PERANCANGAN KONSTRUKSI PADA ALAT PEMERAS KELAPA
TUGAS AKHIR
EMANUEL PAULUS MOLAN UJAN NPM : 28321023
PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS WIJAYA PUTRA SURABAYA 2012
PERANCANGAN KONSTRUKSI PADA ALAT PEMERAS KELAPA
TUGAS AKHIR
Diajukan sebagai salah satu syarat memperoleh Gelar Sarjana Teknik Mesin pada Fakultas Teknik Universitas Wijaya Putra
OLEH: EMANUEL PAULUS MOLAN UJAN NPM : 28321023
PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS WIJAYA PUTRA SURABAYA 2012
HALAMAN PERSETUJUAN
NAMA
:
EMANUEL PAULUS MOLAN UDJAN
NPM
:
28321023
FAKULTAS
:
TEKNIK
PROGRAM STUDI
:
TEKNIK MESIN
JUDUL
:
PERANCANGAN KONSTRUKSI PADA ALAT PEMERAS KELAPA
DISETUJUI DAN DITERIMA OLEH : PEMBIMBING
( MUHARROM.,ST )
LEMBAR PENGESAHAN
Telah Diterima Dan Disetujui Oleh Tim Penguji Tugas Akhir Serta Dinyatakan LULUS. Dengan Demikian Tugas Akhir ini Sah Untuk Melengkapi Syarat – Syarat Mencapai Gelar Sarjana Teknik Pada FAKULTAS TEKNIK PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN UNIVERSITAS WIJAYA PUTRA SURABAYA.
Surabaya,
Agustus 2012
Tim Penguji Tugas Akhir :
1. Ketua
: SlametRiyadi.,ST.,MT. (Dekan Fakultas Teknik)
(
)
2. Anggota
: 1. Siswadi.,ST.,M.Si (Dosen Penguji I)
(
)
2. Imam Kholiq,ST. (Dosen Penguji II)
(
)
ABSTRAK Proses memeras parutan kelapa ke dalam santan, dan proses berikut pembuatan parutan kelapa menjadi minyak kelapa, yang dilakukan oleh orang-orang yang tinggal di daerah pedesaan, yang sampai sekarang masih sangat tradisional. Mereka melakukannya secara manual (dengan tangan) sehingga menghasilkan 7,2 kg/jam atau parutan kelapa 3,6 liter/jam santan kental. Untuk effectify proses, kebutuhan memeras menjadi mekanik, menggunakan mesin pemeras kelapa parut. Mesin ini dirancang berdasarkan sistem Screw Tekan dengan HP ¼ tenaga 1450 rpm motor listrik menggunakan transmisi rantai dan gear box. Gaya pemeras itu mengacu pada kelapa penuaan antara 341 dan 413 hari (tangan meremas kekuatan biasanya dilakukan oleh produsen minyak kelapa di daerah pedesaan). Ini prototipe mesin memiliki kapasitas produksi 53,2 kg/jam kelapa parut atau 26,6 liter/jam santan kental, yang memiliki kualitas yang sama (warna, bau dan tekstur) seperti yang diperas secara manual. Kata Kunci : Pemeras Kelapa Parut Menjadi Santan.
KATA PENGANTAR Puji syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa yang telah melimpahkan rahmat dan kasih-Nya kepada penulis Tugas Akhir ini sehingga dapat menyelesaikan dengan baik. Tugas Akhir ini merupakan salah satu syarat yang wajib dipenuhi untuk mencapai Gelar Sarjana pada Fakultas Teknik Progaram Studi Teknik Mesin Universitas Wijaya Putra. Dalam penulisan Tugas Akhir ini penulis menyadari telah banyak mendapatkan bantuan dari berbagai pihak . pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar – besarnya kepada : 1. Bapak Budi Endarto, SH.,M.Hum., selaku Rektor Universitas Wjaya Putra. 2. Bapak Slamet Ryadi, ST.,MT., selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Wijaya Putra. 3. Bapak Siswadi, ST., M.Si., selaku Ketua Progaram Studi Teknik Mesin Universitas Wijaya Putra. 4. Bapak Muharom, ST., selaku Dosen Pembimbing dalam menyusun Tugas Akhir ini, terima kasih atas segala bimbingannya yang diberikan kepada kami. 5. Seluruh Dosen Fakultas Teknik Universitas Wijaya Putra atas segala masukan hingga terselesaikannya penelitian ini.
6. Segenap keluarga tercinta yang telah banyak membantu baik materiil maupun spiritual serta Doa yang tulus sehingga
penulis mampu
menyelesaikan Tugas Akhir ini dengan sabar. 7. Teman – temanku seperjuangan dan semua pihak yang telah memberikan bantuan waktu, tenaga, dan pikiran. Penulis menyadari bahwa buku ini masih jauh dari sempurna meskipun telah berusaha keras dalam penulisan ini. Oleh karena itu kritik dan saran yang membangun sangat penulis harapkan demi perbaikan buku ini. Semoga buku ini bermanfaat khususnya bagi penulis sendiri dan pembaca pada umumnya.
Surabaya,,,,,,,,,,,,,,,
Penulis
DAFTAR ISI
Judul ..............................................................................................................
i
Lembar Persetujuan Pembimbing ...................................................................
ii
Lembar Pengesahan ....................................................................................
iii
Kata Pengantar ............................................................................................
iv
Daftar Isi ......................................................................................................
vi
Daftar Tabel .................................................................................................
viii
Daftar Gambar .............................................................................................
ix
Daftar Grafik ................................................................................................
xii
Deftar Diagram .............................................................................................
xiii
Abstrak ........................................................................................................
xiv
Bab I Pendahuluan .....................................................................................
1
1.1 Latar Belakang .................................................................................
1.2 Tujuan Penyusunan Tugas Akhir ...................................................
1.3 Permasalahan ................................................................................. 1.4 Batasan Masalah ............................................................................ 1.5 Metodologi Penelitian .................................................................... 1.6 Sistematika Penulisan .................................................................... Bab II Landasan Teori ................................................................................
2.1 Bahan Yang Digunakan Dalam Proses Perancangan Konstruksi Pada Alat Pemeras Kelapa ........................................................................... 2.1.1 Pengertian Ilmu Logam .......................................................... 2.1.2 Macam – Macam Logam ........................................................ 2.2 Peralatan Ukur Dan Perkakas Tangan Pada Proses Pengerjaan
1 2 2 3 3 4 7 7 7 7
Kerangka .......................................................................................
12
2.2.1 Peralatan Ukur ......................................................................
13
2.2.2 Perkakas Tangan………………………................................ 2.3 Komponen Mesin Pemeras Santan Kelapa. ..................................
16 19
2.3.1 Ranka Mesin……………………………………………......
19
2.3.2 Tabung Ampas………............................................................
19
2.3.3 Bantalan………………………………………………………..
20
2.3.4 Poros Pemutar………………………………………………….
21
2.3.5 Transmisi Gear Box……………………………………………
22
2.3.6 Bearing Unit……………………………………………………
22
2.4 Jenis Sambungan Las Dan Pemasangan Baut Pada Rangka Mesin Pemeras Santan Kelapa ..................................................................
25
2.4.1 Teknik Pengelasan.................................................................
25
2.4.2 Jenis Lasan…………………………………………….........
26
2.4.3 Las Listrik…………………………………………………..
28
2.4.4 Perancangan Sambungan Baut……………………………..
31
Bab III Metodologi penelitian ................................................................... 3.1 Metode Untuk Penyambungan Las Busur Listrik ..........................
