BAB III PERENCAAN DAN GAMBAR

Transkripsi

1 BAB III PERENCAAN DAN GAMBAR 3.1 Diagram Alur Perencanaan Proses perancangan alat pencacah rumput gajah seperti terlihat pada diagram alir berikut ini: Mulai Pengamatan dan Pengumpulan Perencanaan Menggambar Perhitungan Menggambar teknik Analisa dan perbaikan Pembuatan Proses perakitan Gagal Pengujian Berhasil Selesai Gambar 3.1 Diagram Perencanaan dan Perhitungan 13

2 Pengertian Alat Alat pencacah rumput gajah ini dirancang untuk mencacah atau mengecilkan berbagai macam rumput seperti rumput kolonjono/gajah, dan jerami. Cacahan rumput gajah ini bisa langsung dikasihkan ke ternak atau juga dapat difermentasi. Selain itu cacahan rumput tersebut banyak digunakan untuk pakan ternak, pemberian pakan yang tepat dapat meningkatkan produksi dan peforma reproduksi sapi. 3.3 Mekanisme Kerja Mekanisme kerja mesin pencacah rumput gajah menggunakan tenaga dari motor dengan daya 1 hp. Daya motor ini akan ditransmisikan dengan puli dan sabuk pada kecepatan tertentu. Putaran mesin akan diteruskan ke pisau menggunakan sabuk/ v-belt. Saat pisau berputar rumput gajah dimasukkan kedalam saluran input menggunakan tangan secara pelan-pelan dan hati-hati. Ukuran potongan rumput gajah tergantung pada saat memasukkan rumput gajah, jika rumput gajah dimasukkan secara perlahan maka hasil potongan akan menjadi kecil-kecil. Dan jika memasukkan rumput gajah secara cepat maka hasil potongan agak panjang. Potongan rumput gajah yang sudah terpotong akan turun melalui saluran output. Berikut ini adalah gambar rancangan mesin pencacah rumput gajah. Gambar 3.2 Rancangan mesin rumput gajah

3 15 Keterangan : 1. Rangka 2. Motor listrik 3. V-belt 4. Pulley pisau 5. Bearing 6. Saluran masuk 7. Pulley motor 8. Poros 9. Pisau 10. Casing 3.4 Kebutuhan Daya Kebutuhan daya adalah besarnya daya yang diperlukan untuk mencacah rumput. Besarnya kebutuhan daya tergantung dari material yang akan dihancurkan. Mekanisme pengancuran dan alat potong yang digunakan juga menjadi pertimbangan untuk menentukan kebutuhan daya. Pisau potong yang digunakan adalah pisau potong yang terbuat dari bahan pegas daun suspensi mobil. Jumlah mata potong sebanyak 2 mata pisau. Pisau tersebut dibentuk seperti pisau dapur yang ujungnya dibuat lancip. Panjang pisau : 284 mm 142 mm Putaran Motor ( ) : 1420 rpm Diameter Puli ( ) : 50,20 mm 25,1 mm Diameter Puli ( ) : 77,80 mm 38,9 mm Jarak Antar Puli ( ) Koefisien Gesek ( ) :0,3 : 475 mm

4 Perencaan putaran mesin Direncanakan untuk mencacah 1 batang rumput yang panjangnya 2 m diasumsikan memerlukan sekitar 330 kali pemotongan, dan direncanakan terdapat 2 pisau perajang. Setiap putaran terjadi 2 kali pencacahan maka untuk memotong rumput yang panjangnya 2 m diperlukan : target perjamnya 750 jadi Q n ,25 Jadi putaran mesin yang dibutuhkan adalah 1031,25 rpm 3.6 Perencanaan daya penggerak Gambar 3.3 Gaya yang bekerja pada pisau P T. ω T F. Dimana : F gaya yang bekerja ( N ) r ½ panjang pisau 182 mm T torsi ( Nm ) 0,182 m

