau pemotong Piringan pisau

Bahan kerupuk

Engkol

Produk bahan kerupuk

Gambar 2.3. Mesin Pengiris Kerupuk Manual

2.2. Konsep Rancangan

Para ahli telah banyak mengemukakan teori merancang suatu alat atau

mesin guna mendapatkan suatu hasil yang maksimal. Untuk mendapatkan hasil

rancangan yang memuaskan secara umum harus mengikuti tahapan

langkah-langkah sebagai berikut :

1. Menyelidiki dan menemukan masalah yang ada di masyarakat.

2. Menentukan solusi-solusi dari masalah prinsip yang dirangkai dengan

melakukan rancangan pendahuluan.

3. Menganalisa dan memilih solusi yang baik dalam menguntungkan

(21)

Ade Christian Surbakti : Analisa Mesin Pengiris Ubi/Keripik Kapasitas 30 Kg/Jam, 2009.

Meskipun prosedur atau langkah desain telah dilalui, akan tetapi hasil yang

sempurna sebuah desain permulaan sulit dicapai, untuk itu perlu diperhatikan

hal-hal berikut ini dalam pengembangan lanjut sebuah hasil desain sampai mencapai

taraf tertentu, yaitu hambatan yang timbul, cara mengatasi efek samping yang tak

terduga. Kemampuan untuk memenuhi tuntutan pemakaian hal ini diungkapkan

Niemann (1994) dan penganjurkan mengikuti tahapan desain sebagai berikut :

1. Bentuk rancangan yang harus dibuat, hal ini berkaitan dengan desain yang

telah ada, pengalaman yang dapat diambil dengan segala kekurangannya

serta faktor-faktor utama yang sangat menentukan bentuk konstruksinya.

2. Menentukan ukuran-ukuran utama dengan berpedoman pada perhitungan

kasar.

3. Menentukan alternatif-alternatif dengan sket tangan yang didasarkan

dengan fungsi yang dapat diandalkan, daya guna mesin yang efektif, biaya

produksi yang rendah, dimensi mesin mudah dioperasikan, bentuk yang

menarik dan lain-lain.

4. Memilih bahan, hal ini sangat berkaitan dengan kehalusan permukaan dan

ketahanan terhadap keausan, terlebih pada pemilihan terhadap

bagian-bagian yang bergesekkan seperti bantalan luncur dan sebagainya.

5. Mengamati desain secara teliti, telah menyelesaikan desain, konstruksi

diuji berdasarkan faktor-faktor utama yang menentukan.

6. Merencanakan sebuah elemen dan gambar kerja bengkel, setelah

merancangan bagian utama, kemudian ditetapkan ukuran-ukuran terperinci

(22)

Ade Christian Surbakti : Analisa Mesin Pengiris Ubi/Keripik Kapasitas 30 Kg/Jam, 2009.

dan penampang yang jelas dari elemen tersebut dengan memperhatikan

ukuran, toleransi, nama bahan dan jumlah produk.

7. Gambar kerja langkah dan daftar elemen, setelah semua ukuran elemen

dilengkapi baru dibuat gambar kerja lengkap dengan daftar elemen.

Didalam gambar kerja lengkap hanya diberikan ukuran assembling dan

ukuran luar setiap elemen diberi nomor sesuai daftar.

2.3. Faktor Penentu Pembuatan Produk yang Baik

Faktor yang mempengaruhi kualitas pengirisan ubi :

1. Jarak mata pisau kelandasan pengiris

Untuk mendapatkan ketebalan kerupuk yang diinginkan dapat menyetel

jarak antara landasan tempat tumpuan bahan ubi dengan pisau

pengiris.

2. Kecepatan potong untuk mengiris bahan ubi

Kecepatan potong yang lebih besar menghasilkan permuka mengkerut dan

bentuk yang berbeda dengan bentuk dasar bahan ubi. Untuk mendapatkan

permukaan yang halus dan bentuk relatif baik harus dengan kecepatan

sayap yang lebih rendah.

3. Kecepatan pengumpan/pemakanan bahan ubi ke pisau potong

Untuk mendapatkan hasil dan bentuk diameter yang sesuai, kecepatan

(23)

Ade Christian Surbakti : Analisa Mesin Pengiris Ubi/Keripik Kapasitas 30 Kg/Jam, 2009.

10

2.4. Bagian-Bagian Utama Mesin Yang Akan Dirancang

Gambar :2.4. Kontruksi Mesin Pengiris Ubi

Keterangan Gambar :

1. Tabung pengumpan 9. Poros

2. Saluran penampung 10. Bantalan (Bearing)

3. Rangka

4. Motor

5. Puli Motor

6. Tali puli

7. Puli penggerak pisau

8. Rumah mata pisau 1

3

4

5

9 2

8

(24)

Ade Christian Surbakti : Analisa Mesin Pengiris Ubi/Keripik Kapasitas 30 Kg/Jam, 2009.

2.5. Cara Kerja Mesin

Untuk memahami terjadinya pengirisan untuk mendapatkan irisan ubi,

terlebih dahulu perlu dijelaskan cara kerja mesin sebagai berikut : bahan kerupuk

ubi yang sudah dikupas berbentuk bulat panjang dimasukkan dalam tabung

pengumpan atau kelandasan pemotong, setelah mesin terlebih dahulu dihidupkan.

Bersamaan dengan itu pisau berputar, maka bahan keripik ubi akan didorong ke

mata piau maka teririslah dengan sendiriya disebabkan oleh mata pisau yang

berputar, selanjutnya hasil irisan kerupuk ubi akan jatuh melalui saluran

pengumpan. Demikian selanjutnya proses ini terus berlangsung secara

berulang-ulang.

