vi RANCANG BANGUN MESIN PENCETAK BATUBATA
SISTEM EKSTRUSI KAPASITAS 30 BATA/MENIT
LAPORAN TUGAS AKHIR
Diajukan untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan dalam Menyelesaikan Program Pendidikan Diploma III
SPESIALISASI TEKNIK PRODUKSI PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN
Oleh :
1. HARTONO SINAGA ( NIM :1305012171 ) 2. JANWAR GINTING ( NIM :1305011056 ) 3. RAMADANA ( NIM :1305011088 )
4. RISKI MUHAMMAD YUSUF ( NIM :1305011099 )
5. SADOLIM UJUNG ( NIM :1305011104 )
JURUSAN TEKNIK MESIN
POLITEKNIK NEGERI MEDAN
MEDAN
vii INTI SARI
Perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi dalam dunia industri yang sangat pesat, sehingga manusia terus membuat suatu inovasi untuk mempermudah suatu proses kerja yang mempunyai tingkat kerja yang rumit, dan mempercepat suatu proses dalam memproduksi suatu benda/barang. Dalam laporan ini yang diproduksi adalah batu bata yang memiliki kualitas yang cukup tinggi dan telah menjadi bahan bangunan yang siap untuk digunakan. Mesin batu bata ini bekerja dalam tiga tahapan dalam pengerjaannya secara berurutan Pertama adalah langkah pelumatan/penghalusan bahan dasar.
Kedua adalah langkan pengepressan yang terjadi pada tabung, bahan yang dipergunakan adalah tanah liat dan air. bahan yang dimasukkan diharapkan dapat menjadi padat. Tabung ini menggunakan screw press yang berfungsi untuk mengepress bahan dengan mendorong bahan keluar dari tabung menuju corong keluaran (cetakan) screw press yang berbentuk ulir, menjadikan batu bata yang keluar dapat terus bergerak secara continiue. Langkah ketiga adalah langkah pemotongan, yaitu dengan menggunakan pisau pemotong/kawat baja yang diatur sesuai dengan ukuran batu bata yang diinginkan. Jadi tabung tidak perlu dibuka atau ditutup kembali untuk memasukkan bahan dasar batu bata, karena batu bata tersebut masuk dan keluar dari tabung dengan sendirinya. Demikianlah seterusnya proses kerja mesin. Dalam pembuatan laporan ini, mahasiswa melakukan beberapa hal untuk membuat suatu rancangan dalam membangun mesin batu bata serta melakukan diskusi dengan dosen pembimbing. Sebagai tujuan dari rancang bangun mesin pencetak batu bata.
Kata kunci : Batu Bata
viii ABSTRACT
The development of knowledge and the technology in the industry world very rapidly, so that human is keeping up an innovation to ease the mechanism which have complicated process, and it cold make faster the process to produce some goods. In the research was talking about red brick. Which is high quality and has been building materials to use. The machine of red brick has three stages in completing. The process chronological older. The first stage was raw material smooting.
The raw materials used are clay and water. In cylinder those materials which came into could be solid. This cylinder used srew press which has function to press those materials and push it out from outside cylinder (cylinder printing) and in printing the metric screw in the cylinder so the red brick could keep moving on continuously the third stage was cutting, using a perfect match knife with the bestred brick size wanted. And then, don’t open the cylinder or close it back to put in the raw materials of red brick. Due to in and out itself. So the way next the machine process. In arranging this report some collegians were doing some things to fix and make this red brick machine, such as: having done observation to may printing factories or redbrick crafman and having discussion with supervisor lecturer/guidance lecturer as the purposed to design and innovate the cylinder printing/outside cylinder.
viii KATA PENGANTAR
Puji dan syukur Penulis ucapkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas berkat Rahmat dan Karunian-Nya yang telah memberikan kekuatan, kesehatan, dan waktu kepada penulis sehingga Laporan Tugas Akhir ini dapat terselesaikan dengan baik dan tepat waktunya.
LaporanTugas Akhir ini berjudul “ Rancang Bangun Mesin Pencetak
Batu Bata Sistem Ekstrusi Kapasitas 30 Bata/Menit” ini disusun untuk menyelesaikan Pendidikan Program Diploma III, Jurusan Teknik Mesin Politeknik Negeri Medan.
Sesuai dengan judulnya, maka penulis akan membahas mengenai prinsip kerja mesin, komponen komponen utama yang digunakan,cara merancang dan menganalisis kapasitas screw press, daya mesin, poros, serta putaran yang dibutuhkan mesin, prinsip kerja mesin pencetak batu bata sistem ekstrusi kapasistas 30 bata/ menit dari awal sampai akhir, proses perancangan dan pembuatan mesin, gambar mesin, pemeliharaan dan perawatan mesin, dan analisa pembuatan Mesin Pencetak Batu Bata.
