TUGAS AKHIR Diajukan untuk memenuhi sebagian persyaratan mencapai derajat Sarjana S-1 Program Studi Teknik Mesin

(1)

i

MESIN PEMBERSIH DURI BUAH SALAK

TUGAS AKHIR

Diajukan untuk memenuhi sebagian persyaratan

mencapai derajat Sarjana S-1

Program Studi Teknik Mesin

Oleh :

ELPIDIUS PANDU SETYANTO

NIM : 085214018

PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN

JURUSAN TEKNIK MESIN

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA

(2)

ii

CLEANING MACHINES ''SALACCA EDULIS''

FINAL PROJECT

Presented as partitial fulfilment of the requirement to obtain the Sarjana Teknik degree

in Mechanical Engineering

by

ELPIDIUS PANDU SETYANTO

Student Number : 085214018

MECHANICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM

MECHANICAL ENGINEERING DEPARTMENT

SCIENCE AND TECHNOLOGY FACULTY

SANATA DHARMA UNIVERSITY

YOGYAKARTA

(3)

(4)

(5)

(6)

(7)

vii

INTISARI

Salak merupakan tanaman tropis yang memiliki nama ilmiah Salacca Edulis yang hanya tumbuh di daerah tropis. Masalah bagi penikmat buah salak yaitu ketika mengupas kulit, karena pada bagian kulit terdapat duri-duri halus, yang dikeluhkan oleh para petani buah salak tidak dapat membersihkan secara sempurna jika harus menyikat buah salak satu persatu dengan menggunakan sikat,karena selama ini petani hanya melakukan pembersihan duri itu dengan cara tradisional saja, dengan cara tradisional membantingkan buah salak atau menyikat satu-persatu tidaklah efisien waktu dan tenaga. Duri buah salak butuh dibersihkan terlebih dahulu sebelum membuka kulit buah salak dan mengkonsumsi, karena duri akan melukai ketika membuka kulit jika tidak dibersihkan terlebihdahulu.

Oleh karena petani buah salak berharap ada mesin yang dapat membantu petani untuk membersihkan duri buah salak, perancangan ini ditujukan supaya menghemat tenaga para petani, dan dapat meningkatkan kapasitas perharinya jika dalam 1hari dengan cara manual hanya mendapat 10-20 kg/jam, diharapkan dengan perancangan mesin ini dapat melebihi 10-20 kg/jam.

Mesin yang dibuat adalah mesin dengan menggunakan sikat yang dirajutkan pada pipa PVC yang berjumlah 8 pipa, digerakan menggunakan mesin AC, 1 HP, menggunakan transmisi daya sproket dan rantai, pully dan belt dan elemen mesin seperti : poros, pasak, bantalan. Penelitian yang diambil adalah kapasitas yang dapat dibebankan dan dihasilkan oleh mesin dalam 1jam.

Mesin pembersih duri buah salak mampu bekerja dengan baik untuk membersihkan duri buah salak. Dari hasil pembersihan ternyata mesin mampu melebihi kapasitas yang dihasilkan mesin pembersih duri buah salak adalah 27,5 kg/menit.

(8)

viii

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur senantiasa kepada Tuhan Yang Maha Esa karena rahmat yang telah diberikan dalam penyusunan Tugas Akhir ini sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini dengan baik.

Tugas Akhir ini merupakan salah satu syarat yang wajib untuk setiap mahasiswa jurusan Teknik Mesin. Tugas akhir ini dilaksanakan dalam rangka memenuhi syarat untuk mendapatkan gelar Sarjana S-1 pada jurusan Teknik Mesin, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.

Berkat bimbingan, dukungan dan nasihat dari berbagai pihak, akhirnya Tugas Akhir ini dapat terselesaikan dengan baik. Pada kesempatan ini dengan segenap kerendahan hati penulis menyampaikan terima kasih kepada :

1. Paulina Heruningsih Prima Rosa, S. Si., M.Sc., selaku Dekan Fakultas Sains dan teknologi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.

2. Ir. Petrus Kanisius Purwadi, M. T., selaku Ketua Program Studi Teknik Mesin Universitas Sanata Dharma Yogyakarta sekaligus sebagai Pembimbing Tugas Akhir ini.

3. RB. Dwiseno Wihadi,S.T., M.Si., selaku Dosen Pembimbing Akademik. 4. Ir. Petrus Kanisius Purwadi, M. T., selaku dosen pembimbing Tugas Akhir 5. Semua Dosen Teknik Mesin yang tidak bisa saya sebutkan satu-persatu. 6. Semua rekan-rekan Teknik Mesin yang sudah mendukung jalannya

pengerjaan alat.

