RANCANG BANGUN SISTEM PNEUMATIK PADA MESIN PEMROSES BUAH KELAPA TERPADU

Transkripsi

1 UNIVERSITAS GUNADARMA FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI RANCANG BANGUN SISTEM PNEUMATIK PADA MESIN PEMROSES BUAH KELAPA TERPADU Nama Disusun Oleh : : Jiwandana Nugraha Npm : Jurusan : Teknik Mesin Pembimbing : 1. Dr. Ir. Tri Mulyanto, MT 2. Supriyono, ST., MT Ditulis Guna Melengkapi Sebagian Syarat Untuk Mencapai Jenjang Sarjana Strata Satu (S1) Jakarta 2015

2 Latar Belakang Sistem kerja pneumatik mirip dengan sistem hidrolik, dimana beberapa bagian komponen sedikit berbeda, namun seperti aktuator (motor dan silinder), filter, dan solenoid valve memiliki prinsip yang sama dengan sistem hidrolik. Perbedaan mendasar dari kedua sistem tersebut yaitu pada media kerja fluida yang digunakan, sistem hidrolik menggunakan fluida inkompresibel sedangkan pada sistem pneumatik menggunakan fluida kompresibel. Fluida merupakan zat yang dapat mengalir, fluida mencakup zat cair, air dan gas karena kedua zat ini dapat mengalir. Sistem kerja pneumatik dapat diterapkan pada mesin pengolah buah kelapa, yaitu pada operasi pemotongan dan penyerutan buah kelapa. 4/5/2016

3 Tujuan Perancangan 1. Menghasilkan ragum cekam batok kelapa. 2. Merancang bangun sistem pneumatik yang digunakan untuk mencekam batok kelapa. 3. Merancang bangun sistem pneumatik yang digunakan untuk memindahkan batok kelapa.

4 Mekanisme Penggerak Ragum dan Pemindah Proses Mekanisme penggerak ragum menggunakan sistem pneumatik, dimana terdapat 2 buah pneumatik diantaranya pneumatik 500 mm sebagai pemindah proses pembelah ke proses penyerut sedangkan pneumatik 300 mm sebagai pemegang cekam/ragum. Pneumatik 300 mm Tampak Isometric Pneumatik 500 mm 4

5 Pneumatik Pencekam 5

6 Pneumatik Pemindah 6

7 4/5/2016 Flowchart Pneumatik

8 4/5/2016

9 Perhitungan Pneumatik 1. Gaya efektif piston Karena jenis aktuator yang digunakan merupakan aktuator kerja ganda, maka terdapat dua arah gaya. a. Gaya efektif piston langkah maju dapat dihitung menggunakan rumus : F = Gaya piston (N) D = Diameter piston (m) = 32 mm = m P = Tekanan Kerja (Pa) = 10 bar = 10x105 Pa F = xx 10x105 F = 1.024x10-3 x x 10x105 F = N b. Gaya efektif piston langkah mundur dapat dihitung me nggunakan rumus : F = Gaya piston (N) D = Diameter piston (m) = 32 mm = 0,032 m d = Diameter batang piston (m) = 15 mm = 0,015 m P = Tekanan Kerja (Pa) = 10 bar = 10x105 Pa F = ( ) x x 10x105 F = (1.024x x10-4) x x 10x105 F = (9.24x10-4) x F = N

10 2.Gaya akibat beban Dapat dihitung menggunakan rumus : 3.Kerja piston akibat gaya Dapat dihitung menggunakan rumus : Fm Fm m g Fm Fm Fm = m. g = Gaya (N) = Massa (Kg) = 5 Kg = Gravitasi (m/s2) = 9.81 m/s2 = m. g = 5 kg x 9.81 m/s2 = N Wf Fm Wf L Wf Wf Wf = Fm. L = Gaya (N) = N = Kerja piston akibat gaya (Nm) = Panjang langkah / stroke (m) = 0.5 m = Fm. L = N x 0.5 m = Nm

