MESIN PENGAYAK PASIR (SISTEM TRANSMISI )

MESIN PENGAYAK PASIR (SISTEM TRANSMISI ) PROYEK AKHIR Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Ahli Madya Oleh: GALANG EKA PERMANA NIM I8613014 PROGRAM DIPLOMA TIGA TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2016

Disusun oleh: Koordinator Proyek Akhir Program Studi

perpustakaan.uns.ac.id Naura rnahasisrva N]N,1 ' Program Studi Judtil Provek Akhir Patia harit tanggal Galarrg Ill.r Perrnana 18613014 Diploma Tiga Teknik Mesin Otomotif Mesin Per.rganyak Pasir (Sistern Transrnisi) Iunr'rt. 29 Jtrli 2016 Setelah dilakukan sidang ujian pen,,adaran, maka dewan dosen penguji mernutuskan bahwa srttrilrtt'a tlirt)'lt(trlirtrt Ltll,llS / $fl)i.fl;itl,;tl,\ rlcrrgllr nilli ;\ /-.Il:t'tl * rr(rrrr WC ]ietrra Sidang Surakarta. 29.lLrli 2016 Mahasisrva ybs,

KATA PENGANTAR Segala puji dan syukur kehadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat serta hidayah kepada penulis sehingga mampu menyelesaikan penyusunan laporan proyek akhir yang berjudul MESIN PENGAYAK PASIR (SISTEM TRANSMISI). Penulisan laporan proyek akhir ini merupakan salah satu syarat untuk menyelesaikan pendidikan Diploma Program Studi Teknik Mesin Otomotif Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta. Atas terselesaikannya penulisan proyek akhir ini, maka penulis mengucapkan banyak terimakasih kepada : 1. Bapak Dr. Budi Santoso S.T.,M.T selaku Ketua Program Diploma III Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta. 2. Ibu Indri Yaningsih, S.T.,M.T selaku Koordinator Proyek Akhir Universitas Sebelas Maret yang telah memberikan bimbingan dan pengarahan dalam penyusunan laporan Proyek Akhir ini. 3. Bapak Heru Sukanto, S.T.,M.T selaku Dosen Pembimbing I yang telah memberikan bimbingan dan pengarahan dalam pembuatan Proyek Akhir. 4. Bapak Dr. Joko Triyono, S.T.,M.T selaku Dosen Pembimbing II yang telah memberikan bimbingan dan pengarahan dalam pembuatan Proyek Akhir. 5. Seluruh laboran dan rekan mahasiswa jurusan Teknik Mesin Otomotif maupun Teknik Mesin Produksi serta seluruh pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu. 6. Orang tua yang telah mendukung baik dari finansial,material dan moril. Dalam penuisan laporan yang berjudul Mesin Pengayak Pasir (Sistem Transmisi), penlis menyadari masih banyak kekurangan. Maka dari itu kritik dan saran yang membangun sangat diharapkan guna kesempurnaan laporan ini. Surakarta, Juli 2016 iv Penulis

MESIN PENGAYAK PASIR (SISTEM TRANSMISI) GALANG EKA PERMANA ABSTRAK Laporan proyek akhir ini berisi tentang proses perancangan dan pembuatan mesin pengayak pasir. Tujuan dari proyek akhir ini yaitu untuk merancang, membuat dan menguji mesin pengayak pasir yang lebih cepat dalam proses produksi dan aman dalam pengoperasian. Berdasarkan hasil perancangan Mesin Pengayak Pasir, urutan pembuatannya yaitu : pembuatan rangka, pembuatan pengayak, pembuatan puli penggerak, pembuatan pin penggerak, proses pendempulan, pewarnaan dasar, proses pengecatan dan proses perakitan. Kapasitas mesin pengayak pasir ini adalah ± 900 kg/jam Hasil perancangan sistem transmisi Mesin Pengayak Pasir ini menggunakan daya 0,5 HP dengan menggunakan puli motor Ø63,5 mm yang akan direduksi puli ganda dengan diameter masing-masing Ø177,8 mm dan Ø76,2 mm. Untuk mengurangi kecepatan putar dari puli Ø76,2 direduksi kecepatn putarnya ke puli Ø203,2 mm. Mesin Pengayak pasir ini menggunakan sabuk v tipe A dengan panjang sabuk 36 inchi dari puli Ø63,5 mm ke Ø177,8 mm dan panjang sabuk 48 inchi. Mesin pengayak pasir ini menggunakan poros dengan Ø20 mm dan pasak dengan lebar 8 mm, tebal 7 mm dan panjang 30 mm. Hasil akhir dari proses pengayakan pasir adalah pasir halus yang siap untuk digunakan untuk proses selanjutnya. Kata kunci : mesin pengayak pasir, pasir halus, sistem transmisi, pengayak. v

