PERANCANGAN ALAT PEMILAH SAMPAH DENGAN KAPASITAS 10 TON/JAM Tugas Akhir Diajukan Kepada : UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG Untuk Memenuhi Syarat Memperoleh Gelar Sarjana (S1) Teknik Mesin Program Strata Satu (S-1) Jurusan Teknik Mesin DWI HERY SUSANTO PURNOMO NIM: 201110120311045 JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG 2016 i
POSTER ii
iii
iv
v
vi
Abstrak Alat pemilah sampah yaitu suatu alat yang digunakan untuk memilah sampah organik dan anorganik. Sampah terbagi menjadi dua yaitu sampah organik dan sampah anorganik agar sampah bisa di proses lebih lanjut, maka sampah harus dipilah. Desain alat pemilah sampah ini bertujuan untuk menyingkirkan sampah anorganik, sehingga sampah organik bisa di proses di dalam diegerter untuk di jadikan biogas. Untuk mendapatkan desain alat pemilah sampah ini dimulai dengan menggambar desian menggunakan software autodesk inventor yang meliputi rangka, screw conveyor, dan komponen lainnya, disertai langkah kerjanya. Kemudian dilakukan perhitungan kekuatan bahan, pemilihan bahan, sampai memperoleh dimensi yang paling aman. Alat ini dibuat dengan dimensi sebagai berikut : panjang rangka 4500 mm, lebar 2000 mm, tinggi 2000 mm dengan menggunakan pipa besi profil persegi ukuran 40 mm x 40 mm, tebal 1.6 mm, motor penggerak DC 1 HP. Kapasitas alat pemilah yaitu 10 ton/jam dirancang sesuai ukuran bak dam truck sampah. Hasil pemilahan sampah organik langsung dimasukkan ke dalam diegester untuk di fermentasi sebagai biogas dan sampah anorganik bisa didaur ulang. Kata kunci : Sampah, spesifikasi vii
Abstrak Garbage sorter tool is a tool used for sorting organic and inorganic waste. Garbage is divided into two organic waste and inorganic waste so that garbage can be processed further, the waste must be sorted. Garbage sorter tool design aims to get rid of inorganic waste, so that organic waste can be processed in biogas diegerter to be made. Process design of this tool begining by drawing sketch of frame structure, driving tool and other detail part using inventor software who include the frame, screw conveyor, and other components, accompanied by his step. Then calculate the strength of materials, materials selection, to obtain the dimensions of the safest. This tool is made with the following dimensions: length frame of 4500 mm, width 2000 mm, height 2000 mm using a square profile iron pipe size of 40 mm x 40 mm, 1.6 mm thick, 1 HP DC motor drive. Sorting equipment capacity of 10 tons / hour designed to suit the size of the dam basin trash truck. Results sorting organic waste directly inserted into diegester for fermentation as biogas and inorganic waste can be recycled. Keywords: Waste, specifications viii
KATA PENGANTAR Assalamu alaikum Wr.Wb Alhamdulillah, atas limpahan rahmat serta hidayah-nya Tugas Akhir ini dapat terselesaikan. Shalawat dan salam semoga senantiasa tercurah kepada junjungan Nabi Besar Muhammad SAW dan keluarga, sahabat, serta pengikutnya hingga akhir zaman. Selanjutnya penulis berharap semoga Tugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi banyak pihak. Tugas Akhir ini dapat terwujud atas bantuan, bimbingan serta dukungan dari berbagai pihak. Penulis mengucapkan terima kasih kepada : 1. Kedua orang tua tercinta, yang jasa-jasa mereka tidak dapat terwakilkan dengan tulisan. 2. Ir. A. Fauzan HS, MT. dan Ir. Mulyono, MT. yang telah dengan sabar membimbing penulis dalam menempuh perkuliahan serta penyusunan Tugas Akhir. 3. Seluruh dosen Teknik mesin yang telah sabar membimbing penulis selama masa kuliah. 4. Teman - Teman Teknik Angkatan 2011 Mesin dan jurusan lain terima kasih semuanya. Kritik dan saran yang membangun sangat kami harapkan. Penulis berharap Tugas Akhir ini berguna bagi semua pihak khususnya untuk pengembangan Teknologi Terbarukan yang berkembang saat ini. Wassalamu alaikum Wr.Wb Malang, 23 Januari 2016 Penulis ix
