BAB III PERANCANGAN Perencanaan Kapasitas Penghancuran. Diameter Gerinda (D3) Diameter Puli Motor (D1) Tebal Permukaan (t)

Transkripsi

1 BAB III PERANCANGAN 3.1. Perencanaan Kapasitas Penghancuran Kapasitas Perencanaan : 100 kg/jam PutaranMotor : 1400 Rpm Diameter Gerinda (D3) : 200 mm Diameter Puli Motor (D1) : 50,8 mm Tebal Permukaan (t) : 20 mm Jumlah Gerinda (l) : 1 Buah Diameter Kedelai (dk) : 4 mm 5 mm Panjang Kedelai (l) : 5 mm 6 mm Berat Kedelai (wk) : 5 gram 10 gram Jarak pusat poros ke pusat gerinda ( R ) : 90 mm Gambar 3.1 mesin penghancur kedelai

2 Dimana berat satu irisan bahan baku kedelai W ɭ Wk L = berat satu irisan bahan baku kedelai = berat kedelai = panjang kedelai w ɭ = 1,66 gram Menetukan Putaran Piringan n 3 W 1 = putaran piringan = berat satu irisan bahan baku kedelai Kapasitas = l.n 3.w 1 ( sularso, hal 166 ) 100 kg/jam = 1 x n 3 x 1, gr/mnt = 1x n 3 x 1,66 n 2 = n 3 = 903,6 Rpm Menentukan Daya Motor Momen = T Gaya = F Jarak poros = R Daya = P Daya = momen x putaran Momen = R x Gaya

3 = 0,09 x 10 kg = 0,9 kg.m Daya = momen x putaran = 0,9 x 903,6 60 = 13,554 kg.m/det = 0,19 HP Jadi daya yang di pakai adalah 0,5 Hp Catatan : 1 Hp = 75 kg.m / dtk = 0,747 Kw daya motor penggerak yang paling kecil adalah 0,5 Hp Menentukan Diameter Puli Penggerak ( Sularso, hal 166 ) n 1 = putaran motor n 2 = n 3 = putaran piringan D 1 D 2 D 3 Maka = diameter puli motor = diameter puli penggerak = diameter gerinda = 78,70 mm Jadi untuk mesin yang dirancang di dapat

4 D 1 = 50,8 mm dengan n 1 = 1400 rpm D 2 = 78,70 mm dengan n 2 = 903,6 rpm D 3 = 204 mm dengan n 3 = 903,6 rpm Contoh gambar puli penggerak dan puli yang digerakan D 2 D 1 Gambar 3.2 pully penggerak dan puli yang digerakan Dibawah ini contoh gambar puli penggerak. gambar 3.3 pully penggerak (sumber menggambar sendiri )

5 3.2. Perancangan Sabuk- V Perhitungan Panjang Sabuk Selanjutnya kita menentukan jenis sabuk, panjang sabuk yang akan digunakan serta memilih tipe sabuk, unutk ukuran motor penggerak: Daya motor : (Pm) = 0,5 HP Putaran motor (n 1 ) = 1400 rpm Maka dipilih sabuk - V tipe A ) Gambar 3.4 sabuk-v tipe A ( Sumber : menggambar sendiri ) Untuk mengetahui panjang sabuk yang digunakan kita dapat memakai rumus ( sularso, hal 170 ) Dimana: L = Panjang sabuk (mm) C = Jarak antara sumbu poros (mm) Panjang sabuk V: Diketahui: D 1 = 50,8 mm D 2 = 78,70 mm C = 300 Maka :

6 = 503,96 mm = 504 mm Ukuran sabuk yang dipakai adalah sabuk tipe A dengan panjang 504 mm. karena terdapat perbedaan antara perhitungan permukaan sabuk maka jarak antara sabuk sumbu deapat dikoreksi dengan cara: ( sularso, hal 170 ) Maka ( sularso, hal 170 ) = 1007,92 406,63 = 601,29 mm = 149,67 mm = 150 mm Jadi jarak antara sumbu poros pertama dan kedua adalah 150 mm.

7 Dibawah ini adalah contoh gambar sabuk - V Gambar 3.5 Sabuk- V ( sumber : menggambar sendiri ) Menentukan Kecepatan Linier Sabuk V ( sularso, hal 166 ) Menentukan Tegangan Sabuk V T 1 = (F 1 F 2 ) R ( R.S.Khurmi, hal 423 ) T 1 F 1 F 2 = momen torsi pada poros motor (kg) = 313,04 kg = tegangan sabuk sisi tarik (kg) = tegangan sabuk sisi kendor (kg) R = radius puli (mm) = 25,4 mm ( Tabel 3, lampiran ) Maka F 1 F 2 = = F 1 F 2 = 12,3 kg