SAND SIEVING EQUIPMENT (TRANSMISSION SYSTEM) GALANG EKA PERMANA ABSTRACT The final project report is about the process of designing and manufacturing of sand sieving equipment. The purpose of this final project is to design, build and test the machine sieve sand faster production processes and safe operability. Based on the results of Sand sieving machine design, the manufacturing sequence that is: the creation of order, sieving manufacture, manufacture of pulleys driving, driving pin manufacture, process putty, basic coloring, the process of painting and assembly process. Sand sieving machine capacity is ± 900 kg / hour. The results of the transmission system design Sand sieving machine is using the power of 0.5 HP using a motor pulley to be reduced Ø63,5 mm double pulley diameter Ø177,8 mm respectively and Ø76,2 mm. To reduce the rotational speed of the pulley Ø76,2 reduced speed rotation to pulleys Ø203,2 mm. The sand sieving machine uses a type A v belt with a length of 36 inches from the belt pulleys Ø177,8 Ø63,5 mm to 48 mm and a length-inch belt. The sand sieving machine using a shaft with Ø20 mm and pegs with a width of 8 mm, thickness 7 mm and a length of 30 mm. The end result of the process of sifting the sand is fine sand that is ready to be used for further processing Keyword : Sand sieve equipment, fine sand, the transmission system, sieving. vi

DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL... i HALAMAN PENGESAHAN... ii HALAMAN BERITA ACARA PENDADARAN... iii KATA PENGANTAR... iv ABSTRAK... v DAFTAR ISI... vii DAFTAR GAMBAR... ix DAFTAR RUMUS... x DAFTAR TABEL... xi DAFTAR NOTASI... xii BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang... 1 1.2 Perumusan Masalah... 2 1.3 Batasan Masalah... 2 1.4 Tujuan Proyek Akhir... 2 1.5 Manfaat Proyek Akhir... 2 1.6 Metode Penelitiaan... 3 BAB II DASAR TEORI 2.1 Konsep Perencanaan Sistem Transmisi... 4 2.1.1 Motor... 4 2.1.2 Daya Penggerak... 5 2.1.3 Puli... 8 2.1.4 Sabuk V... 8 2.1.5 Poros... 15 BAB III PERENCANAAN DAN PERHITUNGAN 3.1 Diagram Alir Proses Perencanaan... 18 3.2 Pengertian Alat... 19 3.3 Prinsip Kerja Alat... 19 3.4 Perhitungan... 20 3.4.1 Perhitungan Kecepatan Putar pada Puli 1 dan 2... 20 3.4.2 Perhitungan Kecepatan Putar pada Puli 3 dan 4... 21 3.4.3 Perhitungan Daya Motor Listrik... 21 3.4.4 Perhitungan Sabuk Puli 1 dan 2... 23 3.4.5 Perhitungan Sabuk Puli 3 dan 4... 26 3.4.6 Perhitungan Diameter Poros Puli... 29 BAB IV PROSES PEMBUATAN DAN PENGUJIAN 4.1 Proses Pengerjaan... 36 4.2 Alat dan Bahan... 36 4.3 Proses Pembuatan Rangka... 37 4.4 Proses Pembuatan Pengayak... 41 4.5 Proses Pebuatan Puli Penggerak commit to... user 43 4.6 Proses Pengecatan... 44 vii

4.7 Proses Perakitan... 45 4.8 Pengujian... 47 4.9 Perawatan Mesin... 47 BAB V PENUTUP 5.1 Kesimpulan... 49 5.2 Saran... 49 DAFTAR PUSTAKA... 51 LAMPIRAN viii

DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 2.1 Klasifikasi motor listrik... 5 Gambar 2.2 Tipe sabuk-v... 10 Gambar 2.3 Jenis sabuk... 10 Gambar 2.4 Bagian sabuk... 10 Gambar 2.5 Tegangan pada sabuk dan puli... 11 Gambar 2.6 Penampang sabuk... 12 Gambar 3.1 Diagram alir perencanaan... 18 Gambar 3.2 Mesin pengayak akhir... 19 Gambar 3.3 Puli 1 dan 2... 20 Gambar 3.4 Puli 3 dan 4... 21 Gambar 3.5 Puli penggerak... 22 Gambar 3.6 Penampang sabuk v... 24 Gambar 3.7 Poros puli... 29 Gambar 3.8 Pembebanan puli pada poros... 29 Gambar 3.9 Gaya tarik sisi kencang dan sisi kendor sabuk... 29 Gambar 3.10 Free body diagram pembebanan poros... 30 Gambar 3.11 Free body diagram vertikal... 31 Gambar 3.12 Bending momen diagram vertical... 32 Gambar 3.13 Free body diagram horizontal... 32 Gambar 3.15 Bending momen diagram horizontal... 33 Gambar 4.1 Proses pemotongan bahan rangka... 38 Gambar 4.2 Pengelasan tiang penyangga ayakan... 38 Gambar 4.3 Proses pengelasan tempat bertumpunya poros dan puli... 39 Gambar 4.4 Proses pengelasan dudukan motor listrik... 39 Gambar 4.5 Rencana pengelasan penarik... 40 Gambar 4.6 Proses pelubangan... 41 Gambar 4.7 Gambar perencanaan ayakan... 42 Gambar 4.8 Proses pengelasan rangka ayakan... 42 Gambar 4.9 Proes penggerindaan rangka pengayak... 43 Gambar 4.10 Proses pembubutan... 44 Gambar 4.11 Proses pendempulan... 44 Gambar 4.12 Proses pengecetan rangkan dan ayakan... 45 Gambar 4.13 Mesin pengayak pasir... 47 ix

DAFTAR RUMUS Halaman Rumus 2.1 Perhitungan daya berdasarkan besar usaha atau energi tiap satuan waktu... 5 Rumus 2.2 Perhitungan daya berdasarkan gaya yang bekerja dan kecepatan... 6 Rumus 2.3 Perhitungan daya berdasarkan torsi yang bekerja dan kecepatan sudut... 6 Rumus 2.4 Perhitungan kecepatan sudut... 6 Rumus 2.5 Pehitungan torsi... 6 Rumus 2.6 Perhitungan daya berdasarkan putaran poros... 6 Rumus 2.7 Mencari harga gaya... 7 Rumus 2.8 Mencari harga berat... 7 Rumus 2.9 Perhitungan torsi... 7 Rumus 2.10 Perhitungan diameter puli yang digerakkan... 8 Rumus 2.11 Perhitungan alpha sudut kontak... 11 Rumus 2.12 Perhitungan sudut kontak... 11 Rumus 2.13 Perhitungan panjang sabuk... 12 Rumus 2.14 Perhitungan jarak (x) pada penampang sabuk... 12 Rumus 2.15 Perhitungan sisi sejajar sabuk (a)... 12 Rumus 2.16 Perhitungan luas penampang sabuk... 12 Rumus 2.17 Perhitungan massa sabuk persatuan panjang... 13 Rumus 2.18 Perhitungan kecepatan linier sabuk... 13 Rumus 2.19 Perhitungan gaya sentrifugal sabuk... 13 Rumus 2.20 Perhitungan maksimal sabuk... 14 Rumus 2.21 Perhitungan gaya sisi kencang sabuk... 14 Rumus 2.22 Perhitungan gaya sisi kendor sabuk... 14 Rumus 2.23 Perhitungan torsi yang terjadi pada poros... 17 Rumus 2.24 Perhitungan torsi ekuivalen... 17 Rumus 2.25 Perhitungan diameter poros... 17 x

DAFTAR TABEL Halaman Tabel 2.1 Faktor koreksi transmisi sabuk-v... 9 Tabel 2.2 Dimensi standar v-belt... 15 Tabel 2.3 Penggolongan bahan poros.... 17 Tabel 3.1 Tabel kekuatan material... 35 xi

DAFTAR NOTASI Simbol Arti = Kecepatan sudut = Percepatan sudut θ = Sudut kontak antara puli dan sabuk β = Sudut alur puli ρ = Massa jenis μ = Massa jenis σ = Kekuatan tarik τ = Tegangan geser a = Percepatan A = Luas penampang sabuk d = Diameter poros D 1 = Diameter puli 1 D 2 = Diameter puli 2 D 3 = Diameter puli 3 D 4 = Diameter puli 4 D p = Diameter puli penggerak F = Gaya Fmax = Gaya maksimum sabuk g = Percepatan gravitasi I = Momen innersia L = Panjang sabuk m = Massa = Massa persatuan panjang N = Kecepatan putar N 1 = Kecepatan putar puli 1 N 2 = Kecepatan putar puli 2 N 3 = Kecepatan putar puli 3 N 4 = Kecepatan putar puli 4 P = Daya r = Jarak poros lengan terhadap titik pusat lingkaran r 1 = Jari jari puli kecil r 2 = Jari jari puli besar t = Waktu T 1 = Gaya tarik sisi kencang sabuk T 2 = Gaya tarik sisi kendor sabuk Tc = Gaya sentrifugal sabuk Te = Torsi ekuivalen v = Kecepatan linier w = Berat W = Usaha x Jarak antar pusat commit poros to user xii