James Sutomo [PDF]

Citation preview

SKRIPSI RANCANG BANGUN MESIN PERONTOK TANDAN BUAH SAWIT RESTANT DENGAN KAPASITAS 120 KG/JAM Diajukan Guna Memenuhi Persyaratan Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Strata-1 Pada Prodi Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Pasir Pengaraian



Oleh: JAMES SUTOMO 1414008



PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS PASIR PENGARAIAN KABUPATEN ROKAN HULU RIAU T.A. 2019/2020



i



1



HALAMAN PENGESAHAN



RANCANG BANGUN MESIN PERONTOK TANDAN BUAH SAWIT RESTANT DENGAN KAPASITAS 120 KG/JAM Disusun Dan Diajukan Oleh: JAMES SUTOMO 1414008 Telah Dipertahankan Di Depan Panitia Ujian Skripsi Pada Tanggal 30 Juni 2020 Dan Dinyatakan Telah Memenuhi Syarat Pembimbing I,



Pembimbing II,



Ahmad Fathoni, MT



Yose Rizal, MT



NIDN: 10 170883 02



NIDN: 10 220773 01



Penguji 1



Aprizal, MT NIDN: 10 280987 02



Penguji 2



Saiful Anwar, MT NIDN: 10 120784 02



penguji 3



Heri Suripto, MT NIDN: 10 251184 01



Disahkan Oleh Plt. Dekan Fakultas Teknik,



Ketua Program Studi,



Dr.Purwo Subekti, MT



Ahmad Fathoni, MT i



NIDN:



NIDN: 10 170883 02



ii



2



HALAMAN PERYATAAN KEASLIAN ISI SKRIPSI



Saya yang bertandatangan di bawah ini: Nama



: James Sutomo



Nim



: 1414008



Program Studi



: Strata Satu Teknik Mesin



Dengan ini menyatakan dengan sesungguhnya bahwa Skripsi yang saya buat dengan judul ”RANCANG BANGUN MESIN PERONTOK TANDAN BUAH SAWIT RESTANT DENGAN KAPASITAS 120 Kg/JAM” tidak terdapat karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu perguruan tinggi. Dan sepanjang yang saya ketahui juga tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali yang secara tertulis di cantumkan dalam naskah dan disebutkan dalam daftar pustaka.



Pasir Pengaraian, 30 Juni 2020 Penulis MATRAI 6000 James Sutomo



ii



3



HALAMAN MOTTO



Kebahagiaan itu bergantung pada dirimu sendiri – Aristoteles – Sedikit bicara banyak bekerja, sedikit bekerja tidak bisa bicara. *** Kau tak akan pernah mampu menyebrangi lautan sampai kau berani berpisah dengan daratan – Christopher Colombus – Lebih baik terlambat daripada tidak wisuda sama sekali. *** Yakinlah kau bisa dan kau sudah separuh jalan menuju ke sana – Theodore Roosevelt – Saat anda gagal mencapai impian anda, jangan pernah berhenti untuk terus mencoba sampai akhirnya tak ada lagi kekuatan untuk mencobanya. *** Bermimpilah seakan kau akan hidup selamanya. Hiduplah seakan kau akan mati hari ini – James Dean – Uang bukanlah segalanya, masih ada Mastercard dan Visa. *** Hidup ini seperti sepeda. Agar tetap seimbang, kau harus terus bergerak – Albert Einstein –



iii



4



ABSTRAK



Latar belakang penelitian ini didasari atas hasil buah sawit yang tidak lolos di pabrik sehingga perlu di rontok kan di peron untuk menaik kan nilai ekonomis buah restant tersebut, dengan alat yang telah di rancang Tujuan penelitian ini adalah membuat mekanisasi perontok buah restant agar minim waktu dan biaya yang selama ini di lakukan secara tradisional sehingga di dapatkan hasil buah yang di sortir bisa di manfaatkan kembali untuk mengejar harga tandan buah segar. Metodologi penelitian yang digunakan adalah merancang mekanisme perontok buah restant; menghitung komponen penggerak dan transmisi; pemilihan alat dan bahan serta perakitan komponen-komponen mesin perontok buah restan. Kesimpulan dari penelitian ini di peroleh mesin perontok buah restant yang menghasilkan 120 Kg/restant dari pengujian yang di lakukan sebanyak dua kali pengujian. KATA KUNCI : Mesin Perontok; Buah Restant; Buah Kelapa Sawit dan Tandan Buah Segar



iv



5



ABSTRACT



The background of this research is based on the results of palm fruit that does not qualify in the factory so it is necessary to fall down on the platform to upgrade the economical value of the fruit restant, with the tools that have been designed the purpose of this research is to make mechanization of fruit thresher restant so that the lack of time and costs that have been done traditionally so that the results of fruit that is sorted can be reused to pursue the price of fresh fruit bunes. The research methodology used is designing the mechanism of thresher fruit restant; Calculating the drive and transmission components; Selection of tools and materials as well as assembling the components of the fruit thresher machine. The conclusion of this research in obtaining a fruit restant machinery that produces 120 Kg/restant of the test is done two times the test. KEYWORDS: Machine Perontok; Fruit Restant; Fruit palms and fresh fruit bunches 



v



6



KATA PENGANTAR



Dengan mengucapkan Puji Syukur penulis Panjatkan Kehadirat Alloh SWT, karena dengan Ridho-Nya Laporan Tugas Akhir Ini dapat diselesaikan dengan baik dengan Judul “RANCANG BANGUN MESIN PERONTOK TANDAN BUAH SAWIT RESTANT DENGAN KAPASITAS 120 KG/JAM”. Tugas Akhir ini dilakukan untuk memenuhi syarat mendapatkan gelar Ahli Madya dan menyelesaikan Program Studi S1 Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Pasir Pengaraian. Terwujudnya karya ilmiah ini tidak lepas dari dukungan, bantuan dan bimbingan dari berbagai pihak. Untuk itu dalam kesempatan ini penulis menyampaikan penghargaan dan ucapan terimakasih yang tulus kepada yang terhormat, yaitu: 1.



Kedua orang tua penulis yang mana beliau telah banyak memberikan support dan dukungan berupa materiil dan non materiil beserta doa dan restu yang beliau berikan kepada penulis dengan sepenuh hatinya.



2.



Bapak Dr. Adolf Bastian, M.Pd selaku Rektor Universitas Pasir Pengaraian.



3.



Bapak Dr. Purwo Subekti, MT selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Pasir Pengaraian.



4.



Bapak Ahmad Fathoni,MT selaku Kaprodi Teknik Mesin Universitas Pasir Pengaraian sekaligus sebagai pembimbing I



5.



Bapak Yose Rizal,MT Selaku pembimbing II



6.



Seluruh dosen Prodi Teknik Mesin yang tidak bisa saya sebutkan satu persatu



7.



Teman-teman yang telah memberikan support ,semangat serta bantuan kepada penulis sehingga proses perancangan Sampai dengan proses pembuatan alat dari skripsi



yang penulis buat dapat berjalan dengan



lancar. Penulis menyadari bahwa penyusunan Laporan Tugas Akhir ini masih jauh dari kata sempurna, baik dari segi bentuk maupun isi. Oleh karena itu, penulis mengharapkan partisipasi dari pembaca untuk memberikan saran dan kritik yang sifatnya membangun untuk perbaikan di kemudian hari. Akhir kata berharap agar vi



apa yang telah tertulis dalam Laporan kasus ini dapat bermanfaat bagi pembaca. Amin Pasir Pengaraian, 30 Juni 2020



Penulis 7



DAFTAR ISI



vii



HALAMAN PENGESAHAN...................................................................................i HALAMAN PERYATAAN KEASLIAN ISI SKRIPSI.........................................ii HALAMAN MOTTO.............................................................................................iii ABSTRAK..............................................................................................................iv ABSTRACT.............................................................................................................v KATA PENGANTAR............................................................................................vi DAFTAR ISI.........................................................................................................viii DAFTAR GAMBAR.............................................................................................xii DAFTAR TABEL.................................................................................................xiii DAFATAR NOTASI............................................................................................xiv BAB I PENDAHULUAN.......................................................................................1 1.1. Latar Belakang..................................................................................1 1.2. Rumusan Masalah.............................................................................2 1.3. Batasan Masalah...............................................................................3 1.4. Tujuan Penelitian..............................................................................3 1.5. Manfaat.............................................................................................4 1.6. Sistematika Penulisan.......................................................................5 BAB II TINJAUAN PUSTAKA............................................................................6 2.1. Teori Dasar Kelapa Sawit.................................................................6 2.2. Teori Dasar Perontokan....................................................................7 2.2.1. Metode Manual............................................................................8 2.2.2. Metode Mekanis..........................................................................8 2.2.3. Bagian-bagian Komponen Perontok Tandan Buah Kelapa Sawit Restant...................................................................................................8 2.3. Alat Uji Perontok Tandan Buah Restant........................................10 2.3.1. Definisi Mesin Perontok Tandan Buah Kelapa Sawit...............10 2.3.2. Fungsi Alat Mesin Perontok Tandan Buah Restant...................11 2.4. Tipe Mesin Perontok Tandan Buah Kelapa Sawit Restant.............12 2.4.1. Mesin Perontok Tandan Buah Kelapa Sawit Restant menggunakan Motor Penggerak Mesin Diesel Dump-Feng...........................................12



viii



2.4.2. Mesin Perontok Tandan Buah Kelapa Sawit Restant Menggunakan Motor Penggerak Elektro Motor..............................................................13 2.5. Perhitungan Untuk Mesin Perontok Buah Kelapa Sawit................14 2.5.1. Perhitungan Waktu Proses Pengolahan Mesin Perontok...........14 Tandan Buah Restant Kelapa Sawit Dengan Melalui 2 siklus Pengujian.............................................................................................14 2.5.2. Perhitungan Torsi dan Daya Pada Poros Penggerak Mesin Perontok Buah Rastant Kelapa Sawit.................................................15 2.5.3. Perhitungan Diameter Poros Penggerak dengan Bantalan Penggerak Pada Mesin Perontok Buah Rastant Kelapa Sawit...........16 2.5.4. Transmisi Perpindahan Daya Putaran........................................21 2.6. Pembuatan Mesin Perontok buah restant kelapa sawit...................29 2.6.1. Rangka Mesin............................................................................29 2.6.2. Bodi Mesin Perontok Tandan Buah Restant Kelapa Sawit.......30 BAB III METODOLOGI PENELITIAN..........................................................32 3.1. Diagram Alir...................................................................................32 3.1.1. Studi Literatur............................................................................33 3.1.2. Survei Lokasi.............................................................................33 3.1.3. Perencanaan Gambar Dan Pemilihan Bahan.............................33 3.1.4. Pembuatan Dan Perhitungan......................................................34 3.1.5. Kesimpulan................................................................................34 3.2. Waktu dan tempat...........................................................................34 3.3. Alat Dan Bahan..............................................................................35 3.3.1. Alat Dan Bahan Yang Digunakan Pada Proses Perancangan Mesin Perontok...................................................................................35 3.3.2. Alat Dan Bahan Yang Di Gunakan Untuk Merakit Dan Membuat Mesin Perontok Tandan Buah Restant Kelapa Sawit Kapasitas 120 Kg/Jam.........................................................................35 3.4. Langkah Perancangan.....................................................................36 3.4.1. Perancangan Rangka Mesin.......................................................38 3.4.2. Perancangan Dudukan Motor Penggerak..................................39 3.4.3. Perancangan Sistem Komponen Perontok.................................40



ix



3.4.4. Perancangan Penyaring Buah....................................................40 3.4.5. Perancangan Wadah Penampung...............................................41 3.4.6. Perancangan Dudukan Bantalan Penggerak / Pillow Bearing. .42 3.5. Langkah Pembuatan.......................................................................43 3.5.1. Proses Pembuatan Rangka.........................................................45 3.5.2. Proses Pembuatan Poros Penggerak..........................................47 3.5.3. Proses Pembuatan Kedudukan Bantalan Penggerak..................49 3.5.4. Proses Pembuatan Bodi Mesin..................................................51 3.5.5. Proses Pembuatan Penyaring Buah............................................53 3.5.6. Pendekatan Rancangan Pada Konstruksi Mesin........................54 3.5.7. Uji kerja mesin...........................................................................56 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN.............................................................57 4.1. Hasil Perancangan..........................................................................57 4.2. Hasil Kerja Pengujian Mesin Perontok Tandan Buah Restant.......58 4.2.1. Hasil Kerja Mesin Perontok Tandan Buah Restant Kelapa Sawit 58 4.2.2. Menentukan Daya Dalam Proses Perontokan ...........................59 4.2.3. Torsi Dan Gaya Pada Poros Penggerak.....................................60 4.3. Perhitungan Sabuk Dan Pully.........................................................61 4.3.1. Perhitungan Pulley.....................................................................61 4.3.2. Perhitungan Sabuk.....................................................................61 4.3.3. Perhitungan Poros......................................................................62 4.3.4. Perhitungan Bantalan.................................................................66 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN...............................................................68 5.1. Kesimpulan.....................................................................................68 5.2. Saran-saran.....................................................................................69 DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN 1 LAMPIRAN 2 LAMPIRAN 3



