PERANCANGAN CAKE BREAKER CONVEYOR PADA PENGOLAHAN KELAPA SAWIT DENGAN KAPASITAS PABRIK 60 TON / JAM

KARYA AKHIR PERANCANGAN CAKE BREAKER CONVEYOR PADA PENGOLAHAN KELAPA SAWIT DENGAN KAPASITAS PABRIK 60 TON / JAM KARYA AKHIR YANG DIAJUKAN UNTUK MEMENUHI SALAH SATU SYARAT MEMPEROLEH IJAZAH SARJANA SAINS TERAPAN JEPRI SIANIPAR NIM : 015202031 PROGRAM STUDI TEKNOLOGI MEKANIK INDUSTRI PROGRAM DIPLOMA-IV FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA 2008

KATA PENGANTAR Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa yang telah memberikan karunia serta rahmat-nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Laporan Karya Akhir ini dengan judul PERANCANGAN CAKE BREAKER CONVEYOR PADA PENGOLAHAN KELAPA SAWIT DENGAN KAPASITAS PABRIK 60 TON TBS / JAM. Penyusunan laporan Karya Akhir ini dilakukan guna untuk menyelesaikan Study di Program Diploma-IV (D-IV). Tenik Mekanik Industri Universitas Sumatera Utara, sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Sains Terapan. Dalam kegiatan penulis untuk menyelesaikan Karya Akhir ini, penulis telah banyak mendapat bantuan berupa bimbingan, arahan dan saran dari berbagai pihak. Untuk itu maka dalam kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada : 1. Bapak Ir. Alfian Hamsi, MSc, selaku Pembantu Dekan I Teknik dan pembimbing dalam tugas karya akhir ini. 2. Bapak Dr. Ing. Ir. Ikwansyah Isranuri selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin. 3. Staf pengajar dan staf administrasi di Departemen Teknik Mesin, USU. 4. Para staf dan karyawan PTP Nusantara IV Bah Jambi. 5. Teristimewa ucapan terimakasi yang tak terhingga buat Ayahanda S. Sianipar dan Ibunda tercinta S. Pangaribuan yang telah mendidik dan memberikan dukungan baik moril maupun material, yang disertai Doa pengharapan yang pasti sehingga tercapai suatu penyusunan laporan ini.(makasi ya Pa, Ma). i

6. Buat Kakaku tersayang Lince dan adekku Linda, Rio, Riko, Herman, yang memberikan dorongan dan Doa. 7. Buat adekku tersayang Bermawan Purnama Hasibuan terimakasi atas bantuan, doa dan dukungan yang diberikan dalam penyusunsn laporan ini. 8. Buat DR. Boloni Sahdani terimakasi atas semua doa dan dukungannya. 9. Rekan - rekan mahasiswa di Departemen Teknik Mesin, FT. USU yang telah memberi dukungan dan motivasi dalam penyelesaian tugas ini. Penulis menyadari bahwa dalam penulisan tugas sarjana ini masih banyak terdapat kekurangan baik bahasa maupun materinya, oleh sebab itu punulis mengharabkan saran dan kritik yang bersifat membangun untuk kesempurnaan tulisn ini. Akhirkata penulis mengucapkan terimakasih kepada semua pihak yang telah membantu dalam menyelesaikan tugas akhir ini. Medan, Maret 2008 Penulis, Jepri Sianipar NIM. 015202031 ii

DAFTAR ISI Halaman KATA PENGANTAR... DAFTAR ISI... DAFTAR GAMBAR... DAFTAR TABEL... i iii vii ix BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang... 1 1.2. Tujuan Perancangan... 2 1.3. Sistematika Penulisan... 2 1.4. Batasan Masalah... 3 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Conveyor... 4 2.1.1 Klasifikasi Conveyor... 5 2.1.1.1 Belt Conveyor... 5 2.1.1.2 Chain Conveyor... 6 2.1.1.3 Screw Conveyor... 12 2.1.1.4 Pnumatik Conveyor... 16 2.2 Dasar Pemilihan Conveyor... 18 2.3 Dasar Perhitungan Bagian Bagian Utama Konveyor... 18 2.3.1 Daya Motor Penggerak... 19 2.3.2 Sistem Transmisi... 20 2.3.3 Roda Gigi lurus... 20 iii