37
3.2 Proses Penyambungan Dengan Las ............................................... 3.2.1 Jenis Sambungan………………………………………..…
39
3.3 Teknik Pemasangan Baut Pada Rangka.......................................... 3.4 Beban Lele Dan Penarikan Baut.................................................... 3.5 Teknik pemasangan........................................................................ Bab IV Analisa Data .................................................................................. 4.1 Pengujian Kerja Alat……. ............................................................. 4.1.1 Menghitung Kapasitas ........................................................... 4.1.2 Pengujian Kekuatan Ulir Tekan….......................................... 4.1.3 Pengujian Putaran Motor Listrik………………………………
38 39 40 41 41 43 43 43 44 44
Bab V Penutup ........................................................................................... 5.1 Kesimpulan .................................................................................... 5.2 Hasil Pembahasan ………………………………………... Daftar Pustaka …………………………………………………………….
48 48 48 51
Lampiran ……………………………………………………………
52
DAFTAR GAMBAR Gambar 1.1
Perencanaan Konstruksi Alat Pemeras Santan Kelapa...........
6
Gambar 2.1
Besi Siku…………………………….…………………........
8
Gambar 2.2
Mistar Baja Lurus……………………………………………
13
Gambar 2.3
Mistar Siku……...…………………………………………...
13
Gambar 2.4
Mistar Gulung ……………………………………………....
14
Gambar 2.5
Calipers Outside …………………………………………….
14
Gambar 2.6
Calipers Inside ……………………………………………....
14
Gambar 2.7
Jangka Sorong …………………………………………........
15
Gambar 2.8
Gergaji Tangan……………………………………………....
16
Gambar 2.9
Mesin Ragum.....…………………………………………….
16
Gambar 2.10 Palu Tetek……………………...…………………………....
17
Gambar 2.11 Gerinda Tangan…………………………………………......
17
Gambar 2.12 Kunci T 12…………………………………………………..
18
Gambar 2.13 Kunci Pas 14…………………………………..………….....
18
Gambar 2.14 Kuwas……….……………………………………………….
18
Gambar 2.15 Rangka Mesin…...…………………………………………..
19
Gambar 2.16 Tabung Ampas……………………………………………...
19
Gambar 2.17 Bantalan………………. ……………………………………
20
Gambar 2.18 Poros Putar Mesin……………………….……………….....
21
Gambar 2.19 Gears Box…………………………………..………………..
22
Gambar 2.20 Bearing Unit…………………………………........................
22
Gambar 2.21 Mesin Las……………...…………………………………….
25
Gambar 2.22 Bentuk Lasan Lajur…………………………...……………..
26
Gambar 2.23 Bentuk Lasan Alur…………………………..……………....
26
Gambar 2.24 Lasan Sumbat Dan Lasan Slot………………...…………….
27
Gambar 2.25 Lasan Titik Dan Lasan Kampuh………..…………………...
27
Gambar 2.26 Lasan Lekuk Dan Lasan Rata……………….….…………...
28
Gambar 2.27 Pembakar TIG………………………………….…………...
30
Gambar 2.28 Las Listrik Submerged……………………………………....
31
Gambar 2.29 Baut Dan Mur……………….………………………………
32
Gambar 2.30 Jenis Sambungan Baut……………...……………………….
33
Gambar 2.31 Jenis Sambungan…………………………………..……….
34
Gambar 2.32 Konstruksi Pemakaian Baut Dan Mur…………...……….....
36
Gambar 3.1
Lima Jenis Sambungan Lasan…….………………………...
39
Gambar 4.1
Mesin Pemeras Santan Kelapa……………………………..
49
DAFTAR TABEL
Tabel 3.1 Beban Tarian Minimum Baut……………………………………..... Tabel 4.1 Mekanis Pengujian Alat……………………................................
40
46
DAFTAR DIAGRAM 3.1 Diagram Alir Proses Perencanaan Kerangka Alat Mesin Pemeras Santan…37
DAFTAR GRAFIK 4.1 Grafik Hasil Pengujian Pembebanan Pada Pemeras………………..….......
47
BAB I PENDAHULUAN 1.1.
Latar Belakang Kelapa sering di juluki “pohon surga” karena seluruh bagian tanaman
bermanfaat bagi kehidupan manusia. Habitat paling mendominan adalah kawasan pantai hinga ketinggian 600 m dari permukaan laut. Oleh karenanya,kelapa banyak tumbuh sepanjang daerah pesisir dan daerah tropik (Setiya midjaja,1991). Indonesia sendiri merupakan Negara peringkat pertama penghasil kelapa dengan kontribusi 27 % dari seluruh kelapa dunia data 33 % dari total produksi anggota Asia and Pacifik Coconut Community (APCC). Santan merupakan bahan baku untuk berbagai jenis masakan dan pangan serta banyak ada juga yang menjadikan santan sebagai bahan baku untuk pembuatan minyak goreng. Untuk memperoleh santan kelapa rumah tangga, restoran dan home industry masih banyak menggunakan cara tradisional yaitu dengan memeras langsung dengan tangan kelapa yang telah diparut, menggunakan alat yang disebut dengan kacik,alat ini dibuat dari kayu dengan cara kerja meletakan kelapa parut diantara dua penjepit dan penjepit ditekan maka santan akan keluar dan yang menggunakan alat dengan sisitem dongkrak. Cara-cara tersebut dinilai tidak efesien, dan membutukan tenaga kerja yang banyak. Untuk meningkakan kapasitas pemerasan dan guna memenuhi kebutuhan akan santan kelapa yang besar, maka Fakultas Teknik Universitas Wjaya Putra mengembangkan alat
pemeras santan kelapa. Namun, alat yang dikembangkan ini dikembangkan lagi dengan melakukan sedikit modifikasi pada bagian konstruksi guna memperoleh hasil-hasil yang lebih baik, yang secara teknis alat ini dapat memeras santan dari kelapa yang telah di parut. Namun demikian,untuk mengetahui apakah alat tersebut telah dapat bekerja sesuai teknis yang diharapkan, dan mampu menghasilkan santan kelapa secara maksimal, terlebih dahulu dilakukan perlu dilakukan pengujian terhadap alat untuk mendapatkan press screw pemeras yang sesuai agar hasil perasan optimal dan melakukan analisis ekonomi sehingga alat ini, benar – benar efisien dan bisa diproduksi dalam jumlah yang besar.
1.2.
Identifikasi Masalah Berdasarkan latar belakang diatas bahwa dalam proses perancangan
konstruksi alat pemeras kelapa dapat ditemukan permasalahan sebagai berikut: 1.2.1 Bagaimana menentukan bahan dan alat yang akan digunakan dalam merancang alat pemeras santan kelapa. 1.2.2 Bagaimana keadaan rangka dalam proses pengoprasian alat. 1.2.3 Bagaimana aliran kelistrikan dirangka mesin.
1.3.
Rumusan Masalah Berdasarkan indentifikasi masalah diatas maka penulis merumuskan
masalah sebagai berikut :
1.3.1 Perencanaan yang meliputi perhitungan komponen mesin seperti : poros,bantalan,roda gigi,pen dan puli yang di asumsikan dalam mesin pemeras santan kelapa. 1.3.2 Perhitungan gaya dan daya dalam mekanisme pemeras santan kelapa. 1.3.3 Pengujian karakteristik dalam proses pemerasan kelapa.
1.4.
Batasan masalah
1.4.1 Bahan dasar menggunakan besi karbon atau baja karbon yang unsur dasarnya terdiri dari unsur besi (Fe) dan karbon (C) ditambah unsur bawahan yaitu : Silisium (Si), Mangan (Mn), Fosphor (P) dana Sulfur (S). 1.4.2 Kerangka pada mesin serta berbagai macam sambungan yang ada diasumsikan aman untuk pemakaian. 1.4.3 Komponen-komponen kelistrikan tidak dibahas atau tidak dijelaskan dalam bab .
