DEPARTEMEN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2008

Transkripsi

1 TUGAS SARJANA MESIN PEMINDAH BAHAN PERENCANAAN DENGAN PENDEKATAN METODE DESAIN KONVEYOR SABUK YANG DIGUNAKAN PADA INDUSTRI KELAPA SAWIT KAPASITAS : 45 Ton/Jam OLEH : RIZKI PERDANA DEPARTEMEN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2008

2 UNIVERSITAS SUMATERA UTARA FAKULTAS TEKNIK DEPARTEMEN TEKNIK MESIN MEDAN 2008 TUGAS SARJANA MESIN PEMINDAH BAHAN PERENCANAAN DENGAN PENDEKATAN METODE DESIGN KONVEYOR SABUK YANG DIGUNAKAN PADA INDUSTRI KELAPA SAWIT KAPASITAS : 45 Ton/Jam OLEH : RIZKI PERDANA NIM : Disetujui Oleh : Dosen Pembimbing Dr.Ing.Ir.Ikhwansyah isranuri NIP

3 i DEPARTEMEN TEKNIK MESIN AGENDA : 828/TS/2008 FAKULTAS TEKNIK USU DITERIMA : 16 /05 / 2008 MEDAN PARAF : TUGAS SARJANA NAMA : NIM : MATA PELAJARAN : SPESIFIKASI : RIZKI PERDANA MESIN PEMINDAH BAHAN Rencanakanlah dengan pendekatan metode design sebuah konveyor sabuk pada pabrik kelapa sawit dengan kapasitas 45 ton/jam. Lakukanlah survey dengan cermat ke pabrik kelapa sawit yang dianggap dapat menjadi tempat survey DIBERIKAN TANGGAL : 16 / Mei /2008 SELESAI TANGGAL : 20 / November/2008 KETUA DEPARTEMEN TEKNIK MESIN, MEDAN,20 NOVEMBER 2008 DOSEN PEMBIMBING, DR-ING.IR.IKHWANSYAH ISRANURI DR-ING.IR.IKHWANSYAH ISRANURI NIP NIP

4 ii KARTU BIMBINGAN TUGAS SARJANA MAHASISWA N0 : / TS / 200 Sub. Program Studi : Teknik Produksi Bidang Tugas : Mesin Pemindah Bahan Judul Tugas : Perencanaan Dengan Pendekatan Metode Design Konveyor Sabuk Yang Digunakan Pada Industri Kelapa Sawit Dengan Kapasitas 45 Ton/Jam. Diberikan Tanggal : 16 Mei 2008 Selesai Tanggal : 20 November 2008 Dosen Pembimbing : DR-Ing.Ir.Ikhwansyah Nama Mahasiswa : Rizki Perdana Isranuri NIM : NO Tanggal KEGIATAN ASISTENSI BIMBINGAN Tanda Tangan Dosen Pembimbing Survei Lapangan Ambil Spesifikasi Tugas Diskusi Outline Tugas Lanjutkan Asistensi Bab I dan Bab II Asistensi bab III Asistensi Bab IV Asistensi Bab V Perbaiki Bab V Gambar Teknik Ketik dan Penjilidan Acc Diseminarkan CATATAN : Diketahui 1. Kartu ini harus diperlihatkan kepada Dosen Pembimbing Ketua Departemen Teknik Mesin Setiap asistensi. FT. U.S.U 2. Kartu ini dijaga bersih dan rapi. 3. Kartu ini harus dikembalikan ke Departemen, bila Kegiatan asistensi telah selesai. (Dr-Ing.Ir.Ikwansyah Isranuri) NIP

5 iii ABSTRAK Penelitian ini bertujuan untuk merencanakan dengan pendekatan metode design sebuah konveyor sabuk pada pabrik kelapa sawit dengan kapasitas 45 ton/jam. Perencanaan ini bertujuan untuk merencanakan konveyor sabuk yang sesuai dengan kebutuhan yaitu untuk pemindahan Inti Kelapa Sawit (wet kernel) dari kernel recovery ke silo. Bentuk material berupa biji yang hampir seragam dan berbentuk bulat dengan diameter berkisar antara 8 14 mm. Dengan berat inti kelapa sawit (wet kernel) 60 gram/100 biji atau ± 0,6 gram/biji. Dalam pengoperasian konveyor sabuk ini akan digunakan untuk memindahkan 1,5 ton inti per jam dengan panjang lintasan 6,5 meter.

