PERANCANGAN ALAT PENGUMPAN BAHAN BAKAR SERBUK KAYU PADA PROSES PEMBAKARAN GENTENG TUGAS AKHIR Diajukan Kepada Universitas Muhammadiyah Malang Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Mesin OLEH INTAN MAHARRANI NIM: 201510120311019 JURUSAN TEKNIS MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG 2019
KATA PENGANTAR Assalamu alaikum Wr. Wb. Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT, yang telah melimpahkan rahmat serta hidayat-nya sehingga dapat menyelesaikan skripsi ini yang berjudul Perancangan Alat Pengumpan Bahan Bakar Serbuk Kayu Pada Proses Pembakaran Genteng. Dimana skripsi initelah disusun dan selesai untuk memenuhi serta melengkapi syarat memperoleh gelar Sarjana Teknik Mesin, fakultas teknik pada Universitas Muhammadiyah Malang. Dalam penyusunan skripsi ini penulis menyadari akan kemampuan dan keterbatasan pengetahuan serta pengalaman penulis. Skripsi ini tidak akan terselesaikan tanpa adanya bantuan serta dukungan dari berbagai pihak. Untuk itu penulis mengucapkan terima kasih kepada yang terhormat: 1. Ayah dan Ibu yang selalu mendo akan, memberikan saya dukungan, mengorbankan tenaga dan materi selama menempuh pendidikan di Program Studi Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Malang. 2. Dr. Ahmad Mubin, ST., MT. selaku dekan Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Malang. 3. Murjito, ST., MT. selaku Ketua Program Studi Teknik Mesin.
4. Ir. Mulyono, M.T dan Ir. Sudarman, M.T, Selaku pembimbing dalam penelitian ini. 5. Dr. Ir. H. Suwarsono, MT selaku Dosen Wali kelas A angkatan 2015. 6. Bapak dan Ibu dosen Program Studi Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Malang terimakasih atas ilmu dan pengalaman yang dibagikan selama ini dan semoga bermanfaat. 7. Segenap jajaran pimpinan Universitas Muhammadiyah Malang yang baik secara langsung maupun tidak langsung turut memperlancar proses penyusunan skripsi ini. 8. Joko Triyatmoko terimakasih atas bantuan, dukungan, motivasi dan kesabarannya. 9. Teman seperjuangan keluarga perantauan, Ridho, Bayu, Debby, Reza, Fian, Bakti, dan Rendy. terimakasih atas kebersamaannya selama ini, berbagi suka-duka, dan semoga silaturahmi tidak pernah putus. 10. Perempuan tangguh teknik mesin angkatan 2015 Trisya, Erinda, dan Novita. Terimakasih untuk dukungan, pelajaran, dan kekeluargaan yang sudah diberikan. 11. Teman-teman Teknik Mesin A 2015 yang selama ini menemani saya belajar mulai semester 1 sampai sekarang, terimakasih telah mengajarkan banyak pelajaran dan pengalaman. 12. Teman-teman Srikandi Tim, terimakasih atas segala pelajaran, pengalaman, dan perjuangan dari kalian. Semoga tetap membanggakan nama Mesin UMM di kancah nasional maupun internasional. 44
13. Kos Buk Seh, terimakasih kepada Mufida, Mbak Riska, Mbak Ima, Mbak Bela, Mbak Cir, Mbak Nunuk, Rulia, Ais, Tia atas segala bantuannya, hingga saya bisa menyelesaikan skripsi ini. Semoga silaturahmi kita akan selalu terjaga. 14. Seluruh pihak yang tidak dapat saya sebutkan satu persatu, yang telah membantu selama penyusunan skripsi ini. Terima kasih atas semua yang telah mereka berikan kepada penulis semoga mendapat balasan dari Allah SWT, dan penulis berharap semoga skripsi ini bermanfaat baik bagi penulis sendiri maupun perkembangan ilmu teknik mesin. Wassalamualaikum Wr. Wb. Malang, 23 Oktober 2019 Intan Maharrani 201510120311019
DAFTAR ISI LEMBAR JUDUL... i POSTER... ii LEMBAR PENGESAHAN... iii LEMBAR ASISTENSI... iv ABSTRAK... vi ABSTRACT... vii KATA PENGANTAR... viii DAFTAR ISI... xi DAFTAR TABEL... xiii DAFTAR GAMBAR...xiv BAB I PENDAHULUAN...1 1.1. Latar Belakang...1 1.2. Rumusan Masalah...5 1.3. Tujuan Perancangan...5 1.4. Manfaat Perancangan...5 1.5. Batasan Masalah...5 BAB II TINJAUAN PUSTAKA...6 2.1. Pembakaran Genteng...6 2.2. Desain Burner...9 2.3. Metodologi Kontrol... 10 2.4. Sistem Pembakaran Dengan Bantuan Udara... 11 BAB III METODE PERANCANGAN... 14 3.1. Tinjauan Umum... 14 3.2. Alur Perancangan Metode Pahl and Beitz... 14 3.2.1. Perencanaan dan Penjelasan Tugas... 14 3.3. Diagram Alir Metode Pahl Beitz... 20 BAB IV PERHITUNGAN DAN PERANCANGAN... 22 4.1. Konsep Desain Alat Pengumpan Bahan Bakar... 22 4.1.1. Layout Alat Pengumpan Bahan Bakar... 22 4.2. Perhitungan ukuran utama... 23