7. Orang tua yang telah memberikan dukungan selama berjalannya pengerjaan Tugas Akhir.

(9)

(10)

x

LEMBAR PUBLIKASI ………. vi

INTISARI ... vii

BAB II PERANCANGAN MESIN PEMBERSIH DURI BUAH SALAK...…...…...…….…………. 9

2.1 Rancangan …………...………...…... 9

(11)

xi

5.3 Perhitungan Poros Dengan Beban Lentur dan Puntir... 42

BAB VI SIKAT PEMBERSIH ... 46

7.1.1 Atas Dasar Gerakan Bantalan Terhadap Poros... 48

(12)

xii

7.2 Macam -Macam Bahan Untuk Bantalan... 52

BAB IX PENUTUP ...………...……... 54

9.1 Kesimpulan …….……...………...………… 54

9.2 Saran …………...……...………...……… 55

DAFTAR PUSTAKA ……….………...………....…… 56

LAMPIRAN ...………..………...………... 57

1. Spesifikasi... 57

(13)

xiii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1.5.1 Mesin Pembersih Duri Buah Salak(tampak samping)...….. 4

Gambar 1.5.2 Mesin Pembersih Duri Buah Salak(tampak atas)...….….. 5

Gambar 3.1 Kontruksi Sabuk- V...……….. 13

Gambar 3.2 Diagram Pemilihan Sabuk- V...……...….….. 17

Gambar 3.3 Ukuran Penampang Sabuk- V... ... 18

Gambar 3.4 Sudut Kontak...….. 22

Gambar 3.5 Perhitungan Panjang Keliling Sabuk...………….. 25

Gambar 3.6 Profil Alur Sabuk- V...….. 27

Gambar 3.7 Penyetelan Jarak Sumbu Poros...….. 29

Gambar 3.8 Lenturan Sabuk...….. 29

Gambar 4.1 Rantai Rol...….. 31

Gambar 4.2 Gerakan Rantai Rol...….. 32

Gambar 4.3 Ukuran Utama...….. 33

Gambar 4.4 Kapasitas Rantai Rol...….. 33

Gambar 4.5 Diagram Pemilihan Rantai Rol...….. 34

(14)

xiv

DAFTAR TABEL

Tabel 3.1 Faktor Koreksi... 16

Tabel 3.2 Panjang Sabuk- V Standar... 20

Tabel 3.3 Faktor Koreksi(Kθ)... 23

Tabel 3.4 Kapasitas Daya Yang Ditransmisikan Untuk Satu Sabuk 24 Tabel 3.5 Ukuran Pully V...…………... 26

Tabel 3.6 Daerah Penyetelan Jarak Sumbu Poros... 30

Tabel 4.1 Faktor Koreksi(rantai)... 35

Tabel 4.2 Faktor Koreksi Untuk Rantai berangkaian Banyak... 36

Tabel 5.1 Penentuan Standar Poros... 41

(15)

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Buah salak selain nikmat untuk di konsumsi ternyata juga dapat digunakan sebagai obat. Diantaranya sebagai obat diare, obat mata atau untuk mengobati rabun jauh. Hal ini dikarenakan kandungan zat gizi yang ada di buah salak. Buah salak yang masih baru di petik dari pohonnya memiliki duri yang tajam dan sangat mengganggu ketika akan mengupas kulit buah salak untuk di konsumsi. Duri buah salak adalah duri-duri kecil yang menyelimuti permukaan dari kulit buah salak.

Proses pembersihan duri buah salak masih dilakukan secara tradisional oleh para petani buah salak. Setelah di panen, salak dibersihkan dengan melakukan pembantingan ke ubin atau dengan penyikatan secara manual menggunakan sikat yang dapat menghasilkan 10-20 kg buah salak/jam. Dengan cara ini, beberapa buah salak menjadi rusak dan dapat berakibat menurunnya kualitas buah salak. Selain itu, kualitas kebersihan duri tidak bisa optimal.

(16)

salak sebelum di pack perlu di bersihkan hingga sempurna, hal ini berfungsi pula untuk menarik minat beli konsumen.

Maka dari itu penulis mencari informasi mengenai kendala-kendala yang dikeluhkan untuk proses pembersihan duri buah salak tersebut. Menurut petani pada bagian pembersihan duri buah salak sebelum dipasarkan, petani belum mendapatkan solusi untuk mempercepat pembersihan duri buah salak, agar lebih cepat bersih dan tidak mengalami kerusakan.

Di samping itu, terkait dengan semakin banyaknya permintaan pengiriman buah salak ke berbagai kota, maka petani menginginkan kerja yang lebih cepat dalam proses pembersihan tersebut. Dari sinilah penulis terinspirasi untuk membuat mesin yang bisa digunakan untuk membersihkan buah salak yang lebih efisien dengan kapasitas lebih dari 10 - 20 kg/jam yang sudah bertahun-tahun dilakukan oleh para petani buah salak.