x



8



DAFTAR GAMBAR



Gambar 2.1. Pohon Dan Buah Kelapa Sawit......................................................6 Gambar 2.2 Potongan Buah Kelapa Sawit..........................................................7 Gambar 2.3 Diagram Dasar Mesin Perontok Tandan Buah Restant Kelapa Sawit....................................................................................................................9 Gambar 2.4 Poros Penggerak Dan Bantalan Penggerak (Pillow Bearing).........17 Gambar 2.5 Bentuk Transmisi Perpindahan Daya..............................................22 Gambar 2.6 Tipe sabuk V...................................................................................24 Gambar 2.7 Diagram pemilihan sabuk................................................................24 Gambar 2.8 Rangka Mesin Perontok Tandan Buah Restant Kelapa Sawit........30 Gambar 2.9 Bentuk Dari Bodi Mesin Perontok Tandan Buah Restant Kelapa Sawit....................................................................................................................31 Gambar 3.1 Diagram Alir Metodologi Penelitian...............................................32 Gambar 3.2 Diagram Alir Langkah-Langkah Perancangan................................37 Gambar 3.3 Tahap Perancangan Bodi Mesin Perontok Tandan Buah Restant Kelapa Sawit.......................................................................................................38 Gambar 3.4 Bentuk Kedudukan Posisi Motor Penggerak .................................39 Gambar 3.5 Komponen Perontokan Mesin Perontok ........................................40 Gambar 3.6 Penyaring Buah Mesin Perontok....................................................41 Gambar 3.7 Wadah Penampung Dari Hasil Perontokan Tandan Buah Restant Kelapa Sawit.......................................................................................................42 Gambar 3.8 Bantalan Penggerak Mesin Perontok Tandan Buah Restant Kelapa Sawit....................................................................................................................43 Gambar 3.9 Perancangan Bodi Mesin Perontok Tandan Buah Restant Kelapa Sawit....................................................................................................................46 Gambar 3.10 Proses Pembuatan Rangka Mesin ................................................49 Gambar 3.11 Proses Pembuatan Komponen Penggerak Dan Perontokan..........51 Gambar 3.12 Proses Pembuatan Dudukan Bantalan Poros Penggerak...............52 Gambar 3.13 Proses Pembuatan Bodi Mesin Perontok Buah Restant................53 Gambar 3.14 Proses Pembuatan Penyaringan Buah Restant..............................54 Gambar 4.1 Mesin Perontok Tandan Buah Restant Kelapa Sawit......................57 Gambar 4.2 Diagram Benda Bebas.....................................................................65 xi



9



DAFTAR TABEL



Tabel 2.1 Data Kapasitas Komponen Ukuran Waktu Beserta Jenis..................12 Tabel 2.2 Factor-factor koreksi daya yang akan ditransmisikan.......................16 Tabel 2.3 Spesifikasi Komponen Perontokan....................................................17 Tabel 2.4 Jenis-jenis Faktor Koreksi Berdasarkan Daya yang akan Ditransmisikan...18 Table 2.5 factor koreksi K.................................................................................26 Tabel 2.6 panjang sabuk-V standar....................................................................27 Tabel 2.7 Spesifikasi Rangka Mesin Perontok Tandan Buah Restant Kelapa Sawit..................................................................................................................29 Tabel 2.8 Spesifikasi Bodi Mesin......................................................................31 Tabel 3.1 Alat Dan Bahan Digunakan Dalam Proses Perancangan..................35 Tabel 3.2 Alat Dan Bahan Digunakan Untuk Proses Perakitan Dan Pembuatan..........................................................................................................35 Tabel 3.3 Komponen Siap Pakai Dan Sudah Jadi.............................................44 Tabel 3.4 Komponen Siap Pakai Dan Di Buat Sendiri .....................................44 Tabel 3.5 .Data Spesifikasi Rangka Mesin .......................................................47 Tabel 3.6 Nama-Nama Alat Yang Di Gunakan Dalam Proses Pembuatan.......50



xii



10 DAFATAR NOTASI 1. Berat



Kg



2. Hasil waktu pengujian



Kg/ Jam



3. Torsi mesin



T ( Nm)



4. Beban



W ( N)



5. Jarak pembebanan dengan pusat putaran



D(M)



6. Diameter Pulley diesel



D1 ( mm)



7. Diameter Pulley mesin kerja



D2 ( mm )



8. Putaran mesin penggerak Diesel



N1 ( Rpm )



9. Putaran mesin kerja



N2 ( Rpm )



10. Rendemen / selisih putaran D1 dan D2



Np



11. Gaya



F(N)



12. Massa



M ( Kg )



13. Percepatan gravitasi



G ( m/s2 )



14. Daya rencana



Pd ( Kw )



15. Daya normal output dari motor penggerak



P ( Kw )



16. Faktor koreksi daya



Fc



17. Umur nominal



LH



18. Faktor umur



FH



19. Beban nominal spesifik



C



20. Beban ekivalen dinamis



P(N)



xiii



11 BAB I 12 PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang. Mesin perontok tandan buah kelapa sawit restant adalah salah satu alat yang di gunakan untuk merontok kan dan memisahkan buah sawit dengan tandan nya dan juga merupakan salah satu termasuk mesin daur ulang yang secara fungsional berfungsi sebagai mesin sebagai pengolahan tandan buah kelapa sawit restant berskala labor ataupun peron yang mana dilihat dari sistematika kerja mesin perontok tandan buah kelapa sawit restant di gunakan untuk mengolah buah restant sehingga menghasilkan output



menjadikan tandan buah kelapa



sawit restant menjadi nilai jual yang sama atau setara dengan tandan buah segar yang ada di setiap perusahaan pabrik pengolahan kelapa sawit. Unit mesin perontok tandan buah kelapa sawit restant adalah sebuah mesin produksi yang dibuat dengan standarisasi pengujian skala labor ataupun peron yang digunakan untuk menghasilkan standar pengujian dengan batas produksi dan kapasitas tertentu dan hal inilah menjadi estafet serta sebagai tolak ukur penulis untuk merancang dan membangun sebuah mesin perontok yang mana biasa di gunakan oleh seorang yang mengoperasikan ataupun konsumen yang menggunakan alat mesin ini sebagai memperingan pekerjaan terutama pada pekerjaan daur ulang tandan buah kelapa sawit restant yang tidak laku di jual di pabrik pengolahan kelapa sawit dengan dasar pengujian serta pengoperasiannya dalam jangka waktu yang dihitung dengan satuan kapasitas dan waktu pengujian dengan menggunakan satuan kg/jam serta mengetahui satuan putaran mesin pengujian dengan menggunakan satuan rpm. Dalam praktek fungsi alat uji pada mesin perontok tandan buah kelapa sawit restant yang di pergunakan pada industry menengah ke bawah seperti pada salah satu peron atau pun toke sawit guna untuk mempermudah dan menyingkat waktu pekerjaan untuk mengolah tandan buah kelapa sawit restant serta untuk meringankan dana untuk pengolahan buah restant untuk di jadikan berondolan buah kelapa sawit sehingga mendapatkan kembali nilai ekonomis serta nilai jual nya.



1



Di dalam proses pengujian dan pengoperasian dari mesin perontok tandan buah kelapa sawit restant yang akan tercantum system kerja dari mesin perontok tandan buah kelapa sawit restant mulai dari hidup nya mesin dengan kecepatan putaran yang di tentukan tingkat rpm yang telah di tentukan pada mesin tersebut dan dilanjutkan memasukkan buah ke dalam wadah pengolahan perontokan yang ada di dalam mesin dengan banyaknya jumlah tandan buah restant kelapa sawit yang telah di tentukan menurut penyesuaian dengan bobot dan kapasitas olahan dari mesin perontok tandan buah restant kelapa sawit yang telah dirancang serta yang telah di bangun dengan sistematika kerja perontok dari kuku-kuku perontok yang tersusun dengan bentuk spiral yang dirancang dan di buat dengan pemasangan satu arah. Pada hasil dari pengujian mesin perontok buah kelapa sawit restant ini tentunya akan membahas beberapa factor-faktor yang akan menunjang dari syarat pada hasil pengujian yang meliputi ( daya dan kecepatan putaran rotation per menit atau di singkat dengan rpm, kapasitas tandan buah restant kelapa sawit yang akan di olah ,menentukan time atau waktu pengolahan dan menentukan output dari hasil pengolahan dalam kapasitas berat dan waktu pengolahan hasil perontokan tandan buah kelapa sawit restan dengan menggunakan satuan kg/jam ) sehingga akan mendapatkan luaran hasil pengolahan dengan target pencapaian yang semaksimal mungkin. 1.2. Rumusan Masalah Berdasarkan latar belakang di atas maka dapat di rumuskan permasalahan sebagai berikut : 1. Merancang system mesin perontok tandan buah kelapa sawit restant skala labor ataupun peron dari sisi proses dan mekanis. 2. Mengetahui batas kapasitas pengolahan dan waktu yang di peroleh dari tahap pengujian mesin perontok tandan buah kelapa sawit restant dengan menghasilkan satuan kg/ jam. 3. Mengetahui besarnya daya dan kecepatan putaran mesin pada saat pengujian proses pengolahan.



2



4. Mengetahui kecepatan pengolahan dalam per tandan buah kelapa sawit restant dari sisi proses. 1.3. Batasan Masalah. Adapun masalah dari pembuatan mesin perontok tandan buah kelapa sawit restant ini sebagai berikut : 1. Jenis mesin yang di gunakan untuk proses pengolahan dan pengujian yaitu dengan menggunakan mesin diesel berbahan bakar solar yang bermerek dumfeng dengan daya 16 pk. 2. Alat uji yang di gunakan dioperasikan dengan batas putaran maksimal 500 rpm. 3. Tandan buah kelapa sawit yang di olah merupakan tandan buah restant bukan tandan buah segar. 4. Belting dan pully yang digunakan harus mampu menahan beban dan kecepatan putaran mesin dengan batas kecepatan putaran mesin maksimal 500 rpm. 5. Tidak menghitung pemakaian bahan bakar motor penggerak 1.4. Tujuan Penelitian Tujuan dari pembuatan alat uji mesin perontok tandan buah kelapa sawit restant dengan dua jenis sebagai berikut: 1. Tujuan dari segi proses.  Tandan buah kelapa sawit restant yang di masukan kedalaman komponen perontokan yang ada di dalam mesin perontokan harus mampu merontokkan dan memisahkan buah restant dari tandan nya dalam kurun waktu yang telah di tentukan.  Menentukan jangka waktu proses pengolahan perontokan tandan buah kelapa sawit restant yang di hitung dalam satuan waktu menggunakan satuan detik, menit, dan jam.  Batas desain komponen perontokan yang ada dalam mesin perontok tandan buah kelapa sawit restant . 3



 Menentukan output luaran hasil basis dan berat buah restan kelapa sawit dari proses pengolahan yang di ketahui dalam satuan kg. 2. Mekanis.  Pemilihan shaft yang di gunakan sebagai komponen yang di gunakan untuk memutar komponen perontokan pada mesin perontok tandan buah kelapa sawit restant.  Spesifikasi dan parameter komponen ( ukuran, panjang dan lebar rangka, diameter dan panjang shaft yang akan di gunakan untuk komponen perontokan, jarak antar komponen yaitu kuku-kuku perontok yang di gunakan, panjang masing-masing komponen kuku-kuku perontok yang digunakan, diameter bearing yang digunakan, jenis dan diameter fully yang di gunakan, dan jenis belt yang di gunakan)  Pemilihan jenis rangka pada mesin perontok menggunakan besi UNP 3.0 1.5. Manfaat. Adapun manfaat dari pembuatan alat uji mesin perontok tandan buah kelapa sawit restant di atas di antaranya adalah: 1. Dapat menerapkan ilmu pengetahuan dan teknologi yang di dapat dalam perkuliahan dan dapat di aplikasikan pada alat uji mesin perontok tandan buah kelapa sawit restant dengan kapasitas 120 kg/jam. 2. Mengubah alat uji labor dalam mata kuliah prestasi mesin dan fenomena dasar mesin. 3. Dapat menjadi salah satu motivasi agar memiliki keinginan yang kuat untuk



mempelajari



ilmu



pengetahuan



dan



teknologi



dan



dapat



mengaplikasikan guna untuk membuat penemuan baru dan menciptakan suatu bentuk dari hasil kreatifitas yang berguna untuk masyarakat luas serta di pergunakan untuk memudahkan suatu pekerjaan yang dapat di rasakan manfaatnya untuk masyarakat luas.



