perancangan mesin penggiling limbah kaca sistem

(1)

“PERANCANGAN MESIN PENGGILING LIMBAH KACA SISTEM ROLL KAPASITAS 60 KG/JAM”

SKRIPSI Diajukan Kepada Universitas Islam Malang

Untuk Memenuhi Persyaratan Akademik Dalam Menyelesaikan Program Sarjana Teknik (S.T)

Disusun Oleh :

Hari Predianto NPM. 217.010.5203.3

FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK MESIN UNIVERSITAS ISLAM MALANG

2021

(2)

vi ABSTRAK

Hari Predianto. 2021. Perancangan Mesin Penggiling Limbah Kaca Sistem Roll Kapasitas 60 Kg/Jam. Skripsi, Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Islam Malang. Dosen Pembimbing: Ir. H. Margianto, M.T. dan Mochammad Basjir, S.T., M.T.

Kaca merupakan bahan yang tergolong anorganik, yang berbahan dasar pasir silika yang dihasilkan melalui proses peleburan pada suhu 1400^oC, kemudian dilakukan proses pemadatan dengan proses pendinginan, kaca sendiri memerlukan waktu 1 juta tahun untuk terurai, sehingga perlu adanya solusi yaitu mesin penggiling kaca system roll. Proses rolling dilakukan dengan satu set roll yang berputar dan menekan benda kerja sehingga terjadi perubahan bentuk maupun ukuran, yang semula berupa serpihan menjadi serbuk halus akibat tekanan dari dua buah roll. Dalam perancangan ini menggunakan roll ganda dengan permukaan rata, memiliki celah 0,5 mm, kapasitas 60 kg/jam, sengan syarat tergiling kurang dari 0,5 mm, mesin penggiling limbah kaca lampu ini menggunakan putaran 600 rpm, mampu digerakan menggunakan daya 1 HP.

Kata kunci: limbah kaca, roll, mesin penggiling.

ABSTRACT

Glass is an inorganic material, which is based on silica sand which is produced through a melting process at a temperature of 1400^oC, then a solidification process is carried out by a cooling process, the glass itself takes 1 million years to decompose, so there needs to be a solution, namely a roll system glass grinding machine. The rolling process is carried out with a set of rolls that rotate and press the workpiece so that there is a change in shape and size, which was originally in the form of flakes to become fine powder due to the pressure of two rolls. In this design using a double roll with a flat surface, has a gap of 0.5 mm, a capacity of 60 kg/hour, provided that the grind is less than 0.5 mm, this lamp glass waste grinding machine uses a rotation of 600 rpm, capable of being driven using 1 HP power.

Keywords: glass waste, roll, grinding machine.

(3)

1 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

Peningkatan pertumbuhan penduduk menimbulkan banyak dampak bagi lingkungan, salah satu permasalahan yang sering terjadi adalah masalah limbah atau sampah. Sampah terdiri dari sampah organik dan anorganik.

Sampah organik merupakan sampah rumah tangga yang terdiri dari sampah nasi, sayuran, buah-buahan yang terkategorikan sampah yang mudah membusuk dan terurai. Sementara sampah anorganik terdiri dari sampah plastik, kaca, kertas dan lain-lain yang mana tidak dapat terurai dalam waktu singkat (Taruan et al., 2020).

Indonesia diperkirakan menghasilkan 64 juta ton sampah setiap tahun nya. Berdasarkan data Kementerian Lingkungan Hidup dan Kehutanan (KLHK), komposisi sampah didominasi oleh sampah organik, yakni mencapai 60% dari total sampah. Sampah plastik menempati posisi kedua dengan 14%, kemudian sampah kertas 9% dan karet 5,5%. Sampah lainnya terdiri atas logam, kain, kaca, dan jenis sampah lainnya (Kementrian Lingkungan Hidup dan Kehutanan, 2017)

Kaca merupakan bahan yang tergolong anorganik yang dihasilkan melalui proses peleburan beberapa bahan dasar pasir silika, kemudian bahan dasar hasil peleburan dilakukan proses pemadatan dengan proses pendinginan.

Bahan dasar dari kaca adalah silica yang dilakukan peleburan pada suhu 1400^o C (Taruan et al., 2020).

Limbah kaca sebagian besar dihasilkan dari pabrik atau industi yang bergerak di bidang elektronik maupun perabotan rumah tangga, seperti produksi bohlam lampu, gelas kaca, botol kaca dan furnitur berbahan baku kaca yang mengalami kerusakan atau gagal produk. Pengolahan limbah kaca seperti yang kita tau sekarang ini dibuang begitu saja dan akan memakan tempat untuk penumpukan kaca tersebut dan juga sangat membahayakan terhadap lingkungan. Limbah kaca memiliki potensi untuk digunakan kembali menjadi sebuah produk, karena limbah kaca yang sudah menjadi pecahan tetap memiliki sifat yang sama dengan kaca yang baru, yaitu bening tembus

(4)

2

cahaya, mampu tahan terhadap reaksi kimia, serta memiliki titik lebur terhadap panas yang tinggi (Abdurrahman, 2013).

