TUGAS SKRIPSI MESIN PEMINDAH BAHAN

Transkripsi

1 TUGAS SKRIPSI MESIN PEMINDAH BAHAN STUDI PRESTASI BELT CONVEYOR HUBUNGANNYA DENGAN UKURAN BUTIRAN DAN TINGKAT KELEMBABAN BAHAN CURAH ( BATUBARA ), PANJANG BELT 7,6 METER ; LEBAR 32 CENTIMETER OLEH RIO NUGROHO DEPARTEMEN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2009

2 UNIVERSITAS SUMATERA UTARA FAKULTAS TEKNIK DEPARTEMEN TEKNIK MESIN MEDAN TUGAS SKRIPSI MESIN PEMINDAH BAHAN STUDI PRESTASI BELT CONVEYOR HUBUNGANNYA DENGAN UKURAN BUTIRAN DAN TINGKAT KELEMBABAN BAHAN CURAH ( BATUBARA ), PANJANG BELT 7,6 METER ; LEBAR 32 CENTIMETER Oleh : RIO NUGROHO

3 STUDI PRESTASI BELT CONVEYOR HUBUNGANNYA DENGAN UKURAN BUTIRAN DAN TINGKAT KELEMBABAN BAHAN CURAH ( BATUBARA ), PANJANG BELT 7,6 METER ; LEBAR 32 CENTIMETER RIO NUGROHO NIM Telah Disetujui dari Hasil Seminar Skripsi Periode ke-547, pada Tanggal 12 September 2009

4 DEPARTEMEN TEKNIK MESIN AGENDA : 839 / TS / 2008 FAKULTAS TEKNIK USU DITERIMA TGL: M E D A N PARAF : TUGAS SKRIPSI NAMA : RIO NUGROHO N I M : MATA PELAJARAN : MESIN PEMINDAH BAHAN SPESIFIKASI : STUDI PRESTASI BELT CONVEYOR HUBUNGANNYA DENGAN UKURAN BUTIRAN DAN TINGKAT KELEMBABAN BAHAN CURAH ( BATUBARA ), PANJANG BELT 7,6 METER ; LEBAR 32 CENTIMETER DIBERIKAN TANGGAL : 26 / 02 / 2009 SELESAI TANGGAL : 01 / 09/ 2009

5 KARTU BIMBINGAN TUGAS SKRIPSI MAHASISWA No : 839 / TS / 2008 Sub. Program studi : Teknik Produksi Bidang Tugas : Mesin Pemindah Bahan Judul Tugas Skripsi : Studi Prestasi Belt Conveyor Hubungannya dengan Ukuran Butiran dan Tingkat Kelembaban Bahan Curah ( Batubara ), Panjang Belt 7,6 Meter ; Lebar 32 Centimeter. Diberikan Tanggal : 26 Februari 2009 Selesai Tanggal:01 September 2009 Dosen Pembimbing : Ir. Alfian Hamsi, M.Sc Nama Mahasiswa : Rio Nugroho NIM : NO Tanggal Kegiatan Asistensi Bimbingan Tanda Tangan Dosen ambaran umum tugas skripsi / urvey egambilan Spesifikasi dari data iskusi hasil Pengambilan Data enentuan Spesifikasi Tugas dan ahan material batubara erbaiki Metodologi rototype belt conveyor embahasan Nilai Butiran & Cara kur elajari grafik-grafik ersiapan Jurnal / lanjutkan embahasan kapasitas transfer belt onveyor meningkat cc Seminar

6 ABSTRAK Banyak industri yang menggunakan belt conveyor sebagai alat transportasi material, sebab punya banyak keuntungan. Sehingga, untuk meningkatkan performansi belt conveyor tersebut perlu dilakukan pengidentifikasian prestasi belt conveyor. Identifikasi dilakukan dengan material transfer batubara. Yang akan diamati adalah pengaruh ukuran butiran material dan tingkat kelembaban terhadap kapasitas transfer belt conveyor. Dari pengujian didapatkan kapasitas transfer terbesar adalah material batubara kasar kering dengan besar kapsitas transfer tertinggi 2,44 ton/jam pada kecepatan belt 1,9 m/dt dan putaran hoper 987,4 RPM, serta kapasitas transfer terendah didapatkan pada pengangkutan material batubara halus basah, kelembaban 11,2 % dengan kapasitas transfer 0,52 ton/jam pada kecepatan belt 0,51 m/dt dan putaran hoper 817,8 RPM.