2.6. Rumusan Dan Komponen Perancangan Mesin Pengiris Ubi

Diharapkan mesin pengiris kerupuk ubi ini didalam penggunaannya

berjalan dengan baik jika didukung dengan bagian komponen-komponen yang

baik dan terencana, dengan menentukan daya motor penggerak yang dibutuhkan

untuk menggerakkan perangkat mesin pengiris ubi, yang terdiri dari:

1) Daya motor untuk menggerakkan perngkat pengiris tanpa beban (Ptb).

2) Daya motor untuk menggerakkan pengiris dengan beban (Pb).

2.6.1. Perhitungn daya motor untuk menggerakkan perangkat pengiris tanpa

beban(Ptb).

Motor Listrik berfungsi sebagai penggerak dengan daya 0,25 hp, 1430 rpm

direncanakan untuk menggerakkan poros pisau pengiris, poros perantaran dan

(25)

Ade Christian Surbakti : Analisa Mesin Pengiris Ubi/Keripik Kapasitas 30 Kg/Jam, 2009.

pada perencanaan ini motor penggerak yang digunakan adalah jenis motor listrik

yang terlihat pada gambar 2.5.

Gambar : 2.5. Motor Listrik

Menurut Sularso, 1997, untuk mengetahui daya elektro motor yang

dibutuhkan untuk menggerakkan perangkat mesin pengiris ubi, yang terdiri dari :

1. Menentukan daya tanpa beban yang dibutuhkan suatu benda dalam gerakan

melingkar dapat dihitung berdasarkan rumus :

Ptb = T

Maka, Ptb = I . αω (2.1)

Dimana : Ptb = daya motor tanpa beban (Kw)

T = torsi yang timbul (N.m)

(26)

Ade Christian Surbakti : Analisa Mesin Pengiris Ubi/Keripik Kapasitas 30 Kg/Jam, 2009. ω =

60 . . 2π n

2.6.2 Menghitung daya motor penggerak dengan beban (Pb)

Untuk melakukan perhitungan daya penggerak dengan

memberikan beban maka harus diketahui besar gaya yang dibutuhkan

untuk melakukan pengirisan terhadap bahan ubi, dan putaran

operasionalnya. Rumus yang digunakan adalah :

Pb = T . ω (2.2)

Pb = daya motor dengan beban (Kw)

T = torsi yang diakibatkan beban (N.m)

T = F . d

F = gaya pengirisan pada sistem (N)

d = jarak beban yang terjauh dari sumbu poros pisau (m)

ω =

60 . . 2π n

(kecepatan sudut = rad/s)

2.6.3 Poros

Poros yang berfungsi sebagai pemutar pisau penyayat, poros perantara dan

poros penggerak bahan penghubung, harus benar-benar diperhitungkan dan dibuat

dari bahan yang cukup kuat sehingga poros tersebut mampu menahan beban yang

diberikan kepadanya. Namun bahan poros juga mudah diperoleh dipasaran, dalam

perencanaan poros ada beberapa hal yang perlu diperhatika.Poros yang digunakan

untuk meneruskan putaran relatif rendah dan bebannya tidak terlalu berat,

(27)

Ade Christian Surbakti : Analisa Mesin Pengiris Ubi/Keripik Kapasitas 30 Kg/Jam, 2009.

Bahan yang dipilih adalah baja karbon konstruksi standart JIS G 4501, dengan

lambang S30C. Yang terlihat pada gambar 2.6.

Gambar : 2.6. Poros

Pembebanan pada poros tergantung pada besarnya daya dan putaran mesin

yang diteruskan serta pengaruh gaya yang ditimbulkan oleh bagian-bagian mesin

yang didukung dan ikut berputar bersama poros. Beban puntir disebabkan oleh

daya dan putaran mesin sedangkan beban lentur serta beban aksial disebabkan

oleh gaya-gaya radial dan aksial yang timbul.

1. Momen puntir atau torsi yang terjadi

Besar torsi yang terjadi (T) pada poros adalah : (sularso, 1997, hal, 7)

T = 9,74.10 1 5

.

n Pd

(2.3)

Dimana : T = torsi (kg.mm)

Pd = daya rancang (Kw)

n1 = putaran poros penggerak (rpm)

3 1 , 5

ds xT

=

τ ( 2.4 )

Dimana : ds = Diameter poros (mm)

τa = Tegangan geser izin (kg/mm2)

(28)

Ade Christian Surbakti : Analisa Mesin Pengiris Ubi/Keripik Kapasitas 30 Kg/Jam, 2009.

2. Menentukan momen puntir/torsi yang terjadi

P

3. Menentukan/pemeriksaan sudut puntir yang terjadi

Untuk melakukan pemeriksaan sudut puntir digunakan rumus sebagai

berikut : (Sularso, 1997, hal, 18)

θ = 584 4

4. Menentukan Tegangan geser izin ( a) bahan poros adalah :

(29)

Ade Christian Surbakti : Analisa Mesin Pengiris Ubi/Keripik Kapasitas 30 Kg/Jam, 2009.

5. Menentukan tegangan geser yang terjadi pada poros adalah :

(Sularso, 1997, hal, 7)

Tabel 2.1. Faktor-faktor koreksi daya akan ditransmisikan

Daya yang akan ditransmisikan ƒC

Daya rata-rata yang diperlukan 1,2-2,0

Daya maksimum yang diperlukan 0,8-1,2

Daya normal 1,0-1,5

(Sularso, 1997, hal, 7)

2.6.4 Bantalan

Bantalan adalah elemen mesin yang menumpu poros berbeban sehingga

putaran dapat berlangsung secara halus, aman, dan tahan lebih lama. Bantalan

harus kokoh untuk memungkinkan poros dan elemen mesin lainnya dapat bekerja

dengan baik. Jika bantalan tidak berfungsi dengan baik maka prestasi seluruh

sistem akan menurun dan tidak dapat bekerja dengan semestinya.