2.3.4 Poros... 23 2.3.4.1 Poros dengan Beban Puntir... 23 2.3.4.2 Poros dengan Beban Puntir dan Lentur... 25 2.3.4.3.Defleksi pada Poros... 25 2.3.4.4 Putaran Kritis Poros... 27 2.3.5 Pasak... 28 2.3.6 Screw Konveyor... 31 2.3.7 Bantalan... 32 BAB III PENETAPAN SFESIFIKASI 3.1 Material yang Diangkat... 35 3.2 Penetapan Panjang Lintasan Konveyor... 35 3.3 Penetapan Kapasitas Konveyor... 35 3.4 Penetapan sistem transmisi... 36 3.5 Spesifikasi Perencanaan dan Cara Kerja Konveyor... 36 BAB IV ANALISA PERHITUNGAN DAN KEKUATAN BAHAN BAGIAN-BAGIAN UTAMA SCREW KONVENYOR 4.1 Daya Motor Penggerak... 38 4.2 Sistem Transmisi Roda gigi... 39 4.2.1 Ukuran-ukuran utama roda gigi... 39 4.2.2 Tegangan-tegangan yang timbul pada roda gigi... 42 4.2.3 Pemilihan bahan roda gigi... 45 4.3 Poros... 45 4.3.1 Poros pada Roda Gigi1 dan Motor Listrik... 45 iv

4.3.1.1 Analisa Deflaksi pada Poros Penghubung Motor Listrik dengan Roda Gigi 1... 48 4.3.1.2 Analisa Putaran Kritis Poros Penghubung Motor Listrik dengan Roda Gigi 1... 50 4.3.2 Poros pada Roda Gigi 2 dan Roda Gigi 3... 51 4.3.2.1 Analisa Deflaksi pada Poros Penghubung Roda Gigi 2 dan Roda Gigi 3... 54 4.3.2.2 Analisa Putaran Kritis Poros Roda Gigi 2 dan Roda Gigi 3... 56 4.3.3 Poros pada Roda Gigi 4... 57 4.3.3.1 Analisa Deflaksi pada Poros Roda Gigi 4... 60 4.3.3.2 Analisa Putaran Kritis Poros Roda Gigi 4... 61 4.3.4 Poros pada Screw Konveyor... 62 4.4 Screw Konveyor... 63 4.4.1 Ukuran Screw Konveyor... 63 4.4.2 Tegangan-tegangan yang Terjadi pada Screw Konveyor... 63 4.4.3 Pemilihan Bahan Screw Konveyor... 64 4.5 Rumah konveyor... 64 4.6 Bantalan... 65 4.6.1 Bantalan pada Poros Motor Listrik dan Roda Gigi 1... 65 4.6.2 Bantalan pada Poros Roda Gigi 2 dan Roda Gigi 3... 66 4.6.3 Bantalan pada Poros Roda Gigi 4... 67 v

BAB V KESIMPULAN 5.1 Kesimpulan... 69 DAFTAR PUSTAKA... 73 LAMPIRAN... 74 vi

DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 2.1 Belt Conveyor Drive... 6 Gambar 2.2 Scraper Conveyor... 7 Gambar 2.3 Apron Conveyor... 9 Gambar 2.4 Bucket Conveyor... 10 Gambar 2.5 Bucket Elevator... 11 Gambar 2.6 Gambar 2.6 Screw Conveyor : a Sectional ; b. Helicoid; c. Cast Iron; d. Riboon ; e. Cut Flight... 11 Gambar 2.7 Screw Conveyor Coupling... 13 Gambar 2.8 Wadah Screw Conveyor... 13 Gambar 2.9 Screw Conveyor Hanger... 14 Gambar 2.10 Screw Conveyor Box End... 15 Ganbar 2.11 Pnumatic Conveyor... 15 Gambar 2.12 Defleksi akibat beban terbagi rata... 17 Gambar 2.13 Defleksi satu beban... 26 Gambar 2.14 Defleksi akibat momen punter... 26 Gambar 2.15 Defleksi yang salah satu ujungnya ditumpuh dan diberi momen Gambar 2.16 Screw Konveyor... 27 Gambar 3.1 Sistem Transmisi Screw Konveyor... 27 Gambar 4.1 Gaya-gaya yang bekerja pada poros... 31 Gambar 4.2 Gaya-gaya pada poros... 45 Gambar 4.3 Penguraian gaya-gaya pada poros... 48 Gambar 4.4 Gaya-gaya yang bekerja pada poros... 49 vii

Gambar 4.5 Gaya-gaya pada poros... 51 Gambar 4.6 Penguraian gaya-gaya pada poros... 54 Gambar 4.7 Gaya-gaya yang bekerja pada poros... 55 Gambar 4.8 Gaya-gaya pada poros... 57 Gambar 4.9 Penguraian gaya-gaya pada poros... 60 Gambar 4.10 Rumah Konveyor... 60 viii

DAFTAR TABEL Halaman Tabel 2.1 Faktor Bentuk... 21 Tabel 2.2 faktor dinamis fv... 22 Tabel 2.3 Ukuran-ukuran utama roda gigi... 22 Tabel 2.4 faktor koreksi daya yang akan ditransmisikan... 24 Tabel 2.5 Ukuran standart pasak... 28 Tabel 2.6 faktor-faktor X,V dan Y... 33 Tabel 2.7 Beban nominal dinamik spesifik... 34 ix