KARYA AKHIR
KONSTRUKSI DAN RANCANG BANGUN
BLEACHER (PEMUCAT)
035202003
DANI MARULITUA S
UNTUK MEMENUHI PERSYARATAN MEMPEROLEH GELAR SARJANA SAINS TERAPAN (DIPLOMA IV)
PROGRAM STUDI TEKNOLOGI MEKANIK INDUSTRI
PROGRAM DIPLOMA - IV FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa yang telah memberikan
keselamatan dan kesehatan. Sehingga penulis dapat menyelesaikan Karya Akhir di
PT. Pamina Adolina Unit Belawan Jl. Sulawesi II, Belawan dan menyelesaikan
laporan karya akhir ini dengan tepat waktu.
Laporan ini disusun berdasarkan hasil pengamatan yang dilakukan di PT.
Pamina Adolina Unit Belawan dan ditambah dengan teori yang berhubungan dengan
percobaan
Penulis juga tidak lupa mengucapkan terima kasih kepada pihak-pihak yang
bertanggung jawab, membantu, dan mendukung khususnya kepada :
1. Bapak Tulus Buharnuddin,S. ST. MT. yang telah membimbing penulis dalam
menyelesaikan karya Akhir serta memberikan nasehat, saran, memberikan
sumbangan pikiran dan meluangkan waktunya dalam memberikan bimbingan.
2. Bapak Alfian Hamsi Msc, selaku ketua Departemen Teknik Mesin Universitas
Sumatera Utara.
3. Ibu Norma Pardede yang telah menbimbing penulis selama mengerjakan
Karya akhir di pengolahan minyak Goreng PT.Pamina Adolina Unit Belawan.
4. Bapak Asron Siregar Yang telah mengijinkan Penulis melakukan Karya Akhir
di PT.Pamina Adolina Unit Belawan.
6. Bang Rizal yang telah banyak membantu dalam penyelesaian Karya Akhir dan
memberikan ide-ide inovatif yang sangat mendukung dalam pembuatan alat
Bleacher ini.
7. Rekan satu tim dalam Pembuatan Bleacher yang telah memberi semangat dan
dukungan buat penulis.
8. Orang tua dan Keluarga yang telah banyak menberikan semangat, nasihat,
doa, motivasi maupun dukungan moril dan material kepada penulis.
9. Teman-teman Mahasiswa Jurusan Teknologi Mekanik Industri Khususnya
anak “2003”. Dani Ha (Komeng), Putra Candika (Ngonol), Tamba (Ambon),
Rooy Sembiring, Andi (JB), Didi (Petet), Alwi HSB (Thoyeb) dan
teman-teman lainnya.
Disadari dalam laporan ini masih terdapat beberapa kelemahan dan
kekurangan yang sangat membutuhkan saran dan kritik yang sifatnya membangun
demi kesempurnaan laporan ini. Demikian, semoga laporan ini dapat berguna dan
bermaafaat.
Medan, 19 November 2007
Penulis
DAFTAR ISI
Kata Pengantar………..i
Daftar Isi………..iii
Daftar Gambar………vi
Daftar Tabel………vii
Daftar Notasi……….viii
Diagram Alir……….x
BAB I PENDAHULUAN………..1
1.1. Latar Belakang………..1
1.2. Batasan Masalah………...2
1.3. Tujuan………..2
1.4. Manfaat………3
1.4.1. Bagi Mahasiswa………..3
1.4.2. Bagi Program Studi……….3
1.4.3. Bagi Perusahaan/Instansi………4
1.5. Metodologi Pengumpulan Data………4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA……….7
2.1. Prinsip Kerja Bleacher………..7
2.2. Sistem Pengadukan (Mixer)………...10
2.2.1. Jenis-jenis Mixer (Pengaduk)………10
2.2.2. Aplikasi Sistem Pengadukan (Mixer)………13
2.3. Poros………...13
2.3.1. Macam-Macam Poros………13
2.3.2. Hal-Hal yang Penting Dalam Perencanaan Poros……….14
2.3.3. Poros dengan Beban Puntir………...16
2.3.4. Pemilihan Bahan………18
2.4. Baling-Baling/Fan………...22
2.4.1. Jenis/Tipe Baling-Baling………...23
2.5. Bantalan………..26
2.5.1. Klasifikasi Bantalan………...26
2.5.2 Perbandingan Antara Bantalan Luncur Dan Bantalan Gelinding………26
2.6. Motor Induksi……….29
2.6.1 Konstruksi Motor Induksi………..29
2.6.2 Prinsip Kerja Motor induksi………...31
BAB III KONSTRUKSI BLEACHER (PEMUCAT)……….33
3.1. Ruang Pengaduk……….33
3.2. Ruang Pemanasan Uap………...34
3.3. Kaki Penyangga Bleacher (Pemucat)……….35
3.4. Puli dan Sabuk-V………36
3.5. Bantalan………..39
3.6. Motor Listrik………...41
BAB IV ANALISA DAN PERAWATAN KONSTRUKSI BLEACHER (PEMUCAT)………43
4.1 Analisa Konstruksi Bleacher………...43
4.1.1 Analisa Pada Motor Listrik………43
4.1.2 Perencanaan Diameter Poros……….44
4.1.3 Analisa Putaran Pada Bleacher (Pemucat)……….47
4.1.4 Analisa Daya Gesek Pada Bantalan………...48
4.2 Perawatan (maintenance) Pada Bleacher (pemucat)………...49
4.2.1 Sistem Perawatan (maintenance) Pada Motor Listrik……….49
4.2.2 Perawatan (maintenance) pada Puli dan V-Belt………..50
4.2.3 Perawatan (maintenance) pada Poros………..50
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN………...52
5.1. Kesimpulan……….52
5.2. Saran………...53
Daftar Pustaka………...……….54
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Sistem Pengadukan (Mixer) Pada Bleacher (Pemucat)
Gambar 2.2 Jenis mixer untuk pengolahan air limbah
(a,b) Baling-baling mixer, (c) mixer turbin, (d) mixer statis satu garis,
(e) mixer turbin satu garis
Gambar 2.3 Distribusi Tegangan Lingkaran Motor
Gambar 2.4 Jenis/Type baling-baling
Gambar 3.1 Photo Ruang Pengadukan
Gambar 3.2 Konstruksi Ruang Pengadukan
Gambar 3.3 Konstruksi Ruang Pemanasan Uap
Gambar 3.4 Photo Kaki Penyangga Bleacher (Pemucat)
Gambar 3.5. Konstruksi Kaki Penyangga Bleacher (Pemucat)
Gambar 3.6 Puli dan Sabuk-V
Gambar 3.7 Ukuran Penampang Sabuk-V tipe A
Gambar 3.8 Mekanisme Pengurangan Putaran pada Puli dan Sabuk-V
Gambar 3.9 Photo Bantalan Tidur UC205-16
Gambar 3.10 Photo Bantalan Duduk UCP205-16
Gambar 3.11 Sistem elektrisitas Pada Motor Listrik
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Komposisi Penggunaan Bleaching Earth (Tepung Pemucat)
Tabel 2.2 Penggolongan Baja Secara Umum
Tabel 2.3 Jenis-Jenis Faktor Koreksi Berdasarkan Daya Yang Akan
Ditransmisikan
Tabel 2.4 Batang baja karbon yang difinis dingin (Standar JIS)
Tabel 2.5 Bantalan Bola Alur Dalam
Tabel 3.1 Panjang Sabuk-V Standar
Tabel 3.2 Daya Motor Listrik
DAFTAR NOTASI
1. P : Daya (Watt)
2. k : Konstanta Laminer/turbulen
3. µ : Kekentalan Dinamik Dari Fluida (N. s/m2) 4. ρ : Kerapatan Dari Fluida (kg/m3) 5. D : Diameter Impeller (m)
6. n : Putaran (rpm)
7. NR : Bilangan Reynold
8. F : Gaya (N)
9. A : Diagonal Baling-baling (m)
10. V : Kecepatan (m/s)
11. γ : Berat Jenis (kN/m3) 12. Q : Kapasitas Aliran (m3/s)
13. patm : Tekanan atmosfer (kN/m2)
14. G : Gradien Kecepatan (1/s)
15. v : Volume (m3)
16. f : Ferekuensi (Hz)
17. s : Slip
18. ns : Putaran Stator (rpm)
19. nr :Putaran Rotor (rpm)
20. T : Torsi (Nm)
22. τb : Tegangan Patah (kgf/mm2) 23. τ a : Tegangan ijin (kgf/mm2) 24. h : Tinggi (m)
25. Sf : Faktor keamanan
26. fc : Faktor Koreksi
27. ds : Diameter Shaft/poros (m)
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Salah satu tumbuhan penghasil minyak nabati adalah kelapa sawit (Alaicis
guinesis), dapat diperoleh melalui proses pengolahan buah/biji kelapa sawit yang
hasilnya lazim disebut CPO (Crude Palm Oil), sehingga untuk proses ini
diperlukan pabrik pengolahan buah /biji kelapa sawit.
