PERANCANGAN BALL MILL KAPASITAS 200 mg
TUGAS AKHIR
DIAJUKAN KEPADA
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG SEBAGAI SYARAT UNTUK MEMPEROLEH GELAR
SARJANA TEKNIK MESIN STRATA SATU (S1)
DISUSUN OLEH :
RIDHO ABDURACHMAN
NIM: 201110120311135JURUSAN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
vii ABSTRAK
Perancangan ini bertujuan untuk mendapatakan rancangan ball mill yang sesuai dengan perhitungan untuk mendapatakan dimensi komponen ball mill.
Perancangan ball mill ini di mulai dari menentukan volume tabung ball mill, dari penentuan volume tabung tersebut maka dapat di ketahui ukuran tabung ball mill tersebut. Menentukan dimensi tabung ball mill yang sudah di rencanakan. Penyesuaian alat/matrial untuk tabung ball mill kapasitas 200 mg. Setelah mengetahui kapasitas dan volume ball mill maka langkah selanjutnya pemilihan motor penggerak ini harus sesuai dengan putaran yang di butuhkan oleh ball mill.
Hasil perancangan menghasilkan ball mill dengan spesifikasi ukuran diameter tabung 100mm dan tinggi keseluruhan tabung 250mm. Kapasitas tabung ball mill yang di rancang 200mg, dengan bahan yang di proses lithium dengan massa jenis 0,534g/ , untuk jumlah bola baja 4 bola berdiameter 42mm karena menggunakan putaran motor awal 900rpm kemudian di reduksi oleh pully 1 diameter 70mm dan pully 2 diameter 140mm maka bola baja mampu menggerus matrial dengan halus .
viii ABSTRACT
This design aims to get a ball mill design in accordance with the calculation for get it dimension of the components of a ball mill tool that has been planned.
In design ball mill was started from determining the volume of the tube ball mil, from the determination of the volume of the tube is then able to know the size of the tube ball mill. Determine the dimensions of the tube ball mill that is already planned. Adjustment tool / matrial for tube ball mill capacity of 200 mg. after knowing the capacity and volume of the ball mill motor electric nex step should be in accordance with the rotation is needed by a ball mill.
The result of design resulted in a ball mill with a tube diameters size spesifications 100 mm and overall height 250 mmtube. Tube capacity ball mill that is design 200 mg, with materials in the lithium with a density of 0,534g / cm³, for a number of steel balls 4 ball diameters 42 mm because it uses the initial motor rotation 900 rpm later in the reduction by one pulley diameters 70 mm and 140 mm diameters pully 2 then able to grind steel balls with smooth material.
x
DAFTAR ISI
LEMBAR JUDUL ... i
POSTER ... ii
LEMBAR PENGESAHAN ... iii
LEMBAR KONSULTASI ... iv
SURAT PERNYATAAN TIDAK PLAGIAT ... vi
ABSTRAK INDONESIA ... vii
ABSTRAK INGGRIS ... viii
KATA PENGANTAR ... ix
1.6Sistemmatika Penulisan ……… ... 3
BAB II LANDASAN TEORI 2.1Pengertian Ball Mill ... 5
2.2Kegunaan dan Fungsi Mesin Ball MIll ... 6
2.3Klasifikasi Mesin Ball Mill ... 6
2.4Macam Macam Mesin Ball Mill ... 8
2.4.1 Primary Crusher ... 8
2.4.2 Secondary Crusher ... 10
2.4.3 Tertiary Crusher ... 11
2.5Prinsip Kerja Mesin Ball Mill ... 11
2.6Type Alat Penggerus ... 14
2.6.1 Ball Mill ... 14
2.6.2 Rod Mill ... 15
2.7Komponen Ball Mill ... 17
2.7.1 Bagian-Bagian Komponen Ball Mill ... 19
2.7.2 Komponen Pemecah Batu ... 21
2.7.3 V-Belt dan Pully ... 22
2.7.4 Poros V-Belt dan Pully ... 24
2.8 DImensi Mill dan Variabel Oprasi Ball Mill ... 25
2.8.1 Tipe Mill ... 26
xi
2.8.3 Power Grinding... 27
BAB III METODE PERANCANGAN 3.1Tahap Perancangan ... 28
3.1.1 Menentukan Kapasitas Tabung Ball Mill ... 28
3.1.2 Menentukan Dimensi Alat ... 28
