n p = putaran poros ( rpm ) ( Aaron, Deutschman, 1975.Hal 485 ) 3. METODOLOGI

Transkripsi

1 n p = putaran poros ( rpm ) ( Aaron, Deutschman, 1975.Hal 485 ). METODOLOGI Pada bab ini akan dibahas secara detail mengenai perencanaan dan pembuatan alat,secara keseluruan proses pembuatan dan penyelesaian Tugas Akhir.1. Diagram Alir (Flow Chart) Proses Pembuatan Mesin Penggiling Limbah Ikan Pada tahap ini dilakukan pengamatan langsung terhadap situasi dan kondisi yang terjadi di lapangan, meliputi kapasitas mesin, tempat peletakkan mesin, dan desain mesin yang cocok.. Data Lapangan Data lapangan diperoleh bahwa produksi tepung ikan masih menggunakan alat yang berkapasitas rendah dan limbah ikan juga jarang dimanfaatkan. 4. Perencanaan dan Perhitungan Pada tahap ini bertujuan untuk mendapatkan desain dan mekanisme yang tepat dengan memperhatikan data yan telah diperoleh dari studi literatur dan observasi. Rencana mesin yang akan dirancang adalah mesin penggiling limbah ikan dengan sistem pencacah. 5. Persiapan Alat dan Bahan Persiapan alat ini meliputi beberapa alat antara lain : alat manufaktur (mesin bubut, mesin drilling, dan lain-lain), motor bensin 400 rpm (5,5 HP), elemen mesin (bantalan, poros, pisau, pulley, dan belt), rangka mesin, dan limbah ikan. Gambar.1. Flowchart pembuatan mesin penggiling limbah ikan... Tahapan Proses Pembuatan Mesin Penggiling Limbah Ikan Menjadi Tepung Ikan Dalam pelaksanaan pembuatan Tugas Akhir ini melalui beberapa tahap sebagai berikut : 1. Studi Literatur Pada tahap ini merupakan proses pencarian data dan referensi yang digunakan sebagai acuan pada proses perancangan sekaligus memperkuat ide yang sudah ada.. Observasi 6. Pembuatan dan Perakitan Alat Berdasarkan hasil perhitungan dan perencanaan dapat diketahui jenis bahan dan dimensi dari komponen yang akan diperlukan sebagai acuan dalam pembuatan alat. Dari komponen yang diperoleh maka dilakukan proses perakitan sesuai dengan desain perencanaan. 7. Pengujian Alat Setelah alat selesai dibuat maka dilakukan pengujian dengan cara mengoperasikan alat tersebut. Dalam pengujian nanti akan dicatat dan dianalisa waktu yang diperlukan dalam penggilingan limbah ikan menjadi tepung ikan. 8. Pembuatan Laporan Tahap ini merupakan akhir dari pembuatan mesin penggiling limbah ikan. Laporan ini sebagai pertanggung

2 jawaban atas segala sesuatu yang terjadi dalam kegiatan tugas akhir ini..4. Alat dan Bahan pada Proses Penggilingan Limbah Ikan.. Cara Kerja Mesin Penggiling Limbah Ikan Cara kerja mesin ini sederhana sehingga untuk menggunakan alat ini seseorang tidak perlu mempunyai keahlian khusus. Untuk menjalankan alat ini cukup mengubah tombol on/off yang tersedia pada motor bensin. Putaran dari motor bensin akan memutar pulley pertama pada motor dan akan menggerakkan V-belt serta dapat menggerakkan pulley kedua pada poros. Pulley yang kedua akan menggerakkan poros di mana poros ini akan menggerakkan pisau untuk melakukan penggilingan limbah ikan. Mesin ini menggunakan motor bensin dengan daya 5,5 HP dengan putaran 400 rpm. Motor bensin akan menggerakan mekanisme pulley pada poros pisau, sehingga akan menggiling limbah ikan melalui filter yang berukuran 70 mesh yang terdapat pada sisi bawah tabung. Bahan yang sudah disiapkan berupa limbah ikan yang sudah dikeringkan selama 6 jam dan dipisahkan dari kotoran. Contoh kotoran yang mengganggu proses ini adalah batu, kayu, ulat, dan lain-lain. Setelah limbah ikan sudah dipilih maka dimasukkan ke mesin penggiling. Setelah itu hasil dari penggilingan ini adalah tepung ikan. Gambar.. Ember tepung ikan.4. Kunci Inggris Gambar Gambar.5. Obeng Gambar.6. Limbah ikan sebelum dicacah Gambar.. Mesin penggiling limbah ikan

