PERANCANGAN ALAT PEMBUAT BRIKET SERBUK GERGAJI KAYU DENGAN MENGGUNAKAN TIMER DAN SENSOR INFRA MERAH TUGAS AKHIR OLEH : PERWITHA JAKA W. 00.50.0058 PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI UNIVERSITAS KATOLIK SOEGIJAPRANATA SEMARANG 2007
PENGESAHAN Tugas Akhir dengan judul PERANCANGAN ALAT PEMBUAT BRIKET SERBUK GERGAJI KAYU DENGAN MENGGUNAKAN TIMER DAN SENSOR INFRA MERAH diajukan untuk memenuhi sebagian dari persyaratan dalam memperoleh gelar Sarjana Teknik Elektro pada Program Studi Teknik Elektro di Fakultas Industri Universitas Katolik Soegijapranata Semarang. Laporan Tugas Akhir ini telah disetujui pada tanggal 2007 Semarang, 2007 Mengetahui / Menyetujui Pembimbing I Pembimbing II (T. Brenda Ch, ST. MT) (F.X. Hendra Prasetya, ST. MT) NPP : 058.1.1995.177 NPP : 058.1.1997.206 Dekan Fakultas Teknologi Industri Unika Soegijapranata ( Leonardus Heru P, ST,MT) NPP : 058.1.2000.234
ABSTRAK Laporan Tugas Akhir ini membahas tentang perancangan alat yang berfungsi untuk membuat briket dari bahan serbuk gergaji kayu dalam cup cetakan. Didalam alat ini terjadi proses pengisian serbuk gergaji pada cup-cup cetakan, kemudian terjadi proses pemadatan serbuk dengan menggunakan silinder pneumatik, dan bagian terakhir proses yaitu membawa briket hasil cetakan oleh conveyor menuju tempat penampungan. Sistem kontrolnya dengan mengguanakan IC-IC logika timer yang berfungsi untuk mengontrol kerja conveyor, motor pemutar piringan, selenoid valve pneumatik, dan motor pendorong briket ke conveyor. Alat ini juga dilengkapi dengan sensor infra merah yang digunakan sebagai picu untuk menjalankan dan mematikan conveyor sehingga dengan demikian conveyor tidak bekerja terus menerus. Conveyor hanya bekerja saat briket jatuh ke conveyor setelah terdorong oleh motor penendang dan menghalangi sinar infra merah pertama yang dipasangkan disamping conveyor, setelah briket berjalan sampai ke tempat penampungan akan memotong sinar infra merah kedua dan mematikan putaran conveyor.
KATA PENGANTAR Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa yang telah melimpahkan rahmat dan bimbingan-nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir dengan judul PERANCANGAN ALAT PEMBUAT BRIKET SERBUK GERGAJI KAYU DENGAN MENGGUNAKAN TIMER DAN SENSOR INFRA MERAH. Tugas Akhir ini merupakan salah satu syarat yang harus ditempuh untuk meraih gelar sarjana di Program Studi Teknik Elektro Fakultas Teknologi Industri Universitas Katolik Soegijapranata Semarang. Dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini penulis menyadari bahwa pelaksanaan serta penulisan laporan ini tidak lepas dari bantuan, bimbingan, dorongan dan doa dari berbagai pihak, oleh karena itu dalam kesempatan ini penulis mengucapkan Syukur Kepada Tuhan Yang Maha Esa atas segala Kasih Karunia dan Anugerah yang diberikan sehingga Tugas Akhir ini dapat terselesaikan dengan baik dan juga penulis mengucapkan terima kasih kepada pihak-pihak yang telah membantu tersusunnya Tugas Akhir ini, penulis ucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada : 1. Bapak Leonardus Heru. P, ST, MT selaku Dekan Fakultas Teknologi Industri Universitas Katolik Soegijapranata yang telah memberikan ide dan nasehat. 2. Ibu T. Brenda Ch. ST, MT, selaku Pembimbing I yang telah memberikan pengarahan, nasehat dan dengan penuh kesabaran membimbing penulis dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini. 3. Bapak F.X. Hendra Prasetya, ST, MT, selaku Pembimbing II atas bantuan, bimbingan dan pengarahan yang diberikan selama menyelesaikan Tugas Akhir ini. 4. Seluruh Dosen Pengampu dan Staff Fakultas Teknologi Industri yang telah turut mendukung penulis selama menempuh Studi di Fakultas Teknologi Industri
