![Laporan Perancangan Masin Pencampur Adonan [PDF]](https://pdfs.asia/img/200x200/laporan-perancangan-masin-pencampur-adonan.jpg)
4 0 882 KB
LAPORAN TUGAS PERANCANGAN MESIN RANCANG BANGUN MESIN PENCAMPUR ADONAN BERKAPASITAS 50 KG/JAM
Disusun Oleh : Sahrul Sidiq
(161.03.1044)
Muhammad Warasathul Ambiya
(161.03.1046)
Asep Deni Yudiyanto
(161.03.1022)
PROGRAM STUDI S-1 JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI INSTITUT SAINS & TEKNOLOGI AKPRIND YOGYAKARTA 2021
HALAMAN PENGESAHAN
TUGAS PERANCANGAN MESIN RANCANG BANGUN MESIN PENGADUK ADONAN BERKAPASITAS 50 KG/JAM Disusun untuk memenuhi syarat menyelesaikan studi di Jurusan Teknik Mesin Jenjang Strata 1, Fakultas Teknologi Industri Institut Sains & Teknologi AKPRIND Yogyakarta
DisusunOleh :
Sahrul Sidiq
(161.03.1044)
Muhammad Warashatul Ambiya
(161.03.1046)
Asep Deni Yudiyanto
(161.03.1022)
Yogyakarta, tanggal 2020
Mengetahui, Ketua Jurusan Teknik Mesin
Dosen Pembimbing
Yuli Purwanto,ST.,M.Eng NIK. 13.0783.690 E
Dr.Hadi Saputra,ST.,M.Eng NIK. 11.0769.667 E
ii
LEMBAR PENGUJI TUGAS PERANCANGAN MESIN RANCANG BANGUN MESIN PENGADUK ADONAN BERKAPASITAS 50 KG/JAM Disusun untuk memenuhi syarat menyelesaikan studi di Jurusan Teknik Mesin Jenjang Strata 1, Fakultas Teknologi Industri Institut Sains & Teknologi AKPRIND Yogyakarta
DisusunOleh : Sahrul Sidiq
(161.03.1044)
Muhammad Warashatul Ambiya
(161.03.1025)
Asep Deni Yudiyanto
(161.03.1022)
Yogyakarta,
Penguji
November 2021
Tanda Tangan
1. Nur Hayati, S,si.,M.Eng
2. Satriawan Dini Haryanto,S.T.,M.Eng
iii
KATA PENGANTAR Assalamua’alaikumWr. Wb. Alhamdulillahhirobbilalamin, puji syukur selalu kami panjatkan kepada Allah SWT atas rahmat dan karunia-Nya, sehingga laporan Tugas Perancangan Mesin ini dapat terselesaikan dengan baik. Maksud dan tujuan dari penulisan Laporan Tugas Perancangan Mesin ini disusun adalah untuk memenuhi persyaratan akademik guna menyelesaikan jenjang strata satu (S-1) pada Fakultas Teknik, Jurusan Teknik Mesin IST AKPRIND Yogyakarta. Dalam Penyusunan laporan ini, Penulis berusaha menyelesaikan sebuah mesin dengan judul :“ TUGAS PERANCANGAN MESIN RANCANG BANGUN MESIN PENGADUK ADONAN BERKAPASITAS 50 KG/JAM ”. Penulis menyadari bahwa Laporan Tugas Perancangan Mesin ini masih jauh dari sempurna karena keterbatasan pengetahuan dan kemampuan yang dimiliki penulis, oleh karena itu penulis mengharapkan kritik dan saran demi kesempurnaan laporan ini. Menyadari penyusunan laporan ini tidak lepas dari bantuan berbagai pihak, maka pada kesempatan ini penulis menyampaikan ucapan terima kasih yang tulus kepada : 1. Tuhan Yang Maha Esa yang telah memberikan rahmat dan karuniaNya. 2. Kedua orang tua kami yang telah ikhlas memberikan dukungan dan membantu baik materil maupun moril. 3. Bapak Dr. Edhy Sutanta, S.T, M.Kom. selaku Rektor Institut Sains dan Teknologi AKPRIND Yogyakarta. 4. Bapak Dr. Ir. Toto Rusianto, M.T. selaku Dekan Fakultas Teknologi AKPRIND Yogyakarta. 5. Dr. Hadi Saputra, S.T.,M.Eng. selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin Institut Sains dan Teknologi AKPRIND Yogyakarta yang telah memberikan izin.