3 nn = 00 rrrrrr 4.. Analisa Gaya dan Torsi Pencacah Sebelum pembuatan mesin dilakukan percobaan awal mengetahui besarnya gaya potong pada ikan teri. Percobaan dilakukan dengan metode seperti pada gambar berikut: Gambar.7. Tepung ikan hasil cacahan 4. PERANCANGAN DAN PERHITUNGAN Dalam bab ini akan dibahas perhitungan mesin penggiling limbah ikan yang diperlukan oleh mesin agar dapat berjalan dan berfungsi dengan baik. Setelah itu menghitung elemenelemen mesin yang mendukung perencanaan mesin ini seperti : kapasitas mesin, perhitungan daya, gaya potong, poros, pulley, belt, dan bantalan sehingga aman dalam penggunaannya..1. Menghitung Putaran Poros Pisau Dengan mengetahui putaran pada motor maka dapat ditentukan putaran pada poros pisau yang dapat diketahui dengan persamaan berikut : Gambar 4.1. Transmisi belt dan pulley nn 1 = DD pp nn dd pp n 1 = 400 rpm d p = 50 mm D p = 400 mm nn 1 = DD pp nn dd pp nn = dd pp nn DD 1 pp 50 mmmm = 400 rrrrrr 400 mmmm Gambar 4.. Uji potong ikan teri Keterangan: 1. Pisau pemotong. Ikan teri. Timbangan Metode percobaan : Dalam percobaan ini limbah ikan diambil dengan struktur yang paling besar dan kuat, yaitu ikan teri. Ikan teri diletakkan di atas timbangan, pemotongan dilakukan dengan cara meletakkan pisau di atas ikan kemudian pisau tersebut di beri tekanan dari atas hingga ikan teri putus/terpotong. Angka terbesar dalam jarum timbangan merupakan besarnya gaya potong pada ikan teri. Tabel 4.1. Tabel Uji Potong Ikan Teri Bahan Uji Luas Bahan Gaya Potong (Kgf) (cm ) Ikan teri 4, 0,7 Ikan teri 4,8 1,0 Ikan teri 4,4 0,9 Ikan teri 5,0 1, Ikan teri 4,5 0,7 Rata- Rata 0,9 Dari data di atas, diambil gaya potong yang paling besar, sehingga terhitung : Di mana : Panjang pisau = 11,5 cm Maka : WW = mm. gg WW = 0,9 kkkk. 9,81 mm/ss WW = 8,8 NN

4 Sehingga gaya geser (F r ) pada pisau adalah : + MM PPPPPPPPPP = 0 WW. 11,5 cccc FF kk. 11,5 cccc = 0 8,8.11,5 cccc FF kk. 5,75 cccc = 0 101,55 FF kk. 5,75 = 0 101,55 5,75 = FF kk FF kk = 17,66 NN Pisau yang digunakan untuk memotong ikan dalam perencanaan mesin sebanyak 60 pisau untuk dua kali potong, sehingga dapat dihitung besarnya gaya potong untuk 60 pisau menggunakan rumus : Fppppppppppp = FF kk. zz Fppppppppppp = 17,66 NN.60 Fppppppppppp = 1059,60 NN Fppppppppppp 1059,60 NN = 9,81 mm/ss = 108,01 kkkk Fppppppppppp 4.. Analisa Daya Daya yang dibutuhkan mesin penggiling limbah ikan dapat dikelompokan menjadi dua, yaitu : Daya pemotongan limbah ikan Daya momen inersia Daya Pemotongan Limbah Ikan Menentukan Kecepatan Pisau Menentukan kecepatan keliling pisau dapat dihitung dengan cara sebagai berikut : Gambar 4.. Skema poros pisau Panjang pisau (L p ) = 11,5cm, Diameter poros pisau (d pp ) = cm vv pp = ππ. (LL pp + dd pppp ). nn d pp L p L p +d pp ππ. (11,5 + )cccc. 00 rrrrrr vv pp = vv pp =,8 mm/ss Daya Pemotongan Setelah didapatkan gaya potong dan kecepatan keliling pisau, daya pemotongan dapat dihitung dengan cara sebagai berikut : Fp = 1059,60 NN vv pp =,8 mm/ss PP pppppp = Fp. vv pp PP pppppp = 1059,60 NN.,8mm/ss PP pppppp = 415,89 wwwwwwww 4... Daya Momen Inersia Momen Inersia Pisau Menentukan momen inersia pada pisau dihitung dengan cara sebagai berikut : Massa pisau (mm pppp ) = 1, kkkk Panjang pisau (L p ) = 11,5cm = 0,115 m Sehingga, II pppp = 1 mm pppp. LL II pppp = 1 1,kkkk. (0,115 mm) II pppp = 0,00571 kkkk. mm 4... Momen Inersia Poros Menentukan momen inersia pada poros dihitung dengan cara sebagai berikut : Massa poros (mm pppp ) = kkkk Diameter poros (D pppp ) = cccc Radius poros (r pppp ) = cccc = 1,5 cm Sehingga, II pppp = 1 mm pppp. rr pppp II pppp = 1 kkkk. (1,5 cccc) II pppp =,5 kkkk. ccmm II pppp = 0,005 kkkk. mm

