BAB III PERENCANAAN DAN GAMBAR 3.1 Diagram Aliran Diagram aliran merupakan suatu gambaran dasar yang digunakan dasar dalam bertindak. Seperti pada proses perencanaan diperlukan suatu diagram alir yang bertujuan dalam proses perencanaan. Proses perencanaan rekayasa mesin pencetak bakso terlihat dalam diagram sebagai berikut: Mulai Studi Literatur Gambar Sketsa Perhitungan Daya Perancangan Gambar Rancangan Kerja Proses Pembuatan Analisa Dan Perbaikan Perakitan Gagal Uji Kinerja Kesimpulan Berhasil Selesai Gambar 3.1 Diagram Perencanaan Dan Perhitungan
3 3. Pengertian Alat Mesin Pencetak Bakso ini dirancang untuk membuat bakso dengan menggunakan pisau pemotong yang bergerak maju dan mundur. Mesin Pencetak Bakso ini merupakan mesin modifikasi dari Mesin Pencetak Bakso yang sudah ada. Mesin Pencetak Bakso yang akan dibuat diharapkan dapat membantu dalam proses produksi pembuatan bakso agar lebih efektif dan efisien. 3.3 Prinsip Kerja Dan Cara Kerja Alat Prinsip Mesin Pencetak Bakso adalah mesin atau peralatan yang digunakan untuk membuat bakso berdasarkan gerak berputar yang dihasilkan oleh penekan yang diputar oleh motor listrik. Dengan alat ini bahan adonan bakso dapat ditekan kemudian dibentuk oleh pencetakan dan dipotong sehingga menjadi butiran bakso. Bagian bagian utama dari mesin pencetak bakso antara lain : 1. Elemen yang berputar : gear, puli, poros, pengaduk, sabuk.. Elemen yang diam : bearing dan tempat adonan. 3. Penggerak : motor listrik. 4. Bagian pendukung : rangka, dudukan dan lain-lain. Cara kerja mesin pencetak bakso: 1. Adonan dimasukkan dalam corong.. Steker dihubungkan dengan stop kontak. 3. Saklar on ditekan. 4. Poros penekan menekan masuk adonan ke dalam gear. 5. Setelah adonan keluar dari gear yang di dalamnya ada cetakan bakso kemudian dipotong oleh pisau pemotong hasil potongan tersebut masuk pada ember yang diisi dengan air panas/hangat.
4 3.4 Bagian-Bagian Mesin Pencetak Bakso Mesin pencetak bakso yang akan dibuat memiliki bagian-bagian utama sebagai berikut: Gambar 3. Mesin pencetak bakso Keterangan : 1. Pulley 9. Wadah penampung bakso. V-belt 10. Gear Pembulat Bakso 3. Reduser 11. Penggerak Pisau 4. Motor Listrik 1. Penahan Volume Bakso 5. Rangka 13. Corong 6. Poros Pengatur Volume Bakso 14. Poros Pengaduk Adonan Bakso 7. Dudukan Komponen Pisau 15. Bearing 8. Wadah Pisau