1. Penulis telah banyak menerima bimbingan dan bantuan dari berbagai pihak, baik secara langsung maupun secara tidak langsung, pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada : Bapak M. Syahruddin, S.T., M.T., selaku Direktur Politeknik Negeri Medan
2. Bapak Idham Kamil, S.T., M.T., selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin.
3. Bapak Joni Indra, S.T., M.T., selaku Kepala Program Studi Teknik Mesin.
4. Bapak suadi, S.T., M.T., selaku Kepala Bengkel Teknik Mesin.
5. Bapak syariful H.sormin, S.T., M.T., selaku Kepala Laboratorium Teknik Mesin.
6. Bapak Drs. Bambang Sugiyanto, MP selaku Dosen pembimbing
7. Seluruh staf pengajar Politeknik Negeri Medan yang telah banyak membantu
ix
8. Ayahanda dan Ibunda tercinta yang telah memberikan dorongan dan bantuan
doa maupun moril kepada penulis sejak awal perkuliahan hingga selesainya Laporan Tugas Akhir ini;
9. Teman-teman di Jurusan Teknik Mesin stambuk 2013 dan team Tugas Akhir
yang telah bekerjasama dan bersemangat dalam penulisan dan pengerjaan laporan ini.
Seperti pepatah mengatakan “tak ada gading yang tak retak” demikian juga penulis baik dari segi materinya maupun penguasaan bahasa. Oleh karena itu penulis sangat mengharapkan saran-saran yang bersifat membangun yang dapat memperbaiki laporan ini.Semoga laporan tugas akhir ini dapat bermanfaat bagi semua pihak yang membacanya khususnya bagi penulis sendiri. Sekian dan Terima Kasih.
Medan,10 Agustus2016 Penulis,
1. HARTONO SINAGA ( NIM : 1305012171 )
2. JANWAR GINTING ( NIM : 1305011056 )
3. RAMADANA ( NIM : 1305011088 )
4. RISKI MUHAMMAD YUSUF ( NIM : 1305011099 )
x DAFTAR ISI
Halaman
SPESIFIKASI TUGAS AKHIR ... ii
LEMBAR PERSETUJUAN ... iii
LEMBAR PENGESAHAN ... iv
LEMBAR PERYATAAN KEASLIAN ISI TUGAS AKHIR ... v
INTISARI... vi
ABSTRACT ... vii
KATA PENGANTAR ... viii
DAFTAR ISI ... x
DAFTAR TABEL... xiv
DAFTAR GAMBAR ... xv
DAFTAR LAMPIRAN ... xvi
BAB I PENDAHULUAN ... 1
A. Latar Belakang ... 1
B. Perumusan Masalah………...3
C. Tujuan Penulisan Laporan... 3
D. Manfaat ... 4
E. Metode Pengumpulan Data ... 4
BAB II LANDASAN TEORI ... 6
A. Gambaran Umum ... 6
1.Penggalian Bahan Baku...7
2.Pelumatan Bahan Baku………...7
3.Pembentukan………..7
4.Pengeringan ... 8
xi
6.Pemilihan ( seleksi ) ... 10
B. Dasar Perhitungan Elemen Mesin ... 10
1. Poros ... 10
2. Sabuk dan Pully... 12
3. Bantalan... 13
C. Klasifikasi Bantalan... 14
1.Klasifikasi Bantalan ... 14
2.Bahan Bantalan ... 14
D. Hal yang diperlukan perencanaan bantalan ... 19
1.Kekuatan Bantalan ... 19
E. Kopling ... 21
1. defenisi kopling dan jenis-jenisnya ... 21
BAB III PEMBAHASAN ... 25
A. Gambar peralatan mesin ... 25
B. Komponen utama mesin………....26
1. Diesel... 26 2. Kerangka Mesin ... 26 3. Corong Pemasukan... 27 4. Tabung………28 5. Corong Keluaran……….29 6. Kawat Pemotong……….29 7. Poros………...30 8. Bantalan………..32 9. Kopling………...34 10.Diferensial………..34
xii
D. Perhitungan Komponen………...…...35
1. Perhitungan screw Press……….……36
2. Volume tiap pitch screw press………...42
3. Perhitungan komponen poros dan plat screw press………….…...44
a. Poros………..…45
b.Pelat screw press………....46
E. Perhitungan putaran poros screw press ... 47
F. Perhitungan momen inersia pada poros screw press ... 48
G. Perhitungan daya pengepressan ... 50
1.sabuk……….. 54
2.Poros……….. 61
H. Proses pembuatan………. 61
BAB IV Pemeliharaan Pada Mesin dan Perhitungan Biaya ... 65
A. Pemeliharaan Mesin ... 65
1.Perawatan Mesin………..65
2.Perbaikan Mesin………...67
B. Perhitungan biaya……….67
1.Biaya Material………...67
2.Biaya Sewa Alat ... 68
3.Biaya Transfortasi ... 68 4.Biaya Pembuatan ... 68 BAB V Penutup ... 70 A.Simpulan………...70 B.Saran……… .71 DAFTAR PUSTAKA ... 72 LAMPIRAN ...