1.5.
Tujuan Penelitian Tujuan dari penelitian adalah:
1.5.1 Dapat menetahui tentang perencanaan dan perhitungan komponenkomponen elemen mesin yang sesuai seperti : poros,bantalan,roda gigi,dan ulir penggerak.
1.5.2 1.5.2 Dapat mengidentifikasikan bahan dan alat yang dibutuhkan dalam proses pembuatan konstruksi pada alat pemeras santan kelapa.
1.6.
Metodologi Penelitian Dalam penyusunan penulisan ini diperlukan untuk memperoleh data yang
sesuai dengan keperluan penelitian adapun metode yang digunakan sebagai berikut : 1.6.1 Metode Primer Dimana kami selaku penulis melakukan penelitian secara langsung ke lapangan untuk mendapatkan data – data yang diperlukan. 1.6.2 Metode Sekunder. Merupakan data yang dikumpulkan peneliti melalui pihak lain yaitu data yang tidak diupayakan sendiri, diperoleh dari berbagai sumber misalnya buku dan lain - lain.
1.7.
Sistematika Penulisa Dalam penyusunan tugas akhir ini dibagi menjadi 5 bab secara sistematis,
yang mana tiap bab berisikan pengertian-pengertian secara terperinci secara garis besar isi tugas akhir ini sebagai berikut : BAB I
: Pendahuluan
Dalam bab ini akan menjelaskan hal – hal yang menyangkut latar belakang, tujuan penulisan, batasan maslah, metodologi penelitian dan sistematika penulisan.
BAB II
: Dasar Teori
Berisi tentang dasar teori yang akan digunakan dalam penelitian. BAB III
: Metodologi Penelitian
Berisi tentang metodologi penelitian, data kegiatan utama proses pembuatan konstruksi pada alat pemeras santan kelapa. BAB IV
: Analisa Data
Berisi tentang data – data hasil perhitungan daya pemerasan sebelum dan sesudah alat pemeras santan kelapa dikonstruksi. BAB V
: Kesimpulan
Berisikan tentang kesimpulan dari hasil analisa pengujian Kekuatan
Gambar 1.1 Perencanaan Konstruksi Alat Pemeras Kelapa
Spesifikasi alat
:
Dimensi
: Tinggi 110 mm, panjang 850 mm,770 mm
Rancangan fungsional
: Tenaga penggerak digerakan dengan mesin sebagai penggerak utama.
Kapasitas
: 10,53 kg per jam.
Umur alat
: 5 (lima) tahun.
Agro industri / pengguna
: Usaha kecil pengelolah minyak kelapa.
BAB II LANDASAN TEORI
2.1
BAHAN YANG DIGUNAKAN DALAM PROSES PERANCANGAN KONSTRUKSI PADA ALAT PEMERAS KELAPA
2.1.1 Pengertian Ilmu Logam Ilmu Logam diidentifikasikan sebagai ilmu pengetahuan yang menerangkan tentang :
Sifat dan struktur logam
Pembuatan logam
Pengolahan logam
Ilmu Logam dibagi menjadi dua bagian :
Ilmu Logam Produktif yaitu ilmu yang menerangkan tentang dasar– dasar pengolahan dan penyelidikan logam.
Ilmu Logam Fisik yaitu ilmu yang menerangkan tentang sifat – sifat dan struktur logam.
2.1.2 Macam-Macam Logam Berdasarkan unsur dasar yang terbuat dalam logam, maka logam dibagi menjadi dua golongan utama yaitu : Logam Ferrous
Logam ferrous disebut juga besi karbon atau baja karbon yang unsur dasarnya terdiri dari unsur besi (Fe) dan karbon (C) ditambah unsur bawahan yaitu : Silisium (Si), Mangan (Mn), Fosphor (P) dana Sulfur (S), dimana unsur – unsur bawahan tersebut sangat mempengaruhi sifat dari logam ferrous, sehingga prosentase dari unsur bawahan harus dibatasi. Besi siku sebagai bahan konstruksi :
Gambar 2.1 Besi siku Keterangan : T : Tebal A : Tinggi atas B : Lebar bawa L : Panjang
Logam Non Ferrous Logam Non Ferrous yaitu logam yang berbentuk bukan dari unsure dasarnya besi (Fe) dan Carbon (C), yang termasuk logam non ferrous adalah :
Aluminium (Al)
Seng (Zn)
Logam – logam mulia
Wolfram
(emas, perak, perunggu)
Nikel (Ni)
Magnesium (Mg)
Kobalt
Tembaga (Cu)
Timah hitam (Pb)
Antimonium
Timah putih (Sn)
Besi Logam besi terbuat dari biji-biji besi yang didapat dari hasil tambang, kemudian diolah pada dapur tinggi sehingga menghasilkan besi kasar. Adapun macam-macam besi sebagai berikut :
Besi kasar putih, mempunyai sifat-sifat :
Titik cair + 11000 C
Mempunyai kandungan karbon sebesar 2,3 % sampai dengan 3,5 %
Keras, mudah pecah, cepat membeku dan berwarna putih
Baik untuk pembuatan baja.
Besi kasar kelabu, mempunyai sifat-sifat :
Titik cair + 1300˚C
Mempunyai kandungan karbon sebesar 3,5 % sampai dengan 5%
Berwarna kelabu
Mudah dituangkan, kenyal dan agak rapuh (Suherman, 1987)
Baja Logam baja dihasilkan dari pengolahan lanjut besi kasar pada dapur konventer, Siemens Martin atau dapur listrik, dimana hasil pengolahan dari dapur–dapur tersebut menghasilkan baja karbon yang mempunyai kandungan karbon maksimum 1,7 %. Baja karbon sangat banyak jenisnya, dimana komposisi kimia, sifat mekanis, ukuran, bentuk dan sebagainya dispesifikasikan untuk masing - masing penggunaan pada Standar Industri Jepang (JIS). Pada bab ini menjelaskan tentang baja karbon. Besi murni lunak, tidak kuat sehingga tidak dapat dipakai. Untuk menambah kekuatan, karbon (C) 2% atau kurang ditambahkan ke besi murni membentuk material struktur campuran besi karbon. Material ini disebut baja karbon. Tabel 2.6 menspesifisikan karakteristik dari masing-masing 5 elemen tersebut. Besi yang mengandung silikon dan karbon 2-4,5% disebut Besi Tuang. Baja campuran yang dibuat untuk penggunaan dan perlakuan khusus, mengandung nikel (Ni), khrom (Cr), tembaga (Cu), molybden (Mo), vanadium (V), aluminium (Al), titan (Ti), boron (B) dan sebagainya disamping karbon. Baja campuran diklasifikasikan menjadi baja campuran tinggi dan baja campuran rendah, sesuai dengan jumlah kandungan elemen campurannya. Baja campuran juga disebut Baja Khusus. Normalnya walaupun baja khusus juga merupakan baja karbon tingkat tinggi misalnya baja perkakas, baja potong atau baja diperkeras, yang dibuat dengan produksi khusus atau metode perlakuan panas dan lain-lain. Adapun pembagian jenis-jenis baja :
Baja karbon rendah : Baja karbon rendah yang biasanya disebut mid steel mengandung
karbon antara 0,1 % sampai dengan 0,3 % dan dalam perdagangan baja karbon rendah berbentuk batang (profil), plat-plat baja dan baja strip.
Baja Karbon Sedang : Baja karbon sedang mempunyai kandungan karbon antara 0,3 %
sampai dengan 0,6 % dan dalam perdagangan baja karbon sedang digunakan untuk bahan baut, mur, poros, piston, poros engkol dan roda gigi. Baja karbon tinggi mempunyai kandungan karbon antara 0,7 % sampai dengan 1.3 % dan setelah mengalami proses heat treatment, baja tersebut digunakan untuk pegas (per), alat-alat perkakas, gergaji, pisau, kikir dan pahat potong.