11 4.Daya piston Dapat dihitung menggunakan rumus : Pp = Wf = Kerja piston akibat gaya (Nm) = N Pp = Daya piston (J/s) t Pp = Pp = Wf t = Waktu langkah (s) = 10 sekon Wf t Konsumsi udara total Silinder kerja ganda dengan diameter (D) 63 mm, panjang langkah (h) 300 mm membutuhkan udara sebesar : Q = V1 + V2 V1 = Konsumsi udara saat piston maju (liter) V2 = Konsumsi udara saat piston mundur (liter) Q = Konsumsi udara total (liter) Q = V1 + V2 Q = liter liter Q = liter Pp = J/s

12 GAMBAR PENCEKAM

13 Perhitungan Pengeboran Pencekam 1.Menghitung kecepatan potong menggunakan rumus : v = v = Kecepatan potong (mm/min) d = Diameter gurdi (mm) = 15 mm n = Putaran poros utama (r/min) = 300 rpm v = v =. d. n d. n x15mmx300rpm 1000 v = mm/min 2.Menghitung gerak makan permata potong menggunakan rumus : fz = ; z = 2 fz = Gerak makan permata potong (mm/(r)) vf = Kecepatan makan (mm/min) = mm/min n = Putaran poros utama (r/min) = 300 r/min fz = ; z = 2 fz = v f n. z v f n. z x2 fz = mm/r

14 3.Menghitung kedalaman potong menggunakan rumus : a = d / 2 a = Kedalaman potong (mm) d = Diameter gurdi (mm) a = d / 2 a = 15mm/2 a = 7.5 mm 4.Menghitung waktu pemotongan menggunakan rumus : tc = lt / vf tc = Waktu pemotongan (min) lt = lv + lw + ln (mm) ln = (d/2) / tan kr (mm) ; kr = 600 lw = 3 mm lv = 2 mm ln = (d/2) / tan kr ln = (15mm/2) / tan 60o ln = (7.5 mm) / 1.73 ln = 4.33 mm lt = lv + lw + ln lt = 2 mm + 3 mm mm lt = 9.33 mm tc = lt / vf tc = 9.33 mm / mm/min tc = 0.66 min = 39.6 detik

15 Perhitungan Pengelasan Pencekam 1.Menghitung luas permukaan las dengan rumus segitiga A = ½ x a x t ; ( mm2 ) A = Luas area (mm2) t = Tebal logam las (mm) = 2 mm a = Lebar las (mm) = 2 mm A = ½ x a x t A = ½ x 2 x 2 A = 1 x 2 A = 2 mm2 2.Volume las untuk 1 meter V = A x L A = Luas area (mm) V = Volume las (cm3) L = Panjang las (mm) = 10 mm V = A x L V = 2 mm2 x 10 mm V = 30 mm3 = 0.03 cm3

16 3.Berat logam las untuk 1 meter Berat logam = 7.85 gr/cm3 4.Kawat las yang diperlukan G = Jumlah kawat las (gram) P = Jumlah sambungan las (mm) = 10 x 8 titik = 80 mm GL = Berat logam las persatuan panjang (gr/cm3) = 7.85gr/cm3 DE = Deposition efficiency = 62% G = 7.85gr / cm 3 x8cm 62% G = 1.01 gram

17 Kesimpulan 1. Ragum pencekam tempurung kelapa yang dihasilkan memiliki diameter cekam maksimal ragum 180 mm, dengan tinggi ragum 200 mm, dan lebar ragum 106 mm. 2. Sistem pneumatik yang digunakan untuk mencekam dan terhubung dengan ragum pencekam tempurung kelapa, dengan spesifikasi silinder aktuator dengan stroke 300 mm dan diameter silinder 32 mm. Pressure yang digunakan Mpa 3. Sistem pneumatik yang digunakan untuk memindahkan tempurung kelapa dari proses pemotongan ke proses penyerutan, dengan spesifikasi silinder aktuator dengan stroke 500 mm dan diameter silinder 40 mm. Pressure yang digunakan Mpa 4. Sistem pneumatik pencekam dan pemindah tempurung kelapa menggunakan satu buah kompressor dengan tekanan 10 bar. Kedua sistem pneumatik ini masing-masing menggunakan katup 5/2 untuk mengatur gerak pneumatik.

18 TERIMA KASIH