Bantalan yang digunakan dalam perancangan mesin pengiris ini adalah

bantalan bola dan rol . Bantalan bola dan rol disebut juga sebagai bantalan anti

gesek ( antifriction bearing ), karena koefisien gesek statis dan kinetisnya yang

kecil. Bantalan ini terdiri dari cincin luar dengan alur lintasan bola dan rol, dan

cincin dalam yang juga memiliki alur lintasan yang sama seperti yang ada pada

cincin luar. Bola atau rol ditempatkan diantara kedua cincin di dalam alur lintasan

tersebut. Untuk menjaga agar bola dan rol tidak saling bersentuhan satu dengan

(30)

Ade Christian Surbakti : Analisa Mesin Pengiris Ubi/Keripik Kapasitas 30 Kg/Jam, 2009.

menjaga bola terlepas dari alurnya sewaktu berputar. Ukuran bantalan ini biasanya

menyatakan diameter dalam bantalan ( diameter poros yang akan masuk ).

Agar putaran poros dapat berputar dengan lancar, maka yang perlu

diperhatikan adalah sistem pelumasannya. Oli merupakan pelumasan yang cukup

baik, tetapi oli dapat merusak sabuk yang terbuat dari karet, sehingga pelumasan

yang kental (viscous lubricant) lebih disukai.Dapat dilihat pada gambar 2.7.

Gambar 2 .7 Bantalan ( Bearing )

Bantalan untuk poros penggerak yang diameternya disesuaikan dengan

ukuran poros yang dinyatakan aman, maka beban ekivalen dinamis (p) dapat

dihitung berdasakan (Sularso, 1997, hal. 135)

QP = X . Fr + Y . Fa (2.2)

Dimana : C = beban nominal dinamis spesifik (kg)

P = beban ekivalen dinamis spesifik (kg)

(31)

Ade Christian Surbakti : Analisa Mesin Pengiris Ubi/Keripik Kapasitas 30 Kg/Jam, 2009.

L = umur nominal bantalan h

Untuk menghitung beban ekivalen dinamis digunakan rumus :

a. untuk bantalan radial

Pr = X . V. Fr + Y. Fa ( 2. 3 )

b. untuk bantalan aksial

Pa = X . Fr + Y . Fa ( 2. 4 )

(Sularso, 1997, hal, 135 )

Dimana : Pr = beban ekivalen dinamis bantalan radial (kg)

Pa = beban ekivalen dinamis bantalan aksial (kg)

Fr = beban radial (kg)

Fa = beban aksial (kg)

V = Faktor pembebanan untuk cincin luar yang berputar

2.6.5 Sistem Transmisi Sabuk dan Puli

Puli berfungsi untuk memindahkan/mentransmisikan daya ke poros mesin

pengiris kerupuk, bahan puli terebutdari besi cor atau baja, untuk kontruksi ringan

diterapkan puli dari paduan aluminium. Puli baja sangat cocok untuk kecepatan

yang tinggi (di atas 3,5 m/s). Bentuk alur dan tempat dudukan sabuk pada puli

disesuaikan dengan bentuk penampang sabuk yang digunakan, hal yang terpenting

dari perencanaan puli adalah menentukan diameter puli penggerak maupun yang

digerakkan. Untuk menentukan diameternya digunakan rumus :

2 2 1

1n dp .n

(32)

Ade Christian Surbakti : Analisa Mesin Pengiris Ubi/Keripik Kapasitas 30 Kg/Jam, 2009.

Dimana : dp1 = diameter puli penggerak (mm)

dp2 = diameter puli yang digerakkan (mm)

n1 = putaran puli penggerak (rpm)

n2 = putaran puli yang digerakkan (rpm)

Sabuk (belt) dipergunakan apabila jarak antara dua buah poros sering tidak

memungkinkan transmisi langung dengan roda gigi sehingga dapat digunakan

dengan cara Sabuk V dipasang pada puli dengan alur dengan meneruskan momen

antara dua poros yang jaraknya dapat mencapai 5 meter dengan perbandingan

putaran 1:1 sampai dengan 7:1. Beberapa biasanya jarak sumbu poros harus

sebesar 1,5 sampai dengan 2,0 kali diameter puli besar. keuntungan dalam

penggunaan sabuk V antara lain :

a. Dapat mentransmisikan daya besar

b. Mempunyai faktor yang lebih besar

c. Pemasangan yang mudah

(33)

Ade Christian Surbakti : Analisa Mesin Pengiris Ubi/Keripik Kapasitas 30 Kg/Jam, 2009.

1. Menentukan kecepatan linier sabuk (V) (Sularso, 1997, hal 166)

1000

2. Menentukan panjang sabuk

Panjang sabuk dapat dicari dengan persamaan berikut :

(sularso, 1997, hal, 170)

3. Menentukan tegangan sabuk

Untuk menentukan tegangan pada puli digunakan rumus :

(Sularso, 1997, hal, 171)

4. Menentukan besar daya yang di transmisikan

Untuk menentukan daya ditransmisikan adalah :

(34)

Ade Christian Surbakti : Analisa Mesin Pengiris Ubi/Keripik Kapasitas 30 Kg/Jam, 2009.

( )

102 .

