PERANCANGAN DAN ANALISIS KOMPONEN PROTOTIPE ALAT PEMISAH SAMPAH LOGAM DAN NON LOGAM OTOMATIS Nama NPM Jurusan Fakultas Pembimbing
:Bayu Arista : 21412385 : Teknik Mesin : Teknologi Industri : 1. Dr. Rr. Sri Poernomo Sari, ST., MT. 2. Eko Susetyo Yulianto, ST., MT.
LATAR BELAKANG Seiring dengan meningkatnya dengan populasi manusia didunia sangat mempengaruhi akan kebutuhan hidup yang dibutuhkan , yang diikuti dengan limbah yang tercampur sehingga sulit untuk memisahkan sampah logam dan nonlogam . Atas latar belakang diatas kami memutuskan untuk membuat “Prototipe Pemisah Sampah Logam Dan Non Logam Berbasis PLC (Programmable Logic Controller)” sebagai tugas akhir kami yang memanfaatkan elektromagnetik sebagai pemisah antara sampah logam dan nonlogam.
Permasalahan Ruang lingkup permasalahan ini terfokus pada beban puntir pada poros konveyor, analisa umur bearing yang menumpu beban poros, dan gear pada chrain penggerak magnet yang terdapat pada alat ini.
Pembatasan Masalah
1. Perancangan poros untuk meneruskan daya dari putaran motor ke poros conveyor untuk menggerakkan sabuk conveyor. 2. Analisis umur dan beban dinamis bearing untuk menumpu sebuah poros agar poros dapat berputar tanpa mengalami gesekan yang berlebihan. 3. Perancangan gear yang berfungsi mentranmisikan daya motor dc sebagai penggerak chrain penggerak magnet.
Tujuan Penelitian
Adapun tujuan dari penelitian ini adalah membuat, merancang dan analisis komponen elemen mesin yang terdiri dari gear, poros,dan bearing pada prototipe alat pemisah sampah logam dan non logam otomatis
POROS Poros adalah suatu bagian stasioner yang berputar, biasanya berpenampang bulat, di mana terpasang elemen-elemen seperti roda-gigi, pulli, roda gila (flywheel), engkol, gigi jentera (sprocket) dan elemen pemindah daya lainnya. Poros bisa menerima beban-beban lenturan, tarikan, tekan, atau puntiran, yang bekerja sendiri-sendiri atau berupa gabungan satu dengan lainnya
BANTALAN / BEARING Tujuan sebuah bantalan adalah untuk menumpu suatu beban, tetapi tetap memberikan keleluasaan gerak relatif antara dua elemen dalam sebuah mesin. Istilah bantalan gelinding mengacu pada berbagai jenis bantalan yang menggunakan elemen-elemen gelinding berbentuk bola bundar atau berbagai jenis rol lainnya antara bagian-bagian mesin yang diam dan yang bergerak. Jenis bantalan yang paling umum digunakan untuk menumpu sebuah poros yang berputar, menahan beban radial murni atau gabungan beban radial dan aksial.
GEAR / RODA GIGI Roda gigi adalah roda silinder bergerigi yang digunakan untuk mentransmisikan gerakan dan daya dari satu poros ke poros lain. Perpindahan transmisi ini dilakukan dari satu gear berpasangan dengan gear yang lain pada poros yang berbeda. Gear pendorong (Driving gear) atau biasa disebut pula dengan pinion mendorong driven gear untuk mentransmisikan tidak hanya gerakan melainkan daya dan torsi ditransmisikan pula ke poros dan gear selanjutnya
BAB III METODOLOGI PEMBUATAN ALAT
DESIGN AWAL MENGGUNAKAN SOFTWARE SOLIDWORK
BAB IV PEMBAHASAN
4.1
Perancangan Poros Konveyor Utama
TABEL PERHITUNGAN VARIABEL
NILAI
Daya Rencana (Pd)
0.045 kW
Momen Puntir Rencana (T)
626.14 kg.mm
Tegangan Geser Yang Di Izinkan Τa
4.3 kg/mm2
Diameter Poros (Ds)
14 mm
Tegangan Geser Yang Terjadi (Τ)
1.35
kg mm2
Tegangan Geser Yang Di Izinkan Τa (Pada Poros Fillet)
7.8
kg mm2
Tegangan Geser Yang Terjadi (Τ) (Pada Poros Fillet)
4.05
kg mm2
4.2
Perancang Bearing/Bantalan Pada Konveyor Utama
TABEL PERHITUNGAN VARIABEL
NILAI
Umur Rancangan Berdasarkan Jumlah Putaran (Ld,)
84,000,000 putaran
Tingkat Beban Dinamis
0.0602 (kN)
Putaran Dalam 1 Jam
Putaran Dalam 1 Hari Putaran Dalam 1 Bulan Putaran Dalam 1 Tahun Umur Bering
4,200
putaran jam
putaran hari putaran 1,008,000 bulan putaran 12,096,000 tahun
33,600
6 tahun, 10 bulan, 24 hari
4.3
Perancangan Rack Gear Pada Crane Electromagnetic
TABEL PERHITUNGAN VARIABEL
NILAI
Torsi (T)
4.09 𝑁. 𝑚 = 0.42 𝐾𝑔. 𝑚
Diameter Pinyon (Dp )
20 𝑚𝑚 = 0.02 𝑚 = 0.78 inch
Jarak Bagi Diametral (Pd)
13 buah/inch
Beban Tangensial (Wt )
511 𝑁= 52 kg = 114 lb
Lebar Muka (F)
0.71 in = 18 (mm)
Tegangan Lengkung Maksimum Yang Terjadi (σ1 )
5390 psi = 37.16 x 106 Pa
Tegangan Lengkung Yang Diizinkan (σ𝑎 )
6000 (psi) = 42 x 106 Pa
BAB V KESIMPULAN 5.1 Kesimpulan 1. Pada perancangan poros menggunakan bahan poros baja karbon untuk konstruksi mesin (S35-C) dengan kekuatan tarik 52 (kg/mm2) dengan ukuran Diameter poros: ∅ 14 x ∅ 12 dan Jari-jari filet 1,0 (mm) 2. Analisis pada bearing tipe 6301-Z dengan diameter dalam 12 (mm), beban dinamis maksimal 10.01 (kN) maka dapat dipakai untuk menopang poros conveyor dengan , c = 6.13 (kg) = 0.0602(kN) sehingga sangat aman dengan pemakaian 8 jam per hari dan digunakan dalam sebulan sebanyak 30 hari, dapat diketahui umur bering yaitu 6 tahun, 10 bulan, 24 hari. 3. Hasil perancangan roda gigi dimana jumlah untuk gigi pinyon Np = 10 , DP = 0.71 (in) = 18 (mm), Wt = 114 (lb) = 52 kg σ1= 5390 (psi) = 37.16 x 106 (Pa) maka cocok menggunakan bahan nylon karena nylon tegangan yang diizinkan sebesar 6000 (psi) = 42 x 106 (Pa).