DAFTAR ISI Lembar Judul...i Poster...ii Lembar Pengesahan...iii Lembar Konsultasi...iv Surat Pernyataan Tidak Plagiat...v Abstraksi Indonesia...vi Abstraksi English...vii Kata Pengantar...viii Daftar Isi...ix Daftar Tabel...xii Daftar Gambar...xiii BAB I Pendahuluan 1.1 Latar Belakang...1 1.2 Rumusan Masalah...2 1.3 Tujuan...2 1.4 Manfaat....2 1.5 Batasan Masalah....5 BAB II Landasan Teori 2.1 Pengertian Alat Pemilah Sampah...6 2.2 Jenis-Jenis Sampah....7 2.3 Macam-Macam Conveyor......9 x
2.4 Pengertian Poros......17 2.5 Macam-Macam Motor Penggerak... 21 2.6 Pengertian dan Spesifikasi Bearing... 25 2.7 Macam-Macam Alat Pemilah Sampah... 27 BAB III Metode Perancangan 3.1 Diagram Alir Perancangan...30 3.2 Pernyataan Kebutuhan...32 3.3 Pertimbangan Perancangan...32 3.4 Tuntutan Perancangan...33 BAB IV Perhitungan 4.1 Perhitungan Hopper...35 4.2 Perhitungan Screw Conveyor I (Input)... 37 4.2.1 Gaya-Gaya pada Screw Conveyor... 42 4.3 Perhitungan Diameter Poros...43 4.4 Menentukan Daya Motor... 45 4.5 Perhitungan Screw Conveyor II (Output)...47 4.5.1 Gaya-Gaya pada Screw Conveyor...52 4.6 Perhitungan Diameter Poros...53 4.7 Perhitungan Motor Penggerak... 55 4.8 Perancangan Sabuk... 57 4.8.1 Perhitungan Sabuk I pada puli motor dengan puli poros Screw... 58 4.8.2 Perhitungan Sabuk I pada puli motor dengan puli poros Screw... 61 4.9 Pemilihan Bantalan... 63 xi
4.10 Perancangan Pasak...64 BAB V Penutup 5.1 Kesimpulan...67 5.2 Saran...67 DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN xii
Daftar Tabel Tabel 4.1 Baja Karbon untuk Kontruksi yang difinisikan untuk Poros...25 Tabel 4.2 Ukuran Diameter Pulley...55 Tabel 4.3 Ukuran Bearing... 61 Tabel 4.4 Ukuran Pasak... 62 xiii
Daftar Gambar Gambar 2.1 Belt Conveyor... 9 Gambar 2.2 Bucket Elevator.... 10 Gambar 2.3 Screw Conveyor... 11 Gambar 2.4 Scrapper Conveyor... 14 Gambar 2.5 ApronCoveyor... 15 Gambar 2.6 Pneumatic Conveying... 16 Gambar 2.7 Bagian-bagian motor AC Induksi... 21 Gambar 2.8 Bagian-bagian Motor DC... 23 Gambar 2.9 Bearing... 25 Gambar 2.10 Doda Bio Separator... 27 Gambar 2.11 Turbo Separator... 28 Gambar 2.12 Tiger HS640... 28 Gambar 3.1 Diagram alir proses perancangan Pahl and Beitz... 30 Gambar 4.1 Hopper... 35 Gambar 4.2 Screw conveyor... 37 Gambar 4.3 Poros Screw... 43 Gambar 4.4 Screw Conveyor... 47 Gambar 4.5 Poros Screw... 53 Gambar 4.6. sabuk tipe A... 57 Gambar 4.7. Sabuk tipe B... 58 Gambar 4.8. Sistem pulley sabuk V... 59 Gambar 4.9 Pasak... 65 xiv
Daftar Pustaka TPA Talang Agung, 2015. Data Sampah yang masuk ke TPA. Kepanjen. TPA Supit Urang, 2013. Data Sampah yang masuk ke TPA. Malang. Mentri energi dan Sumber Daya Mineral Republik Indonesia, 2014 Hambali Eliza, 2007. Teknologi Bioenergi. Agromedia pustaka. Jakarta. Hal 60 Mulyono Tri, 2003.Teknologi Beton. Andi yogyakarta. Jakarta. Hal 3-4 Sujarwo, Tristanti, Widyaningsih, 2014. Pengertian Sampah organik dan anorganik. Yayan khancoetz. 2013. Screw Conveyor. Online. (file:///d:/materi%20semester%208/t.a/sampah/refrence/screw%20 Conveyor.html) Juniper. 2012. Biogas yield compansion, tersedia pada www.basicinformationbiogas.com/ diakses tanggal 28 april 2015 Sularso, Ir.MSME Suga, kiyokatsu. 1997. Dasar-Dasar Perencanaan dan Pemilihan Elemen Mesin. cetakan kesembilan. PT. Paradnya Paramitha. Jakarta. Spivakovsky, A. V, Dyachkov. Conveyor and related equipment. Moscow. Dobrovolsky, V. 1996. Machine Elements. Moscow R.S Khurmi, J.K. Gupta. 2005. Machine Design. New Delhi. Hal 1000 xv