0 kW

v F

P = e (2.9)

Dimana : PO = daya transmisi (kW)

Fe = F1-F2 (kg)

V = kecepatan linier sabuk (m/s)

2.6.6 Baut

Baut diisini berfungsi sebagai pengikat untuk dudukan pada motor

penggerak tetapi selain itu berfungsi untuk pengikat poros terhadap puli. Jika

tegangan tarik baut adalah t (kg/mm²) dan diameter baut d (mm) maka beban

(kg).

(35)

Ade Christian Surbakti : Analisa Mesin Pengiris Ubi/Keripik Kapasitas 30 Kg/Jam, 2009.

Teganagn Tarik yang terjadi

2

Pada baut yang mempunyai diameter luar d≥ 3 mm, umumnya besar

diameter inti d10,8 d. Sehingga (d1 / d )2 ≈0,64

Dari rumus diatas maka di dapat :

a

Untuk σa ( tegangan yang diizinkan ),dengan bahan dari baja liat dengan kadar

karbon 0,22 % dengan σb = 42 kg/mm 2 maka :

Dimana : sf = Faktor keamanan diambil 6 – 8 karena difinis dalam keadaan tinggi

σa = Tegangan yang di izinkan ( kg / mm 2

(36)

Ade Christian Surbakti : Analisa Mesin Pengiris Ubi/Keripik Kapasitas 30 Kg/Jam, 2009.

W p

h d1

d2

d ( 1 )

( 2 )

Gambar 2.10 Tekanan Permukaan Pada Ulir

Dimana ( 1 ) = Ulir dalam

( 2 ) = Ulir luar

Dari gambar di atas maka di dapat rumus

a q hz d

W

q= ≤

2 π

Dimana : q = Tekanan kontak pada permukaan ulir ( kg / mm2 )

h = Tinggi profil ( mm )

z = Jumlah Lilitan

d2= Diameter efektif luar ( mm )

q = Tekanan kontak izin ( kg / mma 2 )

(37)

Ade Christian Surbakti : Analisa Mesin Pengiris Ubi/Keripik Kapasitas 30 Kg/Jam, 2009.

Tabel 2.2 Tekanan permukaan yang diizinkan pada ulir

Bahan

Tekanan permukaan yang diizinkan qa

(kg/mm2)

Ulir luar Ulir dalam Untuk pengikat Untuk penggerak

Baja liat Baja liat atau perunggu 3 1

Baja keras Baja liat atau perunggu 4 1,3

Baja keras Besi cor 1,5 0,5

(Sularso;elemen mesin;hal 298)

Dimana q adalah tekanan kontak yang diizinkan, dan besarnya a

tergantung pada kelas ketelitian dan kekerasan permukaan ulir seperti diberikan

dalam tabel 2.2. jika persyaratan dalam rumus diatas terpenuhi, maka ulir tidak

akan menjadi mulur atau dol. Ulir yang baik mempunyai harga h paling sedikit

75% dari kedalaman ulir penuh, dan ulir biasa mempunyai h sekitar 50 % dari

kedalaman penuhnya.

Maka dapat dihiutng

p

Maka W juga akan menimbulkan tegangan geser pada luas bidang silinder

(38)

Ade Christian Surbakti : Analisa Mesin Pengiris Ubi/Keripik Kapasitas 30 Kg/Jam, 2009.

BAB III

PENETAPAN SPESIFIKASI

3.1. Ubi yang akan diIris

Pertama-tama ubi yang sebagai bahan baku yang akan dipotong atau

diiris dikupas terlebih dahulu, sebelum pemotongan atau pengirisan yang akan

dilakukan.

3.2. Perencanan Kapasitas Mesin Pengiris Ubi

Perencaan mesin pengiris ubi direncanakan mampu menampung 30

kg/jam. Ubi yang akan di potong/iris dengan model mata ketam berputar.

3.3. Perencanaan Sistem Transmisi

Perencanaan pemindahkan putaran motor ke poros penggerak

direncanakan menggunakan system transmisi sabuk dan puli yang akan

disesuaikan dengan kebutuhannya. Dalam perencanaan mesin pengiris ubi ini

direncanakan dengan putaran akhir adalah 286 rpm. Ini diambil dari kecepatan

motor 1430 rpm yang akan ditransmisikan puli dan sabuk dengan perbandingan

1: 5.

3.4. Spesifikasi Perencaan

Jenis Keripik : Ubi

Kapasitas : 30 kg / jam

Daya motor : 0,25 Hp

(39)

Ade Christian Surbakti : Analisa Mesin Pengiris Ubi/Keripik Kapasitas 30 Kg/Jam, 2009.

3.5. Gambar Bagian – bagian Utama Mesin

3.5.1. Rangka mesin

Rangka mesin yang berfungsi sebai dudukan pada komponen-komponen

mesin pengiris ubi terbuat dari plat U dan L dengan ukuran 340 mm x 640 dengan

tinggi 450 mm yang dilihat pada gambar dibawah ini.

Gambar : 3.1. Rangka Mesin

3.5.2. Rumah mata pisau

Rumah mata pisau yang berfungsi sebagai dudukan mata pisau yang tebuat

dari besi plat 8 mm yang berdia meter 250 mm yang terlihat pada gambar dibawah

ini.

(40)

Ade Christian Surbakti : Analisa Mesin Pengiris Ubi/Keripik Kapasitas 30 Kg/Jam, 2009.

3.5.3. Mata pisau

Mata pisau yang berfungsi sebagai pemotong bahan ubi diman ukuran

mata pisau yang dirancang berukuran 80 mm x 30 mm mata pisau yang dipakai

adalah jenis mata ketam mesin. yang terlihat pada gambar dibawah ini.