4



1.6. Sistematika Penulisan Rencana sistematika penulisan ini adalah: 1. Bab I pendahuluan : adapun penjelasannya yaitu menguraikan tentang latar belakang masalah, batasan masalah, tujuan dan manfaat pembuatan alat uji mesin perontok tandan buah kelapa sawit restant dan sistematika penulisan. 2. Bab II tinjauan pustaka : adapun penjelasannya menguraikan tentang teori dasar yang di gunakan untuk mendukung pemahaman yang berhubungan dengan alat uji mesin perontok tandan buah kelapa sawit restant . 3. Bab III metode penelitian : adapun penjelasannya menguraikan tentang tahapan-tahapan analisa pembuatan alat uji mesin perontok tandan buah kelapa sawit restant. 4. Bab IV hasil dan pembahasan : adapun penjelasannya yaitu menguraikan tentang hasil analisa dari pembuatan alat uji mesin perontok tandan buah kelapa sawit restant. 5. Bab V penutup dan saran-saran :



adapun



penjelasannya



yaitu



menguraikan kesimpulan dan saran dari hasil pembuatan alat uji mesin perontokan tandan buah kelapa sawit restant.



5



13 BAB II 14 TINJAUAN PUSTAKA



2.1. Teori Dasar Kelapa Sawit. Kelapa sawit merupakan tanaman monokotil, yaitu batangnya tidak mempunyai cambium dan umumnya tidak bercabang. Batang kelapa sawit berbentuk silinder dengan diameter 20-75 cm. Tinggi maksimum yang di tanam di perkebunan pada umumnya antara 15-18 m, sedangkan yang di alam dapat mencapai 30 m, tanaman kelapa sawit dapat menghasilkan buah rata-rata 20-22 per tahun dan semakin tahun produktivitas nya menurun menjadi 12-14 tandan per tahun ( tim penulis, ps 1999 )



Gambar 2.1. Pohon Dan Buah Kelapa Sawit. ( Sumber.Wikipedia.Com .2008 )



Menurut mansjur ( 1980 ), tipe pembungaan kelapa sawit di sebut monoecius, artinya bunga jantan dan bunga betina terdapat dalam satu pohon, tetapi tidak pada satu tandan yang sama. Tetapi kadang-kadang di jumpai bunga jantan dan bunga betina terdapat pada satu tandan yang di sebut dengan bunga banci, tetapi bersifat steril. Berdasarkan ketebalan cangkang kelapa sawit dikelomppokkan menjadi beberapa tipe yaitu: tipe dura, pisifera dan tenera. dura memiliki ciri-ciri isi cangkang buah yang tebal sehingga dapat memperpendek umur mesin pengolahan namun biasanya tandan buahnya besar dan kandungan minyak yang terkandung dalam serat buahnya berkisar 18%. Pisifera buahnya tidak memiliki cangkang 6



namun bunga betinanya steril sehingga sangat jarang menghasilkan buah. Dan tenera merupakan hasil persilangan dura dan pisifera, jenis ini di anggap bibit unggul sebab melengkapi kekurangan masing-masing induk dengan sifat cangkang buah tipis namun bunga betinanya tetap fertil, daging perbuahnya dapat mencapai 90% dan kandungan minyak pertandannya dapat mencapai 28%. Dalam persilangan tenera, induk betina pakai tipe dura, dan induk jantan memakai pisifera ( Tim Penulis Penebar Swadaya,1999)



Gambar 2.2 Potongan Buah Kelapa Sawit. (Sumber Tim Penulis Penebar Swadaya,1999)



2.2. Teori Dasar Perontokan Perontokan bertujuan untuk memisahkan buah kelapa sawit dari tandan dan tangkai nya, perontokan dapat di lakukan dengan cara manual ataupun dengan menggunakan mesin. Perontokan masih menggunakan metode atau cara manual yaitu dengan cara, di potong dengan menggunakan pisau atau gancu tandan buah sawit. Buah yang akan di rontok kan yaitu buah yang tidak di terima penjualannya di pabrik pengolahan karena tidak memenuhi syarat-syarat penerimaan di sortir buah tepat nya di stasiun grading dan di bawa pulang kembali ke peron penampungan buah, untuk di olah kembali yang di sebut dengan di jadikan berondol karena sudah mencapai kadar pematang buah. Menurut hendarti kuswanto ( 1999 ), ada beberapa metode perontokan yang di kenal yaitu : 2.2.1. Metode Manual A. Dengan tangan ( hand threshing)



7



B. Dengan tongkat pemukul ataupun gancu sawit. C. Dengan hewan. D. Menggilas dengan roda karet. 2.2.2. Metode Mekanis A. Standard thresher. Mesin perontok jenis ini dapat merontokkan beberapa jenis buah, misalnya seperti kacang-kacangan. B. Plot thresher mesin perontok jenis ini mesin yang di rancang khusus untuk komoditas untuk jenis buah daur ulang dan pembenihan tertentu. Adapun perbedaan kedua jenis perontok tersebut antara lain adalah sebagai berikut. Standard thresher jika di gunakan perlu diatur terlebih dahulu untuk menyesuaikan dengan jenis dan ukuran buah yang akan di rontok kan, sedangkan plot thresher tidak. Di samping itu standard thresher , lebih sukar di bersihkan karena lebih rumit bila di bandingkan dengan plot thresher 2.2.3. Bagian-bagian Komponen Perontok Tandan Buah Kelapa Sawit Restant Pada Prinsipnya Mesin Perontok Buah Kelapa Sawit Terdiri Atas Enam Bagian Pokok Yaitu : 1. Beater Beater Berupa Drum Yang Memiliki Gigi Dan Merupakan Bagian Yang Berputar, Serta Berfungsi Untuk Merontok kan Buah Kelapa Sawit Yang Akan Di Jadikan Berondolan. 2. Concave Concaveyaitu berupa drum di luar beater, dengan permukaan concave yang berfungsi untuk menyobek dan memisahkan buah kelapa sawit dari tandan nya yang akan di jadikan berondolan serta bisa di jual kembali ke pabrik pengolahan minyak mentah kelapa sawit. 3. Fan( kipas angin )



8



Kipas angin berfungsi untuk menghembuskan kotoran sisa benih yang pecah, kulit buah, sisa tanaman, ataupun kotoran lain yang relatif ringan. 4. Tempat penampung benih atau berondolan Benih atau berondolan yang di rontok kan dari tandan buah kelapa sawit di tampung di satu tempat, biasanya kotoran yang relatif berat ( misalnya kerikil, dan gumpalan tanah ) ikut tertampung juga. 5. Feed trough Feed trough merupakan tempat masuk hasil panen yang akan di rontok kan seperti tandan buah kelapa sawit yang akan di rontok kan. 6. Discharge Discharge yaitu lubang untuk membuang sisa kotoran yang relatif ringan.



Gambar 2.3 Diagram Dasar Mesin Perontok Tandan Buah Restant Kelapa Sawit. (Sumber: Kuswanto,2003)



2.3.



Alat Uji Perontok Tandan Buah Restant Alat ataupun mesin perontok merupakan alat yang digunakan untuk



mengolah ataupun memisahkan tandan dengan buah yang melekat pada tandan atau tangkai tersebut alat uji atau mesin perontok bila di tinjau dari segi metode



9



mekanis terbagi menjadi dua metode dalam system mekanis nya yaitu metode standar thresher dan metode plot thresher seperti yang telah di jelaskan di atas. Alat uji atau mesin perontok ini bila di lihat dari segi fungsional nya sangat di butuhkan oleh beberapa pihak tertentu yang mana berguna untuk meringankan suatu pekerjaannya di dalam kegiatan proses dan pengolahan salah satu contoh nya dalam proses kegiatan daur ulang tanda buah restant kelapa sawit supaya memiliki nilai ekonomis dan nilai jual nya kembali sehingga tandan buah restant yang di sorter dari pabrik pengolahan kelapa sawit yang di bawa pulang oleh pengepul atau toke sawit dapat di daur ulang kembali sehingga tandan buah restant tersebut tidak terbuang dengan sia-sia. Di lihat dari segi metode perontokan alat uji ataupun mesin perontokan tandan buah kelapa sawit restant menurut dari teori yang bersumber dari ( sumber : kuswanto, 2003 ). Mesin perontok ini termasuk kedalam sistem metode perontokan plot threser karena di tinjau dari penyesuaia metode sistem perontokan tidak perlu menentukan penyesuaian buah yang akan di rontokan dan apabila di liahat dari segi manitenanceatau perawatan berkala nya tidak terlalu rumit dan untuk pembersihan setelah dilakukan proses pengolahan tidak terlalu rumit bila di bandingkan dengan sistem metode standar threser. 2.3.1. Definisi Mesin Perontok Tandan Buah Kelapa Sawit Alat uji atau mesin perontok tandan buah kelapa sawit restant dapat di definisikan sebagai mesin produksi dan mesin pengolahan tandan buah kalapa sawit restantyang memiliki fungsionalnya sebagai mesin produksi daur ulang yang akan menghasilkan out put ataupun luaran dari hasil produksi dari mesin tersebut untuk meningkatkan dan mengembalikan mutu dan kualitas ekonomis serta nilai jual dari bahan yang di produksi dari sistem pengoperasian dan pengolahan pada mesin tersebut.



10



2.3.2.



Fungsi Alat Mesin Perontok Tandan Buah Restant Alat mesin perontok tandan buah kelapa sawit restantdapat



dilihat



fusionalnya



bila



di



tinjau



dari



sistemmatika kerja dari segi operasional pengolahannya maka alat mesin perontok ini dapat di artikan sebagai sebuah alat atau mesin yang memiliki fungsi sebagai alat pemisah antara tandan dengan buah dengan melalui suatu proses kegiatan operasional



pengolahan



dengan



cara



dibanting



atau



membantingkan tandan yang masih berisi biji atau buah kelapa sawit dengan kapasitas dan waktu yang telah di ketahui : 1. Untuk pengolahan yang berkapasitas 30 kg memakai waktu 15 menit 2. Untuk pengolahan yang berkapasitas 120 kg memakai waktu 60 menit 3. Jika di konfersikan memakai satuan jam untuk kapasitas pengolahan 30 kg = 0,25 jam. 4. Jika di konversikan memakai satuan jam untuk kapasitas pengolahan 120 kg = 1jam. 5. Untuk pengolahan memakai motor penggerak berbahan bakar solar berjenis dumpeng kapasitas 16 pk dengan menggunakan batas maksimal kecepatan putaran mesin 500 rpm. 6. Untuk alat menstransfer daya putaran menggunakan belting dengan jenis a-80. 7. Untuk bantalan gelinding sebagai tempat dudukan putaran poros komponnen perontokan menggunakan bantalan gelinding dengan typeASB P206. 8. Untuk poros atau shaft komponen perontokan menggunakan shaft atau poros berokuran 30 mm dan di lakukan proses pengurangan ukuran ketebalan pada masing-masing ujungnya 5 mm jadi ukuran poros di setiap ujungnya berukuran 25 mm sesuai dengan ukuran diameter dalam dari bearing pada bantalan gelinding.



11



Dari ulasan materi yang terdapat di dalam 8 poin di atas maka dapat di konversikan kedalam data tabel sebagai berikut :



Tabel 2.1 Data Kapasitas Komponen Ukuran Waktu Beserta Jenis Kapasitas



Ukuran



Waktu



Jenis



Komponen Hasil 30 Kg



_



15menit/0,25jam



Komponen Tandan Buah



60menit/1jam



Restant Tandan Buah



Hasil 120 Kg



_



Restant 8,1Pk/8 Hp Mesin Diesel Alattransfer Daya Bantalan



2600 Rpm A-80



_ _



Dumpeng Belting A



Gelinding Poros Penggerak



ASB P206 25-30mm



_ _



Fellow Bearing Shaft



2.4.



Tipe Mesin Perontok Tandan Buah Kelapa Sawit Restant Pada mesin perontok tandan buah kelapa sawit di tinjau dari sistem operasi



dan komponen yang terpasang pada masing-masing mesin perontok tandan buah kelapa sawit Resntant ini dapata di klarifikasi sebagai berikut : 2.4.1. Mesin Perontok Tandan Buah Kelapa Sawit Restant menggunakan Motor Penggerak Mesin Diesel Dump-Feng Mesin perontok tandan buah kelapa sawit Restant dengan menggunakan motor penggerak berbahan bakar solar atau di sebut dengan motor Diesel Dumpeng merupakan salah satu mesin produksi daur ulang khususnya untuk tandan buah



Restant kelapa sawit dengan bobot dan kapasitas tertentu yang mana



mempunyai



keistimewaan



dan



keunggulan



pada



proses



produksi



dan



operasionalnya tidak memakan banyak biaya pada saat kegiatan operasional



12



pengolahan daur ulang tandan buah Restant kelapa sawit hal ini di karenakan oleh 3 faktor sebagai berikut : 1. Daya dan putaran mesin cukup besar. Dilihat dari dayan dan putaran mesin yang cukup besar tidak menutup kemungkinan untuk proses produksi yang cukup banya dengan waktu yang cukup singkat serta memakai biaya yang relatif rendah hal ini dikarenakan oleh pemakaian motor penggerak berbahan bakar solar karena bahan bakar solar sangat mudah di dapat dan harga nya yang sangat terjangkau serta dari segi penggunaan bahan bakar mesin berbahan bakar solar tentunya lebih irit bila di bandingkan dengan mesin berbahan bakar bensin pada umumnya. 2. Kecepatan waktu pengolahan. Dari rangkaian ulasan yang terdapat pada poin nomo 1 di atas tentunya memiliki pengaruh terhadap batas limit waktu proses kegiatan pengolahan hal ini dipengaruhi oleh besarnya daya dan putaran mesin untuk proses kegiatan pengolahan semakin besarnya daya dan semakin tingginya putaran mesin semakin banyak pula out-put atau luaran hasil yang di hasilkan dari proses pengolahan tersebut serta semakin singkatnya waktu yang di gunakan dalam proses daur ulang perontokan tandan buah Restant buah kelapa sawit tersebut. 3. Pengiritan pada bahan bakar yang di gunakan. Hal inilah yang menjadi alasan pengiritan bahan bakar yang di gunakan karena pada proses ini kegiatan pengolahan daur ulang tandan buah Restant buah kelapa sawit menggunakan motor penggerak dari jenis motor berbahan bakar solar yakni mesin diesel Dum-peng karena secara umum mesin solar jauh lebih irit bila di bandingkan dengan mesin berbahan bakar bensin karena dari tingkat penyalaan kompresinya mesin solar melalui sistem pengkabutan bahan bakar melalui Nozle di teruskan ke katup masuk dan diteruskan ke Blok silinder sedangkan padan mesin berbahan bakar bensin bahan bakar dari intake calburatort di teruskan ke katup masuk sebelum ke katup masuk mesin bensin tidak memakai sistem pengkabutan bahan bakar hal inilah yang menjadi perbandingan mesin berbahan bakar solar dengan mesin berbahan bakar bensin.