5 3.5 Menghitung Proses Pembubutan Cetakan Bakso Gambar cetakan bakso terbuat dari nylon yang digunakan dalam mesin pencetak bakso, ditampilkan pada gambar 3.. Ukuran awal pada nylon sebelum dibubut yakni berdiameter 63 mm dan panjang 30 mm Gambar 3. 3 Cetakan Bakso Tabel 3. 1 Tabel Kecepatan Potong dan Pemakanan Pada Benda Kerja dan Jenis Pahat Bubut Yang Digunakan. (B.S Wijanarka, 01)
6 1. Pembubutan memanjang/roughing Do = 63 mm L = 8 mm Bahan Cetakan bakso = Nylon Jenis Pahat = HSS Cs roughing = 4 m/min f roughing = 0,8 mm/rev Cs finishing = 50 m/min f finishing = 0,4 mm/rev a. Menghitung kecepatan putaran mesin bubut tahap roughing: C s N 1131,8 rpm b. Menghitung kecepatan putaran mesin bubut tahap finishing: C s = N = = 163,1 rpm c. Jumlah pembubutan tahap roughing: Do = 63 mm Df = 45,4 mm a = 0,4 mm ( kali)
7 d. Jumlah pembubutan tahap finishing: Do = 45.4 mm Df = 45 mm a = 0, mm (1 kali) e. Waktu pembubutan tahap roughing: L = 8 mm N = 755 rpm f = 0,8 mm/rev i = kali T c = 1,0 menit f. Waktu pembubutan tahap finishing: L = 8 mm N = 155 rpm f = 0,4 mm/rev i = 1 kali T c = 0,05 menit. Pembubutan Bertingkat Do = 45 mm L = 0 mm C s roughing = 300 m/min f roughing = 0,1 mm/rev
8 a. Menghitung kecepatan putaran mesin bubut tahap roughing: C s N 1 rpm b. Jumlah pembubutan tahap roughing: Do = 45 mm Df = 43 mm a = 0,5 mm ( kali) c. Waktu pembubutan tahap roughing: L = 0 mm N = 000 rpm f = 0,1 mm/rev i = kali T c = 0, menit
9 3. Perhitungan Pembubutan Tirus Dalam tg tg tg tg D d.. L 41 30.8 11 48 0, o 1,4074 3.6 Analisa Pembebanan Rangka 1. Analisa beban dititik C: Motor listrik = 13 kg = 130 N Gambar 3. 4 Analisa Pembebanan a) Kesetimbangan gaya luar F x = 0 R Ax = 0 F y = 0 R By + R By = 130 N M B = 0
30 - R Dy x 300 + 130 x 15 = 0 - R Dy x 300 + 1650 = 0 R By + R Dy = 130 - R Dy = - R By = 130 R Dy 1650 300 R Dy = 54,167 N R By = 130 54,167 = 75,833 N b) Kesetimbangan gaya dalam Potongan (x-x) Gambar 3. 5 Potongan x x Potongan kanan (D C) Nx = 0 Vx = -54,167 N Mx = 54,167. X Potongan y-y Gambar 3. 6 Potongan y y
31 Potongan kanan (C B) Nx = 0 Vx = - 54,167 + 130 = 75,833 N Mx = 54,167. x 130 (x 175) c) Nilai gaya dalam Tabel 3. Tabel Nilai Gaya Dalam Potongan Posisi Titik x-x (D C) x = 0 D x = 175 mm C y-y (C B) x = 175 mm C x = 300 mm B Gaya dalam Gaya normal Gaya besar Momen lentur N D = 0 N V D = - 54,167 N M D = 54,167. 0 = 0 N C = 0 N V C = - 54,167 N M C = 54,167. 175 = 9479,5 Nmm N C = 0 N V C = 75,8 N M C = 54,167. 175 130. 0 = 9479,5 Nmm N B = 0 N V B = 75,8 N M B = 54,167. 300 130 (300 175) = 1650,1-1650 = 0,1 Nmm d) Gambar diagram A B C D 75,8 N NFD A B + C D SFD - 54,167 N - 9479,5 Nmm A + BMD B C D Gambar 3. 7 Diagram NFD, SFD, BMD