Gambar : 3.3. Mata Pisau

3.5.4. Corong pengumpan

Corong pengumpan yang berpungsi sebagai pengumpan bahan ubi yang

akan diiris, dengan berukuran diameter 58 mm dengan panjang 90 mm yang

terlihat pada gambar dibawah ini.

(41)

Ade Christian Surbakti : Analisa Mesin Pengiris Ubi/Keripik Kapasitas 30 Kg/Jam, 2009.

3.5.5. Corong penampung

Corong penempung yang berfungsi sebagai tempat jatuhnya bahan ubi

yang tetah diiris mata pisau, yang berukuran diameter 260 mm dengan tinggi 60

mm maka ubi yang teriris akan jatuh sendiriya ke saluran penampung. Yang

terlihat pada gambar dibawah ini.

Gambar : 3.5. Corong Penampung

Tabel 3.1. Spesifikasi data rangka dudukan dan transmisi

Bagian Bahan Ukuran

Puli Motor Besi Karbon Rendah 2 inchi

Puli Pengerak Pisau Besi Cor 10 inchi

(42)

Ade Christian Surbakti : Analisa Mesin Pengiris Ubi/Keripik Kapasitas 30 Kg/Jam, 2009.

BAB IV

ANALISA DAN PERHITUNGAN

Pada bab ini yang dibahas adalah komponen utama permesinan yaitu

motor penggerak. Agar kapasitas mampu terpenuhi sebanyak 30 Kg/jam atau 0.5

Kg/menit, maka putaran minimal mesin harus juga ditentukan. Untuk menentukan

putaran mesin diawali dengan :

1) Menetapkan satu putaran menghasilkan satu kali gerakan linier sebagai

gerakan pengirisan ubi.Setiap kali melakukan pengirisan ubi dengan

ketebalan lebih kurang 1 s.d 1,5 mm maka massa rata-rata irisan ubi

adalah diperkirakan sekitar 1,75 gram atau 0,00175 Kg/ per potong.

2) Untuk menghasilkan irisan ubi 0,5 Kg per menit, maka dibutuhkan 0,5 :

0,00175 Kg, sama dengan 286 rpm. Mengingat adanya kemungkinan

adanya keterbatasan pada sistem maka putarannya ditingkatkan menjadi

290 rpm.

3) Menentukan putaran dan diameter puli pada mesin pengiris ubi, diketahui

pada puli 1 terdapat n1 dan d1, pada puli 2 terdapat n2 dan d2. Dimana :

diameter penggerak adalah d1, direncanakan besarnya 2 inci.

4.1. Analisa Perhitungan Daya Motor Penggerak

Daya motor yang dipergunakan untuk menggerakkan poros pengiris

perlu diperhitungkan, daya motor poros pengiris adalah daya yang dibutuhkan

(43)

Ade Christian Surbakti : Analisa Mesin Pengiris Ubi/Keripik Kapasitas 30 Kg/Jam, 2009.

perencanaan, kapasitas mesin pengupas (m) adalah 30 kg/jam dan putaran poros

pengiris 286 rpm, maka kecepatan putaran mata pisau dapat dihitung dengan :

2

n =286rpm ≈ Mengingat adanya kemungkinan adanya keterbatasan pada sistem

maka putarannya ditingkatkan menjadi 290 rpm.

4.1.1. Perhitungan Daya Motor Penggerak Pengiris Ubi Tanpa beban

Untuk menentukan daya motor pengerak yang dibutuhakn untuk menggerakan

perangkat mesin pengiris ubi yang terdiri dari :

1. Daya motor untuk menggerakan peranggakat pengiris tanpa beban

2. Daya motor untuk menggerakan perangkat pengiris dengan beban

1. Perhitungan daya motor penggerk tanpa beban

Ptb = I.α. ω ( 2.1)

a. Menentukan momen inersia pada poros

Di mana diameter poros yang digunakan ditentukan dan diameter 18 mm,

hal ini memacu pada bantalan yang digunakan pada mesin ini semuanya

(44)

Ade Christian Surbakti : Analisa Mesin Pengiris Ubi/Keripik Kapasitas 30 Kg/Jam, 2009.

satu bagian, dengan panjang 50,8 mm, bahan baja dengan massa jenis 7,84

x 10−6kg/mm3, ditentukan sebagai berikut :

b. Menentukan momen inersia puli, puli dianggap 50 % pejal, diameter

rata-rata puli adalah [{ +18 )} : 2 ] x 50 % = 7 mm, tebal puli rata-rata

adalah 20 mm, sementara jumlah puli sebayak 2 buah maka tebal total

(45)

Ade Christian Surbakti : Analisa Mesin Pengiris Ubi/Keripik Kapasitas 30 Kg/Jam, 2009.

d. Menentukan besar

=

kondisi konstan ditetapkan selama 5 detik

maka

Sehingga daya penggerak tanpa beban adalah;

Ptb = 1,5 x 10-4 2 mm

kg . (6,070). (2 .290)/60

= 0,030 (kw) ≈ 30 watt

Daya motor yang digunakan pada saat tidak terdapat beban adalah 30 watt

4.1.2. Perhitungan Daya Motor Penggerak Pengiris Ubi Dengan beban

Untuk mengetahui Daya motor Penggerak dengan beban harus diketahui

besar gaya yang dibutuhkan untuk melakukan pengirisan. Bahan kerupuk yang di

masukan ke dalam kotak pengumpan ± 250 gram, sedang beban penekanan

diasumsikan sebesar 1,75 kg. maka gaya yang pada ujung pisau ketika melakukan

penyataan adalah sama dengan masa bahan pengumpan ditambah beban

penekanan yaitu 2 kg. Pada spesifikasi perencanaan, kapasitas mesin pengupas

(46)