Pada proses pengolahan yang dilakukan terhadap bahan baku CPO
menjadi minyak nabati dilakukakan dalam tiga tahap pada stasiun yang berbeda,
yaitu sebagai berikut :
1. Stasiun Fraksionasi.
2. Stasiun Bleaching-Degumming.
3. Stasiun Rafinasi.
Pada proses pengolahan CPO menjadi Minyak Nabati banyak hal yang
harus dilakukan untuk mendapatkan hasil yang diinginkan, tetapi ada hal yang
harus diketahui antara lain yaitu teknik pengolahan pangan adalah suatu ilmu
tentang proses yang merubah bentuk bahan mentah menjadi bahan pangan.
Cabang teknik ini dapat disebut teknik proses pangan, cabang ini menggunakan
konsep-konsep fisika dan kimia, terutama pengaruh dinamisnya dan
mempergunakannya pada kenyatan-kenyataan praktek pabrik dan produksi.
Dalam proses pengolahan minyak nabati tersebut diperlukan berbagai
macam proses. Salah satu proses yang sangat penting yang diperlukan yaitu
Pada proses pemucatan inilah dibutuhkan sebuah mesin yang lazim dinamakan
Bleacher (pemucat), dimana cara kerja yang dilakukan Bleacher yaitu mengaduk
(mixing) dan menaikkan suhu olein yang dibantu oleh uap dengan tujuan untuk
menurunkan warna pada minyak dengan bantuan bleaching earth (tepung
pemucat).
1.2. Batasan Masalah
Sesuai dengan Judul Karya Akhir yang telah diberikan yaitu studi tentang
Kerja Bleacher di PT. Pamina Adolina Unit Belawan, maka yang menjadi
pembahasan utama dalam karya akhir adalah tentang bleacher pada stasiun
Bleaching-Degumming antara lain :
1. Rancang Bangun dan prinsip kerja Bleacher.
2. Bagian-bagian pada Bleacher dan Fungsinya.
3. Pengoperasian Bleacher.
1.3. Tujuan
Adapun Tujuan dibuat Karya Akhir ini antara lain :
1. Menyelesaikan masa perkuliahan Program Studi Diploma – IV Program
Studi Teknologi Mekanik Industri Fakultas Teknik Universitas Sumatera
Utara.
2. Mengetahui Prinsip Kerja dari Bleacher Pada Stasiun
Bleaching-Degumming di PT. Pamina Adolina Unit Belawan, Jl. Sulawesi II
3. Mengetahui bagian-bagian yang terdapat pada Bleacher di Stasiun
Bleaching-Degumming
4. Mempergunakan Ketel Uap yang ada pada laboratorium Proses Produksi
di Fakultas Teknik Mesin Universitas Sumatera Utara.
5. Mengetahui cara perawatan dan perbaikan (maintenance) dari Bleacher
pada Stasiun Bleaching-Degumming.
6. Mengaplikasikan Ilmu yang didapat selama perkuliahan yang digunakan
dalam proses perancangan Bleacher sebagai prototipe Karya Akhir
nantinya.
1.4. Manfaat
1.4.1. Bagi Mahasiswa/i
1. Sebagai media untuk mengenal atau memperoleh kesempatan untuk
melatih diri dalam melaksanakan berbagai jenis pekerjaan yang ada di
lapangan.
2. Sebagai bahan untuk mengenal berbagai aspek ilmu perusahaan baik
langsung maupun tidak langsung.
3. Memperoleh kesempatan untuk melatih keterampilan dalam melakukan
pekerjaan atau kegiatan lapangan.
1.4.2. Bagi Program Studi
1. Sebagai sarana untuk memperkenal Program Studi Diploma – IV Program
Studi Teknologi Mekanik Industri Fakultas Teknik Universitas Sumatera
2. Sebagai sarana untuk memperoleh kerja sama antara pihak Fakultas
dengan perusahaan
3. Sebagai masukan dari penerapan disiplin ilmu dari kurikulum tersebut
apakah masih ada relevansinya dengan keadaan dilapangan
1.4.3 Bagi Perusahaan/Instansi
1. Sebagai bahan bandingan atau usulan bagi perusahaan didalam usaha
menyelesaikan permasalahan diperusahaan
2. Sebagai bahan untuk mengetahui eksistensi perusahaan dari sudut pandang
masyarakat khususnya mahasiswa/i yang melakukan Karya Akhir
3. Sebagai mitra perusahaan berupa teori ilmu pengetahuan yang berguna
untuk memperbaiki sistem kerja yang lebih baik
4. Sebagai sumbangan perusahaan didalam peranannya untuk memajukan
pembangunan dibidang pendidikan
1.5 Metodologi Pengumpulan Data
Dalam melaksanakan karya Akhir dilakukan kegiatan-kegiatan yang
meliputi :
1. Persiapan dan Orientasi
Mempersiapkan hal-hal yang perlu untuk kegiatan penelitian, pengenalan
perusahaan, membuat permohonan karya Akhir, membuat proposal dan
2. Studi Kepustakaan
Studi literatur yaitu mempelajari buku-buku karangan ilmiah yang
berhubungan dengan masalah yang berkaitan tentang kegiatan pembuatan
Karya akhir terutama pada Bleacher.
3. Peninjauan Lapangan
Melihat langsung keadaan perusahaan, wawancara dengan pemimpin atau
staf perusahaan sehingga dapat diperoleh gambaran perusahaan, organisasi
dan manajemen dari proses produksi
4. Pengumpulan data
Pengumpulan data yang akan digunakan untuk penyusunan laporan Karya
Akhir dengan cara :
a. Data yang menyangkut tentang perusahaan seperti sejarah
berdirinya, lokasi perusahaan, struktur serta proses produksi.
b. Buku-buku manual operasional pabrik, serta pengamatan langsung
terhadap objek
c. Wawancara dengan pihak mekanik dan ikut serta dalam pengerjaan
peralatan produksi yang rusak.