Baja Campuran : Baja campuran yang biasanya disebut alloy steel, adalah baja yang sudah mengalami proses penambahan unsur-unsur paduan yang bertujuan untuk memperbaiki sifat kekerasan dan keuletan. Adapun unsur – unsur paduan tersebut adalah : Nikel : Penambahan unsur nikel (Ni) pada karbon akan membuat baja karbon menjadi tambah ulet, kuat dan mencegah baja karbon terhadap karat. Chronium :
Penambahan unsur ini bertujuan untuk menambah keuletan, kekerasan dan ketahanan terhadap aus menjadi lebih baik. Mangan : Penambahan unsur mangaan mengakibatkan hasil produk baja menjadi lebih bersih dan mengkilap, selain itu kekuatan dan ketahanan panas dari baja karbon tersebut menjadi lebih baik.
2.2
PERALATAN UKUR DAN PERKAKAS TANGAN PADA PROSES PROSES PENGERJAAN KERANGKA 2.2.1 Peralatan Ukur Seperangkat alat ukur merupakan seperangkat alat pertukangan yang
digunakan untuk pengukuran pada proses pekerjaan logam, sehingga pekerjaan dapat dihasilkan dan dikontrol dengan cermat. Peralatan ukur dirancang untuk mendapatkan hasil ukuran dari suatu benda yang sehingga pekerjaan dapat diselesaikan dengan ukuran yang tepat. Peralatan ukur merupakan alat pokok bagi seorang tukang sehingga jika digunakan dengan cara yang tidak benar maka keuntungan yang seharusnya diperoleh dari hasil pengukuran tersebut akan hilang begitu saja dan bahkan dapat merugikan serangkaian proses kerja. Untuk itu salah satu faktor penting untuk belajar menjadi seorang pekerja orang bidang logam adalah mengenal terlebih dahulu nama – nama peralatan ukur dan fungsinya serta dapat mengetahui dengan tepat dan benar penggunaannya. Suryonotonegoro,TM,pengukuran dan alat 2002
Beberapa peralatan ukur yang biasa dipergunakan bidang pekerjaan logam adalah sebagai berikut : (Diktat Metrologi Industri, 2003).
Mistar
Mistar baja lurus Mistar lurus terbuat dari baja / baja tahan karat, digunakan untuk
pengukuran panjang. Kebanyakan memiliki kebalan 1 – 1,5 mm, lebar 25 mm dan panjang 300 – 1000 mm
Gambar 2.3 Mistar baja lurus
Mistar Siku
Mistar siku baja menekuk ke kanan, disebut juga mistar tukang kayu.
Gambar 2.4 Mistar siku
Mistar Gulung Memungkinkan untuk digunakan dalam pengukuran lurus dan
lengkung. Ketika diluruskan, mistar ini digunakan sebagai penggaris lurusKarena itu, mistar ini lebih akurat dari pada mistar kain.
Gambar 2.5 Mistar gulung
Caliper
Calipers Outside
Caliper outside digunakan untuk mengukur diameter luar dari material / benda bulat atau ketebalan.
Gambar 2.5 Calipers outside
Calipers Inside
Caliper inside digunakan untuk mengukur diameter dalam dari silinder atau lebar celah.
Gambar 2.6 Calipers inside
Jangka Sorong Digunakan untuk mengukur diameter dalam dan diameter luar serta
mengukur panjang. Kedalaman celah atau lubang dapat diukur dengan pengukur kedalaman yang ada. Mistar kecil dibawah mistar utama dapat dibaca dengan Vernier.
Gambar 2.7 Jangka sorong
2.2.2
Perkakas Tangan
Gergaji tangan Gergaji tangan digunakan untuk memotong pelat rangka
Gambar 2.8 Gergaji tangan
Ragum Ragum digunakan untuk menjepit benda kerja pada saat dilakukan pemotongan seperti : Pelat siku, dll.
Gambar 2.9 Ragum
Palu Tetek Alat ini digunakan untuk membersihkan bagian dari yang dilas atau menghilangkan terak. Alat ini juga disebut ” Palu terak” atau ”Palu tetek”. Utamanya digunakan untuk menghilangkan terak. Sikat baja juga selalu digunakan untuk pembersihan.
Gambar 2.10 Palu tetek
Gerinda Tangan Gerinda tangan digunakan untuk meratakan permukaan bekas pengelasaan serta menghaluskan bagian - bagian bekas pengelasa
Gambar 2.11 Gerinda tangan
Kunci T Kunci T digunakan untuk membuka dan memasang baut pada rangaka alat yang tidak terjangkau oleh kunci pas biasa (membuka baut pada bagian dalam rangka).
Gambar 2.12Kunci T
Kunci Pas Kunci pas digunakan untuk membuka dan memasang baut pada alat.
Gambar 2.13 Kunci pas
Kuwas Digunakan untuk mengecat rangka yang telah dipasang.
Gambar 2.14 Kuwas
2.3
KOMPONEN MESIN PEMERAS KELAPA 2.3.1
Rangka Mesin
Suatu bagian yang paling mendasar dari mesin untuk menjaga stabilitas pengguna, kekuatan rangka sangat tergantung pada bentuk atau konstruksi, bentuknya pun disesuaikan dengan jenis kegunaannya.
Gambar 2.15 Rangka Mesin 2.3.2
Tabung Ampas
Suatu Tabung berdiameter besar berfungsi sebagai tempat atau wadah untuk proses peramasan atau penekanan ampas. Tabung ini bisa di lepas sehingga dapat memudahkan dalam proses pembuangan sisa ampas setelah proses tersebut.
Gambar 2.16 Tabung Ampas
2.3.3
Bantalan
Bantalan merupakan salah satu bagian dari elemen mesin yang memegang peranan cukup penting. Karena, fungsi dari bantalan yaitu untuk menumpu sebuah poros agar poros dapat berputar tanpa mengalami gesekan yang berlebihan. Bantalan harus cukup kuat untuk memungkinkan poros serta elemen mesin lainnya bekerja dengan baik. Prinsip kerja bantalan apabila ada dua buah logam yang bersinggungan satu dengan lainnya saling bergeseran maka akan timbul gesekan, panas dan keausan . Untuk itu pada kedua benda diberi suatu lapisan yang dapat mengurangi gesekan , panas dan keausan serta untuk memperbaiki kinerjanya ditambahkan pelumasan sehingga kontak langsung antara dua benda tersebut dapat dihindarai.
Gambar 2.17 Bantalan
2.3.4
Poros Pemutar
Poros merupakan bagian yang terpenting dari suatu mesin. Hampir semua mesin meneruskan tenaga dan putaranya melalui poros. Menurut pembebanannya poros dapat diklasifikasikan sebagai berikut :
Poros transmisi : poros semacam ini mendapat beban puntiran murni atau
puntiran lentur.
Poros dukung : poros yang berputar atau diam, memikul beban tertentu atau berubah.
Poros dukung transmisi : poros ini mendapat pembebanan gabungan, karena berfungsi sebagai penerus daya, juga memikul suatu beban tertentu.
Gambar 2.18 Poros Putar Mesin
2.3.5
Transmisi gear box
Putaran dan daya motor listrik ditransfer menggunakan roda gigi, dimana roda gigi I satu poros dengan motor listrik dengan daya ¼ HP dan putaran N = 1400 rpm, sedangkan roda gigi II dengan putaran N 1 = 33,33 rpm. Pada poros roda gigi II diluar gear box dipasang puli berdiameter d 1 = 150 [mm].