7 KATA PENGANTAR Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Allah SWT yang atas nikmat dan karunia yang dilimpahkannya sehingga penulis mampu menyelesikan tugas skripsi ini. Tugas skripsi ini merupakan salah satu syarat yang harus dipenuhi mahasiswa guna menyelesaikan pendidikan dan mendapatkan gelar Sarjana Teknik di Fakultas Teknik, Departemen Teknik Mesin Universitas Sumatera Utara. Oleh karena itu penulis sebagai mahasiswa yang akan menyelesaikan pendidikannya turut melaksanakan skripsi ini. Adapun dalam skripsi ini, penulis mengambil topik pembahasan tentang : Studi Prestasi Belt Conveyor Hubungannya Dengan Ukuran Butiran Dan Tingkat Kelembaban Bahan Curah ( Batubara ), Panjang Belt 7,6 Meter ; Lebar 32 Centimeter Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada : 1. Bapak Ir. Alfian Hamsi, M.Sc sebagai dosen pembimbing yang telah banyak meluangkan waktu untuk memberikan bimbingan dan pengajaran dari awal hingga selesainya skripsi ini. 2. Bapak DR. Ing. Ir. Ikhwansyah Isranuri dan Bapak Tulus Burhanuddin ST. MT sebagai ketua jurusan dan sekretaris jurusan Departemen Teknik Mesin USU. 3. Para Dosen dan Staf pengajar Departemen Teknik Mesin USU yang telah memberikan dan mengajarkan ilmu. 4. Kedua orang tua yang tercinta Amran Isa dan Murniati yang selalu memberikan motivasi dan doa dalam menyelesaikan skripsi ini.

8 5. Rekan-rekan Mahasiswa Teknik Mesin yang senantiasa membantu dan memberikan masukan guna penyelesaian skripsi. Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih belum mencapai kesempurnaan dan masih banyak kesilapan dan kekurangan-kekurangan. Untuk itu penulis mengharapkan masukan dan kritikan yang membangun untuk perbaikan selanjutnya. Kiranya skripsi ini bermanfaat bagi kita semua, khususnya mahasiswa Departemen Teknik Mesin FT USU. Medan, 01 September 2009 Penulis, Rio Nugroho

9 DAFTAR ISI ABSTRAK KATA PENGANTAR... i ii DAFTAR ISI... iv DAFTAR GAMBAR...vii DAFTARTABEL...xi DAFTAR SIMBOL... x BAB I PENDAHULUAN 1.1Latar Belakang Tujuan Manfaat BatasanMasalah SistematikaPenulisan Skripsi... 1 BAB II TINJAUAN PUSATAKA 2.1 Transportasi Material Dalam Industri Klasifikasi dan Karakteristik Material Bahan dan Besar butiran Kelembaban Bahan Batubara Klasifikasi Mesin Conveyor Pemilihan Peralatan Pemindah Kapasitas dari Peralatan Pemindahan Material yang Bergerak Continiu Belt conveyor Geometri Belt Conveyor Kompeonen Belt Conveyor... 17

10 Belt Idlers Unit Penggerak Pengencang Belt ( Take-Up ) Penekuk Belt Conveyor Frame Komponen-Komponen Pendukung Perhitungan Belt Conveyor Data Awal Perhitungan Lebar Belt Penentuan Tahanan Gerak Belt Penentuan Daya Motor Penggerak Pengaturan Debit Aliran Material ( Hopper ) BAB III METODOLOGI 3.1 Peralatan Pengujian Alat Ukur Yang Digunakan Alat Ukur Putaran Alat Ukur Massa Alat Ukur Waktu Alat Ukur Jarak Mataeri Uji Asumsi-Asumsi Yang Digunakan pada Pengujian Variabel-variabel yang diukur Prosedur Pengujian... 43

11 3.7 Skematik Proses Pengambilan Data BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Hasil Pembahasan Karakteristik Material Uji Pengaruh Ukuran Butir Terhadap Kapasitas Belt Conveyor Pengaruh Kelembaban Terhadap Kapasitas Belt Conveyor BAB V PENUTUP 5.1 Kesimpulan Saran DAFTAR KEPUSTAKAAN...61 LAMPIRAN ( Data Hasil Pengujian ) : a. Batubara kasar kering b. Batubara medium kering c. Batubara halus kering d. Batubara kasar basah e. Batubara medium basah f. Batubara halus basah

12 DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Dimensi Partikel Bulk Gambar 2.2 Container untuk menghitung berat bulk material aliran bebas Gambar 2.3 Sudut kemiringan tumpukan material statik Gambar 2.4 Penampang Lintang Material pada Belt Coveyor Gambar 2.5 Kontruksi umum belt conveyor Gambar 2.6 Geometri belt conveyor Gambar 2.7 Penampang belt Gambar 2.8 Idller bagian atas Gambar 2.9 Idller bagian bawah Gambar 2.9 Kontruksi roller Idller Gambar 2.11 Susunan Idller pada belt conveyor Gambar 2.12 Susunan puli pengegrak belt conveyor a dan bpuli tunggal;c dan d sistem dua puli; e dan f menggunakan bagian penekan Gambar 2.13 Gravity take up Gambar 2.14 Pembeloken belt Gambar 2.15 Tumpukan bulk material diatas belt Gambar 2.16 Sudut Lilit Pada Puli Gambar 2.17 Hopper Gambar 2.18 Sudu Pencurah dan Poros Gambar 3.1 Prototype belt conveyor Gambar 3.2 Screen

