perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
PERENCANAAN SISTEM TRANSMISI MESIN PENCACAH BOTOL PLASTIK PP (polypropylene) PROYEK AKHIR
Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Ahli Madya
Disusun oleh : M. YUSUF ASADULLAH NIM. I 8112023
PROGRAM DIPLOMA III TEKNIK MESIN PRODUKSI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2015 commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
KATA PENGANTAR
Assalamu’alaikum warahmatullahi wabarakatuh. Segala puji bagi Allah Subhanahu wa Ta’ala yang hanya kepada-Nya kami memuji, memohon pertolongan, dan memohon ampunan. Atas segala rahmat dan hidayah-Nya yang telah diberikan kepada penulis sehingga mampu menyelesaikan penyusunan Laporan Proyek Akhir. Penulisan Laporan Proyek Akhir ini merupakan salah satu syarat untuk menyelesaikan pendidikan Diploma Program Studi Teknik Mesin Produksi Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta. Pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terima kasih atas segala bantuan dan perhatian selama melakukan Proyek Akhir dan penyusunan Laporan Proyek Akhir. Untuk itu penulis mengucapkan terima kasih yang sebesarbesarnya kepada: 1. Bapak Dr. Joko Triyono, S.T., M.T., selaku Ketua Program Studi Diploma III Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta dan Dosen Pembimbing yang telah memberikan motivasi dan pengarahan dalam pembuatan Proyek Akhir. 2. Bapak Jaka Sulistya Budi, ST., selaku Koordinator Proyek Akhir Universitas Sebelas Maret yang telah memberikan bimbingan dan pengarahan dalam penyusunan laporan Proyek Akhir. 3. Mas Rahmat selaku laboran Lab. Motor bakar yang selalu mendampingi dan memberikan saran dalam pembuatan Proyek Akhir. 4. Mas Arifin dan mas Endri selaku laboran Lab. Produksi yang selalu mendampingi dan memberikan saran dalam pembuatan Proyek Akhir. Tak lupa untuk orang-orang terdekat penulis mengucapkan terimakasih kepada : 1. Ibu Sri Lestari dan Bapak Rusdi Sholeh selaku Ibu dan bapakku tercinta yang selalu membersamai sampai saat ini, memberi dukungan baik mental, finansial dan do’a selama ini, terima kasih telah membimbing dan memberikan contoh akan perjuangan.
commit to user iii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
2. Kepada rekan hebatku Berlian Hary dan Nanang Setyawan yang selalu sigap dan setia menemani dalam proses proyek akhir ini, meskipun terkadang terjadi pertentangan diantara kita. 3. Kepada teman-teman mahasiswa Prodi Teknik Mesin Produksi dan Otomotif angkatan 2012, yang senantiasa mengingatkan akan keberhasilan yang harus kita dapatkan, kalian luar biasa. Penulis menyadari bahwa masih banyak kekurangan-kekurangan yang perlu diperbaiki dalam penulisan Laporan Proyek Akhir ini, untuk itu penulis mengharapkan masukan dan kritikan, serta saran dari berbagai pihak. Semoga penulisan Laporan Proyek Akhir ini dapat bermanfaat, baik bagi penulis maupun pembaca. Wassalamu’alaikum warahmatullahi wabarakatuh.