5. Analisa dan Evaluasi Data
Data yang diperoleh dianalisa dan dievaluasi bersama-sama dosen
pembimbing.
6. Membuat Draft Laporan
Membuat penulisan Draft Karya Akhir sehubungan dengan data yang
7. Asistensi
Melakukan bimbingan hasil penulisan Karya Akhir kepada dosen
pembimbing.
8. Penulisan Laporan
Draft Karya Akhir yang telah disetujui oleh dosen pembimbing siap
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Prinsip Kerja Bleacher (Pemucat)
Prinsip kerja yang digunakan pada Bleacher (Pemucat) ini adalah sistem
pengadukan (mixer) dengan bantuan panas yang dihasilkan oleh uap dari boiler.
Minyak-tepung yang masuk pada Bleacher (Pemucat) kemudian diaduk sambil
dipanaskan dengan suspensi uap 100°C-110°C. Berikut adalah proses pengolahan
pada stasiun Bleaching-Degumming di PT. Pamina Adolina Belawan.
Proses bleaching bertujuan untuk menurunkan warna minyak yang berasal
dari stasiun fraksionasi dengan bantuan Bleaching Earth (tepung pemucat)
(beaching earth). Minyak yang sebelumnya mengalami proses degumming
dialirkan ke pengaduk (mixer) minyak-tepung T635 dengan bantuan pompa. Pada
T635 ditambahkan Bleaching Earth (tepung pemucat) sebesar 8,5 Kg/ton CPO
dan filter aid 0,2 Kg/ton CPO. Jumlah pemakaian Bleaching Earth (tepung
pemucat) diatur dengan menyetel kecepatan screw conveyor tepung 606. Untuk
mencegah penggumpalan Bleaching Earth (tepung pemucat) terlebih dahulu
diaduk bersama-sama dengan filter aid di homogenizer 603, baru kemudian
dimasukkan ke pengaduk minyak-tepung.
Campuran antara minyak dengan Bleaching Earth (tepung pemucat)
(bleaching earth) dihomogenkan di T653 dengan bantuan pengadukan suspensi
minyak-tepung. Suspensi minyak-tepung ini dialirkan ke Bleacher (Pemucat)
pemucatan di bantu dengan pemanasan oleh uap yang dihasilkan oleh boiler (ketel
uap) pada suhu 105-110°C.
Pengikatan zat warna ini dilakukan oleh Bleaching Earth (tepung pemucat)
yang komposisinya sebagai berikut :
Tabel 2.1 Komposisi Penggunaan Bleaching Earth (tepung pemucat)
Nama Larutan Komposisi
Silikon Oksida (SiO2)
Aluminium Oksida (Al2O3)
Iron (III) Oksida (Fe2O3)
Titan Oksida (TiO2)
Kalsium Oksida (CaO)
Fotasium Oksida (K2O)
Sodium Oksida (Na2O)
Sulfat (SO2
59,4 %
17,09 %
3,00 %
0,25 %
1,53 %
0,87 %
0,58 %
3,12 %
8,94 % )
Loss on Ignation
Sementara filter aid berguna untuk mempermudah pelepasan Bleaching
Earth (tepung pemucat) pada proses pengolahan selanjutnya. Berikut adalah
CRUDE OLEIN (T. 2282A) TEMP : 70°C
HEAT EXCHANGER 621 A/B TEMP : 100°C
FILTER TUBE F.616
BLEACHER OLEIN T. 682°C MOIST : 0,25% MAX IMPT : 0,05% MAX RED (1”CELL) : 14-16 INJEKSI H3PO4
(0,01%)
NETRALISASI CaCO3
(0,02%)
2.2. Sistem Pengadukan (Mixer)
Sistem pengadukan (mixer) merupakan salah satu elemen mesin yang
penting dalam pembahasan Karya Akhir ini. Pada sistem pengadukan (mixer)
yang digunakan ini terjadi operasi penghomogenan suspensi minyak tepung
dengan menggunakan bantuan uap sebesar 110°C
Gambar 2.1 sistem pengadukan (mixer) pada Bleacher (Pemucat)
2.2.1. Jenis-jenis Mixer
a. Mixer yang menggunakan Baling-baling
Proses Pencampuran dengan cara ini biasanya terjadi karena adanya aliran
turbulensi cairan yang dicampur, dimana gaya inersia lebih mendominasi.
Pada umumnya, makin kencang aliran atau kecepatan alir tinggi maka
akan menghasilkan turbulensi yang tinggi pula, dengan demikian akan
Pada dasarnya, dari gaya inersia dan hukum kekentalan dikembangkan
persamaan matematika yang berhubungan dengan berapa besar daya yang
digunakan pada aliran laminar dan turbulen, seperti terlihat dalam gambar
2.2.a.
b. Mixer dengan baling-baling kincir
Mixer kincir biasanya bergerak secara lambat, karena cakupannya meliputi
seluruh permukaan air yang dicampurkan. Biasanya digunakan pada alat
flokulasi dan koagulan, seperti Aluminium, Ferite Sulfat dan lain-lain,
yang bercampur dengan lumpur dan membentuk ikatan antara zat-zat yang
semakin banyak karena mengalami pencampuran, tetapi pengaruh
tegangan geser dari baling-baling akan dapat juga memecahkan flok-flok
ke ukuran yang lebih kecil, tetapi persentasenya kecil, dan untuk
menghasilkan flok yang baik dibutuhkan waktu 10-30 menit seperti
terlihat pada gambar 2.2.b.
c. Mixer Statis Satu Garis
Mixer statis memiliki karakteristik yang identik dengan kekurangan dari
elemen-elemen yang bergerak, contohnya mixer statis satu garis untuk
mencampurkan zat-zat kimia yang biasanya untuk flokulasi seperti terlihat
pada gambar 2.2.d
d. Mixer Pneumatik/ Turbin
Pada mixer pneumatik ini, terletak didasar tangki dan biasanya digunakan
pada tangki flokulasi, dimana pada saat udara yang bercampur zat kimia
bersamaan saat gelembung-gelembung udara naik ke atas, seperti terlihat
pada gambar 2.2.e
Gambar 2.2 Jenis mixer untuk pengolahan air limbah
(a,b) Baling-baling mixer, (c) mixer turbin, (d) mixer statis
2.2.2 Aplikasi Sistem Pengadukan (Mixer)
Sistem pengadukan pada Bleacher (Pemucat) ini digunakan untuk
mengaduk suatu campuran zat atau substansi dengan menggunakan bantuan panas
uap sebagai salah satu prosesnya dan dengan bantuan putaran motor melalui
impeller atau propeller, tetapi pada aplikasinya prinsip kerja sistem pengadukan
(mixer) itu sendiri dapat dibalikkan. Maksudnya mixer tersebut diam tetapi laju
aliran yang mengaduk dengan sendirinya.
2.3. Poros
Poros merupakan salah satu bagian terpenting dalam setiap mesin yang
berfungsi untuk meneruskan daya dan putaran. Peranan utama yang penting
dalam sistem transmisi itu dipegang oleh poros. Poros adalah suatu bagian
stasioner yang berputar, biasanya berpenampang bulat dimana terpasang
elemen-elemen seperti: kopling, roda gigi, pulley, roda gila, engkol, sproket, dll.