Gambar 2.19 Gear box 2.3.6
Bearing unit
Gambar 2.20 Bearing Unit
Pengertian bearing Bearing atau bantalan merupakan suatu elemen mesin yang
digunakan untuk menahan poros berbeban, beban tersebut dapat berupa
beban aksial atau beban radial. tipe bearing yang digunakan untuk bantalan disesuaikan dengan fungsi dan kegunaannya.
Cara memebaca bearing
Coba perhatikan angka - angka yang ada dibearing, ada yang dicetak dipunggung atau di lingkar luar. Angka tersebut punya arti, bahkan ditentukan berdasarkan standar ISO (International Standard Organisation). Misal di laher SKF tertera kode 6301 RSI/C3 MT47. “secara Internasional, angka 6 menyatakan laher itu pake tipe ball bearing (laher model bola). Lalu angka 3 menerangkan seri dimensinya. Angka ini menunjukan 3 hal : diameter, tebal dan tinggi. Untuk kode contoh diatas, berarti laher itu berdiameter luar 37 mm dan tebal punggung 12 mm. Kemudian angka 01, menunjukan ukuran lingkar dalam laher 12 mm. Jika, ada laher lain angka ini 00,artinya diameter lingkar dalamnya 10 mm, 01 (12 mm), 02 (15 mm), 03 (17 mm), 04 (20 mm), dan 05 (25 mm). Rangkaian huruf RS, singkatan dari rubber seal. Artinya, penutup laher yang digunakan pabriknya terbuat dari karet. Andai hurufnya Z, berarti penutup dari bahan metal. “Diambil dari symbol Zn, artinya Zinc alias seng”. Nah jika, laher dilindungi penutup kiri - kanan, didepan huruf tersebut dicantumkan angka 2. Misalnya 2RS atau 2Z. Berikut kode C3. Tak heran C3, jika digoyangkan lebih ngoklok dibanding C2. Angka kerenggangan
tsb, tercantum dari C2 – C5 tanpa tanda (kosong). Motor dengan putaran mesin tinggi sebaiknya, menggunakan laher dengan kerenggangan C5. Pada dasarnya material bearing memiliki sifat - sifat sebagai berikut : Tahan terhadap beban statis maupun dinamis. Koefisien gesek rendah. Tahan Aus. Tahan karat. Biasanya bearing dilengkapi dengan pelumasan agar panas. Karena, gesekan antara bearing dengan poros dapat diminimalisasi. pemilihan terhadap tipe bearing didasarkan pada kebutuhan, biasanya yang sering digunakan adalah anti friksi bearing 2.3.7 Momen Torsi Dan Efisiensi Ulir Tekan Ulir penggerak adalah alat yang di pakai dalam permesinan untuk mengubah gerakan sudut menjadi gerakan lienerdan biasanya memindakan gaya. Dalama pemakaiannya pada mesin yang digerakan oleh motor, suatu momen torsi diberikan pada ujung sekrup melalui alat reduksi roda gigi,sehingga menggerakan ulir,jenis ulir segi empat dengan ulir tunggal dengan diameter ratarata
,jarak puncak p, sudut maju , dan sudut ulir Ø dibebani dengan gaya f.
TEKNOIN, Vol. 10, No. 4, Desember 2005, 249-256
2.4 JENIS SAMBUNGAN LAS DAN PEMASANGAN BAUT PADA RANGKA MESIN PEMERAS KELAPA.
2.4.1
Teknik Pengelasan Pengelasan (welding) adalah salah salah satu teknik penyambungan
logam dengan cara mencairkan sebagian logam induk dan logam pengisi dengan atau tanpa tekanan dan dengan atau tanpa logam penambah dan menghasilkan sambungan yang continue. Lingkup penggunaan teknik pengelasan dalam konstruksi sangat luas, meliputi perkapalan, jembatan, rangka baja, bejana tekan, pipa pesat, pipa saluran dan sebagainya. Pengelasan bukan tujuan utama dari konstruksi, tetapi hanya merupakan sarana untuk mencapai ekonomi pembuatan yang lebih baik. Karena itu, rancangan las dan cara pengelasan harus betul-betul memperhatikan dan memperlihatkan kesesuaian antara sifat-sifat las dengan kegunaan konstruksi serta kegunaan disekitarnya. Prosedur pengelasan kelihatannya sangat sederhana, tetapi sebenarnya di dalamnya banyak masalah - masalah yang harus diatasi dimana pemecahannya memerlukan bermacam macam pengetahuan.
Gambar 2.21 Mesin Las
2.4.2
Jenis Lasan Setiap jenis sambungan yang disebutkan di atas dapat dibuat
dengan pengelasan. Proses penyambungan yang lain dapat juga digunakan, tetapi pengelasan merupakan metode penyambungan yang paling universal. Berdasarkan geometrinya, las-an dapat dikelompokkan sebagai berikut :
Las-an jalur (fillet weld);
Digunakan untuk mengisi tepi pelat pada sambungan sudut, sambungan tumpang, dan sambungan T dalam gambar 12.3. Logam pengisi digunakan untuk menyambung sisi melintang bagian yang membentuk segitiga siku-siku
Gambar 2.22 Beberapa bentuk las-an jalur
Las-an alur (groove welds);
Ujung bagian yang akan disambung dibuat alur dalam bentuk persegi, serong (bevel), V, U, dan J pada sisi tunggal atau ganda, seperti dapat dilihat dalam gambar 1.2.4. Logam pengisi digunakan untuk mengisi sambungan, yang biasanya dilakukan dengan pengelasan busur dan pengelasan gas;
Gambar 2.23 Beberapa bentuk las-an alur
Las-an sumbat dan las-an slot (plug and slot welds);
Digunakan untuk menyambung pelat datar seperti dapat dilihat dalam gambar 12.5, dengan membuat satu lubang atau lebih atau slot pada bagian pelat yang diletakkan paling atas, dan kemudian mengisi lubang tersebut dengan logam pengisi sehingga kedua bagian pelat melumer menjadi satu;
Gambar 2.24 (a) Las-an sumbat dan (b) las-an slot
Las-an titik dan las-an kampuh (spot and seam welds);
Digunakan untuk sambungan tumpang seperti dapat dilihat dalam gambar 12.6. Las-an titik adalah manik las yang kecil antara permukaan lembaran atau pelat. Las-an titik diperoleh dari hasil pengelasan resistansi listrik. Las-
an kampuh hampir sama dengan las-an titik, tetapi las-an kampuh lebih kontinu dibandingkan dengan las-an titik.
Gambar 2.25 (a) Las-an titik dan (b) las-an kampuh
Las-an lekuk dan las-an rata (flange and surfacing welds);
Ditunjukkan dalam gambar 2.26 Las-an lekuk dibuat pada ujung dua atau lebih bagian yang akan disambung, biasanya merupakan lembaran logam atau pelat tipis, paling sedikit satu bagian ditekuk (gambar 12.7a). Las-an datar tidak digunakan untuk menyambung bagian benda, tetapi merupakan lapisan penyakang (ganjal) logam pada permukaan bagian dasar.
Gambar 2.26 (a) Las-an lekuk dan (b) las-an rata 2.4.3
Las Listrik Pada alas listrik dengan elektroda karbon, maka busur listrik yang
terjadi diantara ujung elektroda karbon dan logam atau diantara dua ujung
elektroda karbon akan memanaskan dan mencairkan logam yang akan dilas. Sebagai bahan tambah dapat dipakai elektroda dengan fluksi atau elektroda yang berselaput fliksi. Busur listrik yang terjadi di antara ujung elektroda dan bahan dasar akan mencairkan ujung elektroda dan sebagaian bahan dasar. Selaput elektroda yang turut terbakar akan mencair dan menghasilkan gas yang melindungi ujung elekroda kawah las, busur listrik terhadap pengaruh udara luar. Cairan selaput elektroda yang membeku akan memutupi permukaan las yang juga berfungsi sebagai pelindung terhadap pengaruh luar. Perbedaan suhu busur listrik tergantung pada tempat titik pengukuran, misalnya : pada ujung elektroda bersuhu 3400° C, tetapi pada benda kerja dapat mencapai suhu 4000° C.