Surakarta, Juli 2015
Penulis
commit to user iv
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
PERENCANAAN DAN PERANCANGAN MESIN PENCACAH BOTOL PLASTIK Oleh: M. YUSUF ASADULLAH
ABSTRAK Laporan Proyek Akhir ini membahas secara rinci tentang proses perancangan sistem transmisi mesin pencacah botol plastik. Sebelum dilakukan perancangan mesin pencacah botol plastik, terlebih dahulu dilakukan observasi bahan dan pegumpulan informasi tentang apa saja yang perlu di siapkan dan dibuat nantinya sebagai dasar tolok ukur bidang perancangan. Proyek akhir ini bertujuan untuk merancang dan membuat mesin pencacah botol plastik. Mesin ini terdiri dari beberapa komponen utama yaitu motor listrik, pulley, v-belt, pisau potong, dan poros. Sistem kerja pencacahan pada mesin ini adalah dengan cara memanfaatkan pisau diam dan pisau gerak. Dimana pisau gerak dipasang pada poros dan berputar. Dengan adanya pisau diam yang berhimpit dengan diameter putaran pisau gerak maka secara otomatis akan mencacah botol yang dimasukkan. Hasil perancangan sistem transmisi mesin pencacah plastik ini adalah menggunakan daya motor 3 HP dan dengan kecepatan 2800 rpm. Besar puli motor dan puli pada pisau mempunyai besar yang berbeda, sehingga putaran motor yang diteruskan pada pisau mengalami reduksi menjadi 642 rpm. Sedangkan poros pada mesin pencacah botol plastik ini mendapatkan beban geser yang berasal dari berat pisau , gaya tangensial pada putaran pisau, berat puli, dan tegangan sabuk. Poros yang digunakan pada mesin ini berdiameter 35 mm. Mesin pencacah botol plastik ini menghasilkan cacahan dari botol plastik yang sudah hancur kecil-kecil. Kata kunci : Power Transmision, Belt, Pulley
commit to user v
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL ......................................................................................... i HALAMAN PENGESAHAN ............................................................................ ii KATA PENGANTAR ........................................................................................ iii ABSTRAK .......................................................................................................... v DAFTAR ISI ....................................................................................................... vi DAFTAR TABEL ............................................................................................... ix DAFTAR GAMBAR .......................................................................................... x DAFTAR RUMUS ............................................................................................. xi BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang .................................................................................. 1 1.2 Rumusan Masalah ............................................................................. 3 1.3 Batasan masalah ................................................................................ 3 1.4 Tujuan Dan Manfaat Proyek Akhir ................................................... 3 1.5 Metode Pemecahan Masalah ............................................................. 4 BAB II DASAR TEORI 2.1 Jenis-Jenis Sampah Plastik ................................................................ 5 2.5.1 PET atau PETE (polyethylene therephthalate) ........................ 5 2.5.2 HDPE (high density polyethylene) ........................................... 5 2.5.3 PVC (polyvinyl chloride) ......................................................... 6 2.5.1 LDPE (low density polyethylene)............................................. 6 2.5.2 PP (polypropylene)................................................................... 7 2.5.3 PS (polystyrene) ....................................................................... 7 2.2 Komponen Utama Mesin .................................................................. 8 2.3 Mekanisme Penghancuran Sampah Plastik ....................................... 9 2.4 Poros .................................................................................................. 10 2.5.1 Klasifikasi poros menurut pembebanan ................................... 10 2.5.2 Hal-hal penting dalam perencanaan poros ............................... 11 2.5.3 Persamaan yang dipakai dalam perhitungan poros .................. 12 vi
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
2.5 Puli dan sabuk ................................................................................... 12 2.5.1 Hal – hal yang harus diperhatikan dalam instalasi sabuk puli . 12 2.5.2 Pulley ....................................................................................... 13 2.5.3 V-belt ........................................................................................ 13 BAB III PERANCANGAN DAN GAMBAR 3.1 Diagram Alir Proses Perancangan .................................................... 19 3.2 Sistem Transmisi ............................................................................... 19 3.3 Perhitungan Daya Motor ................................................................... 21 3.5.1 Luas penampang pemotongan (A) ........................................... 21 3.5.2 Gaya pada pisau (Ft). ............................................................... 21 3.5.3 Torsi pisau ................................................................................ 22 3.5.3 Daya motor............................................................................... 22 3.4 Perhitungan Puli Dan Sabuk ............................................................. 22 3.5 Perhitungan Diameter Poros Pisau Pemotong................................... 17 3.5.1 Perhitungan torsi ...................................................................... 25 3.5.2 Perhitungan Momen maksimal yang bekerja pada poros. ....... 26 3.5.3 Diameter poros ......................................................................... 29