(17)

1.2 Tujuan Perancangan

Tujuan Tugas Akhir ini adalah :

a.Merancang dan membuat mesin pembersih duri buah salak.

b.Mengetahui kapasitas buah salak yang dihasilkan oleh mesin pembersih duri buah salak.

1.2 Batasan Masalah

Batasan masalah yang ada dalam perancangan mesin pembersih duri buah salak ini adalah:

a.Transmisi daya menggunakan sproket, rantai, pully, belt, poros, bantalan dan pasak,

b.Mempergunakan daya motor listrik 1 HP dengan rpm: 1420,

c.Mempunyai ukuran dimensi alat kurang lebih panjang 1500 mm x lebar 700 mm x tinggi 800 mm,

d.Jumlah sikat pembersih yaitu 8 buah pada bagian sikat utama, dan 4 buah sikat di bagian atas sikat utama,

(18)

1.3 Manfaat Pembuatan Mesin Pembersih

Mesin pembersih duri buah salak hasil rancangan diharapkan dapat bermanfaat antara lain:

a. Mempercepat proses pembersihan duri buah salak terutama untuk di jual di swalayan,

b. Menghemat tenaga kerja,

c. Sebagai referensi dalam pembuatan mesin pembersih duri buah salak,

d. Meningkatkan kualitas kebersihan buah salak.

1.5 Rancangan Alat dan Cara Kerja

Rancangan mesin pembersih duri buah salak dapat digambarkan seperti di bawah ini:

(19)

Gambar 1.5.2 Mesin Pembersih Duri Buah Salak (tampak atas)

Keterangan Gambar 1.5.1 dan 1.5.2

a. Motor listrik AC b. Poros motor c. Puli

d. Sabuk e. Sprocket f. Rantai

g. Sikat pembersih duri h. Wadah duri buah salak i. Bantalan

(20)

1.6 Cara kerja dan fungsi elemen mesin

Cara Kerja Mesin Pembersih

Penggunaan mesin pembersih duri buah salak ini harus memperhatikan prosedur yang sudah dibuat demi menjaga efisiensi mesin. Prosedur yang harus diperhatikan adalah:

a. Setelah salak yang dipanen di kumpulkan untuk dibersihkan, terlebih dahulu pastikan mesin sudah dalam kondisi mesin hidup,

b. Saat posisi mesin hidup, sikat pembersih akan berputar,

c. Kemudian masukkan buah salak ke tempat di bagian bawah yang sudah di sediakan. Lalu buah salak secara otomatis di bawa naik melewati sikat-sikat yang berfungsi membersihkan duri buah salak,

d. Buah salak masuk sesuai volume yang dapat ditampung,

e. Selama proses berlangsung, masukan terus buah salak dari bagian bawah,

f. Proses pembersihan selesai, mesin dimatikan kemudian penampung kotoran pada bagian bawah sikat dibersihkan.

(21)

pembersih buah salak berputar, buah salak dimasukan dari bagian bawah maka buah salak akan terbawa sikat ke bagian atas. Dengan putaran akhir yang rendah maka buah salak yang akan dibersihkan tidak mudah terlempar dan pecah.

Elemen-Elemen Mesin Dan Fungsinya :

a. Motor listrik AC : Sebagai sumber daya ( 1 HP), dengan rpm 1420, 1 phase,

b. Poros : Suatu bagian elemen mesin yang berputar biasanya berpenampang bulat, di mana terpasang elemen-elemen seperti roda gigi, puli, engkol dan elemen-elemen pemindah daya lainnya,

c. Puli : Puli merupakan salah satu elemen mesin yang berfungsi untuk mentransmisikan daya,

d. Sabuk : Suatu elemen mesin yang berfungsi sebagai penerus putaran dan daya dari proses penggerak ke poros yang digerakkan,

(22)

f. Ranta : Sebagai penerus putaran dan daya dari poros penggerak ke poros yang digerakan,

g. Sikat pembersih duri : Suatu alat yang berfungsi sebagai alat pembersih duri buah salak,

h. Wadah : Tempat untung menampung duri buah salak,

(23)

9

BAB II

PERANCANGAN MESIN PEMBERSIH DURI BUAH SALAK

2.1. Rancangan

Mesin pembersih duri salak menggunakan motor AC untuk memutar beberapa pipa PVC yang diberi rajutan sikat dari senar yang berfungsi sebagai sikat pembersih duri buah salak. Pipa PVC diberi tutup untuk memasang poros S50C yang diberi bantalan untuk dipasang di meja utama dengan kemiringan 35 derajat. Di bagian-bagian poros pada salah satu ujungnya diberi sproket kecil untuk memutar satu dengan yang lainnya. Di bagian bawah sikat diberi plat tipis yang berfungsi sebagai tempat duri.

