BAB IV
PERHITUNGAN RANCANGAN
Pada rancangan mesin penghancur plastic ini ada komponen yang perlu dilakukan perhitungan , yaitu daya motor ,kekuatan rangka,serta komponenkomponen elemen mekanik lainnya,perhitungan ini hanya dilakukan secara mendasar saja. Pada perhitungan motor akan diperhitungkan dayanya saja dan pada perhitungan rangka akan dipehitungkan kekuatan rangkanya saja.
Flow Chart Perencanaan Mesin Penghancur Plastik START
-
-
Ukuran dimensi ( S1 ) dan berat rangka ( 686,7N ). Jenis penghancur yang akan digunakan untuk menghancurkan plastic ( Blade HSS ) Jenis plastic yang akan digiling ( polytilen ). Motor listrik yang akan digunakan ( 1Hp, 2800 rpm, 220 Volt ).
Perencanan rangka mesin, Perencanaanalat penghancur yang akan digunakan. Perencanan system transmisi yang digunakan ( pully dan poros ). Perencanaan daya motor yang akan digunakan. Perencanaanbabtalan yang akan dipasan pada poros.
-
Perhitungan rangka mesin. Perhitungan kekuatan poros
-
Hasil perhitungan
END
Flow Chart Pengujian Mesin Penghancur Plastik
START
-
Siapkan plastic yang bersih tempatkan yang mudah dijangkau. Ambil plastic dalam jumlah yang sesuai dengan kapasitas mesin.
-
Masukan plastic kedalam corongpemasukan. Dorong plastic hingga tertumbuk blade
-
-
Tunggu serpihan plastic keluar dari saringan. Serpihan plastic keluar dari corong pembuangan.
hasil dari gilingan mesinmesin
END
Table pengujian hasil penggilingan berat dan waktu dalam kecepatan sama dengan diameter saringan 10 mm Berat (kg)
Waktu ( t )
Putaran ( rpm )
3 kg 5 kg 7 kg
5 menit 8 menit 10 menit
2800 rpm 2800 rpm 2800 rpm
4.1 Perencanaan Daya Motor Penggerak Sebelum jenis motor yang akan dipergunakan ditentukan, terlebih dahulu harus diperhitungkan daya atau kerugian daya yang terjadi. Dengan diperhitungkan pendistribusian daya maka pemilihan motor yang digunakan dapat ditentukan dengan tepat, sehingga tidak akan terjadi kesalahan dalam pemilihan motor, atau dengan kata lain daya yang keluar ( output ) dari motor dapat menggerakan komponen-komponen mesin penghancur pelastik ini.
4.1.1 Perhitungan Pada Motor Padarancangan ini digunakan motor dengan putaran 2800 rpm dengan menggunakan 2 pully ,yaitu : Pully penggerak
= 2 inchi
Pully yang digerakan
= 4 inchi
Dengan dipilihnya pully 2 inchi dan 4 inchi pada pembuatan mesin ini dikarenakan agar perputaran pada poros setabil dan selaras sesuai dengan yang direncanakan putaran pada poros
=1400 (rpm) Dimana :
= Putaran pada poros = Diameter pully pada motor (penggerak) = Diameter pully pada poros ( yang digerakan ) = putaran motor
Daya yang ditransmisikan
P=
.ω
P =
P = 6.3
= 923.2 ( watt)
=
= 1,24 ( hp) Dimana
p
= Daya pada pully = Torsi piringan pemotong
ω
= kecepatan sudut =
Daya teoritis yang terjadi pada motor. Efisiensi motor yang di ambil 0,85 maka daya motor :
p=
= = 1,45 (hp)
Untuk keamanan dalam perencanaan ini, maka digunakan motor dengan daya sebesar 1 (hp) , n = 2800 ( rpm ), 1 (fase ).