Las Listrik TIG Las listrik TIG (Tungsten Inert Gas = Tungsten Gas Mulia) menggunakan elektroda wolfram yang bukan merupakan bahan tambah. Busur listrik yang terjadi antara ujung elektroda wolfram dan bahan dasar merupakan sumber panas, untuk pengelasan. Titik cair elektroda wolfram sedemikian tingginya sampai 3410° C, sehingga tidak ikut mencair pada saat terjadi busur listrik. Tangkai listrik dilengkapi dengan nosel keramik untuk penyembur gas pelindung yang melindungi daerah las dari luar pada saat pengelasan. Sebagian bahan tambah dipakai elektroda tampa selaput yang digerakkan dan didekatkan ke busur yang terjadi antara elektroda wolfram dengan bahan dasar. Sebagi gas pelindung dipakai argon, helium atau campuran dari kedua gas tersebut yang
pemakainnya tergantung dari jenis logam yang akan dilas. Tangkai las TIG biasanya didinginkan dengan air yang bersirkulasi. Pembakar TIG terdiri dari :
Gambar 2.27 Pembakar TIG (Tungsten Inert Gas = Tungsten Gas Mulia). Keterangan : 1. Penyedia arus. 2. Penyedia arus. 3. Penyedia air dingin. 4. Penyedia gas argon. 5. Lubang gas argon keluar. 6. Pencekam elektroda. 7. Moncong keramik atau logam. 8. Elektroda tungsten. 9. Semburan gas pelindung.
Las Listrik Submerged
Las listrik submerged yang umumnya otomatis atau semi otomatis menggunakan fluksi serbuk untuk pelindung dari pengaruh udara luar. Busur listrik di antara ujung elektroda dan bahan dasar di dalam timbunan fluksi sehingga, tidak terjadi sinar las keluar seperti biasanya pada las listrik lainya. Operator las tidak perlu menggunakan kaca pelindung mata (helm las). Pada waktu pengelasan, fluksi serbuk akan mencair, membeku dan menutup lapian las. Sebagian fluksi serbuk yang tidak mencair dapat dipakai lagi setelah dibersihkan dari terak - terak las. Elektora yang merupakan kawat tanpa selaput berbentuk gulungan (roll) digerakan maju oleh pasangan roda gigi yang diputar oleh motor listrik dan dapat diatur kecepatannya sesuai dengan kebutuhan pengelasan.
Gambar 2.28 Las listrik submerged
2.4.4
Perancancangan sambungan baut
Sambungan menggunakan baut dan mur
Gambar 2.29 Baut dan mur Cara penulisan baut metric : M :
Jenis ulir metric
10 x 1,5 : Kisar (Jarak Puncak Ulir ) Ukura Ø Ulir 2 :
Kelas Material
LH :
Arah Ulir LH / Ulir Kiri, RH / Ulir Kanan
L:50 MM :
Panjang Baut ( Dalam MM)
Sistem sambungan dengan menggunakan Mur & Baut ini, termasuk sambungan yang dapat di buka tanpa merusak bagian yang di sambung serta alat penyambung ini sendiri. Penyambungan dengan mur dan baut ini paling banyak digunakan sampai saat ini, misalnya sambungan pada konstruksi -konstruksi dan alat permesinan. Sambungan-sambungan yang dibuat dengan baut tegangan tinggi digolongkan menjadi:
Jenis sambungan gesekan
Jenis sambungan penahan beban dengan uliran baut termasuk dalam bidang geseran [Gambar 2.3.a]
Jenis sambungan penahan beban dengan uliran baut tidak termasuk dalam bidang geseran [Gambar 2.3.b]
Gambar 2.30 Jenis Sambungan- Sambungan Baut. Sambungan-sambungan baut (tipe N atau X) atau paku keling bisa mengalami keruntuhan dalam empat cara yang berbeda.
Batang-batang yang disambung akan merigalaini keruntuhan melalui satu atau lebih lubang-lubang alat penyambungan akibat bekerjanya gaya tarik (Iihat Gambar 2.4.a).
Apabila lubang-lubang dibor terlalu dekat pada tepi batang tarik, maka baja di belakang alat-alat penyaambung akan meleteh akibat geseran (Iihat Gambar 2.4.b).
Alat penyambungnya sendiri mengalami keruntuhan akibat bekerjanya geseran (Gambar 2.4.c).
Satu-satu atau lebih batang tarik mengalami keruntuhan karena tidak dapat menahan gaya-gaya yang disalurkan oleh alat-alat penyambung (Gambar 2.4.d).
Gambar 2.31. Jenis sambungan Untuk mencegah terjadinya keruntuhan maka baik sambungan maupun batang-batang yang disambung harus direncanakan supaya dapat mengatasi ketiga jenis keruntuhan yang dikemukakan di atas.
Untuk menjamin tidak terjadinya keruntuhan pada bagian-bagian yang disambung, bagian-bagian tersebut harus direncanakan sedemikian rupa, sehingga tegangan tarik yang bekerja pada penampang bruto lebih kecil dari 0,6 Fy, dan yang bekerja pada penampang etektif netto lebih kecil dari 0,5 F .
Untuk mencegah robeknya baja yang terletak di belakang alat penyambung, maka jarak minimum dari pusat lubang alat penyambung ke tepi batang dalam arah yang sarna dengan arah gaya tidak boleh kurang dari 2 P/ Fu t . Di
sini P adalah gaya yang ditahan oleh alat penyambung, dan t adalah tebal kritis dari bagian yang disambung.
Untuk menjamin supaya alat penyambung tidak runtuh akibat geseran, maka jumlah alat penyambung harus ditentukan sesuai dengan peraturan, supaya dapat membatasi tegangan geser maksimum yang terjadi pada bagian alat penyambung yang kritis. . Untuk menghindari kemungkinan timbulnya kerusakan tersebut, maka beberapa faktor yang harus diperhatikan yaitu :
Sifat gaya yang bekerja pada baut dan mur tersebut.
Syarat kerjanya.
Kekuatan bahayanya.
Kelas ketelitianya
Kemungkinan gaya - gaya yang bekerja pada baut dan mur :
Beban statis aksial murni.
Beban aksial, bersama dengan punter.
Beban geser.
Beban tumbukan aksial. Dalam menganalisa kemungkinan baut dan mur tersebut rusak atau
putus berdasarkan jenis - jenis pembebanan yang terjadi, maka pada konstruksi dibawah ini dimisalkan pemakai baut dan mur mendapatkan pembebanan.
Gambar 2.32. Konstruksi pemakaian baut dan mur Keterangan : H
: Kedalaman ulir atau tinggi ulir.
F
: Gaya geser.
BAB III METODOLOGI PENELITIAN Dalam penyusunan penulisan ini diperlukan untuk memperoleh data yang sesuai dengan keperluan penelitian adapun metode yang digunakan sebagai berikut : PENENTUAN IDE
PERSIAPAN MATERIAL
PERHITUNGAN
PERHITUNGAN KOMPONEN UTAMA
PERHITUNGAN KEKUATAN MATERIAL
KESIMPULAN HASIL RANCANGAN
PEMBUATAN GAMBAR RANCANGAN RACANGAN
Gambar 3.1 Diagram alir proses perencanaan kerangka alat mesin pemeras santan.