xiii DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Sifat sifat bahan bantalan luncur ………15
Tabel 3.1 Baja karbon konstruksi mesin ………31
Tabel 3.2 Penomoran bantalan………33
Tabel 3.3 Faktor – Faktor koreksi daya ……..………...54
Tabel 3.4 Penomoran sabuk tipe A……….……56
Tabel 3.5 Faktor koreksi ……….…...57
Tabel 3.6 Hasil percobaan mesin batu bata ……….…..63
... Tabel 4.1 Harga bahan / material………....72
xiv DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1Tipe Sabuk V ... 12
Gambar 2.2 Diaqram Pemilihan Sabuk ... 13
Gambar 2.3 Jenis jenis bantalan………21
Gambar 3.1 Mesin Batu Bata ... 25
Gambar 3.2 Kerangka Mesin ... 27
Gambar 3.3 Corong Pemasukan ... 28
Gambar 3.4 Tabung ... 28
Gambar 3.5 Corong Keluaran ... 29
Gambar 3.6 Kawat Pemotong ... 30
Gambar 3.7 Poros ... 30
Gambar 3.8 Bantalan ... 32
Gambar 3.9 Diferensial ... 36
Gambar 3.10 Kontruksi Screw Press ... 39
Gambar 3.11 Poros screw press ... 37
Gambar 3.12 Poros Screw Press ... 38
Gambar 3.13 Poros Screw Press ... 38
Gambar 3.14 Poros screw press ... 39
Gambar 3.15 Poros screw press ... 40
Gambar 3.16 Poros screw press ... 40
Gambar 3.17 Poros screw press ... 41
Gambar 3.18 Pelat screw press ... 46
xv DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Macam Macam Bantalan Lampiran 2. Tabel Penomoran Bantalan
Lampiran 3. Ukuran Penampang Sabuk dan Pemilihan Sabuk V Lampiran 4. Panjang Sabuk V Standar
Lampiran 5. Faktor Koreksi Kθ
Lampiran 6. JIS G2123 Batabg Baja Karbon Difenis Dingin Lampiran 7. Tabel Ukuran Pasak dan Alur Pasak
Lampiran 8. Diaqram Alur Proses Perancangan
1 BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Kemajuan teknologi dewasa ini menunjukkan perkembangan yang sangat pesat di segala bidang. Salah satunya dalam bidang bahan/material bangunan sipil. Kemajuan dari teknologi tersebut telah memberikan kemudahan bagi masyarakat khususnya wiraswasta di dalam bidang industri bahan baku bangunan.
Bahan bangunan sipil merupakan salah satu elemen pokok yang menentukan kualitas bangunan tersebut. Bahan bangunan sipil yang perlu diketahui ada beberapa macam yang sering digunakan yaitu, batu, bambu, kayu, bahan-bahan lantai, bahan - bahan dinding.
Saat ini banyak tersedia bahan-bahan dinding, bukan saja untuk melindungi penghuni dari pengaruh cuaca dan bahaya-bahaya lainnya, tetapi juga sebagai pelindung terhadap lingkungan luar. Keseragaman bahan-bahan dinding yang dikenal saat ini tentu saja berkat keterampilan dalam mengolah bahan yang ditemukan disekitar tempat tinggal manusia. Oleh karena itu, ada daerah yang menggunakan bahan-bahan dinding dari batu bata, batako, kayu dan bambu.
Dinding batu bata merupakan bahan dinding yang sangat populer karena sudah begitu memasyarakatkan. Batu bata berasal dari tanah liat/lempung yang mana telah mengandung pasir dan air. Kemudian tanah liat dicetak dengan ukuran tertentu kemudian dijemur sampai benar-benar kering kemudian di bakar agar mengeras.
2 Batu bata merah dengan ukuran standar 50 x100 x 200 begitu sangat baik digunakan sebagai bahan dinding karena kuat dan mudah cara pemasangannya. Selain itu harganya relative murah dan mudah didapat. Batu bata yang baik mempunyai rusuk-rusuk yang siku, bidang-bidang sisi datar, tidak menunjukkan keretakkan dan perubahan yang berlebihan dan berwarna merata di setiap batu bata.