Ade Christian Surbakti : Analisa Mesin Pengiris Ubi/Keripik Kapasitas 30 Kg/Jam, 2009.

sedangkan putaran poros pengiris 286 rpm. Untuk menentukan daya penggerak

yang dibutuhkan adalah:

d

Maka di dapat Gaya yang bekerja pada Pengiris ubi adalah :

F = Gaya yang bekerja = 2 kg x 9,81

= 19,62 N

T = 19,62 N x 0,250 = 4,905 Nm

Dengan Kecepatan Sudut Putaran adalah :

60

Maka didapat daya Motor Penggerak pada Pengiris Ubi dengan Beban didapat :

s rad Nm

Pb =4,905 . 29,95 /

Pb = 146,9 ≈ 147 Watt

Dengan Daya Motor 0,25 Hp = 0,1875 kW = 187,5 Watt, di dapat daya yang

dibutuhkan pada saat proses kerja atau pada saat dibebani adalah 147 Watt.

(47)

Ade Christian Surbakti : Analisa Mesin Pengiris Ubi/Keripik Kapasitas 30 Kg/Jam, 2009.

4.2. Sistem Transmisi Sabuk dan Puli

Sistem transmisi pada mesin pengiris ubi adalah dengan puli, dengan putaran

motor 1430 rpm. Data-data pada mesin yang dirancang :

1. puli motor penggerak φ 2’ ( 50,8 mm )

2. puli poros pengiris φ 10’’ (254 mm )

Dengan mengabaikan slip pada sabuk maka jumlah putaran pada

masing-masing puli adalah sebagai berikut :

2

Putaran pada puli pengiris adalah :

2

Diameter puli diatas merupakan (dk) diameter luar puli, maka untuk menentukan

diameter nominal puli (dp) adalah :

(48)

Ade Christian Surbakti : Analisa Mesin Pengiris Ubi/Keripik Kapasitas 30 Kg/Jam, 2009.

Kecepatan linear sabuk dapat dihitung dengan persamaan sebagai berikut :

1000

Jarak poros rencana diambil 2 kali diameter puli besar, maka

490

Panjang sabuk rencana (L) dapat dihitung sebagai berikut :

2

Dapat dilihat pada lampiran 2 dipilih panjang sabuk standart adalah 48 inchi,

maka jarak sumbu poros dapat dihitung sebagai berikut :

(Sularso, hal.170)

(49)

Ade Christian Surbakti : Analisa Mesin Pengiris Ubi/Keripik Kapasitas 30 Kg/Jam, 2009.

Menurut sularso

C

4.4 Analisa Kekuatan Poros

4.4.1 Analisa kekuatan poros pada motor penggerak

Poros pada motor penggerak berdiameter 10 mm. Bahan poros

diperkirakan dari baja karbon S30C dengan kekuatan tarik (σB) = 48 kg/mm2,

maka τa adalah :

S-C = 6,0 bila pengaruh masa dan baja paduan

(50)

Ade Christian Surbakti : Analisa Mesin Pengiris Ubi/Keripik Kapasitas 30 Kg/Jam, 2009.

= 4 2

mm kg

Untuk daya perencana (Pd) adalah :

P fc Pd = .

Dimana : fc= Faktor koreksi terlihat pada Tabel 2.1 diambil 1

P = Daya Motor 0,25 Hp = 0,1875 kW = 187,5 Watt

kW x

Pd =1 0,1875=0,1875

Torsi (kg.mm) adalah :

ωd

Tegangan geser yang timbul :

2

(51)

Ade Christian Surbakti : Analisa Mesin Pengiris Ubi/Keripik Kapasitas 30 Kg/Jam, 2009.

4.4.2 Analisa kekuatan poros pada puli pengiris

Poros pada puli pengiris adalah poros pemutar parutan berdiameter 18

mm. Bahan poros diperkirakan dari baja karbon S50C dengan kekuatan tarik (σB)

= 62 kg/mm2,

S-C = 6,0 bila pengaruh masa dan baja paduan

Sf2 = Faktor keamanan akibat alur pasak (1,3÷3,0)

Untuk daya perencana (Pd) adalah :

P fc Pd = .

Dimana : fc= Faktor koreksi terlihat pada Tabel 2.1 diambil 1

(52)

Ade Christian Surbakti : Analisa Mesin Pengiris Ubi/Keripik Kapasitas 30 Kg/Jam, 2009. kW

x

Pd =1 0,1875=0,1875

Torsi (kg.mm) adalah :

ωd

Tegangan geser yang timbul :

2

(53)

Ade Christian Surbakti : Analisa Mesin Pengiris Ubi/Keripik Kapasitas 30 Kg/Jam, 2009.

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

4.1 Kesimpulan.

Setelah dilakukan analisis perhitungan terhadap daya-daya yang dibutuhkan

untuk menggerakkan peralatan mesin pengiris ubi ini, menghitung yang berhubungan

dengan komponen-komponen utama mesin yang direncanakan. Sehingga berdasarkan

tujuan dari perencanaan ini yaitu: mampu merencanakan mesin pengiris ubi dengan

kapasitas 30 kg/jam dengan hasil yang baik, maka hasilnya dapat disimpulkan sebagai

berikut:

1. Perencanaan besar daya motor penggerak dari mesin pengiris ubi ini

adalah sebesar 0,25 hp, putaran motor sebesar 1430 rpm, tegangan 220

V dengan satu phasa.