5 4... Kecepatan Sudut Setelah memperoleh momen inersia pada poros dan pisau maka kecepatan sudut yang dihasilkan dapat ditentukan sebagai berikut : n = 00 rpm Sehingga ωω = ππ. nn 0 ππ.00 ωω = 0 ωω = 1,4 rad/s Percepatan Sudut Setelah memperoleh kecepatan sudut maka percepatan sudut yang dihasilkan dapat ditentukan sebagai berikut : αα = ωω 1 ωω tt Di mana : ωω = dddd dddd = ππ tt tt = ππ Jadi : ωω = αα = ωω 1 ωω tt αα = dddd. ππ 1,4 rrrrrr /ss dddd 1,4 rrrrrr/ss αα = 0,0 ssssssssssss αα = 157,10 rrrrrr/ss αα = dddd dddd = 0,0 ssssssssssss Torsi Inersia Setelah memperoleh percepatan sudut maka torsi masing-masing momen dapat ditentukan sebagai berikut : Torsi Pisau ; TT pppp = II pppp. αα gg TT pppp = 0,00571 kkkk. mm. 157,10 rrrrrr/ss 9,81 mm/ss TT pppp = 0, kkkkkk TT pppp = 91,778 kkkkkkkk Torsi Poros ; TT pppp = II pppp. αα gg TT pppp = 0,005 kkkk. mm. 157,10 rrrrrr/ss 9,81 mm/ss TT pppp = 0,060 kkkkkk TT pppp = 6,0 kkkkkkkk Daya Inersia Poros dan Pisau Setelah diketahui torsi pada pisau dan poros maka daya inersia dapat ditentukan dengan cara sebagai berikut : Daya Inersia Pisau ; PP IIIIII = TT pppp. nn 9, ,778 kkkkkkkk. 00 rrrrrr PP IIIIII = 9, PP IIIIII = 0,08 KKKK Daya inersia Poros, PP IIIIII = TT pppp. nn 9, ,0 kkkkkkkk. 00 rrrrrr PP IIIIII = 9, PP IIIIII = 0,011 KKKK 4... Daya Total yang Diperlukan Daya inersia total yang dibutuhkan adalah : PP IIII = PP IIIIII + PP IIIIII + PP pppppp PP IIII = 0,08 KKKK + 0,011 KKKK +,415 KKKK PP IIII =,454 KKKK ( 1 Hp = 0,746 Kw ) Jadi motor bensin yang digunakan mempunyai daya (P ) = 4,10 Kw/5,5 Hp dengan putaran motor 400 rpm 4.4. Perencanaan Belt dan Pulley Daya Perencanaan P f.p Diketahui: f c = 1,0-1,5 Pd = fc.p = 1, 4,10Kw = 5,9Kw d = Pemilihan Type Belt Sebelum menghitung perencanaan belt yang menggunakan 1 belt maka ditentukan dahulu type belt yang dianjurkan. Pemilihan type ini belt dapat diketahui dari daya perencanaan dan c

6 banyaknya putaran yang terjadi pada pulley terkecil. Diketahui bahwa : Pd = 5,9 Kw n = 400 rpm vv bb = 6,8 mm/ss Gaya Keliling Belt Gaya keliling belt dapat dicari dengan menggunakan rumus sebagai berikut : F = ß. F rated Di mana : β = 1,5- ( didapatkan pada hal 199, terlampir ) FF rrrrrrrrrr = 10 xx PP 10 xx 4,10 KKKK = = vv 6,8 mm/ss 66,64 KKKK F = ß. F rated F = 1,5. 66,64 KKKK F = 99,96 KKKK ( Dobrovolsky; Hal 199 dan Hal 5 ) Gambar 4.4. Diagram Pemilihan Belt Berdasarkan diagram di atas maka diperoleh : Type belt yang dianjurkan adalah Type A Lebar (b) = 8 mm Tinggi (h) = 10,5mm Luas (A) = 0,81 cm Kecepatan Keliling Pulley Tegangan Belt Tegangan belt dapat diketahui dengan rumus : σ dd =. φφ. σσ 0 Untuk V-belt : σσ 0 = 1 kg/cccc (Diktat Elemen Mesin II hal 60) Untuk V-belt : φ 0 = 0,9 (Diktat Elemen Mesin II hal 50) σ dd =. φφ. σσ 0 σ dd =. 0,9. 1 kkkk/cccc σ dd = 1,6 kkkk/cccc Jarak Sumbu Poros Pulley dengan Pulley Perencanaan D p < C < (D p + d p ) d p = 50 mm = 400 mm D p Gambar 4.5. Transmisi pulley dan belt n 1 = 400 rpm = 50 mm d p vv bb = ππ. dd pp. nn ππ. 50 mmmm. 400 rrrrrr vv bb = D p < C < (D p + d p ) 400 mm < C < (50 mm mm) 400 mm < C < 150 mm Maka dipilih C = 510 mm Panjang Belt Untuk menghitung panjang perencanaan belt yang akan dipakai digunakan rumus : L =. C + ππ (D (Dp dp) p + d p ) + 4.CC L =. 510 mm + ππ (50 mmmm mmmm) +