3. Analisa beban dititik B dan C Beban dititik B (reducer) = 15 kg = 150 N Beban dititik C (poros pengaduk dan puli) = 1,3 kg = 13, N Gambar 3. 8 Analisa Pembebanan a) Kesetimbangan gaya luar F x = 0 R Ax = 0 F y = 0 R Ay = F C + F D = 150 + 13, = 163, N M A = 0 = F D. 10 + F C. 45 = 13,. 10 + 150. 45 = 77 + 6750 = 95 Nmm
33 b) Kesetimbangan gaya dalam Potongan (x-x) Gambar 3. 9 Potongan x - x Potongan kanan (D C) Nx = 0 Vx = 13, N Mx = - 13. x - 60 Potongan y-y Gambar 3. 10 Potongan y y Potongan kanan (C A) Nx = 0 Vx = 163, N Mx = -13, (x 60) 150 (x 5)
34 c) Nilai gaya dalam Tabel 3. 3 Nilai Gaya Dalam Potongan Posisi Titik x-x (D C) x = 60 mm D x = 5 mm C y-y (C A) x = 5 mm C x = 70 mm A Gaya dalam Gaya normal Gaya besar Momen lentur N D = 0 V D = 13, N M X = -13,. 0 = 0 N C = 0 V C = 13, N M X = - 13, (5-60) = - 178 Nmm N C = 0 V C = 163, N M X = - 13, (165) (0) = - 178 Nmm N A = 0 V A = 163, N M X = - 13, (x 60) - 150 (x 5) = - 13, (70 60) 150 (70-5) = - 13, (10) 150 (45) = -77 6750 = - 95 Nmm d) Gambar diagram A C 163, N 13,N + + A C D B A C D B - - -178 D D B NFD SFD BMD -95 Nmm Gambar 3. 11 Diagram NFD, SFD, BMD
35 3.7 Pengelasan rangka Gambar 3. 1 Bagian Pengelasan Rangka 1. Pengelasan rangka pada bidang 1 Menggunakan besi UNP 100 x 50 x 6 mm S = 10 mm 1 100 mm 50 mm Gambar 3. 13 Dimensi Besi UNP 100 x 50 x 6 mm F = 15 kg = 150 N (beban Reduser) Tegangan yang terjadi pada sisi pengelasan: 100mm F 0,707xSx F 1,414xSx 150 0,1Mpa 0,707x10x100 150 1,414x10x50 50mm 0,1Mpa 1
36 Pengelasan yang dibutuhkan: P single transverse P = 0,707 x S x 1 x = 0,707 x 10 x 100 x 0,1 = 148,47 N P double pararel P = 1,414 x 5 x x = 1,414 x 10 x 50 x 0,1 = 148,47 N. Pengelasan rangka pada bidang Menggunakan besi UNP 100 x 50 x 6 mm S = 10 mm 1 = 100 mm = 50 mm Gambar 3. 14 Dimensi Besi UNP 100 x 50 x 6 mm F = 13 kg = 130 N (beban motor listrik) Tegangan yang terjadi pada sisi pengelasan: 100mm F 0,707xSx F 1,414xSx 130 018Mpa 0,707x10x100 130 1,414x10x50 50mm 0,18Mpa Pengelasan yang dibutuhkan: 1
37 P single transverse P = 0,707 x S x 1 x = 0,707 x 10 x 100 x 0,18 = 17,76 N P double pararel P = 1,414 x 5 x x = 1,414 x 10 x 50 x 0,18 = 17,76 N 3. Pengelasan rangka pada bidang 3 Menggunakan besi UNP 50 x 38 x 5 mm S = 10 mm 1 = 50 mm = 38 mm Gambar 3. 15 Dimensi Besi UNP 50 x 38 x 5 mm F = 13 kg = 130 N (beban motor listrik) Tegangan yang terjadi pada sisi pengelasan: 100mm F 0,707xSx F 1,414xSx 130 0,36Mpa 0,707x10x50 130 1,414x10x38 50mm 0,4Mpa Pengelasan yang dibutuhkan: P single transverse 1