13



2.4.2. Mesin Perontok Tandan Buah Kelapa Sawit Restant Menggunakan Motor Penggerak Elektro Motor Pada beberapa perancangan mesin perontok khusunya pada perancangan dan pembuatan mesin perontok tandan buah Restant kelapa sawit dilihat dari segi perbedaan sudut pandang tentang sistematika operasional dan fungsional yang di kemukakan oleh beberapa perancang dan pembuatan proses pembuatan mesin perontok tandan buah Restant kalapa sawit tidak hanya menggunakan sistem penggerak dari motor berbahan bakar bensi dan solar saja mesin perontok ini dapat di buat menggunakan sistem motor penggerak menggunakan motor listrik atau yang disebut dengan Elektro motorpada sistem penggerak motor listrik ini yang di gunakan untuk motor penggerak mesin perontok tandan buah Restant kelapa sawit ini memiliki daya listrik yang bermacam-macam bobot dan kapasitas nya tergantung dari besarnya mesin perontok yang digunakan dan besarnya kapasitas pengolahan dengan menggunakan waktu yang telah ditentukan. Motor listrik atau yang di sebut dengan Elektro motor



memiliki



keistemewaan dan keunggulan bila di bandingkan dengan sistem penggerak dengan menggunakan bahan bakar salah satunya sistem penggerak dari motor listrik ini tidak menyulitkan operator pada saat kegiatan proses pengolahan daur ulang pemisahan tandan buah Restant kelapa sawit dengan tandan atau tangkai nya karena motor ini tidak memiliki bahan bakar untuk proses penyalaan nya hanya memakai daya dari tegangan listrik hal inilah yang menjadi sebuah keunggulan motor listrik tidak menyulitkan pada saat penggunaan pada saat proses pengolahan daur ulang perontokan tandan buah Restant kelapa sawit salah satu contohnya operator tidak lagi memikirkan bahan bakar sebelum melakukan proses pengolahan tersebut. 2.5.



Perhitungan Untuk Mesin Perontok Buah Kelapa Sawit



2.5.1.



Perhitungan Waktu Proses Pengolahan Mesin Perontok Tandan Buah Restant Kelapa Sawit Dengan Melalui 2 siklus Pengujian  Tahap 1 : Pengujian dengan kapasitas 30 Kg/Jam  Tahap 2 : Pengujian dengan kapasitas 120 Kg/Jam Waktu pengujian di konversikan dari satuan menit menjadi satuan jam.



14



Hasil luaran : Kg = menit Jam ( 60 menit ) Hasil yang didapat dikonversikan menjadi satuan jam 2.5.2. Perhitungan Torsi dan Daya Pada Poros Penggerak Mesin Perontok Buah Rastant Kelapa Sawit 1. Torsi Torsi adalah ukuran kemampuan mesin untuk melakukan kerja, jadi torsi adalah suatu energi. Besaran torsi adalah besaran turunan yang biasa digunakan untuk menghitung energi yang di hasilkan dari benda yang berputar pada poros nya. Apabila suatu benda berputar dan mempunyai besar gaya sentrifugal sebesar F, benda berputar pada poros nya dengan jari-jari sebesar r, maka besar torsi adalah: T=Fxr dengan: T = torsi (N.m) F = gaya (N) r = jari-jari (m) Karena adanya torsi inilah yang menyebabkan benda berputar terhadap poros nya dan benda akan berhenti apabila ada usaha melawan torsi dengan besar yang sama dan arah yang berlawanan. Perhitungan pada torsi poros penggerak pada mesin perontok tandan buah Restant kelapa sawit dengan memakai limit batas kecepatan putaran pada motor penggerak dengan menggunakan putaran 500 Rpm ( Rotation per menit ). 2. Daya Motor (Power) Daya motor merupakan salah satu parameter dalam menentukan performa motor. Pengertian dari daya itu adalah besarnya kerja motor selama kurun waktu tertentu (Arends&Berenschot 1980: 20) Sebagai satuan daya dipilih watt. Untuk menghitung besarnya daya motor rumus :



15



P



= Txω



ω



= 2 x π x N/60



P = 2 x π x N/60 dengan: P = daya yang diperlukan (Watt) N = putaran mesin (rpm) T = torsi (N.m) ω = kecepatan sudut(rad/s) jika factor koreksi adalah 𝑓𝑐 , maka daya yang direncanakan adalah : 𝑝𝑑 = P x 𝑓𝑐 Dimana: 𝑝𝑑 = Daya rencana (watt) 𝑓𝑐 = Faktor koreksi Tabel 2.2 Factor-factor koreksi daya yang akan ditransmisikan Daya yang dibutuhkan Daya rata –rata yang diperlukan 1,2 –2,0 Daya maksimum yang diperlukan 0,8 –1,2 Daya normal 1,0 –1,5 ( sumber buku dasar perencanaan dan pemilihan elemen mesin hal 7)



2.5.3. Perhitungan Diameter Poros Penggerak dengan Bantalan Penggerak Pada Mesin Perontok Buah Rastant Kelapa Sawit Pada suatu perancangan dan pembuatan mesin produksi seperti mesin perontok tandan buah Restant kelapa sawit sangat erat kaitannya dengan poros penggerak dan bantalan poros penggerak hal demikianlah yang mempengaruhi penentuan untuk ukuran diameter poros dengan diameter bantalan berikut perhitungan penyesuaian diameter poros dengan diameter bantalan penggerak.



16



Ɵ Shaft atau poros ≥ dengan Ɵ dalam pada pillow bearing atau bantalan Penggerak dengan simbol . Ɵf ≥ ƟF Dimana : Өf = Merupakan simbol diameter poros ƟF = Merupakan simbol diameter lubang Pillow bearing atau bantalan kedudukan poros penggerak.



Gambar 2.4 Poros Penggerak Dan Bantalan Penggerak (Pillow Bearing). Tabel spesifikasi poros dan bantalan penggeraak pada komponen perontok mesin perontok tandan buah Restant kelapa sawit. Tabel 2.3 Spesifikasi Komponen Perontokan. NO



Nama Komponen



Jenis/Tipe Komponen



Ukuran Dasar Komponen



1



Poros/ Shaft



Shaft 30 mm



30 mm



2



Bantalan



25 mm



3



Kuku Perontok



Pillows Bearing ASB 206 Besi Beton Polos 12 mm



Perubahan Ukuran Pada Komponen 30mm- 5mm= 25mm -



12mm



-



17



a. Perhitungan Pada Poros Penggerak Maka untuk meneruskan daya dan putaran ini, terlebih dahulu dihitung daya perencanaannya (Pd). Pd = fc x P dimana : Pd = daya perencanaan (kW) fc = faktor koreksi P = daya masukan(kW) Tabel 2.4 Jenis-jenis Faktor Koreksi Berdasarkan Daya yang akan Ditransmisikan Daya Yang Akan Di transmisikan Daya rata-rata Daya maximum Daya Normal



fc 1,2 – 2,0 0,8 – 1,2 1,0 – 1,5



(Sumber: Sularso,Kiyokatsu Suga, “ Dasar Perencanaan Dan Pemilihan Elemen Mesin “)



b. Pemilihan Bahan Poros Penggerak Pemilihan suatu bahan yang akan digunakan dapat ditentukan dengan menghitung momen puntir (momen torsi rencana) yang dialami poros. Besarnya momen puntir yang dikerjakan pada poros dapat dihitung dari : M p=



P d 60 P d = ω 2 π n



M p=



30 P d π n



dimana:



Mp



= momen puntir (N.m)



Pd = daya rencana (W) n



= putaran (rpm).



Dalam pemilihan bahan perlu diketahui tegangan izinnya, yang dapat dihitung dengan rumus:



18



τa 



b Sf1  Sf2



dimana : τa σb



= tegangan geser izin (N/mm2) = kekuatan tarik bahan (N/mm2)



Sf1 = faktor keamanan yang tergantung pada jenis bahan, dimana untukbahan S-C besarnya : 5,6. Sf2 = faktor keamanan yang bergantung dari bentuk poros, dimana harganya berkisar antara 1,3 – 3,0. c. Perencanaan diameter poros dan bantalan poros Perencanaan untuk diameter poros dapat diperoleh dari rumus:



DP



=



[



5,1 xK x C x M p τa t b



1/3



]



(Sularso, 1997) dimana : dp = diameter poros (mm) τa =



tegangan geser izin (N/mm2)



Kt = faktor koreksi tumbukan, harganya berkisar 1,5 – 3,0n Cb = faktor koreksi untuk terjadinya kemungkinan terjadinya



beban



lentur, dalam perencanaan ini diambil 1,2-2,2 karena diperkirakan tidak akan terjadi beban lentur Mp = momen puntir yang di transmisikan (Nm). ................Hasil diameter poros yang dirancang harus diuji kekuatannya. Pemeriksaan dapat dilakukan dengan memeriksa tegangan geser yang terjadi akibat tegangan puntir yang dialami poros. Jika tegangan geser lebih besar dari tegangan geser izin dari bahan tersebut, maka perancangan akan dikatakan gagal. Besar tegangan geser yang timbul pada poros adalah : τg = dimana : τg Mp



16 xMp π xd 3 = tegangan geser akibat momen puntir (N/mm2) = momen puntir yang di transmisikan (Nm) 19



dp



= diameter poros (mm) Gaya Geser (F)



F = Wr x g dimana : Wr



= Berat kendaraan roda belakang = Gaya gravitasi



Momen Lentur (ML) : M = Ra x L1



(Khurmi RS, 1980)



dimana : Ra = Berat pada sebelah ban belakang



Momen Maksimum: Mmax



=



√M



2 L



+ M p2 (Khurmi RS, 1980)



dimana : ML = Momen lentur MP = Momen puntir Defleksi puntiran : θ = 584 .



G



T tot xL



(Sularso ,2002;18)



G x D s4



= 8,4 x 103 kg/mm2



Kelenturan poros dari pembebanan : Y



= 3,23 x10-4



F x L12 x L22 4 Ds x L (Sularso ,2002;18)



Keterangan : Fp



= Beban ( Poros Belakang )



L1



= Jarak Tumpuan 1 Dengan Titik Beban



20



L2



= Jarak Tumpuan 2 Dengan Titik Beban



L



= Jarak Antar Tumpuan



d. Perancangan Bantalan Mencari beban ekuivalen dinamis bantalan Pr



= X x Fr + Y x Fa



Pr = Beban ekuivalen dinamis ( kg ) X



= Faktor beban radial



Y



= Faktor beban aksial



Fr



=



Beban radial



( kg )



Fa



=



Beban aksial



( kg )



V



=



Faktor putaran



Menentukan faktor – faktor: ¾ Faktor putaran v = 1, untuk cincin dalam berputar ¾ Faktor beban radial dan aksial Fa= Kapasitas nominal dinamis statik (kg) Co



Faktor umur nominalnya : L



C 10/3 = Pr



Sehingga umur dari bantalan tersebut adalah U



=



106 . L 60. n



Dimana : L



= Faktor umur U



= Umur bantalan



21



C



2.5.4.



= Kapasitas nominal dinamis spesifik (Kg)



Transmisi Perpindahan Daya Putaran Transmisi perpindahan daya putaran merupakan sebuah komponenn yang



memiliki fungsi sebagai alat perpindahan daya gerak percepatan putaran dari motor penggerak ke alat atau mesin yang di gunakan sebagai kegiatan proses produksi yang ada di mesin produksi salah satunya pada mesin produksi daur ulang pengolahan tandan buah



Restant



kalapa sawit yang berkapasitas 120



Kg/Jam. Pada mesin perontok tandan buah Restant kelapa sawit yang mana menyertakan komponen dari dasar mesin tersebut berupa Pully dan Balting yang mana kecepatan putaran yang di hasilkan tergantung dari kecepatan putaran dan daya mesin tersebut yang mana di ketahui dengan satuan putaran yaitu memakai satuan Rpm ( Rotatio per minuts ) dari dasar komponen trasmisi penggerak ini .