3.1.3 Pemilihan Motor Penggerak ... 28
3.1.4 Pemilihan Material ... 29
3.2Diagram Fishbone ... 32
3.3Perancangan Alat ... 33
BAB IV PERHITUNGAN 4.1 Data Perencanaan ... 32
4.2 Kapasitas Tabung Ball Mill ... 32
4.3 Menentukan Bola Baja ... 34
4.4 Volume Tabung Ball Mill... 35
4.5 Putaran Pulley Pada Motor ... 36
4.6 Perhitungan Komponen Ball Mill... 37
4.7 Daya Yang Dibutuhkan Motor ... 41
4.8 Menentukan V-belt ... 42
4.9 Perhitungan Bantalan (bearing) ... 45
4.10 Perhitungan Pasak ... 47
4.11Komponen Kerangka Ball Mill ... 50
BAB V PENUTUP 5.1 Kesimpulan ... 53
5.2 Saran ... 54
DAFTAR PUSTAKA ... 55
xii
DAFTAR TABEL
Tabel 4.1 Hasil Perhitungan Putaran Yang Terjadi Pada Komponen Mesin ... 37
Tabel 4.2 Pemilihan Motor Yang Direncanakan... 38
Tabel 4.3 Pemilihan Poros ... 39
Tabel 4.4 Pemilihan V-Belt Standart ... 42
Tabel 4.5 Pemilihan Bantalan ... 45
Tabel 4.6 Ukuran Pasak Standart ... 47
Tabel 4.7 Bahan Pasak Standart JIS ... 48
xiii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Bola Penghancur Didalam Vial ... 5
Gambar 2.2 Proses Penumbukan Material ... 12
Gambar 2.3 Tabung Ball Mill Berbentuk Horizontal ... 12
Gambar 2.4 Type Alat Penggerus ... 14
Gambar 2.5 Skematika Road Mill, Overflow Mill ... 15
Gambar 2.6 Skematika Road Mill ... 15
Gambar 2.7 Skematika Road Mill, End Peripheral Discharge Mill ... 16
Gambar 2.8 Material Dan Bola Penghancur Didalam Vial Lingkaran ... 18
Gambar 2.9 Sistem Ruang Udara Pada Ball Mill ... 19
Gambar 2.10 Sistem Grinding Pada Ball Mill ... 19
Gambar 2.11 Silinder Tabung ... 20
Gambar 2.12 Serat V-Belt ... 21
Gambar 2.13 Pulley ... 22
Gambar 2.14 Reduksi V-Belt Sederhana ... 23
Gambar 2.15 Alat Dan Komponen Mesin Ball Mill ... 24
Gambar 2.16 Kurva Hubungan Charge Factor ... 27
Gambar 4.1 Dimensi Tabung Ball Mill... 32
Gambar 4.2 Volume Tabung Ball Mill Yang Direncanakn ... 35
Gambar 4.3 Putaran Pulley Pada Motor Dan Tabung ... 36
Gambar 4.4 Gaya Tabung Yang Berputar ... 41
Gambar 4.5 Panjan Keliling V-Belt ... 43
xiv
DAFTAR PUSTAKA
IR. Zainun achmad,MSC. (1999), Elemen Mesin- 1.Cetakan Pertama. PT.
REFIKA ADITAMA, Bandung.
Jurnal, Tasha Oksaria,Wahyono Suprapto, Pengaruh Kecepatan Putar Drum
Dan Jumlah Bola Penumbuk Pada Ballmill. Jurusan Teknik Mesin
Fakultas Teknik Universitas Brawijaya Jl. Mayjend Haryono no. 167,Malang, 65145, Indonesia.
Jurusan TeknikMaterial,(2007). Laporan Metallurgy Serbuk. FT-ITS,
Surabaya
Kelly, E.,G., (1982), “Introduction to Mineral Processing”, John Wiley & Son, New York.
Laporan Pengolahan Bahan Galian T Pertambangan ITM_ Laporan Praktikum Ball Mill.html.
Sularso, Kyokatsu Suga (1985), Dasar Perencanaan Dan Pemilihan Elemen Mesin, Cetakan Kelima, PT. Pradnya Paramita, Jakarta.
Tomi Budi Waluyo. (2013). Pembuatan Partikel Nano Fe2o3 Dengan
Kombinasi Ball-Milling Dan Ultrasonic-Milling,
Urusan Teknik Mesin, Fakultas Teknologi Industri, Universitas Kristen Petra,http://www.petra.ac.id/~puslit/journals/dir.php.DepartmentID =MES
Wills, B., A., (1988), “Mineral Processing Technology”, Pergamon Press,
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Ball mill merupakan alat industri yang sangat berperan penting dalam
bidang produksi maupun industri, karena ball mill memiliki karateristik mesin
penghancur jenis serbuk dalam sekala besar maupun kecil. Untuk menghasilkan
suatu matrial serbuk yang halus dibutuhkan mesin penghancur yang sesuai dengan
fungsi dan perancanganya. Untuk mencapai suatu produk berupa serbuk matrial
yang halus di butuhkan suatu bola baja untuk menumbuk serbuk matrial yang ada
di dalam tabung ball mill.