7 400 mmmm 50 mmmm mmmm L = 100 mm + 706,86 mm + 60,05 mm L = 1786,91 mm Jarak Sumbu Poros Untuk menghitung jarak sumbu poros yang akan dipakai maka digunakan rumus : B =.L,14 (D p + d p ) C = B + BB 8(Dp dp) 8 Di mana B =.L,14 (D p + d p ) B =.1786,91 mm,14 (400 mm + 50 mm) B = 57,8 mm 141 mm B = 160,8 mm Sehingga didapatkan jarak antara poros pada pulley yang akan dipakai : C = B + BB 8(Dp dp) 8 C = 160,8 mm + (160,8 mm ) 8 (400 mm 50 mm ) 8 C = 160,8 mm + 40,09 mm C = 400,91 mm Sudut Kontak pada Pulley Besarnya sudut kontak antara pulley dan belt dapat dihitung dengan menggunakan rumus : \ θθ Gambar 4.6. Sudut kontak d p = 50 mm D p = 400 mm C = 400,91 mm Maka, θθ = (DD pp dd pp ) CC 57 (400 mmmm 50 mmmm ) θθ = ,91 θθ = 171,69 0 =,994 rad Gaya Efektif Belt : µ = 0, ( didapatkan pada hal 171 ) θθ =,994 rad FF ee = FF 1 FF FF 1 FF = ee μμ θθ FF 1 FF = ee 0,.,994 FF 1 =,455. FF TT 4 = 9, PP nn 1 TT 4 = 9, ,10 KKKK. 400 rrrrrr TT 4 = 1665 kkkk. mmmm FF ee = TT 4 rr pp = 1665 kkkk.mmmm 5 mmmm = 66,6 kg FF ee = FF 1 FF 66,6 kkkk =,455. FF FF 66,6 kkkk = 1,455. FF FF = 66,6 kkkk 1,455 FF = 45,77 kkkk FF 1 =,455 xx 45,77 kkkk FF 1 = 11,7 kkkk (Sularso, Kiyokatsu Suga; 1991.Hal 171) Tegangan Maksimum Pada Belt Tegangan maksimum pada belt dapat diketahui menggunakan rumus : FF γγ. vv σσ mmmmmm = σσ oo + +. AA 10. gg + EEEE h DD mmmmmm h = 1,5 mm (Rubber canvas didapatkan pada tabel ) γ = 1,4 kg/m (Solid-woven cotton didapatkan pada tabel ) E b = 600 kg/cm ( Solid-woven cotton didapatkan pd tabel ) σ 0 = 1 kg/cm F = 99,96 kg A = 0,81 cm v = 6,8 m/s g = 9,81 m/s D min = 50 mm σσ mmmmmm = σσ oo + FF γγ. vv +. AA 10. gg + EEEE h DD mmmmmm

