54 BAB IV PEMBAHASAN DAN HASIL PENGUJIAN ALAT 4.1 DESAIN ALAT Gambar 4.1 Desain Alat Pengepresan Geram Sampah Mesin Perkakas
55 Tabel 4.1 Keterangan Part Number Desain Item No. Part Number Material Qty 1 Rangka Utama Iron 1 2 Karet Bantalan Rangka Rubber 4 3 Penutup iron 1 4 Pengunci Pintu iron 1 5 Dongkrak iron 1 6 Dudukan Bearing iron 1 7 Pegas Steel 2 8 Ulir Penekan Steel 1 9 Handle Dongkrak iron 1 10 11 Pintu Hasil Pengepresan Geram (Output) Pintu Pemasukan Sampah Geram (Input) iron 1 iron 1 12 Karet Bantalan Rangka 1 Rubber 2 13 Ruang Pengepresan iron 1 Desain alat pengepres geram ini berukuran 24,4 cm 24,4 cm 61,9 cm. Dengan blok ruang pengepresan 24,4 cm 24,4 cm 30 cm. Tinggi kaki penyangga atau kaki rangka 6 cm. Pada tahap penentuan blok ruang pengepresan, disepakati ruang pengepresan berukuran 24,4 cm 24,4 cm 30 cm dengan menggunakan konsep awal yaitu perancangan alat pengepresan geram sampah mesin perkakas dan pemanfaatan sistem hydraulic jack untuk diaplikasikan pada lab prodiuksi teknik mesin. Penentuan tinggi rangka kaki 6 cm, hal ini bertujuan agar pada saat dioperasikan alat lebih kokoh tidak bergoyang.
56 4.2 PERCOBAAN PENGEPRESAN GERAM SAMPAH MESIN PERKAKAS Pengoperasian alat pengepresan geram agar efektif dilakukan percobaan bertahap sampai tiga kali. Pengepresan geram pertama masih mengembang karena volume sampah geram yang dimasukan masih ada ber rongga. Pada percobaan pengepresan tahap ke dua, sampah geram hasil pengepresan tahap ke dua juga masih mengembang karena poros hydraulic jack kurang panjang sehingga tekanannya kurang maksimal. Pengepresan yang ke tiga kalinya poros ulir pada hydraulic jack digunakan dengan cara penekanan pertama memutarkan handle poros ulir agar memaksimalkan pengepresan. Gambar 4.2 Pecobaan Pengepresan Geram
57 4.3 HASIL PENGUJIAN AWAL ALAT PENGEPRESAN GERAM Pada pengujian awal sampah geram sebelum dimasukan ke dalam ruang pres dengan ukuran panjang 39 cm lebar 37 cm dan tinggi 233 cm terlihat pada gambar 4.3 A, geram setelah dipres menjadi kotak (blok) dengan ukuran panjang 23 cm lebar 23 cm dan tinggi 13 cm terlihat pada gambar 4.3 C, skema geram sampah mesih perkakas jenis geram besi baja dari beberapa jenis bentuk geram sayatan bubut besi, ada yang berbentuk serpiah-serpiah kecil (discontinous), bentuk sprial memanjang (continous), bentuk kawat memanjang ataupun berbentuk ulir. Gambar 4.3 A Geram Sebelum di Masukan Ke Ruang Pres
58 Gambar 4.3 B Geram Sebelum di Pres Gambar 4.3 C Hasil Pengujian, Geram Setelah di Pres
59 4.4 PRODUK ALAT PENGEPRES GERAM SAMPAH MESIN PERKAKAS Gambar 4.4 Prodak Alat Pengepresan Geram 4.4.1 Spesifikasi Alat Pengepres Geram Tabel 4.2 Spesifikasi Alat Pengepres Geram Tipe/Merek Dimensi Kapasitas Penggerak Daya Jenis Plat Tebal Plat Press Rangka Produk Alat Pengepres Geram 24,4 cm 24,4 cm 61,9 cm 8,72 Kg Hydraulic Jack 2 Ton Besi KS 0,4 cm Besi KS
60 4.4.2 Pengujian dan Hasil Pengujian Tabel 4.3 Pengujian dan Hasil Pengujian No Hasil Ukuran Setelah Pengepresan Gambar Hasil Pengujian dan Menimbang Setelah Pengepresan 1. Pengujian pertama dengan ukuran 23 cm 23 cm 13 cm dan berat geram setelah dipres 4,23 kg. Pengujian ke dua dengan ukuran 23 cm 23 cm 15 cm dan berat geram setelah dipres 5,30 kg.