3.1 Metode Penyambungan Las Busur Listrik Proses pengelasan merupakan ikatan metalurgi antara bahan dasar yang dilas dengan elektroda las yang digunakan, melalui energy panas. Energi masukan panas ini bersumber dari beberapa alternatif diantaranya energi dari panas pembakaran gas, atau energi listrik. Panas yang ditimbulkan dari hasil proses pengelasan ini melebihi dari titik lebur bahan dasar dan elektroda yang di las. Kisaran temperature yang dapat dicapai pada proses pengelasan ini mencapai 2000 sampai 3000 ºC. Pada temperatur ini daerah yang mengalami pengelasan melebur secara bersamaan menjadi suatu ikatan metalurgi logam lasan. Skema pengelasan ini terdiri dari :
Inti elektroda (electrode wire)
Fluks (electrode coating)
Percikan logam lasan (metal droplets)
Busur nyala (arcus)
Gas pelindung (protective gas from electrode coating)
Logam Lasan (mixten weld metal)
Slag (terak)
Jalur las yang terbentuk (soldered weld metal)
3.2 Proses penyambungan las Sambungan las adalah pertemuan dua tepi atau permukaan benda yang disambung dengan proses pengelasan. 3.2.1
Jenis sambungan
Terdapat lima jenis sambungan yang biasa digunakan untuk menyatukan dua bagian benda logam, seperti dapat dilihat dalam gambar 12.2.
Gambar 3.1 Lima jenis sambungan yang biasa digunakan dalam proses pengelasan
Sambungan tumpu (butt joint);(a) Kedua bagian benda yang akan disambung diletakkan pada bidang datar yang sama dan disambung pada kedua ujungnya;
Sambungan sudut (corner joint); (b) Kedua bagian benda yang akan disambung membentuk sudut siku-siku dan disambung pada ujung sudut tersebut;
Sambungan tumpang (lap joint); (c) Bagian benda yang akan disambung saling menumpang (overlapping) satu sama lainnya;
Sambungan T (tee joint); (D)
Satu bagian diletakkan tegak lurus pada bagian yang lain dan membentuk huruf T yang terbalik;
Sambungan tekuk (edge joint); (e) Sisi-sisi yang ditekuk dari ke dua bagian yang akan disambung sejajar, dan sambungan dibuat pada kedua ujung bagian tekukan yang sejajar tersebut.
3.3 Sistem Sambungan Baut Pada Rangka Jenis baut yang dapat digunakan untuk struktur bangunan sesuai SNI 031729–2002 TATA CARA PERENCANAAN STRUKTUR BAJA UNTUK BANGUNAN GEDUNG adalah baut yang jenisnya ditentukan dalam SII (0589-81, 0647-91 dan 0780-83, SII 0781-83) atau SNI (0541-89-A, 0571-89-A, dan 0661-89-A)yang sesuai, atau penggantinya. Baut yang digunakan pada sambungan struktural, baik baut A325 maupun baut A490 merupakan baut berkepala segi enam yang tebal. Keduanya memiliki mur segi enam tebal yang diberi tanda standar dan simbol pabrik pada salah satu mukanya. Bagian berulir baut dengan kepala segienam lebih pendek dari pada baut standar yang lain; keadaan ini memperkecil kemungkinan adanya ulir pada tangkai baut yang memerlukan kekuatan maksimumnya. Tabel beban tarik minimum baut : UKURAN BAUT
BAUT A325
BAUT A490
(INCI)
(MM)
(KIP)
(KN)
(KIP)
(KN)
½
12,7
12
53
15
67
5/8
15,9
19
85
24
107
¾ 7/8
19,1 22,2
28 39
125 173
35 49
156 218
1
25,4
51
227
64
285
1 1/8
28,6
56
249
80
356
1¼
31,8
71
316
102
454
1 3/8
34,9
85
38
121
538
1 1/2
38,1
103
458
148
658
Tabel 3.1 Beban tarikan minimum baut
3.4 Beban Leleh Dan Penarikan Baut Syarat utama dalam pemasangan baut kekuatan tinggi ialah memberikan gaya pratarik (pretension) yang memadai. Sebagai pengganti tegangan leleh, istilah beban leleh (beban tarik awal/proof load) akan digunakan untuk baut. Beban leleh adalah beban yang diperoleh dari perkalian luas tegangan tarik dan tegangan leleh yang ditentukan berdasarkan regangan tetap (offset strain) 0,2% atau perpanjangan 0,5% akibat beban. Tegangan beban leleh untuk baut A325 dan A490 masing-masing minimal sekitar 70% dan 80% dari kekuatan tarik maksimumnya. 3.5 Teknik Pemasangan Tiga teknik yang umum untuk memperoleh pra-tarik yang dibutuhkan adalah :
metode kunci yang dikalibrasi (calibrated wrench),
metode putaran mur (turn-of the nut),
metode indikator tarikan langsung (direct tension indicator).
Metode kunci yang dikalibrasi dapat dilakukan dengan kunci punter manual (kunci Inggris) atau kunci otomatis yang diatur agar berhenti pada harga puntir yang ditetapkan. Secara umum, masing - masing proses pemasangan memerlukan minimum 2 1/4 putaran dari titik erat untuk mematahkan baut. Bila metoda putaran mur digunakan dan baut ditarik secara bertahap dengan kelipatan 1/8 putaran, baut biasanya akan patah setelah empat putaran dari titik erat. Metode putaran mur merupakan metode yang termurah, lebih handal, dan umumnya lebih disukai.
BAB IV ANALISA DATA 4.1 Pengujian Kerja Alat 4.1.1 Menghitung Kapasitas Menghitung kapasitas Q ( kg/jam ) atau ( m3/jam ) Untuk menghitung Q menggunakan rumus : Q = A . S . A = luas penampang volume kelapa parut dalam silinder atau pada ulir tekan ( m2 ) dan dengan menentukan diameter tabung D1 = 0,31 [m], maka A=
/4 . (D 1 2 – D 2 2 ).
Q=
/4 . (D 1 2 – D 2 2 ). S =
Q = /4 . (0,312 – 0,32 ) .