Gambar 2.5 Bentuk Transmisi Perpindahan Daya. Mesin perontok buah kelapa sawit restant ini menggunakan 2 buah pulley dan satu sabuk V, pulley yang akan digunakan adalah :  Pulley 1 ( pulley penggerak )  Pulley 2 ( pulley yang digerakkan ) Pulley 1 berhubungan dengan poros pada motor, sedangkan pulley 2 22



berhubungan dengan pulley shaft atau tempat perontok buah kelapa sawit restant yang akan digerakkan. Sabuk yang digunakan untuk penghubung antara pulley 1 dan pulley 2. Untuk mengukur kecepatan putaran antara Pulley pada mesin penggerak yang ada pada motor penggerak yaitu pada mesin diesel Dump-peng dengan Pulley



yang ada pada alat mesin perontok yang terletak pada komponen



perontokan yaitu pada poros dan bantalan penggerak ( Pillow bearing ). Dengan menggunakan Rumus sebagai berikut : a. Perhitungan Pulley Pulley berfungsi untuk memindahkan daya dan putaran dari satu poros ke poros lain berikutnya dengan transmisi sabuk. Perbandingan putaran motor penggerak dan putar digerakkan adalah sebagai berikut



I=



n1 D p = n2 d p



Dimana : n1= Putaran motor penggerak,yang akan direncanakan (rpm) n2 = putaran poros pulley (rpm) D p= Diameter pulley yang di gerakan (mm) d p= Diameter pulley penggerak (mm) b. Perhitungan Sabuk Sabuk V- terbuat dari karet dan mempunyai penampang trapezium. Tenunan tetorom atau semacamnya dipergunakan sebagai ini sabuk untuk menahan gaya tarik yang yang besar. Dalam pembuatan mesin perontok buah restant kelapa sawit ini, memiliki sabuk V dapat dicari melalui perhitungan



23



Gambar 2.6 Tipe sabuk V



24



Gambar 2.7 Diagram pemilihan sabuk  Daya motor listrik (Pd)  Putaran motor listrik (n1)  Putaran wadah atau tempat pemisah yang akan direncanakan  Diameter pulley penggerak (d p)  Diameter pulley yang digerakkan ( D p)  Jarak sumbu poros yang akan direncanakan Kecepatan linier sabuk-V adalah :



V=



d p x n1 60 x 1000



Dimana : V = kecepatan linier (m/s) d p= diameter pulley penggerak (mm) n1= putaran listrik (rpm) Panjang sabuk dapat dirumuskan sebagai :



L = 2C+



n 1 ( D−d )2 ¿ (D+d)+ 2 4C



Keterangan : L = Panjang Sabuk C = Jarak titik pusat antar pulley D = Diameter driven



25



D = Diameter driver untuk jarak sumbu poros sebenarnya (C) adalah sebagai berikut : b = 2L – π( D p +d p ) sehingga didapat: C = b+ √ b 2−8 ¿ ¿ ¿ Dari besarnya sudut kontak, dapat dilihat besarnya factor koreksi (K ) pada table factor koreksi yaitu : ( °) yang digunakan adalah :



θ=180° −



57 (D p−d p ) C



Maka hasil melihat factor koreksi K



dilihat di tabel



Table 2.5 factor koreksi K , Sularso, hal 174)



(D p −d p) C 0,0 0,10 0,20 0,30 0,40 0,50 0,60 0,70 0,80 0,90 1,00 1,10 1,20 1,30 1,40 1,50



Sudut Kontak Puli Kecil 180 174 169 163 157 151 145 139 133 127 120 113 106 99 91 83



Faktor Koreksi 1,00 0,99 0,97 0,96 0,94 0,93 0,91 0,89 0,87 0,85 0,82 0,80 0,77 0,73 0,70 0,65



26



Sedangkan untuk gaya tegangan sabuk yang diperoleh dari transmisitransmisi daya motor adalah Sedangkan untuk mencari berat sabuk adalah : Mt = W x Ls Dimana : W = Massa sabuk per meter untuk tipe A = 0,07 kg/m Ls = Panjang sabuk = 1,313 m Sementara itu untuk pemilihan sabuk yang digunakan dapat dilihat dari diagram nm pemilihan sabuk-V (Sularso, 1991) Tabel 2.6 panjang sabuk-V standar Nomor Nominal (inch) (mm) 10 254 11 279 12 305 13 330 14 356 15 381 16 406 17 432 18 457 19 483 20 508 21 533 22 559 23 584 24 610 25 635 26 660 27 686 28 711 29 737 30 762 31 787



Nomor Nominal (inch) (mm) 45 1143 46 1168 47 1194 48 1219 49 1245 50 1270 51 1295 52 1321 53 1346 54 1372 55 1397 56 1422 57 1448 58 1473 59 1499 60 1524 61 1549 62 1575 63 1600 64 1626 65 1651 66 1676



Nomor nominal (inch) (mm) 80 2032 81 2057 82 2083 83 2108 84 2134 85 2159 86 2184 87 2210 88 2235 89 2261 90 2286 91 2311 92 2337 93 2362 94 2388 95 2413 96 2438 97 2464 98 2489 99 2515 100 2540 101 2565



Nomor Nominal (inch) (mm) 115 2921 116 2946 117 2972 118 2997 119 3023 120 3048 121 3073 122 3099 123 3124 124 3150 125 3175 126 3200 127 3226 128 3251 129 3277 130 3302 131 3327 132 3353 133 3378 134 3404 135 3429 136 3454



27



32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44



813 838 864 889 914 940 965 991 1016 1041 1067 1092 1118



67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79



1702 1727 1753 1778 1803 1829 1854 1880 1905 1930 1956 1981 2007



102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114



2591 2616 2642 2667 2692 2718 2743 2769 2794 2819 2845 2870 2896



137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149



3480 3505 3531 3556 3581 3607 3632 3658 3683 3708 3734 3759 3785



 Putaran pulley bergerak  Daya rencana Sedang slip yang terjadi pada sabuk adalah sebagai berikut : n1 D p + t s = (1 ) 100 n2 d p +t Dimana: n1 = Putaran motor (rpm) n2 = Putaran wadah atau tempat yang digerakkan (rpm) d p = diameter pulley penggerak(mm) D p = Diameter pulley yang digerakkan (mm t



= Tebal atau tinggi sabuk (mm)



S



= Slip yang terjadi (%)



Gaya tegangan sabuk yang terjadi pada sisi kencang Dimana : t1=



T r



T = torsi R = jari- jari yang digerakkan (mm)



28



2.6.



Pembuatan Mesin Perontok buah restant kelapa sawit



2.6.1. Rangka Mesin Pada proses pembuatan mesin perontok tandan buah Restant kelapa sawit secara prosedur satandar pengerjaan dan pembuatan harus menyertakan dengan sebuah Design perancangan rangka pada sebuah mesin yang akan di buat karena hal ini meliputi salah satu faktor pendukung dalam sebuah perancangan dan pembuatan khususnya pada perancangan dan pembuatan mesin perontok tandan buah Restant kelapa sawit tentunya untuk melengkapai data akan di jelaskan pada spesifikasi rangka mesin peontok tandan buah Restant kelapa sawit pada penjelasan berikut yang lebih akurat. Tabel 2.7 Spesifikasi Rangka Mesin Perontok Tandan Buah Restant Kelapa Sawit. NO



Nama Komponen



Jenis/Tipe Komponen



Jenis Bahan



Ukuran



1



Rangka Atas



Rangka Mesin Perontok



UNP 30



t = 1000 mm p = 1800 mm l = 1800 mm



2



Rangka Bawah



Rangka Mesin Perontok



UNP 30



t = 1000 mm p = 1800 mm l = 1800 mm



Gambar 2.8 Rangka Mesin Perontok Tandan Buah Restant Kelapa Sawit.



29



2.6.2. Bodi Mesin Perontok Tandan Buah Restant Kelapa Sawit Pembuatan dan perancangan sebuah mesin produksi tidak lengkap bila tidak di sertai dengan pembentukan sebuah body mesin produksi tersebut dalam sebuah prosedur akhir dalam perancangan dan pembuatan mesin prosuksi pengolahan daur ulang tandan buah Restant kelapa sawit kapasitas 120 Kg/Jam karena hal ini di tinjau dari standar operasional pembuatan dan perancangan sebuah mesin. Dalam struktur dan prosedur perancangan sebuah mesin produksi tentunya memiliki Basig ataupun dasar dari sebuah perancangan pada sebuah komponen akhir yang di sebut dengan proses Finishing dalam sebuah perancangan dan pembuatan mesin prodksi yang telah di rancang dan di buat maka dari pada itu akan di perjelas pada uaraian berikut tentang gambaran dan spesifikasi bentuk dari hasil dan gambaran pada Body mesin perontok tandan buah Restant kelapa sawit yang berkapasitas 120 Kg /Jam



. Gambar 2.9 Bentuk Dari Bodi Mesin Perontok Tandan Buah Restant Kelapa Sawit.



Tabel 2.8 Spesifikasi Bodi Mesin No 1



Nama Komponen Bodi Mesin Bodi Atas Mesin



Ukuran Bodi Mesin T = 1000mm + 0.5 diameter Drum ( 290 mm )



30



2



Bodi Bawah Mesin



3 4 5



Bodi Depan Mesin Bodi Belakang Mesin Bodi Samping Mesin



T = 1290 mm L = 1800 mm P = 1800mm T = 100 mm L = 1800 mm P = 1800mm T = 2000mm L = 1800mm T = 200mm L = 1800mm Samping kanan T = 2000mm L = 1800mm Samping kiri T = 2000mm L = 1800mm



31



BAB III METODOLOGI PENELITIAN 3.1.



Diagram Alir Mulai



1.1



Studiliteratur



Survei Lokasi



Perancangan Gambar



Perhitungan Pemilihan Bahan



Tidak



Iya Pembuatan Mesin Perontok tandan Buah Restant Kelapa Sawit



Hasil Dan Pembahasan Kesimpulan Dan Saran Selesai Gambar 3.1 Diagram Alir Metodologi Penelitian. Keterangan 32



Perencanaan alat ini dilakukan sesuai dengan langkah-langkah sebagai berikut: 3.1.1. Studi Literatur Studi literatur ini dengan melakukan studi data terhadap buku literature tentang teori kelapa sawit dan teori permesinan kelapa sawit serta teori mesin produksi pengolahan daur ulang perontokan tandan buah kelapa sawit.Selain itu juga di lakukan pencarian di internet tentang jurnal-jurnal yang menyangkut dengan mesin peralatan pertanian kelapa sawit dan jurnal tentang mesin perontokan tandan buah kelapa sawit serta meliputi dengan jurnal-jurnal yang menyangkut dengan teori mesin daur ulang kelapa sawit dan juga teori mesin perontokan tandan buah kelapa sawit. Mulai 3.1.2. Survei Lokasi Survai lokasi dilakukan bertujuan untuk melihat secara langsung seberapa besar penggunaan alat mesin perontok tandan buah Restant kelapa sawit untuk masyarakat luas bila di tinjau dari segi fungsional nya dan penggunaannya bagi masyarakat yang ada di kabupaten Rokan hulu yang mana mayoritas penduduk nya hamper 80% masyarakatnya adalah petani komoditi kelapa sawit. Apabila di lihat dari persentase masyarakat yang khususnya berwirausaha di bidang pendistribusian buah kelapa sawit apabila di tinjau dari segi fungsi dan kegunaan alat mesin perontok tandan buah Restant kelapa sawit sebagai wadah dan tempat pendaur ulang buah Restant kelapa sawit berdasarkan dari survai dan peninjauan lokasi penggunaan alat dan mesin tersebut di tengah masyarakat yang berwirausaha di bidang pendistribusian buah kelapa sawit supaya bias di rasakan manfaat dari pembuatan mesin yang berbasis dan bertujuan kepada Teknologi tepat guna yang berpedoman pada teori ilmu pengetahuan dan teknologi (IPTEK). 3.1.3. Perencanaan Gambar Dan Pemilihan Bahan Setelah memahami dan membaca literature tentang teori dasar kelapa sawit dan teori pengolahan kelapa sawit yang menyertakan teori daur ulang pada buah kelapa sawit yang di sempurnakan dalam teori perancangan dan pembuatan mesin perontok tandan buah



Restant kelapa sawit di lakukan perancangan dan



menentukan dimensi serta pemilihan bahan yang akan di gunakan sebagai bahan pembuatan mesin perontok tandan buah Restant kelapa sawit.