2.3.1 Macam-Macam Poros
Menurut pembebanannya poros diklasifikasikan menjadi:
a) Poros Transmisi
Poros jenis ini mendapat beban puntir murni atau puntir dan lentur. Daya
ditransmisikan kepada poros melalui kopling, roda gigi, puli sabuk atau
soket rantai dan lain-lain.
b) Poros Spindel
Poros transmisi yang relatif sangat pendek, seperti poros utama mesin
yang harus dipenuhi poros ini adalah deformasinya harus kecil dan bentuk
serta ukurannya harus relatif.
c) Poros Gandar
Poros seperti yang terpasang diantara roda- roda kereta barang, dimana
tidak mendapat beban puntir, bahkan kadang-kadang tidak boleh berputar,
disebut gandar. Gandar ini hanya mendapat beban lentur, kecuali jika
gerakan oleh penggerak mula dimana akan mengalami beban puntir juga.
2.3.2 Hal-hal Penting Dalam Perencanaan Poros
Hal-hal penting untuk merencanakan sebuah poros, perlu diperhatikan
pada :
a. Kekuatan Poros
Suatu proses transmisi harus dapat menahan beban seperti: puntiran,
lenturan, tarikan dan takanan. Selain itu poros juga mendapatkan beban
tarik atau tekan seperti poros baling-baling kapal atau turbin. Oleh karena
itu, poros harus dibuat dari bahan pilihan yang kuat dan tahan terhadap
beban-beban tersebut.
b. Kekakuan Poros
Walaupun sebuah poros mempunyai kekuatan yang cukup tetapi jika
lenturan atau defleksi puntirnya terlalu besar, akan mengakibatkan
terjadinya getaran dan suara. Oleh karena itu, disamping kekuatan poros,
kekakuannya juga harus dipertimbangkan sesuai dengan jenis mesin yang
c. Putaran Kritis
Suatu mesin bila putarannya dinaikkan, maka pada harga putaran tertentu
akan terjadi getaran yang sangat besar dan disebut putaran kritis. Hal ini
dapat terjadi pada turbin, motor torak, motor listrik dan lain-lain. Putaran
ini harus dihindari dengan membuat putaran kerja lebih rendah dari
putaran kritisnya.
d. Korosi
Bahan-bahan tahan korosi (termasuk plastik) harus dipilih untuk poros
propeleler dan pompa bila terjadi kontak dengan fluida yang korosif.
Demikian pula untuk poros-poros yang terancam kavitasi, untuk itulah
harus dilakukan perlingan terhadap korosi.
e. Bahan Poros
Poros transmisi biasa dibuat dari bahan yang ditarik dingin dan difinishing
seperti baja karbon yang dioksidasikan dengan ferra silikon dan di cor.
Pengerjaan dingin membuat poros menjadi keras dan kekuatannya menjadi
besar.
Poros-poros yang dipakai untuk putaran tinggi dan beban berat umumnya
dibuat dari baja panduan dengan pengerasan kulit yang tahan terhadap keausan.
Beberapa diantaranya adalah baja khrom nikel, baja khrom nikel molibden, baja
krom, dll.
Baja diklasifikasikan atas baja lunak, baja liat, baja agak keras, dan baja
keras. Baja liat dan baja agak keras banya dipilih untuk poros. Kandungan
untuk dipergunakan sebagai poros penting. Baja agar keras jika diberi perlakuan
panas secara tepat dapat menjadi bahan poros yang sangat baik.
Tabel 2.2. Penggolongan baja secara umum
Golongan Kadar C (%)
Baja Lunak 0 – 0,15
Baja Liat 0,2 – 0,3
Baja agak keras 0,3 – 0,5
Baja keras 0,5 – 0,8
Baja sangat keras 0,8 – 1,2
Sumber : Elemen Mesin 2, Sularso, hal 4
Meskipun demikian, untuk perencanaan yang baik tidak dapat dianjurkan
untuk memilih baja atas dasar klasifikasi yang terlalu umum seperti diatas.
Sebaiknya pemilihan dilakukan atas dasar standart yang ada. Nama dan lambang
dari bahan-bahan menurut standart beberapa negara serta persamaan dengan JIS
(standart Jepang) untuk poros
2.3.3. Poros dengan beban puntir
Jika diketahui bahwa poros yang dirancang/direncanakan tidak
mendapatkan beban lenturan, tarikan, atau tekanan, maka kemungkinan adanya
penambahan beban tersebut perlu di perhitungkan dalam faktor keamanan yang
maka harus dibagi dengan efisiensi mekanis η dari sistem transmisi untuk mendapatkan daya penggerak mula yang diperlukan. Daya yang besar diperlukan
pada saat start atau mungkin beban yang besar terus bekerja setelah start, dengan
demikian faktor koreksi diperlukan pada perencanaan,
Jika P adalah daya nominal output motor penggerak, maka faktor
keamanan diperlukan daya perencanaan. Jika faktor koreksi adalah fc maka daya
rencana Pd (kW) sebagai patokan adalah :
Pd = fc. N “Literatur Sularso, Kiyokatsu Suga, hal 7”...(2-1)
dimana:
Pd = daya rencana (kW)
fc = faktor koreksi
N = daya nominal keluaran motor penggerak (kW).
Ada beberapa jenis faktor koreksi sesuai dengan daya yang akan
ditransmisikan adalah
Tabel 2.3 Jenis-jenis faktor koreksi berdasarkan daya yang akan ditransmisikan
Daya yang Akan Ditransmisikan fc
Daya rata-rata yang diperlukan 1,2 - 2,0
Daya maksimum yang diperlukan 0,8 - 1,2
Daya normal 1,0 - 1,5
Jika daya diberikan dalam kuda (PS), maka harus dikalikan dengan 0,735
untuk mendapatkan daya dalam kW. Apabila momen puntir (disebut juga momen
rencana) adalah T (Kg.mm) maka :
maka persamaan
Pd =
Bila momen rencana T (kg..mm) dibebankan pada suatu diameter poros ds
(mm), maka tegangan geser τ (kg/mm2
2.3.4 Pemilihan Bahan
Poros untuk mesin umum biasanya dibuat dari baja karbon yang di-finish
dingin (disebut bahan S-C) yang dihasilkan dari Ingot yang di-Kill (baja yang
dideoksidasikan dengan ferrosilikon dan dicor, kadar karbon terjamin).
Tabel 2.4 Batang baja karbon yang difinis dingin (Standar JIS)
Lambang Perlakuan
Panas
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
sumber: Sularso, Kiyokatsu Suga, “Dasar Perencanaan Dan Pemilihan Elemen Mesin”
Selain itu faktor keamanan itu faktor keamanan untuk batas kelelahan
puntir Sf1 dengan nilai 5,6 diambil untuk bahan SF dengan kekuatan yang dijamin,
dan 6,0 untuk bahan S-C dengan pengaruh masa dengan baja paduan. Jika poros
tersebut dan pengaruh kekasaran permukaan juga diperhatikan yang dinyatakan
sengan Sf2 yang mempunyai nilai sebesar 1,3-3,0. (Literlatur Sularso, Kiyokatsu
Suga, hal 8) maka besarnya τadapat dihitung dengan :
dimana:
τ
a = tegangan geser izin (kg/mm2).σ
b = kekuatan tarik bahan (kg/mm2).Sf1 = faktor keamanan yang bergantung pada jenis bahan, di mana
untuk bahan S-C besarnya adalah 6,0.