Di era globalisasi yang semakin canggih semua pekerjaan sudah mulai dikerjakan menggunakan oleh mesin sedangkan pekerjaan pembuatan batu bata masih banyak yang menggunakan cara tradisional serta hasil produksi yang sangat minim.
Mengarah pada peningkatan hasil produksi batu bata, serta meningkatkan hasil produksi juga dapat memudahkan pekerjaan pembuatan batu bata tersebut khususnya untuk kalangan masyarakat, maka penulis merancang sebuah mesin pencetak batu bata, dimana mesin tersebut dapat menggantikan alat-alat pencetak batu bata yang secara manual dan mempercepat dalam proses produksi pembuatan batu bata.
Judul tugas akhir mengenai rancang bangun mesin pencetak batu bata dipilih oleh penulis dikarenakan diera globalisasi ini kebutuhan konsumen akan bahan bangunan sipil seperti batu bata semakin meningkat seiring dengan berkembang pesatnya pembangunan. Selain itu, mesin pencetak batu bata ini diperuntukkan untuk proses produksi skala rumahan atau home industry sehingga masyarakat diharapkan memiliki pekerjaan tambahan. Hal-hal tersebut membuat penulis tertarik untuk memilih judul ini menjadi laporan tugas akhir yang membahas tentang analisa perhitungan beberapa elemen mesin pencetak batu bata.
3
B. Perumusan masalah
Permasalahan yang ada dalam rancangan ini memiliki jangkauan yang luas, sementara penulis terikat dengan keterbatasan waktu, kemampuan dan pengalaman dalam merancang bangun suatu mesin maka penulis perlu membatasi masalah-masalah yang akan dibahas.
Dalam perancangan ini pokok bahasan yang akan dibahas meliputi : 1. Prinsip kerja mesin pencetak batu bata;
2. Perhitungan daya, poros, pully, sabuk, dan bantalan yang digunakan dalam mesin pencetak batu bata;
3. Gambar assembling dan detail mesin pencetak batu bata;
4. Pengoperasian, perawatan, dan memperbaiki mesin
pencetak batu bata.
C. Tujuan Penulisan Laporan
Adapun tujuan dari rancang bangun mesin pencetak batu bata ini dapat diklarifikasikan menjadi 2 (dua) bagian yaitu :
1. Tujuan secara teknis
Tujuan secara teknis rancang bangun mesin pencetak batu bata ini adalah. a. Menghasilkan mesin pencetak dengan hasil produksi batu bata
yang berkualitas baik.
b. Mampu menganalisis elemen-elemen yang dirancang apakah
sudah cukup baik dan aman.
c. Dapat menentukan jenis bahan untuk peralatan yang dirancang.
4 Tujuan secara akademis dari rancangan bangunan mesin pencetak batu bata ini adalah:
a. Salah satu syarat untuk menyelesaikan mata kuliah tugas akhir jurusan teknik mesin Politeknik Negeri Medan;
b. Sebagai aplikasi dari ilmu pengetahuan yang diperoleh selama perkulihan di Politeknik Negeri Medan;
c. Dapat menganalisis mekanisme kerja dan perawatan mesin.
D. Manfaat
Laporan tugas akhir ini diharapkan bermanfaat.
a. Mahasiswa lain akan membahas hal yang sama, untuk dijadikan bahan masukan atau sebagai perbandingan;
b. Masyarakat/perusahaan yang membutuhkan mesin ini dalam menunjang
kegiatan usaha di bidang industri bangunan sipil;
c. Para pembaca khususnya yang ingin mengetahui dan memproduksi mesin
pencetak batu bata;
d. Penulis sendiri yang akan mengembangkan ilmu yang didapat baik dari teori maupun praktik, serta dapat juga diterapkan pada bidang perencanaan dalam pekerjaan.
E. Metode Pengumpulan Data
Adapun metode pengumpulan data yang dilakukan penulis dalam menyusun tugas akhir ini adalah dengan cara :
a. Melakukan pengamatan terhadap cara kerja pembuatan batu bata
menggunakan mesin melalui video yang berasal dari www.youtube.com;
b. Membaca beberapa artikel mengenai pembuatan batu bata secara manual yakni proses pelumatannya masih menggunakan kerbau dan proses
5 pencetakan batu bata tersebut menggunakan tenaga manusia atau media-media yang telah tersedia;
c. Melakukan diskusi dengan rekan-rekan satu team;
d. Melakukan tinjauan pustaka;
e. Melakukan diskusi dengan dosen pembimbing;
f. Melakukan pengamatan langsung ke lapangan tentang cara kerja
pembuatan batu bata menggunakan tenaga manusia serta pengamatan cara kerja pembuatan batu bata dengan menggunakan mesin;
g. Melakukan perbandingan secara langsung antar mesin yang digunakan oleh masyarakat.