iv
6. Bapak Yuli Purwanto, S.T., M.Eng. selaku Sekertaris jurusan Teknik Meisn Institut Sains & Teknologi AKPRIND Yogyakarta, yang telah membantu penulis dalam mengurus proposal dan laporan tugas perancangan mesin. 7. Bapak Yuli Purwanto, S.T., M.Eng, selaku Dosen Pembimbing yang telah memberikan banyak dorongan dan bimbingan, memeriksa, serta memberikan petunjuk–petunjuk serta saran dalam penyusunan laporan ini dengan penuh kesabaran sehingga laporan ini dapat diselesaikan dengan baik. 8. Semua pihak yang telah membantu hingga terselesainya tugas merencana mesin ini yang tidak bisa kami sebutkan satu persatu. Akhir kata semoga laporan tugas perancangan mesin ini dapat memberikan manfaat bagi para pembaca dan semua pihak yang berkepentingan. Atas perhatiannya penulis mengucapkan banyak terima kasih. Wassalamu’alaikumWr.Wb Yogyakarta, November 2021
Tim Penulis
v
DAFTAR ISI
HALAMAN PENGESAHAN ................................................................................. ii LEMBAR PENGUJI .............................................................................................. iii KATA PENGANTAR ........................................................................................... iv DAFTAR ISI .......................................................................................................... vi DAFTAR GAMBAR ........................................................................................... viii DAFTAR TABEL .................................................................................................. ix BAB I PENDAHULUAN ....................................................................................... 1 1.1
Latar Belakang ......................................................................................... 1
1.2
Rumusan Masalah .................................................................................... 3
1.3
Batasan ..................................................................................................... 3
1.4
Tujuan Perancangan ................................................................................. 3
1.5
Manfaat ..................................................................................................... 3
1.5.1.
Bagi Mahasiswa ................................................................................ 4
1.5.2.
Bagi Dunia Pendidikan ..................................................................... 4
1.5.3.
Bagi Dunia Industri ........................................................................... 4
1.6
Metode Pengumpulan Data ...................................................................... 4
BAB II LANDASAN TEORI ................................................................................. 6 2.1
Tinjauan Pustaka ...................................................................................... 6
2.1.1.
Alat Pengaduk Adonan Bahan Dasar Roti ........................................ 6
2.1.2.
Alat Pengaduk Adonan Bubur Organik Kapasitas 7 Liter ................ 7
2.1.3.
Rancang Bangun Mesin Pengaduk Adonan Ampiang ...................... 8
2.1.4.
Rancang Bangun Alat Pengaduk Adonan Kue ................................. 8
2.1.5.
Rancang Bangun Mesin Pembuat Es Putar ....................................... 9
2.1.6.
Rancang Bangun Mesin Pengaduk Adonan Dodol ......................... 10
2.2
Komponen Utama ................................................................................... 11
2.2.1.
Motor Listrik ................................................................................... 11
2.2.2.
Transmisi ......................................................................................... 11
2.2.3.
Pengaduk ......................................................................................... 15
2.2.4.
Wadah Pengaduk ............................................................................. 15
2.3
Komponen Pendukung ........................................................................... 16
vi
2.3.1.
Bantalan/Bearing............................................................................. 16
2.3.2.
Baut ................................................................................................. 18
2.3.3.
Poros................................................................................................ 18
BAB III METODE PENELITIAN........................................................................ 20 3.1.
Diagram Alir Penelitian .......................................................................... 20
3.2.
Perencanaan Pembuatan Alat ................................................................. 21
3.3.
Gambar Mesin Pengaduk Adonan .......................................................... 22
3.4.