8 σσ mmmmmm = 1 kg cm + 99,96 kg.0,81 cm 1,4 kg m. (6,8 mm ss) ,81 mm ss 1,5 mmmm kkkk/ ccmm 50 mmmm σσ mmmmmm = 1 kg cm + 61,70 kg cm + 0,568 kg m + 16, kg cm σσ mmmmmm = 1 kg cm + 61,70 kg cm + 0, kg cm + 16, kg cm σσ mmmmmm = 89,90 kg cm Jumlah Putaran Belt Untuk mengetahui jumlah putaran belt per detik digunakan rumus sebagai berikut : v = 6,8 m/s L u = VV LL 6,8 mm/ss u = 1,78691 mm u =,5 s -1 u = VV LL = 1786,91 mm = 1,78691 m Umur Belt Umur belt dapat diketahui menggunakan rumus : H = NN bbbbbbbb σσ ffffff mm 600.uu.zz σσ mmmmmm N base = 10 7 cycle u =,5 s -1 Z = 1 σ fat = 90 kg/cm untuk V-Belt σ max = 89,90 kg/cm m = 8 H = NN bbbbbbbb σσ ffffff mm 600.uu.zz σσ mmmmmm ,5 ss 1.1 H = H = 796,19 jam 90 kkkk/ccmm 89,9 kkkk/ccmm Dimensi Pulley Untuk V-belt type A diperoleh data-data (lampiran sebagai berikut e = 1,5 mm c =,5 mm t = 16 mm s = 10 mm v = 4 o 40 o A. Diameter pulley penggerak (D m ) : a) Mencari diameter luar pulley DD oooooo = DD mm +. cc DD oooooo = 50 mmmm +.,5 mmmm DD oooooo = 57 mmmm b) Mencari diameter dalam pulley DD iiii = DD oooooo. ee DD iiii = 57 mmmm.1,5 mmmm DD iiii = mmmm c) Mencari lebar pulley BB = (zz 1)tt +. ss BB = (1 1) +.10 mmmm BB = 0 mmmm Nilai ( c, e dan s ), didapatkan pada buku ( Dobrovolsky; Tabel, Hal 6 ). B. Pulley yang digerakkan (D p ) : a) Diameter pulley luar yang digerakkan DD oooooo = DD pp +. cc DD oooooo = 400 mmmm +.,5 mmmm DD oooooo = 407 mmmm b) Mencari diameter dalam pulley DD iiii = DD pp. ee DD iiii = 407 mmmm.1,5 mmmm DD iiii = 8 mmmm Gaya Berat Pulley yang Digerakkan Untuk mengetahui besarnya gaya berat pulley yang diggerakkan dapat dihitung dengan menggunakan rumus sebagai berikut : W = ρ. V. g V = ππ (DD 4 oooooo - D in ) B ρρ = 7,7. 10 kg/m g = 9,81 m/s D out = 407 mm = 0,407 m

9 D in = 8 mm = 0,8 m B = 0 mm = 0,00 m V = ππ 4 (DD oooooo - D in ). B V = ππ 4 (0,407 m 0,8 m). 0,00 m V = 9, m W = ρ. V. g W = 7,7. 10 kg/m. 9, m. 9,81 m/s W = 0,70 N 4.5. Perencanaan Poros Perhitungan Diameter Poros Data yang diketahui : Daya motor bensin (N ) = 5,5 Hp = 4,10 Kw (1 HP = 0,746 Kw) Putaran poros (n ) = 00 rpm Panjang poros = 840 mm Gaya Pulley terhadap Poros Besarnya gaya pulley yang terjadi pada poros dapat dihitung dengan menggunakan rumus sebagai berikut : FF rr = FF φφ. sin αα F = 99,66 kg φφ = 0,7 θθ = 171,69 0 F 1 F e F W p 1 mm A v A h Gambar 4.7. Diagram beban poros Di mana : F 1 = Gaya yang menarik belt F = Gaya yang kendur W p = Gaya pemotongan A v = Gaya yang terjadi pada titik A dengan arah vertikal B v = Gaya yang terjadi pada titik B dengan arah vertikal A h = Gaya yang terjadi pada titik A dengan arah horizontal B h = Gaya yang terjadi pada titik B dengan arah horizontal Gaya pada Poros Fp = FF 1 + FF 5 mm 5 mm W Pemotong F Pemotong 650 mm B v B FF rr = FF. sin αα φφ 99,66 kkkk FF rr =. sin 171,69oo 0,7 FF rr = 141,99 kg Gaya Maksimum pada Pulley Untuk menentukan gaya maksimum pada pulley menggunakan rumus : FF mmmmmm = σσ mmmmmm. A σ max = 89,90 kg/cm A = 0,81 cm Di mana : FF 1 = 11,7 kkkk FF = 45,77 kkkk Fp = FF 1 + FF = 11,7 kg + 45,77 kg Fp = 158,14 kg Menghitung Beban Poros Arah Horizontal dan Vertikal Gaya dan Momen pada Arah Horizontal 1 mm 650 mm FF mmmmmm = σσ mmmmmm. A FF mmmmmm = 89,9 kkkk/ccmm. 0,81 cm FF mmmmmm = 7,819 kg Diagram Beban Poros Free Body Diagram A h Gambar 4.8. Gaya dan Momen pada Arah Horizontal B