5 17 Gaya yang bekerja pada pisau cacah rumput : F 3,4 kg. 9,81 3,4 N Jadi torsi yang bekerja T F. r 33,4 N. 0,182 m 6,0788 Nm 3.7 Perhitungan Sistem Tranmisi (puli dan sabuk-v) Gambar 3.4 Tranmisi mesin pencacah rumput Direncanakan : Kecepatan putar pada motor 1420 rpm Jarak sumbu poros (x) 475 mm Puli 1 ( ) 50,20 mm Puli 2 ( ) 77,80 mm a) Menghitung kecepatan putar pada poros pisau (rpm) Dimana : putaran motor putaran poros pisau diameter puli motor 916,246 rpm diameter puli pisau

6 18 Diketahui : 1420 rpm 6,0788 Nm 916,246 rpm Besarnya torsi pada T1 adalah 3,92 Nm Maka besar daya motor adalah P T. ω ( )( ) 582,61 watt 0,583 kw 1 HP Jadi dengan perhitungan diatas maka motor listrik yang digunakan 1 HP, hal tersebut dikarenakan disesuaikan dengan motor listrik yang tersedia di pasaran. b) Perhitungan Panjang sabuk (L) Gambar 3.5 Keterangan rumus perhitungan sabuk

7 19 Dimana : jarak sumbu poros diameter luar puli yang digerakkan diameter luar puli penggerak jari jari puli motor jari jari puli pisau ( ) { ( ) } ( ). { ( ) } 200,9 mm mm + 0,400 mm 1151,3 mm 45 inchi (25,4 mm 1 inchi) 115,13 cm c) Sudut kontak Sudut kontak 1 diperoleh dengan perhitungan sesuai rumus in 0,0249 mm 1,42º -. 3,09 rad d) Kecepatan sabuk Kecepatan sabuk 1 diperoleh dengan perhitungan sesuai rumus

8 ,08 mm/s 2,40 m/s e) Tarikan sisi kencang dan kendor (T 1 dan T 2 ) sabuk. Tarikan sisi kencang dan kendor (T 1 dan T 2 ) sabuk dapat dihitung sesuai rumus Diketahui β adalah og T T e uai dengan tabel. Sumbe : Tabel Khu mi. co ec β Dimana : β sudut alur puli. 3,07 T 1 sisi kencang sabuk T 2 sisi kendor sabuk koefisien gesek f) Luas penampang sabuk dihitung menggunakan Gambar 3.7 sebagai berikut. Gambar 3.5 Penampang v-belt Tan 19º t x 8 x 0,34 x 2,75 mm

9 21 c b - 2x ,75 7,5 mm A luas penampang v-belt A b c t 82 mm 2 0, m 2 g) Massa sabuk per meter. Massa belt per meter dihitung dengan rumus. M area panjang density 0, m 2 1,1513 m 1m x 1140 kg/m 3 0,107 kg.m Dimana : Density massa jenis sabuk yang beratnya 1,14 gr/cm 3 (Lihat lampiran 1 ) h) Gaya sentrifugal sabuk. Gaya sentrifugal sabuk dihitung dengan rumus. T c M (v) 2 0,107 kg.m (2,40 m/s) 2 0,61 N i) Tegangan maksimum sabuk. Tegangan maksimum sabuk dihitung dengan rumus. T stress. area Dimana : T tegangan maksimal sabuk σ a T 1 sisi kencang sabuk 2 Mpa 82 mm T 2 sisi kendor sabuk 164 N T 1 T T c 164 N 0,61 N

10 22 163,3 N Dimana T T T 2 T 9,66 N maka, j) Daya yang ditransmisikan sabuk Daya yang ditransmisikan sabuk dapat dihitung dengan rumus. P ( T 1 T 2 ) V Dimana :P daya yang ditranmisikan sabuk (163,3 N 9,66 N) 2,40 m/s V kecepatan sabuk 368,73 watt