4.2.1. Diameter output (D0)... 23 4.2.2. Diameter input Di... 23 4.2.3. Lebar output... 23 4.2.4. Kebutuhan kayu... 23 4.2.5. Jumlah mulut atau input tungku... 24 4.2.6. Dimensi input tungku... 24 4.2.7. Menghitung putaran yang dibutuhkan... 24 4.3. Menentukan gaya yang diperlukan... 25 4.4. Menentukan daya yang dibutuhkan... 26 4.5. Menentukan jarak lemparan bahan bakar... 26 4.6. Perencanaan poros... 26 4.6.1. Daya rencana poros... 26 4.6.2. Momen puntir rencana poros... 27 4.6.3. Bahan poros... 27 4.6.4. Faktor keamanan... 27 4.6.5. Tegangan geser... 27 4.6.6. Faktor koreksi momen puntir Kt dan factor koreksi lenturan CbKm27 4.6.7. Menentukan diameter poros... 28 4.7. Perencanaan impeller... 29 4.7.1. Menentukan diameter leher poros (hub)... 29 4.7.2. Menentukan sisi bagian masuk roda jalan... 29 4.7.3. Menentukan kecepatan sudut impeller... 29 4.7.4. Menentukan lebar roda b1 dengan segitiga kecepatan... 29 4.7.5. Menentukan jumlah sudu (z)... 31 4.7.6. Menentukan jarak pembagi dan tebal sudu... 31 4.8. Pemilihan Bearing... 32 4.9. Perancangan Transmisi... 33 4.9.1. Puli pada motor... 34 4.9.2. Puli pada poros impeller... 35 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN... 41 5.1. Kesimpulan... 41 5.2. Saran.... 43
DAFTAR PUSTAKA... 44 LAMPIRAN
DAFTAR TABEL Tabel 1. 1 Kandungan sekam padi [4]...2 Tabel 2. 1 Konversi metrik... 13 Tabel 2. 2 Konversi satuan... 13 Tabel 3. 1 Matriks pengambilan keputusan... 18
DAFTAR GAMBAR Gambar 1. 1 Sekam dari hasil penggilingan padi...2 Gambar 1. 2 Limbah kayu lapis atau plywood...4 Gambar 1. 3 Proses pembakaran genteng...5 Gambar 2. 1 Pipa terbuka dan tertutup... 10 Gambar 2. 2 Blower... 11 Gambar 3. 1 Flowchart pahl bietz... 21 Gambar 4. 1 Layout alat pengumpan bahan bakar serbuk kayu... 22 Gambar 4. 2 Dimensi impeller... 23 Gambar 4. 3 Dimensi input tungku... 24 Gambar 4. 4 Ukuran-ukuran utama impeller... 29 Gambar 4. 5 Grafik penentuan nilai Co... 30 Gambar 4. 6 Penentuan jumlah sudu... 31 Gambar 4. 7 Ukuran bearing tipe 6014... 32 Gambar 4. 8 Ukuran bearing... 33 Gambar 4. 9 Pulley... 33 Gambar 4. 10 Spesifikasi motor di pasaran... 33 Gambar 4. 11 Pemilihan sabuk... 36 Gambar 4. 12 Ukuran puli V... 36
DAFTAR PUSTAKA [1] P. Kuncahyo, A. Zuhdi M Fathallah, and Semin, ANALISA PREDIKSI POTENSI BAHAN BAKU BIODIESEL SEBAGAI SUPLEMEN BAHAN BAKAR MOTOR DIESEL DI INDONESIA, vol. 2, no. 1, pp. 1 5, 2013. [2] A. I. Agung, Potensi Sumber Energi Alternatif Dalam Mendukung, J. Pendidik. Tek. Elektro, vol. 2, pp. 892 897, 2013. [3] M. S. Boedoyo, MINYAK DI SEKTOR TRANSPORTASI DI PROVINSI GORONTALO, pp. 45 52, 2015. [4] F. P. Hartanto and F. Alim, OPTIMASI KONDISI OPERASI PIROLISIS SEKAM PADI UNTUK MENGHASILKAN BAHAN BAKAR BRIKET BIOARANG SEBAGAI BAHAN BAKAR ALTERNATIF FERI. [5] C. Sawn, T. Industry, and A. T. Sub-, Saluran Pemasaran Kayu Gergajian Sengon ( Falcataria moluccana ) pada Industri Penggergajian Kayu Rakyat di Desa Sukamarga, Kecamatan Abung Tinggi, Kabupaten Lampung Utara, vol. 7, no. 2, pp. 195 203, 2019. [6] H. Kiswanto, Optimasi Sifat-Sifat Mekanik Genteng Press Dengan Bahan Aditif Silika dan Dolomit, no. November. 2011. [7] K. Najib, Kajian Etnosains Proses Pembuatan Genteng sebagai Bahan Ajar Tambahan Pelajaran IPA Terpadu, vol. 9, no. 2, pp. 98 103, 2018. [8] Sularso, Dasar Perencanaan dan Pemilihan Elemen Mesin, 1st ed. Jakarta:
Penerbit Pradnya Paramita, 1978. [9] Dietzel Frietz, Turbin Pompa dan Kompresor. Jakarta: Penerbit Erlangga, 1988.