2.2 Langkah-Langkah Perancangan

Langkah-langkah perancangan mesin pembersih duri salak adalah sebagai berikut :

1. Penentuan daya motor listrik: Langkah awal pemilihan daya motor ini sangat berpengaruh untuk penentuan berapa jumlah minimal beban yang akan ditanggung oleh mesin,

(24)

ini tidak digunakan di tempat yang jauh dari aliran listrik AC. Selain itu, yang diinginkan adalah mesin yang tidak bising,

3. Pemilihan motor penggerak ini menggunakan motor listrik AC 1 HP, 1420 rpm, yang sudah ada di pasaran, yang mudah didapat, dan tidak terlalu membutuhkan daya tinggi. Sebagai contoh, untuk rumah yang berdaya 1300 watt masih mampu menghidupkan mesin tersebut.

Dalam merancang mesin dengan sumber penggerak motor, atau sejenisnya, ada beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam memilih motor penggeraknya. Motor penggerak pun memiliki berbagai macam jenis, diantaranya adalah motor pembakaran dalam dan motor listrik. Motor pembakaran dalam seperti mesin bensin atau spark ignition engine, dan mesin diesel atau compression ignition engine. Motor listrik, seperti motor AC dan DC, motor stepper, motor servo, dan lain-lain. Pemilihan dalam hal ini tergantung kebutuhan mesin dan macam gerakan yang dibutuhkan.

Motor dan Gearbox

(25)

dalam katalog tentang motor ber-gearbox ini terdiri dari tipe geared motor, daya motor, rasio gearbox, faktor keamanan, torsi output, dan kecepatan output gearbox. Jika ingin mengganti motor dengan daya lebih besar dan gearbox tidak diubah, pastikan flange penghubung antara gearbox dan motor bersesuaian, dan juga perhitungkan ulang daya output yang dihasilkan (asumsi daya output dan input sama, dengan perubahan kecepatan rotasi dan torsi motor) apakah sudah sesuai dengan desain sebelumnya.

Nameplate Motor

(26)

BAB III

RANCANG SABUK DAN PULI

Sabuk adalah suatu elemen mesin yang berfungsi sebagai penerus putaran dan daya dari proses penggerak ke poros yang digerakkan, dimana jarak kedua poros tersebut berada pada jarak yang jauh sehingga tidak memungkinkan transmisi langsung dengan roda gigi.

3.1. Macam-Macam Sabuk

Transmisi sabuk dapat dibagi ke dalam tiga kelompok, yaitu: sabuk datar, sabuk-V, sabuk gilir.

3. 1.1. Transmisi Sabuk Datar

(27)

3.1.2. Transmisi Sabuk-V

Sabuk dengan penempan trapesium dipasang pada puli dengan alur dan meneruskan momen antara dua poros yang jaraknya dapat sampai 5 (m), dengan perbandingan putaran antara 1:1 sampai 7:1

Gambar 3.1 Konstruksi Sabuk V (Sularso, 1997)

Keterangan Gambar 3.1 1. Terpal

(28)

Sabuk-V terbuat dari kain dan benang, biasanya katun atau nilon, dan diresapi dengan karet. Kain tetoron dan semacamnya dipergunakan sebagai inti sabuk untuk membawa tarikan yang besar. Sabun-V sedikit kurang efisien jika dibandingkan dengan sabuk datar, tetapi beberapa diantaranya dapat dipakai dalam ikatan tunggal, sehingga membuat suatu kelipatan penggerakkan. Kecepatan sabuk maksimum sampai 25 (m/s) dan daya maksimum yang dapat ditransmisikan kurang lebih sampai 500 (kW)

3.1.3Transmisi Sabuk Gilir

Sabuk dengan gigi yang digerakkan dengan sproket pada jarak pusat sampai 2 (m) dan meneruskan putaran secara tepat dengan perbandingan antara 1:1 sampai 6:1. Sabuk gilir terbuat dari karet neopren atau plastik poliuretan sebagai bahan cetak, dengan inti dari serat gelas atau kawat baja, serta gigi-gigi yang dicetak secar teliti dipermukaan sebelah dalam dari sabuk. Karena sabuk gilir dapat melakukan transmisi mengait seperti pada roda gigi atau rantai, maka gerakan dengan perbandingan putaran yang tetap dapat diperoleh.

(29)

3.2 Perencanaan Sabuk dan Puli

Prakiraan pemilihan motor dengan daya 0,50 Hp dan putaran 1420 rpm akan direduksi menjadi 426 rpm. Jarak sumbu poros adalah 381 mm. Sabuk-V yang dipakai dalam perancangan ini adalah sabuk tipe A dengan diameter puli penggerak (puli kecil) dipilih 76,2 mm.