Daya motor yang ditransmisikan
p = 1 ( hp ) = 1,45 ( kw )
putaran motor
n = 2800 (rpm)
Daya rencana ( Pd) = p . fc •
Pd = daya rencana
•
P = daya motor
•
Fc = factor koreksi
Jika daya yang diambil adalah daya normal dari motor penggerak maka : fc = 1.0 – 1,5
Pd = p . fc Pd = 1,45 .1 Pd = 1,45 ( kw ) = 1 ( hp )
Untuk mendapatkan hasil perhitungan yang lebih teliti pada motor penggerak , maka diperlukan analisa dan perhitungan lebih lanjut yang difokuskan pada motor penggerak dan elemen-elemen lainnya pada perhitungan motor penggerak dalam suatu tugas sendiri.
4.2 perhitungan pada kekuatan ranggka Pada perancangan mesin penghancur plastic ini penulis tidak memfokuskan pada perhitungan komponen penggerak pada mesin penghancur pelastik ini secara rinci karna penulis hanya menganalisabagian dari salah satu rangka saja.
W
FA
FB
Gambar 4.1 batang rangka
Berat beban pada rangka ,W ( N )
W =m . g
Dimana : m = berat cover +berat poros + berat dua buah pully + berat motor + berat dudukan pisau.
= 70 kg
Maka : F = 70 kg x 9.81 m/
= 686,7 N
Maka :
pada batang :
F = 686,7 N
C FA
FB L = 500 mm
Dimana : FA = FB
FA = 686,7 / 2
= 343,4 N
L = 500 / 2
= 250 mm
Jadi : L = 250
C FA = 343,4 N =0
=-
= 1453,5 N/mm
Gaya geser tegangan maksimum , Q ( N )
Q =F/2
= 686,7 N /2
= 343,35 N Momen lentur max. M ( N.m )
M=
Dimana : d = D iameter poros = 80 mm d = 0,8 m
M=
= 22,86 N.m
= 22860Nmm
Momen inersia terhadap sumbu netral
Dimana : I = Momen inersia (
)
b = Lebar siku h = Tinggi siku
50 mm
5 mm Siku L 50 x 50 5
Jadi dapat diperoleh Momen inersia
4.3 Perhitungan pada sabuk
Data-data perhitungan pada sabuk
Luas penampang sabuk V tipe A ( a ) Panjang sabuk ( L ) Density yang diambil ( d ) Tan 20.9 ( x )
1.
Berat sabuk per meter ( W )
W=
W=
W = 7,03( kg )
W = 703 ( N )
2. Gaya sentry fugal ( Tc )
Dimana : w = Berat sabuk ( N )
= Kecepatan potong ( 1,37 m/s )
g
= gravitasi ( 9,8 m/s )
)
3. Gaya tegangan
dan
Persamaan ( 1 )
koefesiensi gesekan antara sabuk dan pully = 0,3
Dimana :
Dp = diameter pully 1 (101,6 mm ) Dp = diameter pully 2 ( 50,8 mm ) C
= jarak sumbu keporos ( 410 mm )
Maka :
Persamaan ( 2 )
Dari persamaan 1 dan 2 maka :
4. Gaya tegangan maksimum sabuk
+
Sisi tegangan
=
Sisi kendur
4.Tegangan yang terjadi pada V-belt ( f )
4.4. Perhitungan pada poros
Fp
Ra
60
Fb
400
+
Dimana :
Momen bengkok ( N )
Tegangan total tali kencang = 335,3 ( N )
Tegangan total tali kendur = 280,7 ( N )
60
+
).
Gaya yang timbul pada poros
= 12000 N.mm
Tegangan normal berasal dari momen lentur Momen lentur sebuah poros inersia utama, misalnya momen M bx dari poros x, menimbulkan tegangan lentur :
Dimana
: Ix = momen inersia untuk lenturan dari sekeliling poros x,untuk
penampang poros
Momen tahanan, Wb ( m ) =
Momen inersia, Ix = Ix ( m )
Momen tahanan, Wb ( N )
Tegangan tekanan maksimum pada poros ,
Beban yang di pikul, F ( kg )
Tegangan lentur pada rangka, akibat adanya beban statis dan dinamis pada batang rangka :
A = luas plat siku =
Sehingga bahan rangka sesuai dengan perencanaan, karena : Tegangan lentur bahan rangka > tegangan maksimal padarangka