33



Pemilihan bahan yang akan di gunakan untuk membuat mesin perontok tandan buah Restant kelapa sawit meliputi mulai bahan yang berukuran kecil sampai bahan yang berukuran besar. Pada bahan yang berukuran kecil meliputi bahan seperti pemilihan bahan untuk rangka mesin, bodi mesin, serta komponen penggerak pengolahan perontokan tandan buah Restant kelapa sawit selain itu adapun bahan yang berukuran besar seperti pemilihan motor penggerak yang di gunakan untuk pengoperasian alat mesin perontok tandan buah Restant kelapa sawit yang berkapasitas 120Kg/Jam. 3.1.4. Pembuatan Dan Perhitungan Pembuatan adalah perakitan dan membuat komponen-komponen yang telah di rencanakan. Langkah selanjutnya adalah menentukan perhitungan yaitu menentukan waktu pembuatan dan perhitungan ukuran mesin perontok tandan buah Restant kelapa sawit kapasitas 120Kg/Jam pada waktu pembuatan yang telah di rencanakan pembuatan alat mesin perontok tandan buah Restant kelapa sawit serta meliputi perhitungan pemilihan bahan dan material yang akan di gunakan untuk membuat dan merakit mesin perontok tandan buah Restant kelapa sawit dan juga memperhitungkan anggaran dana pembuatan mesin perontok tandan buah Restan kelapa sawit tersebut. 3.1.5. Kesimpulan Kesimpulan adalah hasil dari perancangan dan pembuatan mesin perontok tandan buah Restant kelapa sawit. 3.2.



Waktu dan tempat. Penelitian perancangan dan pembuatan alat ini dilakukan dalam waktu 6



bulan yang di mulai dari bulan agustus 2019 sampai rampung selesainya perancangan dan pembuatan alat mesin perontok tandan buah Restant kelapa sawit ini pada bulan Februari 2020 pada kegiatan perakitan dan pembuatan di lakukan di bengkel las pintu Rolling door CV. Tiga Ratu Fullding gad dan teralis yang beralamat di jalan jendral sudirman desa pematang tebih kecamatan ujung batu.



34



3.3.



Alat Dan Bahan



3.3.1. Alat Dan Bahan Yang Digunakan Pada Proses Perancangan Mesin Perontok Tabel 3.1 Alat Dan Bahan Digunakan Dalam Proses Perancangan. Alat dan bahan yang digunakan untuk perancangan Mesin perontok tandan Buah Restant kelapa sawit kapasitas 120 Kg/Jam



N O 1 2 3 4 5



Software office dan inventor Survai di lapangan Observasi Data-data dari internet berupa jurnal dan teori Skripsi senior



3.3.2. Alat Dan Bahan Yang Di Gunakan Untuk Merakit Dan Membuat Mesin Perontok Tandan Buah Restant Kelapa Sawit Kapasitas 120 Kg/Jam. Tabel 3.2 Alat Dan Bahan Digunakan Untuk Proses Perakitan Dan Pembuatan. N



Alat



O 1



Mesin



Jumlah alat



Ukuran alat



las



1 unit



900 watt



2



listrik Mesin gerinda



1 unit



300 watt



3



besar Mesin gerinda



1 unit



250 watt



4



kecil Mesin



bor



1 unit



300 watt



5 6



besar Meteran Alat keamanan



1 unit 1 unit



Panjang 50 meter



7



las Kunci



1 unit



8



Tang Palu besi



N



berupa



Bahan



1 unit Jumlah



Berat 3 kilo gram Ukuran Bahan



35



O 1 2



Elektroda Besi UNP



Bahan 1 kotak 6 Batang



RB 26 Panjang 6 meter



3 4



3,0mm Besi beton Besi as atau



2 Batang 1 Batang



Panjang 12 meter Panjang 1,8 meter



5



Shaft 30 mm Besi Plat 0,8



1 Lembar



 Lebar 2 meter



mm 6



 Panjang 4 meter



Drum merek



1 unit



pertamina



 Diameter 58 cm



7



Mesin



8



dump-feng Belting



9



TYPE A Pulley Type A



10



diesel V



Pillow bearing



1 unit



Berdaya 8 Horse



1 unit



power Panjang



80



senti



1 unit



meter Diameter



200



mili



2 unit



meter Diameter



25



mili



ASB A206 3.4.



 Tinggi 86 cm



meter



Langkah Perancangan. Perancangan pada mesin perontok tandan buah



Restant



kelapa sawit



berkapasitas 120 Kg/Jam di rancang sebagai mesin produksi dan mesin uji berskala labor dan peron guna untuk memenuhi tuntutan konsumen yang berprofesi sebagai pendistribusian buah kelapa sawit tentunya memiliki sebuah prosedur ataupun langkah-langkah dalam perancangan pada mesin perontok tandan buah Restant kelapa sawit yang berkapasitas 120 Kg/Jam yang mana akan meliputi langkah – langkah pada perancangan mesin perontok buah



Restant



kelapa sawit berkapasitas 120 Kg/Jam adalah sebagai berikut :  Perancangan rangka mesin  Perancangan dudukan motor penggerak.  Perancangan komponen sistem perontokan.



36



 Perancangan filter atau penyaring tandan buah Restant yang akan di olah.  Perancangan wadah penampung.  Perancangan dudukan bantalan penggerak atau Pillow bearing.  Perancangan bodi mesin perontok



Mulai



Perancangan Rangka Mesin



Perancangan Wadah Penampung



Perancangan Dudukan Bantalan Penggerak



Perancangan Dudukan Motor Perancangan Sistem Perontok



Perancangan Penyaring Buah



Perancangan Bodi Mesin



Selesai



Gambar 3.2 Diagram Alir Langkah-Langkah Perancangan.



3.4.1. Perancangan Rangka Mesin Pada proses pembuatan sebuah mesin produksi hal yang paling utama yang akan di perkirakan adalah menentukan perancangan awal seperti merancang pada rangka mesin produksi yang akan di buat hal ini di karena kan pentingnya peranan sebuah rangka pada mesin produksi selain sebagai tumpuan ketahanan



37



dari torsi yang di hasilkan dari daya motor penggerak rangka yang di rancang sangat menentukan dari bentuk dasar dari bodi mesin tersebut. Mesin perontok tandan buah Restant kelapa sawit yang berkapasitas 50Kg/Jam dalam langkah perancangan ini dapat dilihat model dan ukuran besar rangka mesin yang di rancang juga tidak lepas dari penentuan jenis dan kualitas material rangka mesin yang akan di rancang dan di buat pada ulasan berikut ini.  Menggunakan besi UNP Tebal 3,0 mm.  Menggunakan besi beton.



Gambar 3.3 Tahap Perancangan Bodi Mesin Perontok Tandan Buah Restant Kelapa Sawit.



3.4.2. Perancangan Dudukan Motor Penggerak Sistem daya penggerak pada mesin produsi daur ulang salah satu nya pada mesin perontok tandan buah Restant kelpa sawit sangat penting untuk merancang dudukan sistem motor penggerak mengingat motor penggerak yang akan di gunakan yaitu mesin yang memiliki bobot yang cukup berat yaitu menggunakan



38



mesin diesel Dump-peng maka dari pada itu perlu di perhitungkan mulai dari bahan yang akan di gunakan sampai dengan gambaran posisi mesin atau motor penggerak yang akan di tempatkan pada posisi yang tepat.



Gambar 3.4 Bentuk Kedudukan Posisi Motor Penggerak



3.4.3. Perancangan Sistem Komponen Perontok Pada sistem komponen perontokan tandan buah Restant kelapa sawit kapasitas 120Kg/Jam yang di rancang khusus untuk merontokkan tandan buah Restant kelapa sawit dengan berbagai ukuran berat dan besar tandan yang akan di rontok kan



39



Gambar 3.5 Komponen Perontokan Mesin Perontok 3.4.4. Perancangan Penyaring Buah Penyaring ataupun Filter buah Restant kelapa sawit pada mesin perontok tandan buah



Restant kelapa sawit yang berkapasitas 120Kg/Jam pada



perancangan pembuatan sengaja di rancang menggunakan bahan berupa material besi beton yang ukuran jarak pemasangan sengaja di rancang menyesuaikan dengan bentuk material yang akan di saring salah satu nya untuk penyaringan buah sawit yang di rontok kan menjadi berondolan buah kelapa sawit berupa bijibiji kelapa sawit yang telah di lepaskan dari tandan buah kelapa sawit tersebut.



40



Gambar 3.6 Penyaring Buah Mesin Perontok 3.4.5. Perancangan Wadah Penampung Wadah penampung buah hasil perontokan tandan buah sawit sengaja di rancasng melengkung ke arah bawah dimana tempat jatuhnya biji buah sawit yang telah di rontok oleh mesin perontok tandan buah Restant kelapa sawit supaya guna untuk mempermudah jatuh biji buah kelapa sawit yang telah di pisahkan dari tandannya tersebut.



Gambar 3.7 Wadah Penampung Dari Hasil Perontokan Tandan Buah Restant Kelapa Sawit.



41



3.4.6. Perancangan Dudukan Bantalan Penggerak / Pillow Bearing Perancangan kedudukan bantalan penggerak yang di sebut dengan dudukan Pillow bearing di rancang sesuai dengan sistematika kerja mesin perontok tandan buah



Restant



kelapa sawit kapasitas 120Kg/Jam dengan menyesuai konsep



perancangan pada perancangan awal yaitu pada perancangan pada gambar rangka mesin perontok tersebut. Apabila tidak sesuai dengan perancangan awal pada mesin perontok tandan buah Restant kalapa sawit yang berkapasitas 120Kg/Jam pada saat pembuatan dan pengerjaan mesin tersebut tidak akan memenuhi target operasional yang di harapkan karena tidak memenuhi syarat dari perancangan pada bantalan penggerak tersebut.



Gambar 3.8 Bantalan Penggerak Mesin Perontok Tandan Buah Restant Kelapa Sawit.



42



3.4.7. .Perancangan Bodi Mesin Perancangan bodi mesin perontokan mesin tandan buah Restant kelapa sawit kapasitas 120Kg/Jam sangat perlu dalam proses dalam prosedur pada finishing pada perancangan mesin produksi daur ulang perontok tandan buah Restant kelapa sawit kapasitas 120Kg/Jam dalam menetukan ukuran dan dimesi dalam perancangan ini akan di bahas secara detail mulai dari gambaran sisi kanan, kiri, depan, belakang, atas, dan bawah pada mesin perontok tandan buah Restant kelapa sawit kapasitas 120Kg/Jam.



Gambar 3.9 Perancangan Bodi Mesin Perontok Tandan Buah Restant Kelapa Sawit. Keterangan : Tinggi bodi



= 2000 mm.



Panjang bodi = 1800 mm. Lebar bodi 3.5.



= 1800 mm.



Langkah Pembuatan. Dalam proses pembuatan rancang bangun pada mesin perontok tandan



buah Restant kelapa sawit kapasitas 120Kg/Jam meliputi berbagai komponenkomponen penunjang dalam proses pembuatan dan perakitan pada alat mesin tersebut adapun komponen-komponen yang tergolong pada berberapa jenis mulai dari komponen siap pakai sampai dengan pada komponen yang harus di buat sendiri akan di jelaskan pada ulasan berikut ini : 43



Berikut ini komponen-komponen yang siap pakai : Tabel 3.3 Komponen Siap Pakai Dan sudah jadi N O 1 2 3 4



Nama komponen



Keterangan



Motor penggerak



Diesel



Dump-peng



8



Horse



Bantalan penggerak Pulley pada mesin kerja Belting



power ( Hp ) Pillow Bearing ASB A206 Pulley belt A Belt A80



Adapun berikut ini adalah komponen-komponen yang di buat sendiri dapat di lihat pada tabel berikut ini: Tabel 3.4 Komponen Siap Pakai Dan Di Buat Sendiri Peralatan No



1



Jumlah



2



Nama komponen



Rangka mesin



Bahan



Proses



Yang



Pembuatan Pengukuran



Digunakan Meteran



UNP 3.0



Pemotonga n



2



1



Poros penggerak



gerinda Pengelasan



Mesin las



Pengukuran



Listrik Jangka



Shaft 30



PerontokanBeater



Mesin



Pemotonga sorong n



Mesin Pembubuta gerinda



n



Mesin bubut Pengelasan



Mesin las listrik



3



2



Kedudukan



UNP 3.0



Pengukuran



Bantalan



Meteran



Pemotonga n



Mesin gerinda



Pengelasan



Mesin las listrik 44



4



2



Bodi mesin



MS



Pengukuran



PLATE THK



5



1



Penyaring buah



Pemotonga n



Mesin gerinda



2mm



Pengelasan



Besi



Pengukuran



beton 10mm



Meteran



Mesin las listrik Meteran



Pemotonga n



Mesin gerinda



Pengelasan



Mesin las listrik



3.5.1. Proses Pembuatan Rangka Pada proses pembentukan dan pembuatan bodi pada mesin perontok tandan buah Restant kelapa sawit kapasitas 120Kg/Jam merupakan salah satu bentuk dari penerusan pada sebuah prosesdur pada perancangan mesin produksi. Dalam hal pembuktian dari sebuah perancangan mesian yang telah di buah menggunakan aplikasi invertor maka di sebut juga proses pembuatan ini sebagai bentuk perwujudan dan pembuktian dari perancangan mesin yang akan menjadi bukti nyata dari proses perancangan sampai dengan pada proses pembuatan rangka mesin perontok tandan buah Restant kelapa sawit kapasitas 120Kg/Jam. Berikut ini langkah-langkah pada proses pembuatan rangka mesin perontok tandan buah Restant kelapa sawit kapasitas 120Kg/Jam. 1. Pemilihan bahan yang di gunakan untuk komponen pada rangka mesin dengan menggunakan Besi UNP 50x38x3mm 2. Pengukuran pada besi untuk komponen rangka mesin dengan ukuran yang telah di tentukan. 3. Pemotongan pada besi untuk komponen rangka dengan berpedoman pada ukuran yang telah din tentukan.