Perancangan mesin pembersih duri buah salak dengan mengasumsikan daya awal 0,5 Hp, untuk proses penghitungan selanjutnya, daya harus yang menggunakan satuan Hp harus dikonversi menjadi kW, untuk melakukan perhitungan maka digunakan rumus sebagai berikut :

P = 0,5 Hp x 0,745 = 0,372 kW... (3.1) Fc = 1,9 (tabel 3.1)

(30)

Tabel 3.1 Faktor koreksi (Sularso, 1997)

Daya rencana

Pd = Fc * P ... (3.2)

= 1,9 * 0,372 = 0,70 kW

(31)

Dengan:

Fc adalah faktor koreksi (Tabel 3.1)

P adalah daya motor yang digunakan (kW)

Pd adalah daya rencana (kW)

(32)

Gambar 3.3 Ukuran Penampang Sabuk V (Sularso, 1997)

n2 adalah putaran poros perantara (rpm)

(33)

Diameter puli besar :

dp diperoleh dari Tabel 3.4

Dp = dp* i ... (3.6)

= 76,2*3,33 = 253,75 mm

Dengan:

I adalah perbandingan reduksi putaran

dp adalah diameter puli kecil (mm)

Dp adalah dimeter puli besar (mm)

Pemilihan penampang sabuk –V tipe A standar

Kecepatan keliling sabuk :

1000

(34)

Panjang keliling sabuk:

=1300,71 mm

Dipilih sabuk – V standar dengan nomor nominal standar : No. 52 dengan panjang 1321 mm. (Tabel 3.2)

Tabel 3.2 Panjang Sabuk-V Standar (Sularso, 1997)

Nomor nominal Nomor nominal Nomor nominal Nomor nominal

(35)

(36)

Besar sudut kontak:

(37)

Tabel 3.3 Faktor Koreksi Kθ (Sularso, 1997)

Sudut kontak puli kecil

(38)

Tabel 3.4 Kapasitas Daya Yang Ditransmisikan Untuk Satu Sabuk (Sularso, 1997)

Jarak sumbu poros:

b = 2L – 3,14 (Dp + dp) = 2(1321) – 3,14 (253,75+76,2 )

= 2642 – 1036,043

(39)

Gambar 3.5 Perhitungan Panjang Keliling Sabuk (Sularso, 1997)

Maka jarak sumbu poros dapat dihitung:

(40)

Ukuran puli –V standar ditunjuk seperti pada tabel:

Tabel 3.5 Ukuran Puli V (Sularso, 1997)

penampa

(41)

Dari tabel diperoleh harga – harga ukuran profil puli –V untuk puli besar :

F = 10 mm K = 4,5 mm

W = 12,30 mm Ko = 8 mm

Lo = 9,2 mm () = 38

e = 15 mm

Gambar 3.6 Profil Alur Sabuk –V (Sularso, 1997)

(42)

Lebar puli:

b = 2 * F

= 2 *10

= 20 mm

Diameter luar puli:

de = dp + (2.K)

= 76,2 + (2*4,5)

= 85,2 mm

De = Dp + (2.K)

= 253,75+(2*4,5)

= 262,75 mm

Dengan:

dp adalah diameter puli kecil (mm)

Dp adalah diameter puli besar (mm)

de adalah diameter luar puli kecil (mm)

(43)

Daerah penyetelan :

Gambar 3.7 Penyetelan Jarak Sumbu Poros (Sularso, 1997)

(44)

Tabel 3.6 Daerah Penyetelan Jarak Sumbu Poros (Sularso, 1997)

Untuk penyetelan sabuk dilakukan dengan cara mengendorkan baut penyetelan kemudian atur kekencangan sabuk tersebut.

Dari penyetelan sabuk dapat disimpulkan :

 Daerah penyetelan sabuk bagian dalam adalah 20 mm,

(45)

31

BAB IV

PERANCANGAN RANTAI DAN SPROKET

4.1 Transmisi Rantai Rol

Rantai transmisi daya biasanya dipergunakan di mana jarak poros lebih besar dari pada transmisi roda gigi tetapi lebih pendek dari pada dalam transmisi sabuk. Rantai mengait pada gigi sproket dan meneruskan daya tanpa slip, jadi rnenjamin perbandingan putaran yang tetap (Gambar 4.1).

Gambar 4.1 Rantai Rol (Sularso, 1997)

(46)

Di pihak lain, transmisi rantai mempunyai beberapa kekurangan, yaitu: variasi kecepatan yang tak dapat dihindari karena lintasan busur pada sproket yang mengait mata rantai (Gambar 4.2), rantai dan getaran karena tumbukan antara rantai dan dasar kaki gigi sproket, dan perpanjangan rantai karena keausan pena dan bus yang diakibatkan oleh gesekan dengan sproket. Karena kekurangan-kekurangan ini maka rantai tak dapat dipakai untuk kecepatan tinggi, sampai ditemukan dan dikembangkannya rantai gigi.