13 Gambar 3.3 (a) Screen untuk butiran batubara kasar dengan no. mesh 18-36, Gambar 3.4 Slide Regulator Gambar 3.5 Accumulator. Gambar 3.6 Tachometer Digital Gambar 3.7 Timbangan Gantung Gambar 3.8 Timbangan Digital Gambar 3.9 Stopwatch Gambar 3.10 Mistar Ukur (b) Screen untuk butiran batubara sedang dengan no. mesh 35-60, (c) Screen untuk butiran batubara halus dengan no. mesh , Gambar 3.11 Batubara kasar dengan nomor mesh Gambar 3.12 Batubra medium dengan nomor mesh Gambar 3.13 Batubara halus dengan nomor mesh Gambar 4.1 Gelas Ukur Gambar 4.2 Hubungan kapasitas angkut (Q) belt conveyer dengan kecepatan belt (V)pada berbagai ukuran butir dan kelembaban batubara pada pengujian. Gambar 4.3 Pengaruh kebasahan terhadap kapasitas transfer belt conveyor pada batubara kasar Gambar 4.4 Pengaruh kebasahan terhadap kapasitas transfer belt conveyor pada batubara medium. Gambar 4.5 Pengaruh kebasahan terhadap kapasitas transfer belt conveyor pada batubara halus Gambar 4.6 Hubungan Kapasitas Belt (Q), ukuran butir, kelembaban batubara dan putaran Hopper (n).

14 DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Pengelompokan bulk material menurut ukuran partikelnya. Tabel 2.2 Distribusi bulk material berdasarkan berat. Tabel 2.3 Berat bulk, angle of repose dan faktor gesekan bulk material. Tabel 2.4 Sudut kemiringan maksimum yang diizinkan pada geometri belt conveyor untuk beberapa jenis material. Tabel 2.5 Jumlah lapisan belt yang disarankan. Tabel 2.6 Tebal cover yang disarankan pada belt tekstil berlapis karet untuk beban tumpukan dan beban satuan. Tabel 2.7 Faktor keamanan sesuai dengan jumlah lapisan belt. Tabel 2.8 Hubungan antara diameter roller idler dengan lebar belt. Tabel 2.9 Jarak maksimum idler pada belt conveyor. Tabel 2.10 Harga koefisien gesek μ dan e μα. Tabel 2.11 Kecepatan belt yang direkomendasikan Tabel 2.12 Faktor tahanan untuk rolling hearing Tabel 3.1 Tabel Data Pengujian Tabel 4.1 Hubungan kapasitas angkut (Q) belt conveyer dengan kecepatan belt (V) pada berbagai ukuran butir. Table 4.2 Pengaruh kebasahan terhadap kapasitas transfer belt conveyor pada batubara kasar Table 4.3 Pengaruh kebasahan terhadap kapasitas transfer belt conveyor pada batubara medium Table 4.4 Pengaruh kebasahan terhadap kapasitas transfer belt conveyor pada batubara halus Table 4.5 Hubungan Kapasitas Belt (Q), ukuran butir, kelembaban batubara dan putaran Hopper (n).

15 DAFTAR SIMBOL Simbol Arti Satuan A Luas penampang m 2 a Ukuran butir rata-rata mm α Sudut Lilit o B Lebar Belt mm B Sudut kemiringan geo metri belt konveyor o b Lebar Tumpukan Material mm C Jarak Sumbu Poros mm C 1 Faktor Frekuensi D Diameter Idler mm d Diameter Poros mm δ Tabel Belt e Epsilon, 2,718 F Gaya N f f o Koefesien Gesekan Dinamik Koefesien Gesekan Statik G p Berat Bagian Idler Yang Berotasi kg H Beda Ketinggian m t Tinggi Tumpukan Material mm i j K k k i k p Jumlah Lapisan Belt Jumlah Lapisan Idler Faktor Sudut Lilit Faktor Keamanan Faktor Numerik Faktor Proposional L Panjang Sistem m

16 L 1,2 Umur Bantalan jam I Panjang/ Jarak idler mm n Putaran RPM Q Kapasitas ton/jam P Beban kg ρ Sudut gesekan dinamik o S Gaya Tarik Belt kg T Torsi Kg.mm Θ Kemiringan Idler o σ Tegangan Normal Kg/mm 2 τ Ф Ф dyn ψ Tegangan Geser Angel of repose material Angel of repose dinamik Efisiensi Pembebanan o o V Laju Volume m 3 /jam v Kecepatan Belt m/dt W Tahanan Gerak kg ω Koefisien Tahanan Belt γ Berat Jenis ton/m 3 z 1 Z 2 Jumlah Gigi Pada Sprocket Motor Hopper Jumlah Gigi Pada Sprocket Poros Sudut Curah