Sf2
“Literatur Sularso, Kiyokatsu Suga, hal 8” ...(2-7)
dimana: ds = diameter poros (mm)
τ
= faktor keamanan yang bergantung dari bentuk poros, di mana
harganya berkisar antara 1,3 – 3,0.
2.3.5 Perencanaan Diameter Poros
Diameter poros dapat diperoleh dari rumus :
a = tegangan geser izin (kg/mm2)
Kt = faktor koreksi tumbukan, harganya berkisar antara
1,0 = Jika beban dikenakan secara halus
= faktor koreksi untuk kemungkinan terjadinya beban
lenturdengan harga 1,2 sampai 2,3 dalam perencanaan ini
2.3.6 Poros Dengan Beban Puntir dan Lentur
Gambar 2.3. Distribusi Tegangan Lingkaran Motor
Poros pada umumnya meneruskan daya melalui sabuk, roda gigi dan
rantai. Dengan demikian poros tersebut mendapat beban puntir dan lentur
sehingga pada permukaan poros akan terjadi tegangan geser (
τ
) karena momenpuntir T dan tegangan (σ ) karena momen lentur. Untuk bahan yang liat seperti
pada poros, dapat dipakai teori tegangan geser maksimum yaitu:
2 4 2
2
max
τσ σ
τ = + “Literatur Sularso, Kiyokatsu Suga, hal 17” ...(2-8)
Pada poros yang pejal dengan penampang bulat, σ = 32 M/πds3, sehingga
2 2 3
max =(5,1.ds). M +T
Beban yang bekerja pada poros pada umumnya adalah beban berulang jika
poros tersebut mempunyai roda gigi untuk meneruskan daya besar maka kejutan
berat akan terjadi pada saat mulai atau sedang berputar.
2.3.7 Pemeriksaan Kekuatan Poros
Ukuran poros yang telah direncanakan harus diuji kekuatannya. Pengujian
dilakukan dengan memeriksa tegangan geser (akibat momen puntir) yang bekerja
pada poros. Apabila tegangan geser ini melampaui tegangan geser izin yang dapat
ditahan oleh bahan maka poros akan mengalami kegagalan.
Besar tegangan geser akibat momen puntir yang bekerja pada poros
diperoleh dari:
Alasan yang mendasar dalam menentukan jenis baling-baling yang
digunakan dalam proses pengadukan harus memenuhi faktor-faktor seperti berat
jenis fluida, kecepatan jenis fluida, viskositas fluida, dan kecepatan putaran.
Karena jika berbeda berat jenis ( = diamater poros (mm)
2.4 Baling-baling/Fan
γ ) kerapatan jenis fluida (ρ), viskositas fluida
Dimana baling-baling tersebut harus dapat menghasilkan turbulensi atau
putaran air dalam tangki olahan yang baik untuk proses pencampuran dengan
bantuan elekro motor daya yang ditransmisikan ke baling-baling adalah hasil
pengurangan daya input elektro motor dikurangi dengan faktor kehilangan energi
dalam tangki olahan. Tegangan yang terjadi dalam baling-baling sama besarnya
dengan tegangan yang terjadi pada poros/shaft pada spindel. Tetapi sumber
tegangan dari baling-baling sebab baling-baling merupakan elemen beban
terhadap elektro motor, spindel, poros/shatf.
2.4.1 Jenis/Tipe Baling-baling
Dalam menentukan jenis baling -baling yang digunakan dipengaruhi oleh
faktor-faktor seperti berat jenis (γ ) kerapatan jenis fluida (ρ), viskositas fluida (µ) dan kecepatan putaran (rpm). beberapa jenis baling-baling yang biasa digunakan dalam proses pencampuran ialah :
a. Plat Blade (Baling-baling bilah datar)
Biasanya digunakan dengan kecepatan putaran berkisar antara 600-900 rpm,
dan diletakkan tidak terlalu dekat dengan kedasar tangki olahan, seperti yang
terdapat pada gambar 2.4.a.
b. Disk Flak Blade (Baling-baling cakram dengan bilah datar)
Digunakan untuk keperluan laboratorium karena pencampurannya merata
dengan menggunakan kecepatan putaran yang tinggi, begitu juga dengan
c. Pitchen Vane (Baling-baling Radial)
Merupakan jenis adaptasi dari baling-baling jenis cakram. Jenis ini
menggunakan jenis bilah yang vertikal. Biasanya sangat ekonomis untuk
kecepatan tinggi tanpa memerlukan daya yang besar, seperti terdapat pada
gambar 2.4.c
d. Curved Blade (Baling-baling lengkung)
Biasanya disebut dengan back swept, karena jika berputar baling-baling jenis
ini akan menekan fluida ke dinding tangki olahan agar proses pencampuran
merata. Jenis biasa digunakan untuk mengurangi tegangan geser dari
baling-baling, seperti terdapat pada gambar 2.4.d
e. Titled Blade (Baling-baling Bilah Datar Miring)
Baling-baling jenis ini sama dengan baling-baling bilah datar atau plat blade,
tetapi jenis ini didesain agar terpasang miring terhadap tangki olahan, seperti
terdapat pada gambar 2.4.e
f. Shrouded Blade (Baling-baling Bilah Vertikal Horizontal)
Baling-baling jenis ini merupakan kombinasi antara bilah datar/vertikal
dengan bilah horizontal (seperti terdapat pada baling-baling jenis radial).
Biasanya diletakkan hampir dekat kepermukaan fluida untuk menghasilkan
pusingan air yang berguna untuk pencampuran, seperti terdapat pada gambar
2.4.f
g. Pitched Blade (Baling-baling Pilin)
Memiliki karakteristik radial dan aksial. Biasanya diletakkan hampir ke dasar
h. Pitched Curved Blade (Baling-baling Pilin Lengkung)
Jenis ini merupakan kombinasi antara baling-baling pilin dengan baling-baling
lengkung. Biasanya digunakan untuk aplikasi khusus, karena memerlukan
biaya yang besar dan konstruksinya yang rumit, seperti terdapat pada gambar
2.4.h
i. Arrowhead Blade (Baling-baling Searca)
Pada baling-baling jenis ini arah putaran biasanya disesuaikan dengan
kebutuhan pada waktu pencampuran. Karena jenis ini biasanya diletakkan
pada fluida yang mempunyai arah dan arus aliran seperti terdapat pada gambar
2.4.i
2.5 Bantalan
Bantalan adalah elemen mesin yang menumpu poros sehingga putaran dan
gerak bolak-baliknya berlangsung dengan halus, aman dan tahan lama. Bantalan
harus cukup kokoh untuk memungkinkan poros serta elemen mesin lainnya
bekerja dengan baik. Jika bantalan tidak berfungsi dengan baik maka prestasi
seluruh sistem akan menurun atau tidak dapat bekerja semestinya.
2.5.1 Klasifikasi bantalan
Bantalan dapat diklasifikasikan sebagai berikut :
a. Atas Dasar Gerakan Bantalan Terhadap Poros
- Bantalan luncur. Pada bantalan ini terjadi gesekan luncur antara porosdan bantalan karena permukaan poros ditumpu oleh permukaan bantalan dengan perantaraan lapisan pelumas.
- Bantalan Gelinding. Pada bantalan ini terjadi gesekan gelinding antara bagian yang berputar dengan yang diam melalui elemen gelinding seperti bola (peluru), rol, atau rol jarum, dan rol bulat.
b. Atas Dasar Arah Beban Terhadap Poros
- Bantalan Radial. Arah beban yang ditumpu bantalan ini adalah tegak lurus sumbu poros maupun sejajar sumbu poros.