Gambar 4.2 Gerakan Rantai Rol (Sularso, 1997)

(47)

Gambar 4.3 Ukuran Utama (Sularso, 1997)

Gambar 4.4 Kapasitas Rantai Rol (Sularso, 1997)

(48)

dapat dilihat bahwa kurva batas kelelahan dari plat mata rantai macam yang baru lebih tinggi dari pada macam yang lama. Hasil penelitian terakhir menunjukkan bahwa suatu daerah yang dibatasi oleh dua kurva, yaitu kurva batas ketahanan terhadap tumbukan antara roll dan bus, dan kurva batas las (galling) karena kurang pelumasan antara pena dan bus, adalah sangat penting untuk menentukan kapasitas rantai.

(49)

Kurva kapasitas baru yang diperoleh berbentuk seperti tenda, sehingga disebut ”kurva tenda”. Dalam (Gambar 4.5) diperlihatkan kurva tersebut yang merupakan diagram pemilihan rantai rol. Untuk memudahkan pemilihan, kurva tenda tersebut diberi nama menurut nomor rantai dan jumlah gigi sproket,dengan putaran (rpm) sproket sebagai sumbu mendatar dan kapasitas transmisi sebagai sumbu tegak.

(50)

Tabel 4.2 Faktor Koreksi Untuk Rantai Berangkaian Banyak (Sularso, 1997)

Jumlah Rangkaian Faktor

2

(51)

tetapi bebannya berat, dan sproket-sproket yang harus bekerja dalam lingkungan yang abrasiv. Sebagai bahan sproket biasanya dipakai besi cor kelabu (FC25), baja karbon rol konstruksi umum (SS4l), baja karbon konstruksi mesin (S35c), dan baja cor (SC46). Diameter lingkaran jarak bagi do dan Do (mm), diameter luar dr dan D, (mm) untuk kedua sproket dapat dihitung.Transmisi rantai-sproket digunakan untuk transmisi tenaga pada jarak sedang. Kelebihan dari transmisi ini dibanding dengan transmisi sabuk-puli adalah dapat digunakan untuk menyalurkan daya yang lebih besar seperti diuraikan berikut ini.

Kelebihan:

- Transmisi tanpa slip dan perbandingan putaran tetap, dapat meneruskan daya besar, keausan kecil pada bantalan.

Kekurangan:

(52)

38

BAB V

PERANCANGAN POROS

5.1 Macam-Macam Poros

Poros (shaft) adalah suatu bagian elemen mesin yang berputar biasanya berpenampang bulat, di mana terpasang elemen-elemen seperti roda gigi, puli, engkol dan elemen pemindah daya lainnya. Poros biasanya menerima beban lentur, tarikan, tekan atau puntir yang bekerja sendiri-sendiri atau berupa gabungan satu dengan yang lainnya.

a. Poros Transmisi

Poros semacam ini mendapat beban puntir murni atau puntir dan lentur. Daya ditransmisikan kepada poros ini melalui kopling, roda gigi, puli sabuk atau sprocket rantai.

b. Spindel

(53)

c. Gandar

Poros seperti yang dipasang di antara roda-roda kereta barang, di mana tidak mendapat beban puntir, bahkan kadang-kadang tidak boleh berputar. Gandar ini hanya mengalami beban lentur kecuali bila digerakkan dengan penggerak maka akan mengalami beban puntir. Menurut bentuknya, poros dapat digolongkan atas poros lurus umum, poros engkol sebagai poros utama dari mesin torak, dll.

5.2 Hal-hal yang penting dalam perancangan poros

Untuk merencanakan sebuah poros, hal-hal berikut ini perlu diperhatikan.

5.2.1. Kekuatan poros

Suatu poros transmisi dapat mengalami beban puntir atau lentur atau gabungan antara puntir dan lentur. Juga ada poros yang mendapat beban tarik atau tekan seperti poros baling-baling kapal atau turbin, dll.

(54)

sebuah poros harus direncanakan hingga cukup kuat untuk menahan beban- beban diatas.

5.2.2. Kekakuan poros

Meskipun sebuah poros mempunyai kekuatan yang cukup tetapi jika lenturan atau defleksi puntirnya terlalu besar akan mengakibatkan ketidak telitian atau getaran dan suara.

Karena itu, disamping kekuatan poros, kekakuannya juga harus diperhatikan dan disesuaikan dengan macam mesin yang akan dilayani poros tersebut.

5.2.3. Putaran kritis

Bila putaran suatu mesin dinaikkan maka pada suatu harga putaran tertentu dapat terjadi getaran yang luar biasa besarnya. Putaran ini disebut putaran kritis. Hal ini dapat terjadi pada turbin, motor torak, motor listrik, dll.

5.2.4. Korosi

(55)

5.2.5. Bahan poros

Poros untuk mesin umum biasanya dibuat dari baja batang yang ditarik dingin dan difinis, baja karbon konstruksi mesin disebut bahan S-C.