2. Perencanaan untuk menghasilkan irisan ubi 0,5 Kg per menit, maka

dibutuhkan putaran mata pisau 286 rpm dengan satu keeping bahan

dasar ubi 0,00175 kg, dengan hitungan 286 x 0,00175 kg=0,5

kg/menit x 60 menit = 30 kg/jam.

3. Daya motor Penggerak dengan beban yang dibutuhkan diketahui dari

perhitungan bahan kerupuk yang di masukan ke dalam kotak

pengumpan ± 250 gram ditambah beban penekanan diasumsikan

sebesar 1,75 kg =2 kg, dengan (F) gaya yang bekerja =19,62 N dan

Torsi ( N.m ) = 4,905 Nm, dan didapat perencanaan daya Motor

(54)

Ade Christian Surbakti : Analisa Mesin Pengiris Ubi/Keripik Kapasitas 30 Kg/Jam, 2009.

dipilih motor dengan daya 0,25 hp =0,1875 kW = 187,5 Watt sehingga

pemakaian daya aman digunakan.

4. Dari putaran motor 1430 rpm menjadi 286 rpm maka direncanakan

perbandingan putaran motor 1:5, sehingga rencana pemilihan besar

puli motor penggerak Ø 2’ ( 50,8 mm ) dan puli poros pengiris Ø 10’’

(254 mm ).

5. Perencanaan puli motor penggerak Ø 2’ ( 50,8 mm ) puli poros

pengiris Ø 10’’ (254 mm ).

6. Dari diameter perencanaan puli diatas maka didapat Panjang sabuk

rencana (L) 1181,12mm≈1200mm karena panjang sabuk standart

adalah 48 inchi dengan jarak sumbu poros C= 381 ≥ (L)=1200mm

dikatakan baik dan kecepatan linear sabuk = 0,62 m/s.

7. Perencanaan Poros pada motor penggerak berdiameter 10 mm, bahan

poros diperkirakan dari baja karbon S30C dengan kekuatan tarik (σB)

= 48 kg/mm2 dengan τa(Tegangan Geser Izin) = 4 2

kg ,sehingga dapat dikatakan bahwa konstruksi aman karena

τ τ >a .

8. Perencanaan Poros pada puli pengiris adalah poros pemutar parutan

berdiameter 18 mm. Bahan poros diperkirakan dari baja karbon S50C

dengan kekuatan tarik (σB) = 62 kg/mm2 dan didapat Tegangan Geser

Izin(τa) =5,1 2

mm

(55)

Ade Christian Surbakti : Analisa Mesin Pengiris Ubi/Keripik Kapasitas 30 Kg/Jam, 2009.

dengan Tegangan geser yang timbul (τ )=0,5 2

mm

kg , Jadi dapat

dikatakan bahwa konstruksi aman karena τ >a τ.

4.2Saran.

Untuk menggunakan mesin pengiris ubi ini agar dapat memperoleh hasil

secara optimal maka perlu dilakukan sesuatu hal, yaitu:

1. Pemasukan bahan kerupuk ke dalam tabung pengumpan haru

mempunyai ukuran yang seragam agar hasil pemotongan ukurannya

juga sama.

2. Mesin hendaknya perlu penambahan pisau pengiris karna di mesin

hanya mempunyai satu mata pisau, hendaknya dibuat dua mata pisau

pengiris sehingga kapasitas pengiris bertambah.

3. Mesin ini hendaknya dijaga kebersihannya agar dapat menghasilkan

produk yang baik dan mempelancar produktivitas.

4. Hendaknya corong penampung irisan dikrom untuk mengurangi

(56)

Ade Christian Surbakti : Analisa Mesin Pengiris Ubi/Keripik Kapasitas 30 Kg/Jam, 2009.

DAFTAR PUSTAKA

1. Sularso dan Kiyokatsu Suga, Dasar Perencanaan dan Pemilihan Elemen

Mesin. Pradnya Paramita: Jakarta, 1997.

2. Timoshenko,S. Dasar-dasar Perhitungan Kekuatan Bahan, Penerbit Restu

Agung.

3. Shigley, Joseph E. Perencanaan Teknik Mesin. Edisi ke-4. Erlangga.

Jakarta. 1983

4. J. La Heij. Ilmu menggambar bangunan mesin. Cetakan ke-8. PT. Pradya

paramitra. Jakarta. 1999

5. Khurmi R.S dan Gupta, JK. A Text Book of Machine Design. New Delhi

Eurasia Publishing House (Put) Ltd. 1980.

6.

(57)

Ade Christian Surbakti : Analisa Mesin Pengiris Ubi/Keripik Kapasitas 30 Kg/Jam, 2009.

LAMPIRAN

Lampiran I

Harga X,V dan Y dapat dilihat pada tabel dibawah ini :

faktor-faktor X,V dan Y

Jenis bantalan

Beb

Baris tunggal Baris ganda

e

Baris tunggal Baris ganda

Fa/VFr>e Fa/VFreFa/VFr>e

(58)

Ade Christian Surbakti : Analisa Mesin Pengiris Ubi/Keripik Kapasitas 30 Kg/Jam, 2009.

Lampiran II

Tabel ini menunjukan nomor-nomor nominal dari sabuk standart utama.

Panjang sabuk-V standart.