10 (+) FF xx = mm. aa xx FF xx = mm. 0 FF xx = 0 Fp + AA h + BB h = 0 158,14 kkkk + AA h + BB h = 0 158,14 kkkk = AA h BB h...(1) Gaya geser di titik A : (+) FF xx = mm. aa xx FF xx = mm. 0 FF xx = 0 Fp FFFF 1 = 0 FFFF 1 = Fp FFFF 1 = 158,14 kkkk (+) MM bb = II. αα MM bb = II. 0 MM bb = 0 Fp (1 mmmm) AA h (650 mmmm) = 0 158,14 kkkk (1 mmmm) AA h (650 mmmm) = 0 199,08 kkkk. mmmm AA h (650 mmmm) = 0 AA h (650 mmmm) = 199,08 kkkk. mmmm AA h = 9,68 kkkk....() Persamaan () disubtitusikan ke persamaan (1) 158,14 kkkk = AA h BB h BB h = 158,14 kkkk AA h BB h = 158,14 kkkk 9,68 kkkk BB h = 18,46 kkkk I X 1 X II Potongan II-II, 0 mm X 650 mm 1 mm X A h Momen bending di titik B : (+) MM = 0 MM = II. 0 MM = 0 MM + Fp (1 mmmm + XX ) AA h (XX ) = 0 MM = Fp (1 mmmm + XX ) + AA h (XX ) Misal X = 650 mm M = M B = Fp (1 mmmm + XX ) + AA h (XX ) = 158,14 kkkk. (1 mmmm mmmm) + 9,68 kkkk (650 mmmm) M B = 1079,08 kkkk. mmmm Fτ M A h Gambar 4.9. Potongan bidang horizontal Potongan I-I, 0 mm X 1 1 mm X 1 M 1 Gaya geser di titik B : B (+) h FF xx = mm. aa xx FF xx = mm. 0 FF xx = 0 Fp FFFF + AA h = 0 FFFF = Fp + AA h FFFF = 158,14 kkkk + 9,68 kkkk FFFF = 18,46 kkkk Fτ Gaya dan Momen Pada Arah Vertikal Momen bending di titik A : otong (+) MM 1 = II. αα MM 1 = II. 0 MM 1 = 0 MM 1 + Fp (XX 1 ) = 0 MM 1 = 158,14 kkkk (XX 1 ) Misal X 1 = 1 mm M 1 = M A = 158,14 kkkk (XX 1 ) = 158,14 kkkk. 1 mmmm M A = 199,08 kkkk. mmmm W pu 1 mm A v 5 mm 5 mm W pi W po

11 Gambar Gaya dan momen pada arah vertikal Diketahui massa pulley WW pppp = 0,8 kkkk massa poros WW pp = 5,4 kkkk massa pisau WW pppp = 1, kkkk Fppppppppppp = 108,01 kkkk (+) FF yy = mm. aa yy FF yy = mm. 0 FF yy = 0 Fp WW pppp + AA vv Fppppppppppp WW pppp WW pppp + BB vv = 0 158,14 kkkk 1,6 kkkk + AA vv 108,01 kkkk 5,4 kkkk 1, kkkk + BB vv = 0 74,45 kkkk = AA vv + BB vv...(1) (+) MM bb = II. αα MM bb = II. 0 MM bb = 0 Fp (1 mmmm) + WW pppp (1 mmmm) AA vv (5 mmmm) + Fppppppppppp (5 mmmm) + WW pppp (5 mmmm) + WW pppp (5 mmmm) = 0 158,14 kkkk (1 mmmm) + 0,8 kkkk (1 mmmm) AA vv (5 mmmm) + 108,01 kkkk(5 mmmm) + 5,4 kkkk (5 mmmm) +1, kkkk(5 mmmm) = 0 199,08 kkkk. mmmm + 97,6 kkkk. mmmm AA vv (5 mmmm) + 510,5 kkkk. mmmm kkkk. mmmm + 4,5 kkkk. mmmm = ,4 kkkk. mmmm AA vv (5 mmmm) = 0 AA vv (5 mmmm) = 56671,4 kkkk. mmmm AA vv = 174,7 kkkk......() Persamaan () disubtitusikan ke persamaan (1) 74,45 kkkk = AA vv + BB vv BB vv = 74,45 kkkk AA vv BB vv = 74,45 kkkk 174,7 kkkk BB vv = 100,8 kkkk W pu Gambar Potongan bidang vertikal Potongan I-I, 0 mm X 1 1 mm W pu X 1 Momen bending di titik A : (+) MM 1 = II. αα MM 1 = II. 0 MM 1 = 0 MM 1 + Fp (XX 1 ) + WW pppp (XX 1 ) = 0 MM 1 = 158,14 kkkk (XX 1 ) + 0,8 kkkk (XX 1 ) Misal X 1 = 1 mm M 1 = M A = 158,14 kkkk (1 mmmm) + 0,8 kkkk (1 mmmm) M A = 19468,76 kkkk. mmmm Gaya geser di titik A : I I A v Fτ 1 (+) FF yy = mm. aa yy FF yy = mm. 0 FF yy = 0 Fp FFFF 1 WW pppp = 0 FFFF 1 = Fp WW pppp FFFF 1 = 158,14 kkkk 0,8 kkkk FFFF 1 = 158,94 kkkk Potongan II-II, 0 mm X 447 mm II otong M 1 W pi W p III X 1 mm M W pu A v