Dari masalah yang di hadapi oleh masyarakat tersebut, maka dibutuhkan cara bagaimana mengolah kembali limbah kaca menjadi produk yang memiliki nilai tambah dan memiliki nilai ekonomis. Untuk itu direncanakan sebuah mesin penggiling limbah kaca. Beberapa penelitian yang menjadi bahan acuan diantaranya (Batu et al., 2018) perancangan mesin pemecah batu dolomit kapasitas 500 kg/jam. Penelitian juga dilakukan oleh (Silaban et al., 2020) tentang proses pembuatan mesin penghancur kaca model daun rotari bertingkat kapasitas 30kg/jam. Penelitian sistem penggilingan juga dilakukan (Ali Fahmi Hasahari, M . Danny SAM, 2017) Analisa Sistem Kerja Mesin Penggiling Emping Jagung Dengan Sistem Double Roller Kapasitas 100 Kg/Jam.

Umumnya mesin penghancur kaca hanya mampu menghasilkan pecahan–pecahan berukuran besar, maka dari itu saya ingin membuat mesin penggiling kaca dengan model dobel roll yang bertujuan mampu menghasilkan limbah kaca menjadi serbuk, yang nantinya bisa menjadi bahan baku produk lain, misalnya korek kayu dan campuran material batako, dengan begitu limbah kaca bisa lebih bermanfaat dan memiliki nilai jual yang tinggi.

1.2 Rumusan Masalah

Supaya penelitian ini dapat berjalan secara fokus dan terarah, maka rumusan masalah dalam penelitian ini yaitu : Bagaimana perancangan mesin penggiling limbah kaca sistem roll kapasitas 60 kg/jam?

1.3 Batasan Masalah

Dari semua permasalahan yang ada tidak mungkin dapat dibahas secara keseluruan. Maka hal ini diperlukan batasan-batasan masalah, sebagai berikut :

1) Tidak membahas unsur kimia pada material yang digunakan.

2) Tidak membahas teknik pengelasan.

3) Menggunakan roll ganda.

4) Bahan yang akan digiling yaitu limbah kaca lampu.

(5)

3

5) Kapasitas produksi adalah 60 kg/jam.

6) Tidak membahas tentang getaran mekanis.

7) Putaran mesin yang direncanakan 600 rpm.

1.4 Tujuan

Berdasarkan rumusan masalah di atas, tujuan dari penelitian ini yaitu:

Merancang mesin penggiling limbah kaca sistem roll berkapasitas 60 kg/jam.

1.5 Manfaat

Manfaat dari perancangan ini adalah sebagai berikut : 1. Bagi Mahasiswa

Memberikan gambaran kepada mahasiswa bagaimana perancangan dan desain mesin penghancur limbah kaca menggunakan sistem roll dengan kapasitas 60 kg/jam.

2. Bagi akademik

Sebagai referensi untuk perkembangan dan penelitian selanjutnya dilingkup jurusan teknik mesin dan menjadi pustaka tambahan untuk menunjang proses perkuliahan berkenaan desain perancangan mesin penghancur limbah kaca.

3. Bagi Masyarakat

Dengan adanya mesin penghancur limbah kaca dengan kapasitas 60 kg/jam, masyarakat bisa menciptakan usaha berskala mikro, supaya bisa memanfaatkan limbah kaca menjadi sesuatu barang yang mempunyai nilai jual.

4. Bagi industri

a. Menjadi bahan pertimbangan, untuk diperhatikan dalam proses produksi, sehingga bisa menciptakan mesin baru dengan kapasitas lebih besar.

b. Memberikan gambaran desain terhadap pengetahuan tentang mesin penghancur tersebut.

1.6 Sistematika Penulisan

Untuk memudahkan pembaca dalam memahami isi penelitian ini, maka penulis memberikan sistematika penulisan sebagai berikut:

(6)

4

BAB I : PENDAHULUAN

Bab ini berisikan latar belakang, rumusan masalah, batasan masalah, tujuan penelitian, manfaat penelitian, dan sistematika penulisan.

BAB II : TINJAUAN PUSTAKA

Bab ini berisikan tentang teori-teori yang berkaitan dengan penelitian, yang bertujuan mendukung, melandasi dan memperkuat penelitian yang didapat dari literatur, buku, jurnal ilmiah serta penelitian terdahulu.

BAB III : METODE PENELITIAN

Bab ini berisikan langkah-langkah sistematis yang dikerjakan penelitian ini, yang bertujuan agar lebih terarah sesuai dengan tujuan yang ditetapkan.

BAB IV : ANALISIS DATA

Bab ini berisikan data dari hasil penelitian dan membahas tentang analisis data yang telah didapat.