Nomor nominal Nomor nominal Nomor nominal Nomor nominal

(Inchi) (mm) (Inchi) (mm) (Inchi) (mm) (Inchi) (mm)

10 254 45 1143 80 2032 115 2921

11 279 46 1168 81 2057 116 2946

12 305 47 1194 82 2083 117 2972

13 330 48 1219 83 2108 118 2997

14 356 49 1245 84 2134 119 3023

15 381 50 1270 85 2159 120 3048

16 406 51 1295 86 2184 121 3073

17 432 52 1321 87 2210 122 3099

18 457 53 1346 88 2235 123 3124

19 483 54 1372 89 2261 124 3150

20 508 55 1397 90 2286 125 2175

35 889 70 1778 105 2667 140 3556

36 914 71 1803 106 2692 141 3581

37 940 72 1829 107 2718 142 3607

38 965 73 1854 108 2743 143 3632

39 991 74 1880 109 2769 144 3658

40 1016 75 1905 110 2794 145 3683

(59)

Ade Christian Surbakti : Analisa Mesin Pengiris Ubi/Keripik Kapasitas 30 Kg/Jam, 2009.

Lampiran III

Ukuran ulir Withworth

(60)

Ade Christian Surbakti : Analisa Mesin Pengiris Ubi/Keripik Kapasitas 30 Kg/Jam, 2009.

Lampiran IV

Konversi satuan AS yang umum ke satuan SI

(Joseph E. Shigley : Perencanaan Teknik Mesin : hal : 373)

Konversi satuan SI ke satuan AS yang umum

(61)

Ade Christian Surbakti : Analisa Mesin Pengiris Ubi/Keripik Kapasitas 30 Kg/Jam, 2009.

(62)

Ade Christian Surbakti : Analisa Mesin Pengiris Ubi/Keripik Kapasitas 30 Kg/Jam, 2009.

Lampiran VI

(63)

Ade Christian Surbakti : Analisa Mesin Pengiris Ubi/Keripik Kapasitas 30 Kg/Jam, 2009. (

(Sularso, 1997, hal, 330)

Lampiran VII

(64)

Ade Christian Surbakti : Analisa Mesin Pengiris Ubi/Keripik Kapasitas 30 Kg/Jam, 2009.

Dilunakkan 20 atau kurang

21 – 80

20 atau kurang 21 – 80

Dilunakkan 20 atau kurang

21 – 80

20 atau kurang 21 – 80

Dilunakkan 20 atau kurang

21 – 80

20 atau kurang 21 – 80 (Sularso, 1997, hal, 330)

Lampiran VIII

(65)
(66)
(67)
(68)

Ade Christian Surbakti : Analisa Mesin Pengiris Ubi/Keripik Kapasitas 30 Kg/Jam, 2009.

Lampiran IX

Beban nominal dinamik spesifik

(69)

Ade Christian Surbakti : Analisa Mesin Pengiris Ubi/Keripik Kapasitas 30 Kg/Jam, 2009.

Lampiran X

Ukuran Ulir Spesifikasi

Ulir

Ulir dalam

(70)

Ade Christian Surbakti : Analisa Mesin Pengiris Ubi/Keripik Kapasitas 30 Kg/Jam, 2009. M 3 x 0,5

M 3,5

0,5

0,6

0,6

0,271

0,325

0,325

3,000

3,000

3,500

2,675

2,610

3,110

2,459

2,350

2,850

(71)

Ade Christian Surbakti : Analisa Mesin Pengiris Ubi/Keripik Kapasitas 30 Kg/Jam, 2009.

Lampiran XI

Gambar : Pemotongan Besi Rangka

(72)

Ade Christian Surbakti : Analisa Mesin Pengiris Ubi/Keripik Kapasitas 30 Kg/Jam, 2009.

Gambar : Penghalusan Pada Rangka Mesin Pengiris Ubi

(73)

Ade Christian Surbakti : Analisa Mesin Pengiris Ubi/Keripik Kapasitas 30 Kg/Jam, 2009.

Gambar

Tabel 3.1. Spesifikasi data rangka dudukan dan transmisi …………………... 31
Gambar 1.1 Diagram Alir Pengerjaan Laporan Karya Akhir
Gambar 2.1. Pengiris Kerupuk Dengan Pisau
Gambar 2.2. Pengiris Kerupuk Dengan Papan Pisau
+7

Referensi

Dokumen terkait

Dari hasil perhitungan diperoleh data spesifik desain nosel: Kapasitas mesin spray dryer 30 kg/jam, diameter dalam nosel 8 mm, diameter pipa keluar 3 mm, diameter pipa penyalur 20 mm,

Manfaat yang diperoleh dari perancangan mesin pembuat tepung ubi adalah :.. Para petani dapat terbantu dalam pengolahan hasil panen

Tugas Akhir ini dengan judul “ Desain Mesin Pemipil Dan Penggiling Jagung.. Dengan Kapasitas 30

Penulis merasa bersyukur dengan terselesaikannya tugas akhir ini dengan judul “Perancangan Mesin Pengering Tempe Kapasitas 10 Kg/Proses Untuk Keripik Tempe“ setelah hamper

perencanaan mesin ini adalah berupa desain atau rancangan mesin peniris minyak pada keripik nangka dengan kapasitas 2,5 kg/menit menggunakan motor listrik 0,25

Sesuai dengan judulnya, maka penulis akan membahas mengenai komponen- komponen utama mesin yang digunakan, cara merancang dan menganalisa perhitungan kapasitas roda baja, daya

Pada penerapan alat ini menggunakan sumber tenaga motor bakar.Kemudian tenaga putaran motor bakar dihubungkan antara pully pada motor bakar dan pully pada poros piringan

38 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Analisa Data 4.1.1 Spesifikasi Motor bakar Spesifikasi motor bakar yang digunakan dalam mesin pembuatan saus tomat kapasitas 5 Kg/jam dapat