61 Pengujian ke tiga dengan ukuran 23 cm 23 cm 17 cm dan berat geram setelah dipres 6,72 kg. Pengujian ke empat dengan ukuran 23 cm 23 cm 19,5 cm dan berat geram setelah dipres 7,92 kg.
62 Pengujian ke lima dengan ukuran 23 cm 23 cm 22 cm dan berat geram setelah dipres 8,72 kg. 2. Hasil semua pengujian dari Tahap satu sampai tahap lima
63 4.5 PERHITUNGAN GAYA DAN TEKANAN PENGEPRESAN 4.5.1 Menentukan Volume Sampah Geram Ruang blok berfungsi sebagai tempat untuk peletakan sampah geram yang akan dipress, dengan mengetahui luasan ruang pengepres = 39 cm 37 cm dan tinggi sampah geram sebelum di pres = 23 cm, maka volume awal dapat dihitung Dengan mengetahui luasan ruang pengepres = 23 cm 23 cm dan tinggi sampah geram setelah di pres = 13 cm, maka volume akhir dapat dihitung Pengurangan sampah geram setelah di pres, maka volume awal diambil volume akhir
64 4.5.2 Menentukan Kerapatan (ρ) Dengan mengetahui massa geram yang dipres = 4,23 kg dan volume geram setelah dipres = 68,77 m 3, maka kerapatan dapat di hitung : 4.5.3 Menentukan Laju Pengepresan 4.5.4 Menentukan Tekanan Maksimal Pada Pengepresan 1. Mencari luas diameter piston plunger dan luas diameter piston hydraulic jack Dimana : A = Luas piston plunger hydraulic jack, cm 2 d = Diameter piston plunger hydraulic jack, cm 2 (diameter terukur = 1,2 cm) Dimana : A = Luas piston hydraulic jack, cm 2 d = Diameter piston hydraulic jack, cm 2 (diameter terukur = 2,4 cm)
65 2. Menentukan Gaya (F 2 ) Daya hydraulic jack 2 Ton = 2000 kg m/s 2 3. Menentukan Tekanan (P 2 ) N/cm 2 4. Menentukan Gaya (F 1 )
66 5. Menentukan Tekanan (P 1 ) N/cm 2 4.5.5 Menentukan Gaya dan Tekanan Pada Pengepresan yang digunakan 1. Menentukan Gaya (F 2 ) Diketahui : m = Untuk massa geram = 4,23 kg g = gravitasi = 9,8 m/s 2 Ditanya : F 2 =...? m/s 2 2. Menentukan Tekanan (P 2 ) N/cm 2 3. Menentukan Gaya (F 1 ) Diketahui : F 2 = 41,45 N A 1 = 1,13 cm 2
67 Ditanya : F 1 =...? A 2 = 4,52 cm 2 4. Menentukan Tekanan (P 1 ) N/cm 2 4.5.6 Menentukan Efisiensi Penurunan Berdasarkan Pengujian
68 4.6 DATA HASIL PENGUJIAN ALAT PENGEPRESAN Tabel 4.4 Data Hasil Pengujian Alat Pengepres Geram Sampah Mesin Perkakas No Berat Geram (kg) Waktu (dtk) Kerapatan Volume Pengurangan Laju Gaya Tekanan Pres (m 3 ) Volume (m 3 Sampah ) Pengepresan (N) (N/cm 2 ) Geram m 3 /dtk) V1 V2 V1-V2 (kg/m 3 ) F1 F2 P1 P2 Efisiensi Penurunan % 1 4,23 103 331,89 68,77 263,12 0,061 0,667 10,36 41,45 0,02 0,07 20,72 2 5,3 117 405,08 79,35 325,73 0,066 0,678 12,93 51,94 0,02 0,09 19,58 3 6,72 132 614,04 89,93 524,11 0,074 0,681 16,46 65,85 0,03 0,12 14,64 4 7,92 146 693,00 103,155 589,84 0,076 0,706 19,40 77,61 0,03 0,14 14,88 5 8,72 158 799,94 116,38 683,56 0,074 0,736 21,36 85,45 0,04 0,16 14,54
69 4.6.1 Grafik Perbandingan Volume Sampah Awal VS Volume Sampah Akir 900 Vol (m 3 ) 800 700 600 500 400 300 Volume Awal Volume Akhir 200 100 0 4,23 5,3 6,72 7,92 8,72 Berat (Kg)