59 BAB IV HASIL DAN ANALISA 4.1 Hasil Perancangan Desain dan Alat Hasil desain dan perancangan alat pemadat sampah plastik dapat dilihat pada gambar dibawah ini : - Desain dan hasil perancangan alat :
60 Gambar 4.1 Desain Assembling Alat Pemadat Sampah Persegi. Gambar 4.2 Desain Assembling Alat Pemadat Sampah Plastik Segi Enam. - Hasil perakitan alat pemadat sampah plastik
61 Gambar 4.3 Perakitan Alat Pemadat Sampah Plastik. 4.2 Analisa Alat Pemadat Sampah Plastik. Dalam rangkaian analisa alat pemadat sampah plastik menggunakan sistem pneumatik dapat di gambarkan melalui flowchart sebagai berikut : 1. Pengujian Tekanan Pada percobaan ( menggunakan botol plastik ) dengan menggunakan gaya tekan (F) = 1 kg x 9.8 m/s 2 = 9.8 N. Dengan gaya 9,8 N mengalami penurunan sebesar 0.13 m. jadi prosentase penurunannya adalah : Prosentase % =, x 100% = 30,7 % Jadi hasil dari pemadatan mengalami pengecilan jumlah volume sebesar 30%. 2. Penentuan gaya pemadatan Dengan penentuan luasan ruang press 40 cm, dapat dilakukan perhitungan gaya yang dibutuhkan untuk pemadatan adalah : 40 x 9,80 = 392 N Jadi gaya yang dibutuhkan untuk memadatkan sampah plastik pada alat pemadat yang dirancang dengan luas ruang press 40 cm 2 memerlukan gaya sebesar 392 N. 3. Penentuan silinder pneumatic
62 Untuk menentukan besar diameter pada silinder pneumatic yang akan digunakan, dapat dilakukan dengan cara : d 2 = F+R (1) p x 4,5 dimana : Sehingga, d 2 =,, = 0,0914 m 2 d = 0,0914 F = Gaya = 392 N. R = Gesekan ( 5%. F ) = 5% x 392 N = 19,6 N. p = tekanan kinerja alat (10 bar) = 1000 N/m 2 = 0,30 m = 300 mm Jadi diameter batang piston 300 mm dengan diameter piston 45 mm. 4. Menghitung daya kompresor 1) Debit kompresor Debit kompresor adalah jumlah udara yang harus dialirkan kedalam silinder pneumatik, dapat dihitung dengan cara: Q s = (π/4) (ds)) 2 ( v ) (Hartono,1998)
63 Dimana: Q s = Debit kompresor (l/min) d s = diameter silinder = 25 mm v = kecapatan piston direncanakan 900 mm/menit = 15 mm/dtk Sehingga: Q s = (π/4 (50)) 2 (15) = 29437,5 mm 3 /dtk = 1,77 / menit 2) Daya Kompresor Daya kompresor dapat dicari dengan menggunakan rumus: N s = (Q s ) (ῃ tot ) Dimana: N s = Daya kompresor (l/min) Q s = Debit kompresor (l/dtk) ῃ tot = Effisiensi total = 0,8 Sehingga: N s = 1,77 x 0,8 N s = 1,416 kw N s = 1416 W : 746 W N s = 1,899 Pk 5. Kapasitas Pengepresan
64 Q p = V = A x t T direncanakan 0,5 m V = 0,4 x 0,5 V = 0,2 m 3 = 20 cm 3 Maka : Q p = = 0,8 cm 3 / detik. 6. Penentuan Tebal Plat Penentuan tebal plat sebagai berikut : F = Gaya = 392 N = 39,2 kg A = luas penampang = 40 cm 2 Maka : P = = 0,98 kg / cm 2 Tebal plat =, (, ) = 0,157 cm = 1,57 mm Jadi pemakaian tebal plat press yang akan digunakan adalah 2 mm. 7. Kekuatan Rangka.
65 Diketahui dimensi siku 40 x 40 x 2 mm, serta beban yang dipikul 24,5 kg. Dari data diatas dapat dilakukan perhitungan : 1. Beban yang dipikul oleh rangka F = m x g 2. Gaya geser tegak maksimum Q (N) Q = 3. Intensitas maksimum tegangan geser fs (max) = Intensitas max sumbu tegangan geser menggunakan relasi fs (max) = (H h ) + dengan notasi biasa Perhitungan Tegangan Pada Batang Rangka : 1. Beban pada rangka. F = m x g = 24,5 kg X 9,81 m/s =240.345 kg 2. Gaya geser tegak maksimum Q (N) Q = = 240,345 2
66 = 120,173 N 3. Intensitas maksimum tegangan geser, Membiarkan Lebar siku, H = 40 cm Lebar keseluruhan, B = 40 Ketebalan tumbukan h = 40 5 = 35 cm Ketebalan = 3 mm b = 0,2 cm Gaya geser F = 180,036 N Momen inersia I = 64,500 cm fs (max) = Intensitas max sumbu tegangan geser menggunakan relasi fs (max) = (H h ) + dengan notasi biasa, = {,, ( 40 35 ) +, }kg cm = 30,68 kg/cm 2 Untuk mengetahui gaya dan beban yang diterima tiap kaki rangka dapat di lihat dibawah ini :
5 kg 67 120 40 Fx = 0 RHA = 0 Fy = 0 RVA + RVB = 5 kg MA = 0 20 x 5 + 40 = RVB x 40 RVB = 140 / 40 = 3,5 kg RVC = 5 3,5 = 1,5 kg RVA = 5 1,5 = 3,5 kg. 8. Berikut tabel data pengujian alat pemadat sampah plastik. Tabel 4.1 Data Pengujian Alat Pemadat Sampah Plastik. Data Pengujian Alat Pemadat Sampah Plastik No 1 Jenis Tebal Diameter Berat Kapasitas Sampah Sampah Sampel Sampah Pemadatan Plastik Hasil Pengurangan Suplay Pemadatan pemadatan Udara Botol 0,1 mm 6,7 cm 0,75 kg 50 bh 27 cm 13 cm 100 Psi
68 2 Kaleng Minum 0,2 mm 6,6 cm 0,1 kg 5 bh 5,4 cm 6,1 cm 110 Psi