/4 . (D 1 2 – D 2 2 ) . . D 0 . N 2
. 0,305 . 10/60
Q = 7,52 . 10 - 4 ( m3/det ) Sesuai dengan persamaan (1) didapat 1m3 kelapa parut ~ 19,95 kg kelapa parut, sehingga : Q = 7,52. 10 - 4 . 19,95 = 0,015 (kg/det), atau Q = 0,887 (kg/menit), atau Q = 53,2 (kg/jam)
4.1.2 Pengujian Kekuatan Ulir Tekan Mekanisme pengujian dilakukan terhadap 48 kg kelapa parut, 24 kg kelapa parut untuk proses pemerasan dengan tangan yang dilakukan 8 kali percobaan terhadap masing-masing 3 kg kelapa parut, dan 24 kg lainnya untuk proses pemerasan menggunakan mesin, juga dilakukan 8 kali pengujian tyerhadap masing-masing 3 kg kelapa parut. Dari data tersebut menunjukkan bahwa kapasitas proses pemerasan dengan tangan adalah : ( ) (
=
)
=
(
(
)
)
= ,
/
Sehingga kapasitas tiap jam Q = 7,2 [kg/jam] sedangkan kapasitas pemerasan dengan mesin menunjukkan :
=
( (
)
4.1.3 Putaran Motor Listrik
)
=
,
( (
)
)
= ,
/
Putaran motor listrik yang akan digunakan N1 Untuk menghitung N1 dengan menentukan diameter puli d1 = 150 mm (satu poros dengan gear box) dan d2 = 500 mm (satu poros dengan ulir tekan) dan menggunakan rumus ;
=
=
=
= 33,333 (rpm) Karena motor listrik di pasaran tidak ada yang mempunyai putaran 33,333 rpm maka diperlukan transmisi roda gigi/gear box 1 : 40 sehingga
dipilih putaran motor listrik 1450 rpm. Putaran dan daya motor listrik ditransfer menggunakan roda gigi, dimana roda gigi I satu poros dengan motor listrik dengan daya ¼ HP dan putaran N = 1400 rpm, sedangkan roda gigi II dengan putaran N 1 = 33,33 rpm. Pada poros roda gigi II diluar gear box dipasang puli berdiameter d 1 = 150 [mm]. Mekanisme pengujian dilakukan terhadap 48 kg kelapa parut, 24 kg kelapa parut untuk proses pemerasan dengan tangan yang dilakukan 8 kali percobaan terhadap masing-masing 3 kg kelapa parut, dan 24 kg lainnya untuk proses pemerasan menggunakan mesin, juga dilakukan 8 kali pengujian tyerhadap masing-masing 3 kg kelapa parut. Dari
data
tersebut
menunjukkan bahwa kapasitas proses pemerasan dengan tangan adalah :
=
(
)
=
(
)
= ,
/
Sehingga kapasitas tiap jam Q = 7,2 [kg/jam] sedangkan kapasitas pemerasan dengan mesin menunjukkan : =
(
)
=
,
= ,
/
…
Sehingga kapasitas proses pemerasan kelapa parut menjadi santan kental menggunakan mesin adalah Q = 53,2 [kg/jam]. Efisiensi mesin dibandingkan pemerasan dengan tangan adalah eff = 7,4 kali lebih cepat, atau 740 % terjadi peningkatan.
Table mekanis pengujian pemerasan santan kelapa : Mekanis
Berat Kelapa
Pemerasan
Parut (kg)
Volume
Berat Ampas
Waktu
(kg) 1.5
(det) 1500
Dengan
3
( lt ) 1.5
Tangan
3
1.2
1.8
1620
3
1.7
1.3
1800
3
1.25
1.75
1200
3
1.5
1.5
1500 1380
3 3 3 3 3 3
1.4 2.0 1.6 1.8 1.5 2.1
1.6 1.0 1.4 1.2 1.5 0.9
1800 205 1200 200 1500 210
3 3
2.0 2.3
1.0 0.7
203 195
3
2.1
0.9
195
3 1.7 1.3 Tabel 4.1 Mekanis Pengujian Alat
205
Rata-rata
Dengan Mesin
Rata-rata
3 4.1.4 Gaya Tekan Minimum
2.0
1.0
3 1.8 1.2 Gaya W adalah gaya tekan minimum =1000 N Maka dapat dihitung gaya Q Q
= W x tan(ps + Ø) = 1000 × 0,55 =550N
Jadi torsi untuk memeras santan adalah :
210 200
T
=Q×r = 550 × 0,01 = 5,5 N.m
4.1.5 Kapasitas Bak Pemeras V
= 3,14 × 0,09² ×0,2 = 1,9 × 10³ m²
Sedangkan luas penampang bak A
= 3,14 × 0,09² = 0,28 ×
4.1.6 Grafik Pembebanan Pada Alat Pemeras Santan Kelapa
waktu
Pembebanan Pada Pemeras 40 35 30 25 20 15 10 5 0
percobaan 3 percobaan 2 percobaan 1
500 g 1 kg 1,5 kg 2 kg 2,5 kg 3 kg
Grafik 4.1 Hasil Pengujian Pembebanan Pada Pemeras
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
1.1 Perancangan Mesin Pemeras Santan Kelapa Mesin pemeras kelapa parut sistim pres ulir (screw press) telah didesain dan dibuat modelnya, serta dapat digunakan dengan baik untuk memeras kelapa parut, dengan 53,2 kg kelapa parut per jam menghasilkan santan kental 26,67 liter/jam.
Mesin digerakkan oleh motor listrik ¼ Hp dengan putaran 1400 rpm
Transmisi putaran menggunakan 2 tingkat transmisi, yaitu sabuk puli dan gear box.
Peningkatan kapasitas dibandingkan dengan cara tradisional sebesar 7,4 kali lebih besar dengan kualitas hasil santan kental yang sama.
1.2 Hasil Dan Pembahasan
1.2.1 Cara Kerja Mesin Pemeras Santan Kelapa cara kerjanya sebagai berikut :
Kelapa parut dimasukkan ke dalam alat melalui corong pemasukan bahan
Selanjutnya diputar oleh ulir tekan, Kearah tumpuan pemerasan
pintu pengeluaran ampas ditutup
beberapa detik sampai santannya sudah tidak mengalir melalui segmen pengeluaran santan
kemudian ampas dikeluarkan dengan membuka pintu buang ampas dan ditampung, kemudian dicampur lagi dengan air dan dimasukkan kembali sampai ampasnya kering (tidak mengandung santan).
Gambar 4.1. Mesin Pemeras Santan Kelapa Efisiensi mesin dibandingkan pemerasan dengan tangan adalah eff = 7,4 kali lebih cepat, atau 740 % terjadi peningkatan. 1.2.2 Kelebihan dan kekurangan mesin pemeras kelapa parut yang telah dihasilkan adalah :
Tingkat kebisingan sangat rendah dan getaran dapat diabaikan, kerena mesin ini dilengkapi dengan gear pengatur kecepatan yang
berpelumas SAE20 sebagai penerus daya dari motor listrik.
Kenaikan suhu motor selama 2 jam sampai 4 jam dioperasikan, tidak terjadi kenaikan suhu motor.
Pengantar kelapa parut dalam ulir cukup baik, hanya saja sering tertahan dalam saluran pemasukan sebelum mencapai sepanjang ulir dan ampas yang keluar belum padat betul/belum kering, sehingga diperlukan pengulangan proses pemerasan sampai 3 kali untuk bahan yang sama.
Proses pemerasan berjalan dengan baik, santan dan ampas terpisah dengan baik, santan mengalir melalui segmen-segmen yang berukuran mesh 200, dengan panjang 15 cm sebanyak 10 buah segmen, dan serat ampas keluar melalui pintu ampas pada samping ujung tumpuan.
1.3 SARAN Dari hasil pembangunan dan perwujudan alat menunjukan operasi mesin berjalan dengan baik. Tetapi perlu adanya penyempurnaan dan pembaharuan terutama pada mekanisme pemeras yang memerlukan saluran keluarnya santan yang lebih baik. Tabung pemerasan harusnya lebih
baik
dengan
kata
lain
harus
lebih
benar-benar
silindris.
Penyempurnaan alat ini lebi lanjut dapat menaikan fungsi alat sehinggah tidak hanya untuk kelapa saja tetapi bisa bahan-bahan yang lainnya seperti singkong,dan lain-lain.
DAFTAR PUSTAKA
1. Anonim,
(1991)
Teknologi
Tepat
Guna
untuk
Wanita
di
Pedesaan. Cetakan I Kantor Urusan Peranan Wanita bekerjasama dengan Unicef, Jakarta. 2. Sularso dan Kiyokatsu. S, (1999) Dasar Perencanaan dan Pemilihan
Elemen Mesin, Cetakan ke II PT. Pradya Paramita,
Jakarta. 3. Sukrisno,
Umar,
(1994)
Bagian-Bagian
Merencana
Mesin,
Cetakan ke 4, Erlangka, Jakarta 4. Wachid Suherman, Pengetahuan Bahan FTI Teknik Mesin ITS Surabaya 1987
LAMPIRAN
MESIN PEMERAS SANTAN KELAPA