Poros-poros yang dipakai untuk meneruskan putaran tinggi dan beban berat umumnya dibuat dari baja paduan dengan pengerasan kulit yang sangat tahan terhadap keausan.

Tabel 5.1 Penentuan Standar Poros (Sularso, 1997)

(56)

Tabel 5.2 Faktor Koreksi Daya Yang Akan Ditransmisikan (Sularso, 1997) Daya yang akan ditranmisikan Fc

Daya rata-rata yang diperlukan daya Maksimum yang diperlukan daya Normal

1,2-2,0 0.8-1,2 1,0-1,5

5.3 Perhitungan poros dengan beban lentur dan puntir

Poros ini meneruskan daya 1 Hp pada putaran 1420 rpm, bahan poros S50C, di samping dikenakan beban puntir juga dikenakan beban lentur dari sabuk direncanakan poros akan ditumpu oleh dua bantalan dengan panjang poros 500 mm, puli besar akan dipasang pada salah satu ujungnya.

Faktor koreksi yang diambil (Fc) = 1,2 (Tabel 5.2)

Daya 1 Hp

(57)

Daya rencana

Pd = Fc x P ... (5.2) = 1.2x 0,372

= 0,4 kW

Sesuai dengan persamaan momen puntir rencana:

... (5.3) Sehingga:

T= 9,74 x 105. ( ) ... (5.4) = 9,74 x 105. (0,4/1420)

= 274,3 kg.mm

Bahan poros S 50C = 62 kg.mm2 (Tabel 5.1)

Sf1 = 6,0 (untuk bahan S-C)

(58)

Tegangan tarik yang diijinkan

... (5.5)

= 5,17 kg.mm2

Meskipun dalam perkiraan sementara ditetapkan bahwa beban hanya terdiri atas momen puntir saja, tetapi jika memang diperkirakan akan terjadi beban lentur maka dapat dipertimbangkan pemakaian faktor Cb yang harganya antara 1,2 samapi 2,3. (jika diperkirakan tidak akan terjadi pembebanan lentur, maka Cb (diambil 2.0). Dari persamaan sebelumnya diperoleh rumus untuk menghitung diameter poros dc

(mm) sebagai berikut:

Kt = faktor koreksi tumbukan (1.0-1.5)

... (5.6)

= 9,09 mm

(59)

(60)

46

BAB VI

SIKAT PEMBERSIH

6.1 Kegunaan Dari Sikat

Pembuatan sikat dalam mesin pembersih duri buah salak ini berguna untuk pembersihan duri buah salak tersebut, rangkaian sikat ini adalah bagian penting dari mesin pembersih duri buah salak ini.

Untuk hasil yang maksimal, pembuatan sikat dirancang menyerupai alat sikat yang sering digunakan para petani membersihkan duri-duri buah salak secara manual.

Sikat ini sendiri merupakan bagian yang bersentuhan langsung dengan buah salak, maka dari itu pemilihan bahan juga menentukan buah salak akan bersih, rusak atau tidaknya.

6.2 Bahan

Untuk pembuatan kontruksi sikat ini menggunakan bahan :

 Pipa PVC (Polyvinyl chloride)

(61)

6.3 Cara Pembuatan

Perancangan untuk mesin pembersih duri salak ini memanfaatkan pipa PVC yang diberi rajutan senar berukuran 1mm panjang 4cm. Penggunaan senar sebagai sikat pembersih ini bertujuan supaya duri- duri kecil dapat terjangkau di semua bagian buah salak. Sikat dirajutkan pada bagian pipa PVC dengan jarak antara lubang adalah 2cm. Sikat di pilih dengan ketebalan 1mm supaya tidak terlalu kaku dan tidak terlalu lentur. Jika terlalu lentur, duri buah salak tidak akan terkelupas. Begitu juga sebaliknya, jika terlalu kaku maka kulit dari buah salak akan ikut terkelupas maka mengakibatkan kualitas buah salak berkuarang.

Pemilihan menggunakan pipa PVC juga bertujuan agar masih ada elastisitas dan biaya penggantian tidak terlalu tinggi jika dibandingkan dengan pipa besi.

Polyvinyl chloride (PVC) adalah pipa yang terbuat dari plastik dan beberapa kombinasi vinyl lainnya. Memiliki sifat yang tahan lama dan tidak mudah rusak. Pipa PVC juga tidak dapat berkarat atau membusuk.

(62)

48

BAB VII

BANTALAN

Bantalan adalah suatu elemen yang menumpu poros berbeban sehingga putaran atau gerakan bolak-baliknya harus dapat berlangsung secara halus, aman dan tahan lama. Jika bantalan tidak berfungsi dengan baik maka prestasi seluruh sistem akan menurun dan tidak dapat bekerja dengan sempurna. Jadi bantalan dalam sebuah permesinan bisa disamakan dengan sebuah pondasi suatu gedung. Dalam merencanakan suatu bantalan perlu diperhatikan kekuatan dari bantalan. Dalam perancangan ini akan dipakai bantalan gelinding.