6 iv KATA PENGANTAR Alhamdulillah, puji dan syukur penulis ucapkan kepada Allah SWT, yang telah melimpahkan rahmat dan hidayah-nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Sarjana ini. Tugas Sarjana ini merupakan salah satu syarat yang harus dipenuhi mahasiswa untuk menyelesaikan pendidikannya di Departemen Teknik Mesin, Fakultas Teknik. Penulis memilih tugas sarjana ini dalam bidang Mesin Pemindah Bahan dengan judul spesifikasi tugas : Perencanaan Dengan Pendekatan Metode Desian Konveyor Sabuk Yang Digunakan Pada Industri Kelapa Sawit Kapasitas: 45 Ton/Jam. Tugas sarjana ini disusun berdasarkan survey lapangan serta melakukan pembahasan dan studi literature. Pada kesempatan ini ingin menyampaikan terima kasih yang sebesarbesarnya kepada : 1. Kedua orang tua tercinta, Ayahanda H Nurdin SE dan Ibunda tercinta Hj Zahraini yang telah memberikan kasih sayang, perhatian dan dukungan moril maupun materil yang tak ternilai besarnya. 2. Bapak Dr. Ing. Ir. Ikhwansyah Isranuri selaku ketua Departemen Teknik Mesin FT. USU sekaligus sebagai dosen pembimbing yang telah banyak meluangkan waktu dan pikiran untuk penulis didalam menyelesaikan tugas sarjana ini. 3. Bapak Tulus Burhanuddin Sitorus, ST,MT selaku Sekretaris Departemen Teknik Mesin FT. USU 4. Seluruh staf pengajar dan pegawai Departemen Teknik Mesin USU yang telah memberikan ilmu dan pembinaan kepada penulis.

7 v 5. Pimpinan dan seluruh jajaran staf karyawan PT. MOPOLI RAYA PKS GEDONG BIARA Aceh Tamiang yang telah banyak memberikan bantuan kepada penulis berupa wawasan dan bimbingan dilapangan dan data-data yang dibutuhkan penulis untuk penyelesaian Tugas Sarjana ini sampai selesai. 6. Adikku Dhina Rissa dan segenap keluarga bude rina, tama, naya, kak ica, bang aris, dan jihan yang selalu memberikan semangat dan motivasi kepada penulis. 7. Rekan-rekan Teknik Mesin USU stambuk 2003 dan Terakhir kepada Yuli Dewani, terima kasih buat dukungan semangat dan perhatian, kasih serta sayang yang diberikan, 9. Dan semua pihak yang telah mendukung dalam menyelesaikan tugas sarjana ini. Penulis sadar bahwa tugas sarjana ini masih jauh dari kesempurnaan, untuk itu penulis mohon maaf dan mengharapkan kritik dan saran yang membangun demi kesempurnaan tugas sarjana ini. Akhir kata penulis mengucapkan terimakasih, semoga tugas sarjana ini bermanfaat bagi kita semua. Medan, 20 November 2008 Penulis. RIZKI PERDANA NIM :

8 vi DAFTAR ISI SPESIFIKASI TUGAS KARTU BIMBINGAN ABSTRAK..... KATA PENGANTAR.... DAFTAR ISI. DAFTAR GAMBAR DAFTAR TABEL. DAFTAR NOTASI... Hal i ii iii iv vi viii ix x BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Perencanaan Tujuan Perencanaan Tujuan Teknis Tujuan Akademis Ruang Lingkup Perencanaan Metode Perencanaan Sistematika Tugas Akhir.. 3 BAB II PEMBAHASAN MATERI 2.1 Mesin Pemindah Bahan Klasifikasi Pesawat Pegangkut Dasar Pemilihan Pesawat Pengangkut Konveyor Sabuk Komponen-Komponen Utama Pada Konveyor Sabuk Sabuk Rol Penumpu (Roller Idler) Sistem Penggerak Puli Pengencang Sabuk (Belt Take-Up) Rangka Penumpu (Frame) Pembersih Sabuk (Belt Cleaner) BAB III PERANCANGAN KONTRUKSI KONVEYOR SABUK 3.1 Proses Perancangan Produk Fase-fase Proses Perancangan Produk Metode Perancangan Produk Metode Proses Perancangan dan Pembuatan Produk (ZEID) Model Proses Perancangan Deskriptif French Cara Merancang Pahl dan Beitz Perencanaan dan Penjelasan Tugas Perancangan Konsep Produk Perancangan Bentuk Produk Perancangan Detail... 25