38 P = 0,707 x S x 1 x = 0,707 x 10 x 50 x 0,36 = 17,6 N P double pararel P = 1,414 x S x x = 1,414 x 10 x 38 x 0,4 = 18,9568 N 3.8 Perancangan Baut 1. Baut pengikat reduser Beban reduser = 15 kg = 150 N Tegangan tarik ijin (ST37) = 370 Mpa (Sumber: SNI 03 179-00) = 0,6 x W S = 0,6 x 370 = Mpa W n 150 37,5N 4 d dc W S. dc. 4 37,5. dc.370 4 37,5 dc.90,59 dc 0,1 dc 0,1 dc 0,34 mm M W S. d. 4 37,5. d. 4 37,5 d.174,35 d 0,1 d 0,1 d 0,45mm M 0,6 0,6
39. Baut Motor listrik Beban motor listrik 13 kg = 130 N Tegangan tarik ijin (ST37) = 370 Mpa (Sumber: SNI 03 179-00) = 0,6 x W S = 0,6 x 370 = Mpa W n 130 3,5N 4 d dc W S. dc. 4 3,5. dc.370 4 3,5 dc.90,59 dc 0,11 dc 0,11 dc 0,31mm M W S. d. 4 3,5. d. 4 3,5 d.174,35 d 0,18 d 0,18 d 0,43mm M 0,6 0,6 3.9 Harga Raw Material Tabel 3. 4 Harga Raw Material No Komponen Jumlah Harga Satuan Total Harga 1 Rangka (UNP) 5 Kg Rp. 9000/kg Rp. 5.000 Motor Listrik 1 Rp. 400.000 Rp. 400.000 3 Reduser 1 Rp. 400.000 Rp. 400.000 4 Corong 1 Rp. 00.000 Rp. 00.000 5 Roda Gigi Rp. 50.000 Rp. 100.000
40 6 Pulley Ganda ø 75 mm 1 Rp. 40.000 Rp. 40.000 7 Pulley ø 75 mm 3 Rp. 0.000 Rp. 60.000 8 Pulley ø 10 mm 1 Rp. 30.000 Rp. 30.000 9 V-belt 3 Rp. 5.000 Rp. 75.000 10 Bearing UCT 04 5 Rp. 0.000 Rp. 100.000 11 Blok Kuningan 3 Kg Rp. 50.000/kg Rp. 150.000 1 Sproket Rp. 15.000 Rp. 30.000 13 Rantai 1 Rp. 5.000 Rp. 5.000 14 Plat Stainless 5 Rp. 50.000 Rp. 50.000 15 Baut Dan Mur 30 Rp. 1.000 Rp. 30.000 16 Saklar Dan Kabel Saklar = 1 Kabel = 3 Meter Rp. 35.000 Rp. 35.000 17 Pipa Pengaduk Stainless 1 Rp. 150.000 Rp. 150.000 18 Poros 10 kg Rp. 1.000/kg Rp. 10.000 19 Cat 5 Rp. 14.000 Rp. 70.000 0 Dempul 1 kg Rp. 37.500 Rp. 37.500 1 Tinner 3 Rp. 0.000 Rp. 60.000 Amplas Rp. 30.000 Rp. 30.000 3 Mata Gerinda 3 Rp. 11.500 Rp. 34.500 4 Kuas Rp 5.000 Rp. 10.000 5 Sekrap Set 1 Rp. 6.000 Rp. 6.000 6 Tatakan Amplas Rp. 8.500 Rp. 17.000 7 Epoxy Rp. 8.500 Rp. 17.000 8 Elektroda 1 kg Rp. 0.000 Rp. 0.000 9 Puli ø 75 mm Rp. 5.000 Rp. 50.000 30 Mata Bor ø 5 mm 1 Rp. 10.000 Rp. 10.000 31 Adonan Bakso kg Rp. 115.000 Rp. 115.000 Jumlah Rp..897.000
41 3.10 Perhitungan Daya Motor Listrik Gambar 3.16 Pengaduk adonan bakso Diameter poros = cm = 0,78 inch Diameter screw = 5,1 cm = inch L = 1 cm = 4,7 inchi = 0,4 ft Pitch = 4 cm = 1,57 in Fd = 18 Fb = 1 Ff =,0 Fm = 1,5 Fp = 1 D = 40 Lb/CF e = 0,88 % Fo = 3,453 a. Menghitung screw dalam ft 3 /jam ( ) ( ) C = 14,47.116,67 = 1688 ft 3 /jam b. Menghitung HPf HP
4 c. Menghitung HPm t a d. Menghitung HP HP ( ) ( )