45



4. Merakit serta menyambungkan besi UNP yang telah di potong dengan menggunakan metode pengelasan listrik.



Gambar 3.10 Proses Pembuatan Rangka Mesin



46



Berikut data dari spesifikasi pada rangka mesin perontok tandan buah Restant kelapa sawit kapasitas 120Kg/Jam. Tabel 3.5 .Data Spesifikasi Rangka Mesin NO



Nama



Jenis



1



komponen Rangka atas



bahan UNP 3.0



2



Rangka bawah



UNP 3.0



3



Rangka bantalan



UNP 3.0



Ukuran rangka



Penggerak



Tinggi 1000mm Panjang 1800mm Lebar 1800mm Tinggi 1000mm Panjang 1800mm Lebar 1800mm Panjang 400mm Tinggi 103mm Lebar 400mm



3.5.2. Proses Pembuatan Poros Penggerak Proses penggerak merupakan salah satu komponen perontokan pada mesin perontok tandan buah Restant kelapa sawit kapasitas 120Kg/Jam. Pada proses pembuatan poros penggerak perontokan telah melalui beberapa tahap prosedur dalam pembuatan poros penggerak perontokan mulai dari perancangan sampai dengan proses pembentukan dan pembuatan komponen. Pada proses pembuatan komponen poros penggerak perontokan di lihat dari segi proses pembuatan telah dilalui mulai dari proses menentukan bahan untuk komponen poros perontokan sampai dengan proses perakitan dan pembentukan komponen poros penggerak yang telah di buat. Berikut ini langkah-langkah pada proses pembuatan poros penggerak perontokan yang di jelaskan pada beberapa poin berikut : 1. Proses menentukan bahan yang di jadi untuk pembuatan komponen poros perontok.dengan menggunakan bahan besi as padu dengan diameter 30mm atau disebut dengan Shaft 30 kuku perontok menggunakan besi beton.



47



2. Menentukan ukuran poros perontokan mualai dari ukuran panjang sampai dengan ukuran diameter yang akan di pergunakan yang menyesuaikan pada ukuran diameter dalam pada bearing bantalan poros penggerak. 3. Pemotongan pada komponen perontokan yang akan di rakit dan di buat berajuan pada ukuran panjang yang telah di tentukan sebelumnya. 4. Penyambungan proses penyambungan pada komponen poros perontokan dengan menggunakan peralatan seperti mesin las listrik. 5. Pembubutan proses pembubutan pada poros penggerak komponen perontokan dengan menggunakan mesin bubut proses ini dilakukan dengan cara membuang dan memperkecil ukuran pada poros dengan pedoman pada proses pembubutan menyesuaikan ukuran yang di bubut dengan ukuran diameter dalam pada bearingbantalan penggerak poros komponen perontokan pada mesin perontok tandan buah Restant kelapa sawit kapasitas 120Kg/Jam. Berikut ini alat-alat yang di gunakan dalam proses pembuatan komponen poros perontokan pada mesin perontok tandan buah



Restant kelapa sawit



kapasitas 120Kg/Jam. 1. Meteran di gunakan untuk mengukur komponen yang di buat. 2. Mesin gerinda pemotong yang di gunakan sebagai alat pemotong komponen yang telah di ukur sebelumnya. 3. Mesin bubut yang di gunakan untuk proses pembubutan pada komponen poros penggerak perontokan yang akan di buat. 4. Mesin las listrik yang di gunakan untuk menyambung kembali komponen poros perontokan yang telah di potong sebelumnya.



A



B



48



A



B



Gambar 3.11 Proses Pembuatan Komponen Penggerak Dan Perontokan. (A. Hasil Pembubutan, B dan C.Pemasangan Bearing D.Poros) 3.5.3. Proses Pembuatan Kedudukan Bantalan Penggerak Di dalam proses pembuatan kedudukan bantalan poros penggerak pada mesin perontokan tandan buah



Restant



kelapa sawit dengan kapasitas



120Kg/Jam di kerjakana bersamaan dengan prose pembuatan rangka mesin. Pada proses pembuatan kedudukan bantalan poros penggeraka pada komponen perontokan yang di sertai dengan beberapa langkah-langkah pada proses pengerjaan dan pembuatan pada kedudukan bantalan poros penggerak tersebut adapun langkah langkahnya akan di jelaskan pada ulasan sebagai berikut: 1. Proses pengukuran dengan menggunakan meteran guna untuk menentukan ukuran komponen yang akan di buat.



49



2. Proses pemotongan dengan menggunakan mesin gerinda pemotong di gunakan untuk memotong komponen yang telah di ukur pada proses pembuatan dan perakitan komponen kedududkan bantalan penggerak. 3. Perakitan dan penyambungan komponen yang telah diukur dan di potong



terlebih



penyambungan



dahulu



pada



komponen



proses



kegiatan



kedudukan



perakitan



bantalan



dan



penggerak



menggunakan mesin las listrik untuk memudahkan proses pengerjaan perakitan komponen kedudukan bantalan penggerak perontokan pada mesin perontok tandan buah



Restant kelapa sawit kapasitas



120Kg/Jam. Berikut ini alat yang digunakan dalam proses perakitan dan pembuatan komponen kedudukan bantalan poros penggerak perontokan pada mesin perontok tandan buah Restant kelapa sawit kapasitas 120Kg/Jam. Tabel 3.6 Nama-Nama Alat Yang Di Gunakan Dalam Proses Pembuatan. No



Nama



Alat



Yang



Di



Fungsi Dari Alat Yang Di Gunakan



Gunakan Untuk mengukur komponen yang akan di 1



Meteran



rakit Atau dibuat Untuk memotong komponen yang telah di



2



Mesin gerinda pemotong



ukur Terlebih dahulu Untuk merakit



3



Mesin las listrik



dan



menyambung



komponen Yang telah di potong dan di ukur terdahulu



50



Gambar 3.12 Proses Pembuatan Dudukan Bantalan Poros Penggerak. 3.5.4. Proses Pembuatan Bodi Mesin Pada langkah ini merupakan langkah akhir ataupu sebagai finishing dari sebuah proses perakitan dan pembuatan pada komponen mesin yang berupa bodi dari mesin perontok tandan buah Restant kelapa sawit kapasitas 120Kg/Jam pembuatan bodi pada mesin perontok tandan buah Restant kelapa sawit ini sangat penting karena bodi pada konsepkuensinya pada sebuah mesin produksi berfungsi sebagai bentuk dari identitas fisik pada sebuah mesin yang telah di rakit dan di buat. Di dalam proses pengerjaan bodi mesin perontok tandan buah



Restant



kelapa sawit kapasitas 120Kg/Jam menurut kajian prosesdur pada pembuatan terlebih dahulu di sertai dengan proses pembuatan gambar rancangan pada mesin perontok tandan buah Restant kelapa sawit kapasitas 120Kg/Jam dengan berajuan pada skala gambar yang telah di tentukan dan di setting lewat aplikasi gambar invertor yang di gunakan dalam proses perancangan bentuk dari pada mesin perontok tandan buah Restant kelapa sawit. Pada proses pembuatan yang di lakukan pada mesin perontok tandan buah Restant kelapa sawit kapasitas 120Kg/Jam mempunyai sebuah langkah-langkah pada proses perakitan dan pembuatan mesin perontok tandan buah Restant kelapa sawit kapasitas 120Kg/Jam akan di jelaskan sebagai berikut : 51



1. Proses pemilihan jenis bahan yang akan di jadikan material dari bodi mesin tersebut. 2. Pengukuran pada bahan yang akan di jadikan pada bodi mesin dengan menyesuaikan ukuran yang ada pada gambar rancangan mesin perontok tandan buah Restant kelapa sawit kapasitas 120Kg/Jam. 3. Proses pemotongan pada bahan yang telah di ukur sebelumnya yang akan di jadikan untuk pembuatan pada bodi mesin perontok tandan buah Restant kelapa sawit kapasitas 120Kg/Jam. 4. Proses perakitan dan penyambungan bahan yang telah di potong sebelumnya dengan menggunakan metode pengelasan. Adapun alat yang di gunakan dalam proses kegiatan penegrjaan perakitan dan pembuatan bodi mesin perontok tandan buah Restant kelapa sawit kapasitas 120Kg/Jam di jelaskan sebagai berikut : 1. Meteran yang berfungsi sebagai alat pengukur untuk menentukan ukran pad bodi mesin perontok tandan buah Restant kelapa sawit kapasitas 120Kg/Jam. 2. Mesin gerinda pemotong yang di gunakan sebagai alat pemotong dari bahan dan material yang telah di ukur sebelumnya untuk di jadikan komponen pada bodi mesi perontok tandan buah Restant kelapa sawit kapasitas 120Kg/Jam. 3. Mesin las listrik yang di gunakan sebagai alat untuk merakit dan menyambung komponen bodi mesin yang telah di potong sebelumnya.



52



Gambar 3.13 Proses Pembuatan Bodi Mesin Perontok Buah Restant. 3.5.5. Proses Pembuatan Penyaring Buah Penyaring buah pada mesin perontok tandan buah Restant kelapa sawit kapasitas 120Kg/Jam sangat penting bila di lihat dari fungsional pada komponen ini pada kegiatan proses pengolahan memiliki fungsi sebagai



Filter untuk



penyaringan pada saat proses perontokan tandan buah Restant . Pada proses pembuatan komponen penyaringan buah ini memiliki prosedur sebagai langkah dasar pembuatan dari penyaring buah pada mesin perontok tandan buah Restant kelapa sawit kapasitas 120Kg/Jam yang di mulai dengan langkah prosedur perancangan sampai dengan langkah prosedur pembuatan pada komponen penyaring buah pada mesin perontok tandan buah Restant kelapa sawit kapasitas 120Kg/Jam. Di dalam langkah prosedur pembuatan pada komponen penyaring tandan buah Restant kelapa sawit ini akan di jelaskan langkah dan prosedur pembuatan nya sebagai berikut : 1. Proses pemilihan bahan dan material yang akan di jadikan komponen penyaring buah Restant kelapa sawit pada mesin perontok. 2. Proses pengukuran pada komponen yang akan di potong serta menyesuaikan ukuran yang akan di buat pada penyaring buah Restan kelapa sawit pada mesin perontok. 53



3. Proses pemotongan material yang telah di ukur sebelumnya. 4. Proses perakitan dan penyambungan pada material yang akan di jadikan sebagai komponen penyaringan buah Restant yang akan di rontok kan pada mesin perontok. Adapun alat yang di gunakan sebagai wadah pembuatan penyaring buah Restant kelapa sawit kapasitas 120Kg/Jam yang akan di jelaskan pada ulasan berikut : 1. Meteran untuk mengukur bahan dan material serta menentukan ukuran komponen penyaring buah yang akan di buat pada mesin perontok tandan buah Restant kelapa sawit kapasitas 120Kg/Jam. 2. Mesin gerinda pemotong yang di gunakan untuk memotong bahan dan material yang telah di ukur sebelumnya. 3. Mesin las listrik yang di gunakan sebagai wadah untuk merakit dan menyambung material yang akan di buat sebagai komponen penyaring buah Restant pada mesin perontok.



Gambar 3.14 Proses Pembuatan Penyaringan Buah Restant. 3.5.6. Pendekatan Rancangan Pada Konstruksi Mesin. Secara garis besar perancangan mesin perontok tandan buah



Restant



kelapa sawit dari beberapa bagian yang panting yaitu : Beater atau komponen perontok, feed trough merupakan lubang samping lubang masuk buah, rangka, rangkaian transmisi, concave atau penyaring buah. 54



1. Beater atau komponen perontok tandan buah sawit. Tandan buah Restant kelapa sawit yang akan di jadikan berondolan yang akan di jual kembali. Jarak antar gigi Beater komponen perontok tandan buah Restant kelapa sawit harus di sesuaikan dengan tandan buah Restant yang akan di rontok kan untuk di jadikan berondolan buah kelapa sawit yang akan di jual kembali. Berdasarkan tandan buah Restant kelapa sawit yang akan di jadikan berondolan sebagai luaran hasil dari pengujian mesin perontok tandan buah Restant kelapa sawit dengan memiliki ukuran dimana 30 –sampai 42 cm dengan lebar buah 12 sampai 13,5 cm selain itu putaran Beater komponen perontok tidak boleh terlalu cepat harus menyesuaikan dengan batas normal kecepatan yang telah di tentukan. 2. Rangka mesin. Rangka merupakan tempat bertumpu nya semua komponen yang di rancang pada mesin perontok tandan buah Restant kelapa sawit kapasitas 120 Kg/Jam. 3. Rangkaian transmisi. Rangkaian transmisi digunakan untuk menyalurkan tenaga dari motor penggerak



Dump-feng mesin berbahan bakar solar ke



Beater komponen



perontokan. Rangkaian transmisi ini di rancang agar bias menghasilkan putaran yang sesuai. Tidak terlalu cepat karena akan menghancurkan tanda lunak dari buah



Restant kelapa sawit tersebut dengan menggunakan putaran 500 Rpm



putaran normal untuk memutar Beater atau komponen perontokan tandan buah Restant kelapa sawit. 4.