BAB V : PENUTUP

Bab ini berisi kesimpulan dari penelitian dan saran yang mungkin bermanfaat bagi peneliti dan dilanjutkan daftar pustaka kemudian lampiran.

(7)

50 BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan

Berdasarkan hasil dari perencanaan dan perancangan yang telah dilakukan, maka dapat disimpulkan secara keseluruhan mesin penggiling limbah kaca dirancang menggunakan jenis roll ganda yang terbuat dari pipa berbahan S40C dengan kekuatan tarik (σy) = 55 kg/mm² tegangan ultimit bahan dari baja karbon (σult) = (80 kg/mm²) dengan masa jenis (ρ) = 0,00785 kg/cm3. memiliki dimensi roll dengan panjang 300 mm dan lebar 76 mm dan celah sebesar 0,5 mm meiliki tutup poros setebal 5 mm, poros pada roll berdiameter 25 mm panjang 440 mm menggunkan baja karbon ST37 kg/mm². Mesin pengiling limbah kaca ini mmbutuhkan daya total sebesar 0,954 HP arau 0,726 kW. Mesin ini mampu menghasilkan kapasitas ± 60 kg/jam, dengan syarat tergiling yaitu 0,5 mm.

5.2 Saran

Sararan yang dapat disampaikan penulis untuk peneliti selanjutnya agar menjadi lebih baik lagi yaitu :

1. Dalam pembuatan roll, poros dengan pipa roll harus senter agar tidak oleng Ketika roll saling menekan.

2. Corong pada hopper input didesain agar kaca yang turut tepat pada celah antara roll, sehingga kaca tidak kembali terlempar.

(8)

51

DAFTAR PUSTAKA

Abdurrahman, S. (2013). Pemanfaatan Limbah Kaca Sebagai Bahan Baku.

Pemanfaatan Limbah Sebagai Bahan Baku Pengembangan Produk, 1(1), 1–

6.

Agam Ibrahim Dzulhaj, Faktur Rohaman, K. N. (2020). Mesin Penghancur Limbah Kaca dengan Kapasitas 30kg/jam. In Seminar Nasional Inovasi Teknologi (pp. 138–143).

Ali Fahmi Hasahari, M . Danny SAM, E. E. (2017). Analisa Sistem Kerja Mesin Penggiling Emping Jagung Dengan Sistem Double Roller Kapasitas 100 Kg/Jam. Jurnal Ilmiah “MEKANIK” Teknik Mesin ITM, 3(2), 69–77.

https://jurnal.mesin.itm.ac.id/index.php/jm/article/view/53

Andi Lolo, J., Ambali, D. P. P., & Paembonan, M. L. (2020). Karakterisasi Serbuk Kaca Sebagai Substitusi Parsial Semen Terhadap Sifat Fisis-Mekanis Campuran Beton. Journal Dynamic Saint, 4(2), 850–854.

https://doi.org/10.47178/dynamicsaint.v4i2.887

Batu, F. L., Hutabarat, U. J., & Sibarani, M. T. P. (2018). Perancangan Mesin Pemecah Batu Dolomit Kapasitas 500 Kg/Jam. Inovtek Polbeng, 8(2), 285–

292.

Kementrian Lingkungan Hidup dan Kehutanan. (2017). Komposisi Sampah di Indonesia Didominasi Sampah Organik. Databoks, 2017.

databoks.katadata.co.id/datapublish/2019/11/01/komposisi-sampah-di- indonesia-didominasi-sampah-organik

Mediastika, C. E. (2019). Kaca Untuk Bangunan. 312.

Meilita, P., Dhiafakhri, A., Lina, R. G., & Resti, I. A. (2019). Industri Kaca.

https://doi.org/10.31227/osf.io/ed963

Mular, Andrew L._ Halbe, Doug N._ Barratt, Derek J. (Eds.) - Mineral

Processing Plant Design, Practice, and Control Proceedings, Volumes 1-2 (2002, Society for Mining, Metallurgy, and Exploration (SME)) - libgen.lc .pdf. (n.d.).

SETYONO, N. D. (2009). Perancangan Mesin Emping Jagung Dengan Sistem Roll Pengatur.

Silaban, J. A. F., Oppusunggu, K., Lubis, Z., & Sutrisno, F. (2020). Proses

(9)

52

pembuatan mesin penghancur kaca model daun rotari bertingkat kapasitas 30kg/jam. 6(1), 40–50.

Sularso, & Suga, K. (2004). Dasar Perencanaan dan Pemilihan Elemen Mesin. 5.

Taruan, H. N., Wijaya, R. S., & Saputra, Y. H. (2020). Pengolahan Limbah Kaca Menjadi Produk Seni Kaligrafi Gampong Jalin Kota Jantho. DESKOVI : Art and Design Journal, 2(2), 69. https://doi.org/10.51804/deskovi.v2i2.516 Ashok Gupta, Denis S. Yan - Mineral Processing Design and Operations. An

Introduction-Elsevier (2016)