12 Momen bending di titik W : (+) MM = II. αα MM = II. 0 MM = 0 MM AA vv (XX ) + Fp (1 mmmm + XX ) +WW pppp (1 mmmm + XX ) = 0 MM 174,7 kg (XX ) + 158,14 kkkk (1 mmmm + XX ) + 0,8 kkkk(1 mmmm + XX ) = 0 MM = 174,7 kg (XX ) 158,94 kkkk (1 mmmm + XX ) Misal X = 5 mm M = M w = 174,7 kg (5 mm) 158,94 kkkk (1 mmmm + 5 mm) M w = 1475,9 kkkk. mmmm Gaya geser di titik W : (+) FF yy = mm. aa yy FF yy = mm. 0 FF yy = 0 Fp FFFF WW pppp + AA vv = 0 FFFF = Fp WW pppp + AA vv FFFF = 158,14 kkkk 0,8 kkkk + 174,7 kkkk FFFF = 15,4 kkkk Potongan III-III, 0 mm X 77 mm W pu 1 mm A v 5 mm Momen bending di titik B : otong W pi W p X (+) MM = II. αα MM = II. 0 MM = 0 MM + Fppppppppppp (XX ) + WW pppp (XX ) + WW pp (XX ) AA vv (5 mmmm + XX ) + Fp (1 mmmm + 5 mmmm + XX ) + WW pppp (1 mmmm + 5 mmmm + XX ) = 0 MM + 108,01 kkkk (XX ) + 1, kkkk (XX ) + 5,4 kkkk (XX ) 174,7 kg(5 mmmm + XX ) +158,14 kkkk (1 mmmm + 5 mmmm + XX ) +0,8 kkkk(1 mmmm + 5 mmmm + XX ) = 0 MM + 114,71 kkkk (XX ) 174,7 kg(5 mmmm + XX ) +158,94 kkkk (447 mmmm + XX ) = 0 MM = 114,71 kkkk (XX ) + 174,7 kg(5 mmmm + XX ) 158,94 kkkk (447 mmmm + XX ) = 0 Misal X = 5 mm M = M b = 114,71 kkkk (5 mmmm) + 174,7 kg(5 mmmm + 5 mmmm) 158,94 kkkk (447 mmmm + 5 mmmm) = 0 M b = 780,75 kkkk. mmmm ,5 kkkk. mmmm 1701,68 kkkk. mmmm M b = 46641,18 kkkk. mmmm Gaya geser di titik B : (+) FF yy = mm. aa yy FF yy = mm. 0 FF yy = 0 Fp FFFF WW pppp + AA vv Fppppppppppp WW pppp WW pp = 0 FFFF = Fp WW pppp + AA vv Fppppppppppp WW pppp WW pp FFFF = 158,14 kkkk 0,8 kkkk + 174,7 kkkk 108,01 kkkk 1, kkkk 5,4 kkkk FFFF = 99, kkkk Momen Resultan M M r = + Fτ Diketahui: ( M h ) ( M v ) M h = 1079,08 kkkk. mmmm (Momen yang terjadi pada bidang horizontal)

13 M v = 46641,18 kkkk. mmmm (Momen yang terjadi pada bidang vertikal) M = + M M r r r ( M h ) ( M v = ( 1079,08kgmm) = 11878,75kgmm Torsi Poros : 5 N d T = 9,74 10 n 5 5,9kw = 9, rpm = 1717,40kg. mm Diameter Poros : ) ( M + ) n d = r T πs yp Diketahui: 1/ 1 + ( 46641,18kgmm) M r = 01,96 kgmm T = 4164,675 kgmm n =,5 (faktor keamanan untuk beban kejut) Syp = 48 kg/mm (bahan AISI 100, lambang S0C dan baja karbon kontruksi mesin) 1 [( 6069,89mm ] ) d = d = 9, 8mm Maka diameter poros (D p ) sesungguhnya = 0 mm 4.6. Bantalan (Bearing) Dari hasil analisa dan perhitunan maka diperoleh data sebagai berikut : 1. Diameter poros (D p ) = 0 mm. Gaya bantalan di titik A : F Ah = 9,68 kg F Av = 174,7 kg. Gaya bantalan di titik B : F Bh = 18,46 kg F Bv = 100,8 kg Gaya Radial Pada Bantalan FF rr = (FF h ) + (FF vv ) Pada bantalan A FF rrrr = (FF AAh ) + (FF AAAA ) FF rrrr = (9,68 kg ) + (174,7 kg ) FF rrrr = 185,799 kkgg FF rrrr = 176,88 kkkk Pada bantalan B FF rrrr = (FF BBh ) + (FF BBBB ) FF rrrr = (18,46 kg ) + (100,8 kg ) FF rrrr = 6578,116 kkgg FF rrrr = 16,0 kkkk ( M + ) 1 1/ n d = r T πs yp e = 0, 1.,5 sehingga, 1/ d = ((11878,75 ) + (1717,40. ) ).48 / kgmm kg mm Fa π kg mm e V F 80 d = ( , 41kgmm) 150,80kg / mm d = 1 [( 0,51mm / kg)( ,41kgmm) ] Beban Equivalent Pada Bantalan : Dari data yang diketahui dari lampiran 14 maka diperoleh Co sebesar,70 Fa/V.Fr = 1,6 r maka, X = 0,56 dan Y = 1,99 (lampiran 15) diketahui dari lampiran 1, Nilai Fs =,5 (heavy shock load) 7 V1 = 1 (ring dalam yang berputar) V = 1, (ring luar yang berputar) Pada bantalan A P A = X. V 1. F R + Y F a