8 3.3. Perencanaan Poros Perencanaan Poros Diketahui data-data poros Panjang poros = 300 mm Bahan poros S30C dengan kekuatan tarik στ = 48 kg/mm 2 ( tabel 11, lampiran ) Data yang ditransmisikan P (Kw) P = 0,5 HP = 0,373 Kw Putaran poros 1,n 1 = 1400 rpm Putaran poros 2,n 2 = 903,45 rpm Faktor koreksi, fe =1,2 ( tabel 10, lampiran ) P d = 0,373. 1,2 = 0,45 Momen rencana T 1 (kg/mm) ( Sularso, hal 7 ) T 1 p d n 1 = momen puntir = faktor koreksi = putaran motor T 1 = 311,68 kg. mm

9 Momen rencana T 2 ( kg / mm ) ( Sularso, hal 7 ) dimana : T 2 = momen puntir p d = faktor koreksi n 2 = putaran piringan T 2 = 485,05 kg.mm Gaya gaya pembebanan pada poros a. Tegangan geser yang diijinkan τα = στ = Tegangan tarik bahan S30C ( 48 kg/mm 2 ) Sf 1 = faktor keamanaan untuk bahan ( 6,0 ) ( sularso, hal 8 ) Sf 2 = faktor keamanaan untuk konsentrasi tegangan alur pasak dan kekerasan ( 2,0 ) ( sularso, hal 8 ) τα = = 4 Kg / mm 2 b. Diameter poros I ds 1 = [Kt.cb.T 1 ] 1/3 dimana : τα = tegangan geser ( 4 kg/ mm 2 ) Kt = faktor koreksi karena puntiran dan tumbukan ringan (3,0). ( sularso, hal 8 ) Cb = faktor koreksi karena beban dan tumbukan ringan (2,3) ( Sularso, hal 8 )

10 T 1 = momen puntir (311,68 kg/ mm ) T 2 = momen puntir ( 485,05 kg/ mm ) Sehingga, ds 1 = [. 2,3. 3,0. 311,68 ] 1/3 = 13,99 mm = 14 mm Diameter poros yang dipakai dalam perencanaan pada poros 1 yaitu 14 mm c. Diameter poros 2 ds 2 = [ Kt.cb.T 2 ] 1/3 sehingga ds 2 = [. 2,3. 3,0. 485,05] 1/3 = 16,21 mm = 16 mm Diameter poros yang dipakai dalam perencanaan pada poros 2 yaitu 16 mm Gambar. 3.6 poros ( Sumber menggambar sendiri )

11 d. Berat poros Wp = ds 2 ι γ Dimana d = diameter poros yang direncanakan = 16 mm l = panjang poros = 300 mm γ = berat jenis bahan baja karbon = 0,00785 kg /cm 2. ( tabel 8, lampiran ) Maka ; Wp = 1, ,00785 = 0,50 kg e. Pengecekan kekuatan poros 1. Pengecekan terhadap tegangan geser poros I τ max = Kt cb T 1 ( sularso, hal 12 ) = 2, 67 kg/ mm 2 3.2,3.311,68 2. Pengecekan terhadap tegangan geser poros 2 τ max = Kt cb T 2 ( sularso, hal 12 ) = 4,16 kg/mm 2.3.2,3.485,05

12 3. Defleksi puntiran ( θ ) θ = 584 ( sularso, hal 18 ) dimana : d = modulus geser (kg/mm 2 ), untuk baja G = 8, kg/ mm 2. ( sularso, hal 18 ) L = panjang poros ( 300 mm ) T 2 = momen punter (485,05 kg. mm ) d 2 db sehingga = diameter poros (16 mm) = diameter baut (10 mm) = 1,56 mm 2 f. Menghitung kekuatan baut pada poros Bahan baut yang digunakan adalah = JIS B 1051 ( tabel lampiran) Gaya tangensial poros F = = 60,63 kg 3.4. Perencanaan puli 1. Dimensi puli tipe A Diketahui ( tabel 6, lampiran ) : W =11,95 mm Ko = 8,0 mm K = 4,5 mm Lo = 9,2 mm f = 10 mm

13 Gambar. 3.6 pully ( sumber menggambar sendiri ) a. Puli 1 (puli motor ) Diketahui ; Karena dp < 200 maka puli yang dipakai solid tanpa jejari lebar permukaan puli luar ; B = 2. F = 2.10 = 20 mm Diameter luar puli ; de = dp + 2. ko = 50, = 66,8 mm Kedalaman alur h = Ko + K = 4,5 + 8 = 12,5 mm

14 2. Berat Puli W puli = D 2 D = Diameter puli =78,79 mm T = Tebal puli = 3 cm = Berat jenis cast iron = 0,00725 kg/ cm 2 ( tabel 8, lampiran ) Untuk berat puli dianggap tinggal 50 puli, sehingga : karena adanya beberapa lubang pada jari-jari W puli = 7, , ,5 = 0,52 kg