Perkembangan teknologi yang semakin maju ini adalah pembuatan atau
pencampuran serbuk metalurgi (Powder Metallurgy). Metalurgi serbuk
merupakan proses pembentukan benda kerja komersial dari logam dimana logam
dihancurkan dahulu berupa serbuk, pembuatan serbuk dengan cara
menghancurkan material dengan ball mil. Sehingga partikel-partikel logam
memadu karena mekanisme transportasi massa akibat difusi atom antar
permukaan partikel. (FT-ITS Surabaya 2007)
Kelebihan perancangan ball mill kapasitas 200 mg ini untuk
menghancurkan suatu komposisi bahan yang memililiki skala yang kecil
contohnya serbuk material. Kekuranganya mesin ball mill kapasitas 200 mg ini,
tidak bisa di gunakan untuk proses penghancuran serbuk matrial dalam skala
2
Seperti halnya dunia industri yang terus menerus mengalami
perkembangan, proses perancangan juga mengalami perkembangan seiring
dengan berkembangnya teknologi tiap tahunnya. Dengan perkembangan teknologi
yang ada saat ini proses perancangan banyak dibantu untuk menghasilka suatu
produk yang sesuai dengan kebutuhan pasar dan meningkatkan keutungan dari
produk tersebut. Salah satu perkembangan teknologi yang sudah tidak asing lagi
yaitu perancangan ball mill.
1.2 Rumusan Masalah
Berdasarkan informasi yang telah dikemukakan di atas menimbulkan
rumusan masalah bagaimana untuk merancang mesin ball mill dengan kapasitas
200 mg untuk menghasilkan serbuk matrial yang halus.
1.3 Tujuan
Tujuan dari perancangan mesin ini adalah untuk menghasilkan rancangan
ball mill dengan kapasitas 200 mg untuk menghancurkan serbuk matrial dengan
halus.
1.4 Manfaat perancangan ini adalah sebagai berikut :
1. Memberikan informasi kepada masyarakat luas maupun perusahaan
tentang perancangan ball mill berkapasitas 200 mg.
2. Memperkenalkan desain ball mill mini ini ke perusahaan maupun industry
rumahan agar lebih efisien saat memproduksi serbuk matrial berskala
kecil.
3. Dapat memproduksi macam macam serbuk matrial dengan mudah dan
3
1.5 Batasan Masalah
Untuk menghindari pembiasan dari tujuan diatas maka perlu adanya
pembatasan guna memudahkan dalam pemahaman, sehingga sasaran yang
diharapkan dapat tercapai. Adapun batasan – batasannya adalah sebagai berikut :
1. Perancangan Ball Mill ini di rancang sesuai dengan kapasitas yang
sudah di tentukan untuk memproduksi serbuk matrial dalam sekala
kecil.
2. Ball Mill ini bisa di gunakan untuk menghancurkan serbuk matrial
tertentu untuk menghasilkan serbuk matrial kasar menjadi halus.
3. Tidak menghitung biaya produksi.
4. Tidak menghitung kekuatan las.
5. Desain dan perancangan menggunakan software Inventor 2015 sesuai
dengan data perhitungan yang dilakukan.
1.6 Sistematika Penulisan
Penulisan tugas akhir ini terdiri atas 5 bab, daftar pustaka dan
lampiran-lampiran, dengan 5 bab tersebut adalah sebagai berikut:
BAB I PENDAHULUAN
Menjelaskan pendahuluan tentang perancangan dan pemecahan masalah
yang berisi antara lain latar belakang, perumusan masalah, cakupan penelitian dan
4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI
Merupakan dasar teori dan studi literatur yang mendasari perancangan ini.
Tinjauan pustaka meliputi review dari perancangan yang telah dilakukan dengan
penelitian ini. Landasan teori berisi tentang rumus dasar dan variable-variable
pengaruh yang dipakai dalam perancangan ini.
BAB III METODE PENELITIAN
Pada bab ini di jelaskan tentang gambaran umum tentang ball mill. Berisi kerangka pemikiran dan langkah yang dilakukan untuk mengidentifikasi permasalahan, dalam perancangan tersebut.
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
Berisi tentang data hasil perancangan pada ball mill serta analisa, evaluasi dan pembahasan yang diperlukan dalam perancangan.
BAB V KESIMPULANDAN SARAN
Berisi kesimpulan yang telah didapat dari hasil perancangan yang telah dilakukan. Dan saran mengenai penyempurnaan hasil perancangan untuk generasi selanjutnya.
DAFTARPUSTAKA
Berisi sumber yang digunakan sebagai referansi dalam perancangan ini baik dalam bentuk buku, jurnal dan paper.
LAMPIRAN
BERISI