- Bantalan Gelinding khusus. Bantalan ini dapat menumpu beban yang arahnya sejajar dan tegak lurus sumbu poros.
2.5.2 Perbandingan Antara Bantalan Luncur Dan Bantalan Gelinding
Bantalan luncur mampu menumpu poros berputaran tinggi dengan beban
besar. Bantalan ini sederhana konstruksinya dan dapat dibuat serta dipasang
dengan mudah. Karena gesekannya yang besar pada waktu mulai jalan, bantalan
beban besar memerlukan pendinginan khusus. Sekalipun demikian, karena
adanya lapisan pelumas, bantalan ini dapat meredam tumbukan dan getaran
sehingga hampir tidak bersuara. Tingkat ketelitian yang diperlukan tidak setinggi
bantalan gelinding sehingga dapat lebih aman.
Bantalan gelinding pada umumnya lebih cocok untuk beban kecil dari
pada bantalan luncur, tergantung pada bentuk elemen gelindingnya. Putaran pada
bantalan ini dibatasi oleh gaya sentrifugal yang timbul pada elemen gelinding
tersebut. Karena konstruksinya yang sukar dan ketelitiannya yang tinggi, maka
bantalan gelinding hanya dapat dibuat oleh pabrik-pabrik tertentu saja. Adapun
harganya pada umumnya lebih mahal dari pada bantalan luncur. Untuk menekan
biaya pembuatan serta memudahkan pemakaian, bantalan gelinding diproduksi
menurut standar dalam pelbagai ukuran dan bentuk.
Keunggulan bantalan ini adalah pada gesekannya yang sangat rendah.
Pelumasannya pun sangat sederhana, cukup dengan gemuk, bahkan pada jenis
yang memakai sil sendiri tidak perlu pelumasan lagi. Meskipun ketelitiannya
sangat tinggi, namun karena adanya gerakan elemen gelinding dalam sangkar,
pada putaran tinggi bantalan ini agak gaduh dibandingkan dengan bantalan luncur.
Tabel 2.5. Bantalan bola alur dalam
6302 6302ZZ 6302V V 15 42 13 1,5 895 545 6303 6303ZZ 6303V V 17 47 14 1,5 1070 660 6304 6304ZZ 6304V V 20 52 15 2 1250 785 6305 6305ZZ 6305V V 25 62 17 2 1610 1080 6306 6306ZZ 6306V V 30 72 19 2 2090 1440 6307 6307ZZ 6307V V 35 80 20 2,5 2620 1840 6308 6308ZZ 6308V V 40 90 23 2,5 3200 2300 6309 6309ZZ 6309V V 45 100 25 2,5 4150 3100 6310 6310ZZ 6310V V 50 110 27 3 4850 3650
Sumber: Dasar Pemilihan dan Perancangan Elemen Mesin, Sularso & Kiyokatsu Suga, Hal. 143
2.6. Motor Induksi
Motor induksi banyak digunakan dalam industri baik skala besar maupun
skala kecil karena motor induksi mempunyai konstruksi yang sangat baik, harga
yang murah dan mudah dalam pengaturan kecepatannya. Stabil ketika berbeban
dan mempunyai efisiensi yang tinggi. Mesin induksi atau sinkron pada umumnya
hanya memiliki satu suplai tenaga yang mengeksitasi belitan stator. Belitan
rotornya tidak berhubungan langsung dengan sumber tenaga listrik, melainkan
belitannya dieksitasi oleh induksi dari perubahan medan magnetik yang
disebabkan oleh arus pada belitan stator.
2.6.1 Konstruksi Motor Induksi
Disebut motor induksi karena dalam hal penerimaan tegangan dan arus
pada rotor dilakukan dengan jalan induksi. Jadi pada motor induksi, rotor tidak
langsung menerima tegangan atau arus dari luar. Motor Induksi terdiri dari dua
bagian penting yaitu stator dan rotor. Rotor dan stator merupakan rangkaian
magnetik yang berbentuk silinder dan simetris. Diantara rotor dan stator terdapat
p f ns
. 120
=
a. Stator
Komponen stator adalah bagian terluar yang diam membawa arus satu
phasa. Stator terdiri dari tumpukan laminasi yang menjadi alur kumparan.
Tiap kumparan tersebar dalam beberapa alur yang disebut belitan phasa
dimana untuk tiga motor phasa belitan terpisah secara listrik sebesar 1200.
Bila stator tersebut dicatu oleh tegangan tiga phasa yang setimbang, maka
pada stator tersebut akan muncul suatu medan magnet pada celah yang
berputar pada kecepatan serempak yang besarnya direntukan oleh jumlah
katup (p) dan frekuensi stator (f) yang dirumuskan dalam persamaan
(2-11)
………..(2-11)
Dimana :
ns = Putaran sinkron medan putaran stator (rpm)
f = Frekuensi (HZ)
p = Jumlah Katup
b. Rotor
Jenis rotor yang banyak digunakan pada motor induksi ialah rotor sangkar
tupai. Pada prinsipnya rotor sangkar tupai disusun dari batang-batang
konduktor yang kedua ujungnya disatukan oleh cincin yang dibuat dari
p f ns =120.
2.6.2 Prinsip Kerja Motor Induksi
Motor Induksi adalah peralatan pengubah energi elektromekanis, dimana
terjadi perubahan energi dari bentuk enrgi listrik ke bentuk mekanis. Pengubahan
energi ini bergantung pada keberadaan fenomena alami magnetik dan medan
listrik yang saling berkaiatan pada satu sisi dan gaya mekanis dan gerak disisi
lainnya. Adapun prinsip kerja motor induksi tiga phasa mengikuti langkah
langkah sebagai berikut :
a. Apabila sumber tegangan 3 phasa dipasang pada kumparan, stator akan
timbul medan putaran dengan kecepatan ns yang besarnya ditunjukkan
pada persamaan 2-11 yaitu :
b. Medan putaran stator tersebut akan memotong batang konduktor pada
rotor. Akibatnya pada kumparan rotor timbul tegangan induksi (GGL)
sebesar E2 yang besarnya yaitu :
m N f
E2 =4,44. . 2.φ ………(2-12) Dimana :
E2 = Tegangan induksi pada rotor saat rotor dalam keadaan
diam.
N2 = Jumlah lilitan kumparan rotor.
m
φ = Fluksi maksimum .
c. Karena batang konduktor merupakan rangkaian yang tertutup maka GGL
d. Adanya arus (I) didalam medan magnet akan menimbulkan gaya (f) pada
rotor.
e. Bila kopel mula menghasilkan oleh gaya (f) cukup besar untuk memikul
kopel beban, rotor akan berputar searah medan putar stator.
f. GGl, induksi timbul karena terpotongnya batang konduktor (rotor) oleh
medan putar stator. Artinya agar GGl induksi tersebut timbul, diperlukan
adanya perbedaan relatip antara kecepatan medan putar stator (ns) dengan
kecepatan berputar rotor (nr).
g. Perbedaan kecepatan antara nr dan ns disebut slip (s), dinyatakan dengan
% 100
× − =
s r s
n n n
s ………(2-13)
h. Bila nr = ns, tegangan tidak akan terinduksi atau arus tidak akan mengalir
pada kumparan rotor, dengan demikian tidak akan dihasilkan kopel. kopel
BAB III
KONSTRUKSI BLEACHER (PEMUCAT)
Konstruksi dari Bleacher (Pemucat) dalam karya akhir ini meliputi
pembuatan ruang pengadukan, ruang pemanasan uap, kaki penyangga Bleacher
(Pemucat), pipa pemasukan dan pengeluaran minyak dan uap, isolasi panas
Bleacher (Pemucat).
