BAB III PERANCANGAN 3.. Perencanaan Kapasitas Perajangan Kapasitas Perencanaan Putaran motor iameter piringan ( 3 ) iameter puli motor ( ) Tebal permukaan ( t ) Jumlah pisau pada piringan ( I ) iameter ketela ( d k ) Panjang ketela ( l ) Berat ketela ( w k ) Jarak pusat poros ke pusat pisau ( R ) Kekenyalan Ketela 80 kg/jam.450 rpm 80 mm 50,8 mm mm 4 buah 5 mm - 50 mm 00 mm - 350 mm 400 gram - 850 gram 90 mm 40 kg (osen farming) imana berat satu irisan bahan baku keripik : W l W k.t l 700,33 gram 300 3... Menentukan putaran piringan (n 3 ) Kapasitas l. n 3. W l 80 kg / jam 4 x n 3 x,33 3000 gr/mnt 4 x n 3 x,33 n 3 n n 3 3000 4.,33 3,89 Rpm
3... Menentukan aya Motor aya Momen x Putaran Momen R x Gaya aya 0,09 x 40 kg 3,6 kg.m Momen x Putaran 3,6x3,89 60 9,33 kg.m/dtk 0,6 HP Jadi daya yang di pakai adalah 0,5 Hp Catatan : HP 75 kg.m/dtk 0,747 Kw 3..3. Menentukan iameter Puli Penggerak n n i ( Sularso, hal 66 ) Sehingga : n n Maka : n 3,89 n 450 50,8 450 50,8 3,89 8,84 mm Jadi, untuk mesin yang dirancang didapat : 50,8 mm dengan n 450 rpm 8,84 mm dengan n 3,89 rpm 3 80 mm dengan n 3 3,89 rpm
3.. Perencanaan Sabuk-V 3... Perhitungan Panjang Sabuk Selanjutnya kita menentukan jenis sabuk, panjang sabuk yang akan digunakan serta memilih tipe sabuk. Untuk ukuran motor penggerak : aya motor ( P m ) 0,5 Hp Putaran motor ( n ) 450 rpm Maka dipilih sabuk-v tipe A, dari diagram pemilihan sabuk-v ( Gb..4, hal ) Untuk mengetahui panjang sabuk yang digunakan, kita dapat memakai rumus : π L ( + ( ) ) + C + 4C L panjang sabuk ( mm ) C jarak antara sumbu poros ( mm ) Panjang sabuk-v : iketahui : 50,8 mm 8,84 mm C 300mm Maka : 3,4 L ( 50,8 + 8,84) + 300 + ( 8,84 50,8) 4 300 ( Sularso, hal 70 ) 065,4 mm Ukuran sabuk yang dipakai adalah sabuk tipe A dengan panjang 067 mm ( table 3, lampiran ). Karena terdapat perbedaan antara perhitungan pemakaian sabuk, maka jarak antara sabuk sumbu dapat dikoreksi dengan cara : b + C b 8 ( ) 8 ( Sularso hal 70 ) b L π( + ) ( Sularso hal 70 )
Maka : b x 067 3,4 (50,8 +8,84) 56 mm 56 + C 56 8 8 ( 8,84 50,8) 300,83 mm jadi jarak antar sumbu poros pertama dan kedua adalah 300,83 mm 3... Menentukan kecepatan linier sabuk-v π. n V (Sularso, hal 66) 60 000 3,4.50,8.450 60 x000 3,85 m/dt 3..3. Menentukan besar sudut kontak (θ) θ 80 0-80 0 - ( ) 57 C ( 8,84 50,8) 57 300 46,33π /80,55 rad ( Sularso, hal 73 ) 3..4. Menentukan tegangan sabuk-v T (F F )R (R.S.Khurmi,hal 43)
T Momen torsi pada poros motor (Kg) 30,8 Kg F F Tegangan sabuk sisi tarik (Kg) Tegangan sabuk sisi kendor (Kg) R Radius puli (mm) 5,4 mm Maka : F F R T 30,8 5,4 F F,9.Pers. Untuk menetukan besarnya sabuk dipakai rumus :,3 log F µ θ F (R.S.Khurmi,hal 666) µ Koefisien gesek puli dengan sabuk 0,3 (table 5, lampiran) θ Sudut kontak antara puli dengan sabuk,55 rad Maka : Log F F F F F µ θ,3 0,3,55,3 0,33,4,4. F.pers II isubstitusikan pers I dan pers II : F F,9 -,4. F + F 0
,4. F 6,63 kg F 0,44 kg F,4. 0,44 kg,34 kg 3..5. Kapasitas daya transmisi dari satu sabuk (Po) Po Fe V 0 (Sularso, hal 7) Fe F F Po Besarnya daya transmisi oleh satu sabuk (Kw) Fe Gaya tarik efektif (kg) V Kecepatan linier sabuk V Maka : F e,34 0,44,9 kg P o,9 3,85 0 0,45 Kw 3..6. Jumlah sabuk (N) N Pd P o K o (Sularso, hal 73) N Jumlah Sabuk Pd daya rencana (Kw) 0,4476 Kw (hal 6) Po aya yang ditransmisikan K θ K θ Faktor koreksi 0,9 (diambil dari harga Tabel 4, lampiran) C 8,84 50,8 0,59 300 ari tabel factor koreksi K θ ( tabel 4, lampiran) untuk harga 0,59 (dianggap 0,6)maka factor koreksi sebesar 0,9.