Universitas Katolik Soegijapranata Semarang. 5. Kedua Orang Tua serta kakak-kakakku tercinta yang telah banyak memberikan motivasi, dorongan, serta dukungan moral dan material yang diberikan kepada penulis selama penulis menempuh studi. 6. Indri yang selalu menemaniku, yang telah banyak mambantu selama ini, terimakasih. 7. Teman-temanku ; Ade Dhara W, Pravirta, Dicky, Rommy, Jefrey, Hana, Shinta, Dian, Ana terimakasih atas kebersamaannya selama ini, semoga dapat terus berlanjut sampai kapanpun. (amien) 8. Bpk Budi, Bpk Bagus, Eko, mas Dedy, mas Yusuf, mas Agung, mas Ahmad, mas Erwin terimakasih atas bantuannya sehingga Tugas Akhir ini dapat terselesaikan. 9. Semua teman-teman teknik elektro seluruh angkatan dan angkatan 2000 khususnya. 10. [zero], yang selalu mengantarku kemanapun aku pergi. 11. my K750i... Penulis menyadari sepenuhnya bahwa masih jauh dari sempurna dan terdapat banyak kekurangan dalam penulisan Tugas Akhir ini. Oleh karena itu penulis sangat mengharapkan saran serta kritik yang membangun sehingga dapat mengembangkan dan menyempurnakan Tugas Akhir ini. Semoga Tugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi penulis dan pembaca dalam meningkatkan pengetahuan didalam bidang Teknik Industri, khususnya bagi mahasiswa Fakultas Teknologi Industri Universitas Katolik Soegijapranata Semarang. Semarang..2007 Penulis ( Perwitha Jaka W )
DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL...i LEMBAR PENGESAHAN...ii ABSTRAK...iii KATA PENGANTAR...iv DAFTAR ISI...vi DAFTAR GAMBAR...ix BAB I PENDAHULUAN...1 1.1 Latar Belakang...1 1.2 Perumusan Masalah...1 1.3 Pembatasan Masalah...2 1.4 Tujuan Dan Manfaat...2 1.5 Metodologi Penelitian...3 1.6 Sistematika Penulisan...4 BAB II DASAR TEORI...5 2.1 Pendahuluan...5 2.2 Pengertian Pneumatik...5 2.3 Kompresor...6 2.3.1 Jenis-jenis Kompresor...6 2.3.2 Tabung Penampung Udara Bertekanan ( Compressed Air Reciever )...7
2.3.3 Unit Pelayanan Udara Bertekanan ( Air Service Unit )...7 2.4 Unit Pengatur...10 2.5 Unit Penggerak...11 2.5.1 Silinder Penggerak Tunggal ( Single Acting )...11 2.5.2 Silinder Penggerak Ganda ( Double Acting )...12 2.6 Transistor...14 2.7 Peregulasi Tegangan...15 2.8 Pewaktu IC 555 (Timer IC 555)...16 2.9 Counter...19 2.10 Multivibrators Monostable (One Shot)...20 2.11 LED (Light Emitting Dioda) infra red...22 2.12 Fototransistor...24 2.13 Opto Coupler...25 2.14 Relay...26 2.15 Motor DC...28 BAB III PERANCANGAN ALAT...30 3.1 Gambaran Umum...30 3.2 Sistem Kontrol untuk Motor Piringan, Selenoid Valve dan Motor pendorong...32 3.2.1 Sistem Kontrol Motor Piringan...32 3.2.2 Sistem Kontrol Pewaktu SV...32 3.2.3 Sistem Kontrol Pewaktu Selenoid Penendang...34 3.3 Sistem Kontrol Motor Conveyor...36
BAB IV ANALISA...41 1. Kontrol Pewaktu SV...41 2. Kontrol Pewaktu Selenoid Penendang...42 3. Oscilator Pemancar Infra Merah...42 4. Rangkaian One Shot 4047 pada sensor IR1 dan IR2...43 BAB V PENUTUP...45 5.1 Kesimpulan...45 5.2 Saran...45 DAFTAR PUSTAKA...47 LAMPIRAN...48
DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Simbol Filter...7 Gambar 2.2 Simbol Manometer...9 Gambar 2.3 Simbol Pelumasan...9 Gambar 2.4 Silinder Pneumatik Penggerak Tunggal ( Single Acting )...12 Gambar 2.5 Silinder Pneumatik Penggerak Ganda ( Double Acting )...13 Gambar 2.6 Simbol Transistor...14 Gambar 2.7 Bentuk fisik transistor...15 Gambar 2.8 Simbol Peregulasi Tegangan Rangkaian dalam peregulasi tegangan 78xx...16 Gambar 2.9 Blok diagram IC 555 sebagai osilator...17 Gambar 2.10 Sinyal pengisian dan pengosongan C terhadap keluaran IC 555...19 Gambar 2.11 Kurva pengisian dan pengosongan C...19 Gambar 2.12 Gerbang J K flip-flop sebagai counter...20 Gambar 2.13 Rangkaian penghasil pulsa digital...21 Gambar 2.14 Multivibrator berjalan-bebas...21 Gambar 2.15 Skematik LED...23 Gambar 2.16 Fototransistor...24 Gambar 2.17 Opto Coupler...25 Gambar 2.18 Susunan Kontak Relay...27 Gambar 2.19 Prinsip Kerja Motor...29 Gambar 3.1 Perancangan mekanik alat pembuat briket otomatis dengan menggunakan timer dan sensor infra merah...30
Gambar 3.2.a Diagram blok proses pembuatan briket berbahan serbuk gegaji kayu...31 Gambar 3.2.b Diagram blok kontrol conveyor dengan sensor infra merah..31 Gambar 3.3 Rangkaian Kontrol Motor Piringan...32 Gambar 3.4 Rangkaian kontrol pewaktu SV...33 Gambar 3.5 Gambar 3.6.a Rangkaian Kontrol Pewaktu Motor Penendang...35 Rangkaian Kontrol Pemancar Infra Merah...37 Gambar 3.6.b Rangkaian Penerima Infra Merah...37 Gambar 3.7 Gambar 4.1 Rangkaian driver motor conveyor...39 Keluaran One shot IC 4047 pada kontrol Pewaktu SV...41 Gambar 4.2 Keluaran pewaktu selenoid penendang...42 Gambar 4.3 Keluaran oscilator 555 pada pemancar IR...43 Gambar 4.4 Waktu tω pada one shot 4047 sensor IR1 dan IR2...43