3.1 Ruang Pengadukan
Ruang pengadukan adalah tempat berlangsungnya proses pengadukan
antara minyak-tepung. Bentuk ruang pengadukan dalam disain Bleacher
(Pemucat) ini adalah silinder. Bahan dari ruang pengadukan direncanakan dari
plat besi yang dibentuk menjadi silinder dengan diameter 360 mm dengan tebal
0.5 mm sedangkan untuk panjang ruang pengadukan adalah 490 mm. Di pilih
menggunakan plat besi dengan alasan mudah dijumpai dan ekonomis tetapi
dengan kekuatan yang baik. Konstruksi dari ruang pengadukan dapat dilihat pada
Gambar 3.1 Photo Ruang Pengadukan
Gambar 3.2 Konstruksi Ruang Pengadukan
3.2 Ruang Pemanasan Uap
Ruang pemanasan uap adalah ruang dimana uap dimasukkan untuk
menaikkan suhu pada ruang pengadukan. Bentuk ruang pemanasan uap ini juga
dibentuk menjadi silinder dari bahan plat besi dengan tebal 1,6 mm, dengan
diameter 420 mm dan panjang 500 mm. Pemilihan bahan menggunakan plat besi
Gambar 3.3 Konstruksi ruang Pemanasan Uap
3.3 Kaki Penyangga Bleacher (Pemucat)
Kaki penyangga disini berfungsi sebagai alat untuk membantu
memperkokoh berdirinya Bleacher (Pemucat). Bahan dari kaki penyangga
direncanakan dari pipa dengan diameter 30 mm. Kaki penyangga ini memiliki
tinggi 520 mm dengan lebar 400 mm. Sebagai kaki untuk motor listrik dan
bantalan dipilih plat siku dari besi dengan panjang siku 35 mm, dengan tebal 2
mm. Untuk konstruksi dan dimensi kaki penyangga Bleacher (Pemucat) ini dapat
Gambar 3.4 Photo Kaki Penyangga Bleacher (Pemucat)
Gambar 3.5 Konstruksi Kaki Penyangga Bleacher (Pemucat)
3.4 Puli dan Sabuk-V
putaran motor listrik. Pada Bleacher (Pemucat) digunakan 3 puli pada Bleacher
(Pemucat) dan 1 puli pada motor listrik yang masing-masing memiliki diameter
yang berbeda. Pada poros pengaduk digunakan puli dengan ukuran 300 mm, pada
puli penggerak digunakan puli kecil dengan diameter 62 mm, pada puli yang
digerakkan oleh motor listrik digunakan puli dengan diameter 230 mm dan puli
penggerak pada motor listrik berdiameter 55 mm.
Gambar 3.6 Puli dan Sabuk-V
Pada Bleacher (Pemucat) ini menggunakan 2 buah sabuk-V. Sabuk-V
yang digunakan dengan pada puli motor listrik yaitu dengan ukuran A-41, dan
Sabuk-V pada puli yang ada pada poros menggunakan Sabuk-V dengan nomor
A-61. Untuk ukuran-ukuran Sabuk-V dapat dilihat pada gambar berikut ini.
Panjang sabuk-V dapat dilihat pada tabel berikut ini.
Gambar 3.8 Mekanisme Pengurangan Putaran pada Puli dan Sabuk-V
3.5 Bantalan
Bantalan merupakan tempat pengikat poros pngaduk pada Bleacher
(Pemucat) yang berfungsi memutar poros yang digerakkan oleh motor listrik
melalui belt pada pulli. Pada ruang pengadukan Bleacher (Pemucat) terdapat dua
buah bantalan petak tidur yang diletakkan pada bagian bawah dan atas. Adapun
besar diameter lubang 1 inci/2.54 mm, panjang bantalan 10 cm dan dilengkapi 4
buah baut pengikat pada setiap bantalan. Bantalan ini diletakkan pada plat siku
pengikat dengan tebal plat 2 mm panjang 360 mm. Standarisasi nomor bantalan
Gambar 3.9 photo Bantalan Tidur UC205-16
Pada puli pengurang putaran motor listrik juga terdapat dua buah bantalan
Gambar 3.10 Photo bantalan Duduk UCP205-16
3.6 Motor Listrik
Pada Bleacher (Pemucat) digunakan sebuah motor listrik dengan daya ¼
HP, 1 phasa, tegangan 220 Volt, 300 watt dan putaran 1400 rpm. Motor listrik ini
berfungsi sebagai pemutar poros pengaduk yang ditrasmisikan oleh puli dan
sabuk-V. Berikut adalah tabel daya motor listrik.
Tabel 3.2 Daya Motor Listrik
Daya Motor Listrik Ampere dan sistem Kabel Voltase Phase
1/3 hp or less 30 A; 2-wire 120 V Single
1/3 hp-1½ hp 30 A; 3-wire 120-240 V Single
1½ hp-5hp 60 A; 3-wire 120-240 V Single
5 hp-7½ hp 100 A; 3-wire 120-240 V Single
Over 7 hp Over 100 A; 4-wire 277-480 V Three
Gambar 3.11 Sistem Elektrisitas Pada Motor Listrik
BAB IV
ANALISA DAN PERAWATAN KONSTRUKSI
BLEACHER (PEMUCAT)
4.1 Analisa Konstruksi Bleacher (Pemucat)
4.1.1 Analisa Pada Motor Listrik
a. Putaran Pada Stator
.%
4.1.2 Perencanaan Diameter poros
Poros untuk mesin umumnya dibuat dari baja karbon yang difinis ringan
Dalam perencanaan poros ini bahan yang dipilih yaitu bahan S 30 C
bahan ini diperoleh dari rumus
diambil sebesar 2,5
Dari rumus diatas maka tegangan geser izin bahan jenis S 30 C adalah
= 2.8 kg/mm2
Untuk perancangan poros ini diambil daya maksimum sebagai daya
rencana dengan faktor koreksi sebesar fc = 1 maka,
Pd = fc
Dengan adanya daya dan putaran, maka poros akan mendapat beban
berupa momen puntir. Oleh sebab itu dalam penentuan ukuran-ukuran utama dan
poros akan dihitung berdasarkan beban puntir serta kemungkinan-kemungkinan
kejutan/tumbukan dalam pembebanan.
Besarnya momen puntir yang dikerjakan pada poros dapat dihitung dari :
dimana; Mp = momen puntir (kg.mm)
Untuk daya rencana Pd
1400
momen puntirnya adalah;
= 1297.5 kg.mm
maka,
di mana : ds = diameter poros (mm)
τ
a = tegangan geser izin (kg/mm2)Kt = faktor koreksi tumbukan, harganya berkisar antara
1,0 = Jika beban dikenakan secara halus
= faktor koreksi untuk kemungkinan terjadinya beban lentur
dengan harga 1,2 sampai 2,3 dalam perencanaan ini diambil 1,0
karena diperkirakan tidak akan terjadi beban lentur
Perhitungan Diameter Poros dapat diperoleh
Besar tegangan geser akibat momen puntir yang bekerja pada poros
Untuk momen puntir sebesar Mp = 1297.5 kg.mm dan diameter poros dp
3
π.25.4
16.1297.5
τg =
= 25.4
mm, tegangan gesernya adalah
= 0.403 kg/mm2
Dari hasil diatas dapat dilihat bahwa τg < τgi (dimana τgi = 6,44 kg/mm2), sehingga
dapat disimpulkan bahwa ukuran diameter poros yang direncanakan cukup aman.