Maka : N 0,4476 0,45 0,9,09 buah Jadi sabuk V yang digunakan sebanyak buah. 3.3. PERENCANAAN POROS 3.3.. Perencanaan Poros iketahui data-data poros : Panjang poros 350 mm Bahan poros S30C dengan kekakuan tarik σt 48 kg/mm ( Tabel, lampiran ) aya yang ditransmisikan p (kw) P 0,5 Hp 0,373 kw Putaran poros, n Putaran poros, n 450 rpm 3,89 rpm Factor koreksi, fc, ( tabel 0, lampiran ) aya rencana, Pd (kw) P d 0,373., Momen rencana, T ( kg/mm) 0,45 kw T 9,74. 0 5 pd n 9,74. 0 5 0,45 450 (sularso, hal 7) 30,8 kg.mm T 9,74. 0 5 pd n 9,74. 0 5 0,45 3, 89 36,65 kg.mm
Gaya-gaya pembebanan pada poros a. Tegangan geser yang diijinkan ( τ a) στ τ a Sf Sf σ B Tegangan tarikan bahan S30C ( 48 kg/mm ) Sf Faktor keamanan untuk bahan ( 6,0 ) (Sularso, hal 8) Sf Faktor keamanan untuk konsentrasi tegangan alur pasak dan kekasaran (,0 ) ( Sularso, hal 8) Sehingga : τ 48 6,0,0 4 kg/mm b. iameter Poros ds 5, T τa Kt. cb. 3 τ a Tegangan geser (4 kg/mm ) Kt Faktor koreksi karena puntiran dan tumbukan ringan (3,0) ( sularso, hal 8 ) Cb Faktor koreksi karena beban dan tumbukan ringan (,3) ( sularso, hal 8 ) T Moment punter (30,8 kg/mm) T Sehingga : Momen punter (36,65 kg/mm) ds 5,.,3.3,0.30, 8 4 3,85 mm 4 mm 3
iameter poros yang dipakai dalam perencanaan pada poros motor yaitu 4 mm c. iameter Poros ds 5, T τa Kt. cb. Sehingga : 4 mm 3 ds 5,.,3.3,0.36, 65 4,88 mm 4 mm 3 iameter poros yang dipakai dalam perencanaan pada poros yaitu d. Berat poros Maka : π Wp ds l y 4 d diameter poros yang direncanakan 4 mm l panjang poros 350 mm y berat jenis bahan baja karbon 0,00785 kg/cm 3 ( tabel 8, lampiran ) 3,4 Wp,4 35 0, 00785 4, kg e. Pengecekan kekuatan Poros. Pengecekan terhadap tegangan geser poros τ 5, max. Kt.. 3 d cbt
Syarat : 5, 3.3.,3.30, 8 4 3,88 kg/mm τ max τ a 3,88 4,7 ( memenuhi syarat ). Pengecekan terhadap tegangan geser poros τ 5, max. Kt.. 3 d Syarat : cbt 5, 3.3.,3.36,65 4 3,46 kg/mm τ max τ a 3,46 4 ( memenuhi syarat ) 3. efleksi puntiran (θ ) θ T L 584 G d 4 G modulus geser (kg/mm ), untuk baja G 8,3.0 3 L T d kg/mm ( sularso, hal 8) panjang poros (350 mm) momen punter (36,65 kg.mm) diameter poros (4 mm) db diameter baut (0 mm) Sehingga : θ 36,65 350 584 3 4 8,3.0 4 0, mm
Syarat : 0,0007 0 θ 0,5 0, 0,5 (memenuhi syarat) f. Menghitung Kekuatan Baut Pada Poros Bahan baut yang digunakan adalah JIS B 05 ( tabel 9, lampiran ). Gaya Tangensial Poros T F ds 36,65 F 4 3,47 kg. Menghitung Tegangan geser Baut τ β τ β 3.4. Perencanaan Puli F A 3,47 π.0 4. imensi puli tipe A,45 kg/mm syarat : σ β 34 kg/mm iketahui ( tabel 6, lampiran ) :,45 34 kg/mm ( memenuhi syarat ) W,95 mm Ko 8,0 mm K 4,5 mm Lo 9, mm f 0 mm a. Puli ( puli motor ) iketahui : dp 50,8 mm Karena dp < 00 maka puli yang dipakai solid tanpa jejari. Lebar permukaan puli luar : B. f
.0 0 mm iameter luar puli : de dp +. Ko 50,8 +. 8 66,8 mm kedalaman alur : h Ko + K 4,5 + 8,5 mm Panjang bos atau naf puli : L π. ds L 3,4. 4,98 mm b. Puli ( puli perantara ) iketahui : dp 8,84 mm Puli yang dipakai adalah puli dengan jejari. Lebar permukaan puli luar : B. f.0 0 mm iameter luar puli : de dp +. Ko 8,84+. 8 44,84 mm kedalaman alur : h Ko + K 4,5 + 8,5 mm
Panjang bos atau naf puli : L π. ds + 0 L 3,4 37,68 mm. 4 +0 c. Puli 3( puli piringan ) iketahui : dp 80 mm Karena puli ditempatkan pisau pengiris maka puli dibuat tanpa jejari atau solid. 3 Berat puli π W puli t γ 4 iameter puli 8,84 mm T tebal puli 3 cm γ Berat jenis cast iron 0,0075 kg/cm 3 ( tabel 8, lampiran ) Untuk berat puli dianggap tinggal 50% karena adanya beberapa adanya beberapa lubang pada jari-jari puli, sehingga : 3,4 W puli,884 3 0,0075 0, 5 4,5 kg 4