9 vii 3.4 Material Yang Diangkut Karakteristik Material Bentuk Dan Ukuran Material Berat Material Daya Motor Penggerak Perancangan Kapasitas Kapasitas Janjang Yang Dipindahkan Penetapan Lebar Sabuk Penetapan Kecepatan Sabuk Penetapan Panjang Lintasan Konveyor Perancangan Kapasitas Konveyor Perancangan Komponen-Komponen Utama Perencanaan Sabuk Perancangan Roller Idler Dimensi Roller Idler Jarak Antara Roller Idler Beban Pada Roller Idler Perencanaan Bantalan Roller Idler Pelumasan Bantalan Roller Idler Perhitungan Tegangan Pada Sabuk Tahanan-Tahanan Gerakan Pada Konveyor Sabuk Perhitungan Tegangan Sabuk Pemeriksaan Kekuatan Sabuk Perencanaan Puli Dimensi Puli Pemeriksaan Kekuatan Puli Perencanaan Elemen Pembantu Pengencang Sabuk (Belt Take-up). 61 BAB IV PERENCANAAN SISTEM PENUMPU 4.1 Perencanaan Batang Penumpu Plat Roller Idler Perencanaan Batang Penumpu Roller Idler Perencanaan Batang Tegak Rangka Perencanaan Sambungan Rangka BAB V KESIMPULAN DAN SARAN DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN

10 viii DAFTAR GAMBAR 1. Gambar 2.1 Konstruksi konveyor sabuk Gambar 2.2 Potongan melintang sabuk Gambar 2.3 Flat roller idler Gambar 2.4 Throughed roller idler Gambar 2.5 Sistem transmisi daya penggerak Gambar 2.6 Puli Gambar 2.7 Berbagai cara pengencangan sabuk Gambar 2.8 Rangka Penumpu Gambar 2.9 Pembersih sabuk Gambar 3.1 Skema perancangan konveyor sabuk Gambar 3.2 Perancangan Pahl Dan Beitz Gambar 3.3 Lintasan konveyor memindahkan inti kelapa sawit Gambar 3.4 Konstruksi konveyor Gambar 3.5 Potongan melintang sabuk Gambar 3.6 Roller idler Gambar 3.7 Dimensi Roller Idler Gambar 3.8 Gambar distribusi beban pada roller idler dengan beban terbagi rata Gambar 3.9 Gambar diagram pembebanan, Diagram gaya lintang, Diagram momen Gambar 3.10 Gambar deep groove ball bearing Gambar 3.11 Distribusi gaya tarik pada sabuk Gambar 3.12 Gambar konstruksi puli Gambar 3.13 Belt Take Up (Vertical Gravity Type) Gambar 4.1 Struktur rangka penumpu Gambar 4.2 Penampang batang profil U Gambar 4.3 Pembebanan pada batang penumpu roller idler Gambar 4.4 Diagram Pembebanan, Diagram geser, Diagram Momen Gambar 4.5 Diagram pembebanan batang penumpu return roller idler Gambar 4.6 Gaya yang bekerja pada batang tegak rangka Gambar 4.7 Sambungan batang penumpu terhadap batang tegak Gambar 4.8 Gaya-gaya yang bekerja pada sambungan baut Gambar 4.9 Gambar Baut dan Mur... 75

11 ix DAFTAR TABEL 1. Tabel 3.1 Tabel Standart Jumlah Lapisan Sabuk Tabel 3.2 Tabel jarak maksimum antar carrying roller idler Tabel 3.3 Faktor resistan untuk idler pada roller bearings... 51

12 x DAFTAR NOTASI X, y, z, a, D, B, C Satuan panjang m, mm v Kecepatan m/s Q Kapasitas konveyor ton/jam G Berat muatan kg Q, Wb, Wp, Wp Berat persatuan panjang N/m R A, R B, R C, R d, Gaya reaksi N M Momen Lentur Nm σ, τ Tegangan 2 N/m γ Berat jenis 3 kg/m Lh Umur bantalan jam Nn Putaran rpm, fpm C Beban nominal dinamis kg Crl Beban nominal dinamis spesifik kg D, d Diameter m, mm R, r Jari-jari m, mm F Frekuensi Hz p Jumlah kutub motor - m Modul mm z Jumlah gigi - P Daya Watt z Momen inersia 4 m Pr Beban ekuivalen dinamik kg X, Y Faktor pembebanan - Lh Umur bantalan Jam Fc Faktor koreksi - T Momen torsi Nm F Tebal mm Sf Faktor keamanan - B Jarak sumbu mm A Luas penampang m 2