7.1 Macam-Macam Bantalan

Bantalan dapat diklasifikasikan sebagai berikut:

7.1.1. Atas dasar gerakan bantalan terhadap poros a. Bantalan luncur

Pada bantalan ini terjadi gesekan luncur antara poros dengan bantalan karena permukaan poros ditumpu oleh permukaan bantalan.

b. Bantalan Gelinding

(63)

7.1.2. Atas dasar arah beban terhadap poros a.Bantalan Radial

Arah beban yang ditumpu bantalan ini adalah tegak lurus sumbu poros.

b.Bantalan Aksial

Arah beban bantalan ini sejajar sumbu poros.

c.Bantalan Gelinding khusus

Bantalan ini dapat menumpu beban yang arahnya sejajar dan tegak lurus terhadap sumbu poros.

1.1 Bantalan gelinding

1. Bahan bantalan gelinding

(64)

2. Keuntungan bantalan gelinding

a. Momen awal dan momen kerja hampir sama besar, b. Kebutuhan pelumas sedikit,

c. Pemeliharaan mudah,

d. Apabila rusak mudah mencari gantinya karena ada standarisasi bantalan.

(65)

Keterangan Gambar 5.1 :

a) Bantalan bola radial alur dalam baris tunggal. b) Bantalan bola radial magneto.

c) Bantalan bola kontak sudut baris tunggal. d) Bantalan bola mapan sendiri baris ganda. e) Bantalan rol silinder baris tunggal. f) Bantalan rol kerucut baris tunggal. g) Bantalan rol bulat.

h) Bantalan rol jarum.

i) Bantalan bola aksial satu arah.

j) Bantalan aksial dua arah dengan dudukan berbidang bola. k) Bantalan rol bulat aksial baris tunggal.

1.2 Bantalan luncur

1. Klasifikasi bantalan luncur

Bantalan luncur dapat diklasifikasikan menurut beberapa cara yaitu menurut bentuk dan letak porosnya.

Macam-macam bantalan luncur adalah:

(66)

d. Bantalan aksial berkerah e. Bantalan radial ujung f. Bantalan radial tengah

7.2 Macam-Macam Bahan Untuk Bantalan

Bahan-bahan Untuk Bantalan umum

a. Paduan tembaga adalah dari perunggu-perunggu posfor, timah hitam, perunggu. Bahan ini tahan terhadap kelelahan penerusan panas.

b. Logam putih, yang termasuk dalam golongan ini adalah logam putih yang mempunyai unsur Sn (yang biasa disebut logam babit) dan logam babit yang berunsur Pb, keduanya dipakai sebagai lapisan pada logam pendukung. Bahan untuk bantalan tanpa pelumasan

Bahan bantalan ini di dalamnya mengandung pelumas sehingga dapat dipakai tanpa adanya pelumasan. Bahan bantalan ini dipakai jika sulit untuk dilakukan pelumasan di antaranya:

a. Jika letak bantalan tidak memungkinkan pemberian pelumasan dari luar. b. Jika bantalan mempunyai gerak bolak-balik sehingga memungkinkan untuk

terbentuknya lapisan minyak sangat kecil. c. Untuk alat-alat kimia atau juga pengolahan air

(67)

(68)

54

BAB IX

PENUTUP

1. Kesimpulan

Dari pembuatan mesin pembersih duri buah salak, dapat diambil beberapa kesimpulan sebagai berikut:

a. Telah berhasil dibuat mesin pembersih duri buah salak, menggunakan penggerak motor listrik 1 HP dengan rpm 1420.

(69)

9.2 Saran

Agar penelitian dari mesin pembersih duri buah salak lebih sempurna maka perlu dilakukan hal sebagai berikut :

1. Perlunya pengembangan penelitian, misalnya perancangan mesin pembersih duri buah salak untuk kapasitas lebih besar. 2. Sebelum memasukan buah ke dalam mesin sebaiknya ada

proses penimbangan terlebih dahulu,

3. Mesin pembersih duri salak ini dapat digunakan pada keadaan buah salak masih dalam kondisi satu bongkah

(70)

56

DAFTAR PUSTAKA

Bloggerceria. (Juni, 2012). Manfaat Buah Salak. Diakses dari

http://polahidupsehatku.blogspot.com/2012/06/manfaat-buah-salak.html, tanggal 16 Agustus 2012

Chan, Y. (2010). Sambungan Pasak (Keys). Diakses dari

http://yefrichan.files.wordpress.com/2010/06/sambungan-pasak.pdf,

tanggal 2 September 2012.

John, W. E. (2003). Notes On Sprockert and Chains. Diakses dari

http://www.gizmology.net/sprockets.htm, tanggal 2 September