BAB IV PROSES PRODUKSI 4.1 Proses produksi ................................................................................. 31 4.2 Alat dan Bahan .................................................................................. 31 4.1.1 Alat yang digunakan .................................................................. 25 4.1.2 Bahan yang digunakan .............................................................. 25 4.3 Proses pengerjaan .............................................................................. 32 4.3.1 Proses Pembuatan Rangka ......................................................... 32 4.3.2 Membuat dudukan pisau diam sebanyak 2 buah ....................... 35 4.3.3 Membuat bantalan pisau gerak .................................................. 36 4.3.4 Membuat corong masukan ........................................................ 37 4.3.5 Membuat penyaring ................................................................... 37 4.3.6 Membuat pisau .......................................................................... 38 4.3.7 Membuat plat tutup.................................................................... 38 vii
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
4.3.8 Membuat penadah ..................................................................... 39 4.3.9 proses pengecatan ...................................................................... 40 4.4 Proses perakitan ................................................................................ 40 4.5 Hasil Pengujian ................................................................................. 42 4.6 Estimasi dana mesin pencacah botol plastik (PP) ............................. 43 BAB V PENUTUP 5.1 Kesimpulan ....................................................................................... 44 5.2 Saran .................................................................................................. 44 DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................ xii LAMPIRAN....................................................................................................... xiii
viii
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1
karakteristik mekanik bahan plastik ............................................ 8
Table 2.2
Ukuran V – belt tipe sempit ......................................................... 16
Table 3.2
Reaksi gaya dalam potongan x-x kiri.… ..................................... 27
Table 3.2
Reaksi gaya dalam potongan y-y kiri .......................................... 28
Table 3.3
Reaksi gaya dalam potongan z-z kanan ...................................... 28
Tabel 4.1
Estimasi dana .............................................................................. 43
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR GAMBAR Gambar 1.1 Sampah botol plastik ..............................................................
1
Gambar 1.2
Hasil cacahan sampah plastik ................................................
2
Gambar 2.1
PET.........................................................................................
5
Gambar 2.2
HDPE .....................................................................................
5
Gambar 2.3
PVC ........................................................................................
6
Gambar 2.4
LDPE ......................................................................................
6
Gambar 2.5
PP ...........................................................................................
7
Gambar 2.6
PS ...........................................................................................
7
Gambar 2.7
proses pemotongan .................................................................
10
Gambar 2.8
Sabuk dan puli ........................................................................
14
Gambar 2.9
Bagian-bagian v-belt ..............................................................
14
Gambar 2.10 Ukuran penampang sabuk – V ...............................................
15
Gambar 2.11 Diagram Pemilihan Sabuk .....................................................
16
Gambar 3.1
Flowchart proses perancangan transmisi ...............................
19
Gambar 3.2
design Mesin Pencacah botol plastik .....................................
20
Gambar 3.3
Desain rancangan tampak depan dan tampak samping ..........
20
Gambar 3.4 Pisau dari pandangan samping ...............................................
21
Gambar 3.5
Penampang sabuk ...................................................................
24
Gambar 3.6
Uraian gaya pada poros ..........................................................
26
Gambar 3.7
Reaksi gaya dalam potongan x-x kiri. ....................................
27
Gambar 3.8
Reaksi gaya dalam potongan y-y kiri .....................................
27
Gambar 3.9
Reaksi gaya dalam potongan z-z kanan .................................
28
Gambar 3.10 Diagram NFD, SFD dan BMD ..............................................
29
Gambar 4.1
Detail Ukuran Rangka ............................................................
33
Gambar 4.2 Menggerinda ujung besi siku 400 dan 300 mm .....................
33
Gambar 4.3
Menggabungkan besi siku 300 mm dengan 400 mm sehingga berbentuk siku .......................................................................
34
Gambar 4.4 Mengelas besi siku 400mm dan 300mm sehingga membentuk persegi panjang ...................................................................... Gambar 4.5 Mengelas besi siku 850 mm pada sudut-sudut rangka segi commit to user
34
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
panjang ..................................................................................
35
Gambar 4.6
Desain bantalan pisau diam...................................................
35
Gambar 4.7
Hasil pemasangan bantalan pisau diam pada rangka ............
36
Gambar 4.8
Desain bantalan pisau diam...................................................
36
Gambar 4.9
Mengelas bantalan pisau diam pada poros ............................
36
Gambar 4.10 Sketch yang di buat pada material stainless ..........................
37
Gambar 4.11 Corong masukan ...................................................................
37
Gambar 4.12 Penyaring ..............................................................................
38
Gambar 4.13 Desain pisau ..........................................................................
38
Gambar 4.14 plat penutup samping ............................................................
39
Gambar 4.15 plat penutup depan dan belakang ..........................................
39
Gambar 4.16 Sketch penadah ......................................................................
40
commit to user