14 = F s (X. V 1. F ra ) + Y F a =,5 ( ,88 kg) + 1, ,7 kg P A = 789,0 kg Pada bantalan B P B = X. V 1. F R + Y F a = F s (X. V 1. F rb ) + Y F a =,5 ( ,0 kg) + 1, ,8 kg P B = 607, kg Menghitung Umur Bantalan : 10 6 LL 10 =. CC bb 60. nn pp PP n p = n = 00 rpm C = 50 lb (pada tabel 9.1, terlampir) = (50 x 0,4559) kg C = 1519,5 kg P A = 789,0 kg P B = 607, kg b = (untuk bantalan bola) Gambar Desain Mesin Penggiling Limbah Ikan Mesin Penggiling Limbah Ikan Gambar 4.1. Mesin Penggiling Limbah Ikan Pisau Pencacah Pada bantalan A 10 6 kkkk LL 10 =. 1519, rrrrrr 789,0 kkkk LL 10 = 55,56 jjjjjj. (1,95) LL 10 = 96,58 jjjjjj Pada bantalan B 10 6 kkkk LL 10 =. 1519, rrrrrr 607, kkkk LL 10 = 55,56 jjjjjj. (,50) LL 10 = 870,0 jjjjjj Gambar 4.1. Pisau pencacah Corong ((Hopper) 4.7. Gambar Mesin Penggiling Limbah Ikan Desain Mesin Penggiling Limbah Ikan Gambar Corong

15 Saluran Keluar Rata - Rata,58 ( menit 5 detik),55 ( menit detik),5 ( menit detik) Rata rata waktu penggilingan : Gambar Saluran Keluar V-belt dan Motor Bensin Gambar V-belt dan Motor Bensin (,47 +,51 +,58 +,55) mmmmmmmmmm = 4 =,5 mmmmmmmmmm Kapasitas penggilingan : MMMMMMMMMM llllllllllh iiiiiiii = RRRRRRRR rrrrrrrr wwwwwwwwww pppppppppppppppppppppppp 5 kkkk = = 1,98 kkkk/mmmmmmmmmm,5 mmmmmmmmmm = 1,98 kkkk mmmmmmmmmm xx 60 mmmmmmmmmm 1 jjjjjj = 118,8 kkkk/jjjjjj 4.9. Perbandingan Mesin 4.8. Hasil Percobaan Mesin Penggiling Limbah Ikan Dari percobaan penggilingan limbah ikan dengan massa limbah ikan 5 kg maka diperoleh hasil sebagai berikut : Tabel 4.. Tabel Hasil Percobaan Mesin Penggiling Limbah Ikan Massa NO Waktu Limbah Ikan (menit) (Kg),47 ( menit detik),51 ( menit 1 5 detik) Gambar Mesin penggiling Gambar Mesin yang limbah ikan yang ada di pasaran penggiling limbah ikan yang telah jadi.

16 Tabel 4.. Tabel Perbandingan Mesin Penggiling Limbah Ikan 5. PENUTUP 5.1. Kesimpulan Dari perencanaan dan perhitungan pada Mesin Penggiling Limbah Ikan Menjadi Tepung Ikan, maka diperoleh kesimpulan sebagai berikut : 1. Daya motor bensin yang digunakan adalah 5,5 Hp dengan putaran 400 rpm.. Belt yang digunakan adalah Jenis V-Belt type A dengan panjang belt 1786,91 mm, jumlah belt 1 buah dan umur belt 796,19 jam.. Poros yang digunakan adalah bahan AISI 100 (baja karbon kontruksi mesin) dengan diameter 0 mm. 4. Berdasarkan hasil pengujian kapasitas mesin penggiling limbah ikan adalah 118,8 kg/jam. 5.. Saran 1. Menambah jarak antara alas tabung dengan jarak pisau.. Pada tiap kaki rangka mesin dapat diberikan roda untuk mengurangi besarnya getaran yang ditimbulkan oleh proses penggilingan dan mempermudah proses perpindahan mesin dari satu tempat ke tempat lainnya.