4.1.3 Analisa Putaran Pada Bleacher (pemucat)
Dengan menggunakan motor listrik dengan putaran n = 1400 rpm
dibutuhkan suatu mekanisme pengurangan putaran pada motor listrik tersebut.
Digunakan 2 buah puli besar sebagai puli diputar dan tambahan 1 puli kecil
sebagai pemutar.
- Diameter puli pada motor listrik (Dp1) yaitu 55 mm
- Diameter puli diputar motor listrik (D1) yaitu 230 mm
- Diameter puli pemutar untuk poros (Dp2) yaitu 63 mm
- Diameter puli diputar pada poros (D2
n (D1)/(Dp1) n1=
1400
Kecepatan Sabuk
)
4.1.4 Analisa Daya Gesek Pada Bantalan
a. Kecepatan Tangensial
sec
b. Gaya Tangensial
c. Daya Gesek
4.2 Perawatan (Maintenance) Pada Bleacher (Pemucat)
Langkah-langkah perawatan (maintenance) yang dilakukan pada bleacher
(pemucat) ini yaitu,
4.2.1 Sistem Perawatan (maintenance) pada Motor Listrik
Berdasarkan hasil dilapangan, adapun perawatan yang dilakukan pada
motor listrik dengan putaran 1400 rpm, ¼ phasa adalah,
a. membersihkan badan motor listrik terlebih dahulu dari kotoran/abu
yang menempel pada badan motor listrik
b. pengecekan terhadap bagian kumparan, kabel, kondensator yang ada
pada motor listrik setiap sebulan sekali
c. menggunakan stabilazer (penstabil arus listrik) agar arus listrik yang
masuk stabil pada 220-230 Volt
d. pengecekan terhadap bantalan (bearing) yang ada pada poros
kumparan motor listrik, dan jika perlu di beri minyak gemuk atau oli
4.2.2 Perawatan (maintenance) pada Puli dan V-belt
Puli dan V-Belt merupakan bagian penting untuk menjaga agar putaran
tetap konstan atau stabil. Jika pada puli terdapat retak akibat momen torsi maka
dengan cepat harus segera diambil tindakan. Pada V-Belt, pemeriksaan sangat
perlu dilakukan mengingat fungsi V-belt sebagai penerus putaran. Jika terjadi slip
yang besar pada waktu Bleacher (pemucat) dioperasikan maka sangat perlu
diperhatikan tingkat kekenduran V-belt pada puli.
Perawatan yang dilakukan pada puli dan V-belt adalah sebagai berikut,
a. dalam waktu sekali sebulan melakukan pengecekan terhadap
ketegangan V-belt
b. pemeriksaan terhadap baut pengikat puli
c. pemeriksaan terhadap puli
4.2.3 Perawatan (maintenance) pada Poros
Dikarenakan fungsi poros yang juga sangat penting maka pada poros
sangat perlu dilakukan pemeriksaan yang membutuhkan ketelitian tinggi. Hal ini
yaitu untuk menjaga umur bagian-bagian dari bleacher (pemucat) yang lain,
seperti contohnya pada V-belt, puli, bantalan dan motor listrik.
Maka sistem perawatan yang dilakukan pada poros yaitu sebagai berikut,
a. memeriksa tingkat kelurusan poros saat berputar
b. memeriksa tingkat getaran yang terjadi
Sistem perawatan diatas berlaku untuk semua poros yang ada pada
bleacher (pemucat), dikarenakan fungsi yang sama tetapi memiliki tujuan yang
berbeda dalam pengoperasiannya.
4.2.4 Perawatan (Maintenance) pada Bantalan (Bearing)
Pada bantalan (bearing) perawatan yang dilakukan meliputi :
a. memeriksa kelayakan gerakan putaran bearing setiap 2 bulan sekali
b. melakukan pemeriksaan kelayakan bearing apakah masih bisa
digunakan atau tidak setiap 2 bulan sekali
c. memeriksa getaran atau vibrasi yang timbul
d. dipispot dengan menggunakan minyak gemuk atau greese untuk
kestabilan putaran setiap 2 minggu sekali
4.2.5 Perawatan (Maintenance) pada Thermometer dan Stop Kran
Alat-alat ukur yang digunakan pada Bleacher (pemucat) yaitu termometer
sangat perlu diperhatikan tingkat ketelitian pengukurannya, dikarenakan sebagai
alat bantu untuk menetahui data-data yang diperlukan pada proses produksi
nantinya. Adapun sistem perawatan (maintenance) pada alat ukur (termometer)
dan stop kran yaitu,
a. kalibrasi alat-alat pengukuran dilakukan setiap sekali dua minggu
b. memeriksa kebocoran pada stop kran pipa pemasukan-pengeluaran
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Setelah dilakukan perencanaan konstruksi Bleacher (pemucat) dapat
disimpulkan sebagai berikut:
1. Penentuan ukuran-ukuran utama dari Bleacher (pemucat) :
- Dinding Dalam Bleacher (Pemucat)
Bahan : Plat besi
Diameter : 360 mm
Tebal : 0.5 mm
- Dinding Luar Bleacher (Pemucat)
Bahan : Plat besi
Diameter : 420 mm
Tebal : 1,6 mm
Sehingga diperoleh kapasitas maksimum Bleacher (pemucat) adalah 50 L.
2. Data teknis Motor Listrik
Daya : ¼ Hp, 300 Watt
Tegangan : 220-230 Volt
Putaran : 1400 rpm
3. Sistem pengurangan putaran motor listrik menggunakan puli dengan diameter
4. Alat pengukur panas (termometer) yang digunakan ada dua buah dengan tipe
yang sama tetapi nilai pengukuran yang berbeda.
5.2 Saran
1. Untuk mendukung kelancaran dan akurasi hasil pengujian sebaiknya dilakukan
pemeriksaan dan kalibrasi terhadap instrumentasi dan alat ukur setiap kali
pengujian akan dilakukan.
2. Menjalankan sistem perawatan pada alat ini yang sesuai dengan ketentuan dan
DAFTAR PUSTAKA
1. Chatae, Ketel Uap dan Kelengkapanya, Pradnya Paramitha, Jakarta, 1975.
2.
3. Sato, Takeshi, Menggambar Mesin, cet ke-9, Pradnya Paramita, Jakarta, 2000.
4. Shigley, Joseph E. Perencanaan Teknik Mesin. Edisi ke-4. Erlangga. Jakarta.
1983.
5. Sularso, Suga, Kiyokatsu, Perencanaan dan Pemilihan Elemen Mesin,
Pradnya Paramitha, Jakarta, 1979.
1. Gambar Kerja
LAMPIRAN
Gambar I. penuangan minyak ke tangki bleacher secara manual
2. Gambar Hasil Pengujian
Gambar1. Olein dalam keadaan panas Gambar 2. Olein keadaan dingin
3. Gambar Bleacher Pada PT. PAMINA ADOLINA
Gambar 1. Bleacher Pada PT. PAMINA ADOLINA
4. Gambar Bleacher Hasil Rancangan