Feed trough. Merupakan lubang samping pada mesin perontok sebagai tempat



memasukkan tandan buah Restant kelapa sawit yang akan di rontok kan. 5. Concave atau penyaring. Concave yang di rancang harus mampu menyaring buah Restant yang akan di rontok kan dan di masukan agar tidak ada buah Restant kelapa sawit yang belum di rontok kan dapat keluar dari mesin.



55



3.5.7. Uji kerja mesin. 1. Besaran yang di ukur. Pengujian di lakukan dengan menggunakan tandan buah Restant kelapa sawit yang merupakan sortiran dari tandan buah segar yang tidak laku di jual di pabrik pengolahan kelapa sawit yang akan di daur ulang kembali menjadi berondolan guna untuk mengembalikan kembali nilai ekonomis dan nilai jual agar bisa tertampung kembali di pabrik pengolahan kelapa sawit. Pada pengujian ini besaran yang di ukur adalah : A. Jumlah buah sawit yang akan di rontok kan. B. Jumlah berat buah Restant kelapa sawit yang telah di rontok kan dalam proses pengujian pertama. C. Jumlah berat buah Restant kelapa sawit yang telah di rontok kan dalam proses pengujian kedua. D. Lamanya waktu yang di gunakan dalam pengkajian perontokan tandan buah Restant kelapa sawit dalam proses pengujian pertama. E. Lamanya waktu yang di gunakan dalam pengujian perontokan tandan buah Restant kelapa sawit dalam proses pengujian ke dua. 2. Metode pengamatan dan pengukuran. Sebelum melakukan proses pengujian perontokan pada mesin perontok tandan buah Restant kelapa sawit terlebih dahulu melakukan pemilihan terhadap tandan buah kelapa sawit yang sesuai dengan batasan masalah pada penelitian perancangan dan pembuatan mesin perontok tandan buah Restant kelapa sawit yang berkapasitas 120 Kg/Jam. Setelah semuanya siap maka mesin perontok tandan buah Restant kelapa sawit siap untuk di nyalakan dan di ambil data dari luaran hasil pada proses pengujian pertama dan proses pengujian kedua. Cara ini di pakai karena hasil dari proses pengujian tandan buah Restant dapat diketahui mulai dari daya percepatan putaran pada mesin kerja sampai batas atau limit waktu yang digunakan untuk proses pengujian tahap pertama dan proses pengujian tahap kedua.



56



BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1.



Hasil Perancangan



1



2 4



3



6



5



7 8



Gambar 4.1 Mesin Perontok Tandan Buah Restant Keterangan: 1. Bodi 2. Penyaring 3. Poros (Beater) 4. Rangka 5. Bantalan 6. Puli 7. Belting 8. Mesin Penggerak Hasil rancangan mesin perontok tandan buah Restant kelapa sawit dapat dilihat pada gambar 4.1 Tandan buah Restant kelapa sawit di upayakan dapat mengeluarkan hasil dari proses pengolahan perontokan berupa berondolan dari perontokan tandan buah Restant kelapa sawit yang di olah dapat menaikkan nilai ekonomis buah sawit dan mempermudah untuk proses pemisahan tandan dengan buah sehingga meningkatkan nilai jual buah sawit.



57



Mesin ini dalam beroperasi menggunakan motor penggerak berbahan bakar solar yaitu mesin



Diesel dump-feng



dengan daya maksimal pada mesin



penggerak memakai daya 8 Hp ( horse power ) dan di lakukan oleh seorang operator. Mesin memutar poros Beater atau poros komponen perontok dengan memakai batas limit kecepatan putaran rata-rata 500 Rpm dengan arah putaran Beater atau komponen perontok bergerak dari arah atas menuju ke bawah concave atau tempat keluarnya hasil perontokan tandan buah Restat pada mesin perontok tersebut. 4.2.



Hasil Kerja Pengujian Mesin Perontok Tandan Buah Restant.



4.2.1. Hasil Kerja Mesin Perontok Tandan Buah Restant Kelapa Sawit Untuk mengetahui hasil kerja dari mesin perontok tandan buah Restant kelapa sawit tentunya sangat berpengaruh dari hasil kapasitas dan waktu perontokan yang di hitung dalam satuan Kg/Jam. Pada hasil kerja mesin perontok tandan buah Restant kelapa sawit ini melalui dua tahapan pengujian. Pengujian tahap pertama yaitu dengan menguji kapasitas dengan bobot 30 Kg dan Pengujian tahap kedua yaitu dengan menguji luaran kapasitas dengan bobot 120 Kg/Jam dengan penyelesaian nya menggunakan rumus di bawah ini. Dimana :  Pengujian tahap 1 untuk kapasitas 30 Kg/jam dengan waktu 15 menit jika di konversikan dalam perhitungan jam maka : o 30 Kg/Jam = 15 menit 60 menit = 0,25 Jam Jadi tahap pertama pengujian dalam kapasitas 30 Kg memakai waktu 15 menit atau 0,25 jam  Pengujian tahap kedua untuk kapasitas 120 Kg/Jam dengan waktu 60 menit jika di konversikan dalam perhitungan jam maka : o 120 Kg/Jam = 60 menit 60 menit = 1 Jam



58



Jadi tahap kedua dalam kapasitas 120 Kg/Jam memakai waktu 60 menit atau 1Jam, Maka dari hasil pengujian di peroleh kapasitas mesin perontok buah restan yaitu 120Kg/Jam 4.2.2. Menentukan Daya Dalam Proses Perontokan . Pada proses untuk menentukan koreksi daya dalam proses kegiatan perontokan yang di lakukan pada mesin perontok tandan buah Restant kelapa sawit yang berkapasitas 120 Kg /Jam yang ber acuan pada tabel factor koreksi daya dalam perhitungan satuan Kilowatt yang bersumber dari teori Sularso dan K.Suga tahun 1997dalam penentuan nilai nominal pada koreksi daya dalam proses perontokan biji dan benih dari buah kelapa sawit dengan menggunakan teori rumus sebagai berikut : Untuk menghitung besarnya daya motor rumus : ω



=2



ω



=2



N/60



¿



3,14



¿



¿



2600/60



= 272,13 P



= T



P



= 21,68



¿



ω 272,13



¿



= 5899,85 Maka Daya yang di perlukan adalah sebesar 5899.85 Watt jika factor koreksi adalah 𝑓𝑐 , maka daya rencana maksimal yang dibutuhkan adalah : 𝑝𝑑 = P



¿



𝑓𝑐



= 5899,85



¿



1.2



= 7079,82 Watt atau 7,079 Kw



59



4.2.3. Torsi Dan Gaya Pada Poros Penggerak. Untuk mengetahui torsi dan gaya pada poros penggerak yang ada pada mesin yang telah di rancang dan di bangun untuk perontok tandan buah Restant kelapa sawit dengan kapasitas 120 Kg / Jam. Maka dari pada itu untuk menentukan suatu nilai torsi dan gaya pada poros penggerak yang ada pada mesin kerja sangat erat kaitannya dengan jarak pembebanan dengan pusat putaran yang ada pada mesin penggerak hal ini di pengaruhi oleh hasil kajian teoritis serta pengujian yang di lakukan di lapangan dengan pengoperasian mesin perontok tandan buah Restant kelapa sawit kapasitas 120 Kg/Jam yang telah melalui tahapan perancangan berdasarkan gambaran komponen yang ada pada mesin perontok tandan buah Restant kelapa sawit tersebut. Untuk menentukan torsi dan gaya yang di hasilkan pada poros penggerak pada mesin perontok tandan buah Restant kelapa sawit kapasitas 120 Kg/Jam akan di bahas secara rinci pada ulasan di bawah ini dengan mempergunakan rumus penentuan nilai nominal torsi yang dihasilkan oleh poros penggerak yaitu sebagai berikut : Dari data spesifikasi nilai daya maksimum (P) = 8 Hp = 5,9 Kw pada putaran (n) = 2600 Rpm, jadi torsi (T) pada saat daya maksimum : P



Tm = 2 πn/60 60 P



Tm = 2 π n 60 5900Watt



Tm = 23,14 2600 Rpm Tm = 21,68 N.m  Gaya Dorong Mesin Tm



Fm = r , dimana rsk adalah jari-jari pully kecil sk Fm =



21,68 N . m 0,05 m = 433,6 N



 Torsi Yang Dihasilkan Mesin Sesudah Melewati Poros Roda



60



Tsb = T m



z2 z1



Tsb = 9,8 N . m



0,2 0,1



= 19,6 N.m  Gaya Dorong Pully Besar Fsb =



T sb , dimana rsb adalah jari-jari pully besar r sb



Fsb =



19,6 N . m 0,1 m = 196 N



4.3. Perhitungan Sabuk Dan Pully 4.3.1. Perhitungan Pulley Perbandingan putaran motor penggerak dan putar digerakkan adalah sebagai berikut I=



Dp dp



I=



200 100



I= 2



4.3.2. Perhitungan Sabuk Kecepatan linier sabuk-V adalah :



V=



d p n1 601000 100500



V = 601000 V = 0,83 m/s



61



Panjang sabuk dapat adalah sebagai berikut :



L = 2C+ L=2



n 1 ( Dp−dp)2 ¿ ( Dp + dp ) + 2 4C



¿



L = 2400+



1200+



3,14 1 ( 200−100)2 ¿ ( 200 + 100 ) + 2 4C



3,14 1 90000 ( 300) + 2 4 x 1200



L = 2400+ 471 +18,75 =2889,75 mm = 2,89 m untuk jarak sumbu poros sebenarnya (C) adalah sebagai berikut : b = 2L – π( D p +d p ) b=2



¿



2889,75– 3,14(200+100)



b = 5779,5 – 942 b = 4837,5 mm sehingga jarak sumbu poros sebenarnya (C) didapat: C = b+ √ b 2−8 ¿ ¿ ¿ C = 4837,5+ √ 4837,52−8 ¿ ¿ ¿ C=



4837,5+ √ 22681406,25 8



C=



4837,5+ 4200,167 8



C = 1129,7 mm = 1,13 m



4.3.3. Perhitungan Poros Pada perencanaan poros ini bahan yang digunakan adalah baja ST 30. Poros dengan kekuatan tarik = 30 Kg/mm2, dan factor keamanan (sf = 6 dan sf1 = 3 sularso 1991).



62



Daya yang Diteruskan



= 5,9 Kw = 8 Hp



Putaran yang masuk ke poros



= 250 Rpm



Panjang poros



= 1866 mm



Faktor Koreksi (fc)



= 1,2



Untuk perancangan poros ini diambil daya maksimum sebagai daya rencana dengan faktor koreksi sebesar fc = 1,2 Harga ini diambil dengan pertimbangan bahwa daya yang direncanakan akan lebih besar dari daya maksimum sehingga poros yang akan direncanakan semakin aman terhadap kegagalan akibat momen puntir yang terlalu besar. Pd



= 1,2



¿



5,9 kW



= 7,08 kW = 7080 W Untuk daya perencana, Pd = 7080 W dan putaran, n = 250 rpm maka momen puntir nya adalah :



M p=



30 7080 30 P d π n = π 250



M p = 270,57 Nm  Untuk Sf1 diambil 5,6 dan Sf2 diambil sebesar 1.3 maka tegangan geser izin bahan Baja ST 60 maka tegangan geser izin adalah:



τ a=



60 = 8,241 N /mm 2 5,6 x1,3



Dalam hal ini faktor koreksi tumbukan pada range 1,5 – 2,2 diambil Kt = 1,5. Dan dalam mekanisme ini beban lentur yang terjadi faktor koreksi untuk beban lentur Cb = 1,2 , dan momen puntir yang terjadi



M p = 270,57 Nm, maka



diameter poros dapat ditentukan sebagai berikut :



dp =



[



5,1 x1.5 x1,2 x 270,571000 8,24



]



1/3



63



= 20,93mm ≈ 21 mm Maka diameter poros yang menjadi standar untuk pemilihan poros adalah 30 mm.



M p = 8,241 Nm, dan diameter poros,d = 30 mm, p



Untuk momen puntir,



maka perhitungan tegangan gesernya adalah sebagai berikut: τg =



16×8 ,241×1000 π ×303



= 1,555 N/mm2



Menurut hasil yang diperoleh dari perhitungan diatas, terlihat bahwa tegangan geser yang terjadi adalah lebih kecil daripada tegangan geser yang di izinkan τg