Perakitan ................................................................................................. 22
BAB IV PERHITUNGAN DAN PEMBAHASAN.............................................. 23 4.1
Pembahasan ............................................................................................ 23
4.2
Perhitungan ............................................................................................. 23
4.2.1
Putaran Poros .................................................................................. 23
4.2.2
Torsi dan Daya yang dibutuhkan .................................................... 24
4.2.3
Gaya akibat beban adonan .............................................................. 24
4.2.4
Perhitungan transmisi pully dan sabuk V-belt ................................. 24
4.2.5
Bantalan Glinding ........................................................................... 27
4.3
Langkah Pengoprasian Alat.................................................................... 30
4.4
Prinsip Kerja Alat ................................................................................... 30
4.5
Perawatan Mesin .................................................................................... 30
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN................................................................ 34 5.1
Kesimpulan ............................................................................................. 34
5.2
Saran-Saran ............................................................................................ 34
vii
DAFTAR GAMBAR Gambar 2. 1 Motor Listrik 1/4 HP ........................................................................ 11 Gambar 2. 2 Sabuk V atau V-Balt ........................................................................ 12 Gambar 2. 3 Kontruksi & Tipe Sabuk V............................................................... 14 Gambar 2. 4 Diagram pemilihan Sabuk V ............................................................ 14 Gambar 2. 5 Pulley................................................................................................ 15 Gambar 2. 6 Pengaduk .......................................................................................... 15 Gambar 2. 7 Wadah Adonan ................................................................................. 16 Gambar 2. 8 Bantalan/Bearing .............................................................................. 17 Gambar 2. 9 Baut Pengunci .................................................................................. 18 Gambar 3. 1 Diagram Alir .................................................................................... 20 Gambar 3. 2 Desain Mesin Pengaduk Adonan ..................................................... 22
viii
DAFTAR TABEL Tabel 2. 1 Perbandingan Alat/Mesin..................................................................... 10 Tabel 2. 2 Perbandingan Alat/Mesin..................................................................... 10 Tabel 2. 3 Perbandingan Alat/Mesin..................................................................... 11
ix
BAB I PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang Tidak dapat dipungkiri bahwa perkembangan teknologi sekarang ini telah berkembang dengan pesat. Hampir sebagian besar industri rumah tangga, kecil,menengah dan besar sudah mulai memanfaatkan
teknologi.
Teknologi
adalah
menggunakan atau
aplikasi
ilmu
untuk
mengembangkan mesin dan prosedur agar memperluas dan memperbaiki kondisi manusia atau paling tidak memperbaiki efisiensi manusia pada beberapa aspek. Perbedaan antara industri rumah tangga, kecil, menengah dan besar adalah sebagai berikut: industri rumah tangga adalah industri yang jumlah karyawan/tenaga kerja berjumlah antara 1-4 orang. Industri kecil adalah industri yang jumlah karyawan/tenaga kerja berjumlah antara 5-19 orang. Industri kecil memiliki modal yang relatif kecil, peralatannya sederhana dan pembagian kerja belum jelas. Hasil industri biasanya berupa kain batik, ukiran logam, geranah, industri roti, kompor minyak, makanan ringan, es dan lain sebagainya. Industri menengah adalah industri yang jumlah karyawan/tenaga kerja berjumlah antara 20-99 orang.
Industri
menengah memiliki modal cukup besar dan pembagian kerja sudah jelas. Biasanya merupakan industri percetakan, penggergajian kayu, pakaian jadi dan lain sebagainya. Industri besar adalah industri yang jumlah karyawan/tenaga kerja berjumlah antara 100 orang atau lebih. Industri besar memiliki modal yang besar dan teknologi yang digunakan modern. Contoh industri besar antara lain kimia, perakitan mobil, galangan kapal dan lainnya. Berdasarkan hasil pengamatan, diketahui bahwa di industri- industri tertentu seperti industri kimia sampai industri makanan, membutuhkan mesin pengaduk. Mesin pengaduk berguna dalam mencampur adonan atau bahan baku dalam suatu proses produksi. Beberapa dari mesin pengaduk yang ada sekarang ini tidak ringkas. Hal ini dibuktikan dari ukuran dan bentuk mesin yang besar. Industri-industri tersebut lebih menginginkan mesin pengaduk yang dapat meringankan pekerjaan manusia dan sesuai dengan ukuran tubuh
1
2
manusia. Berdasarkan hasil wawancara, diketahui bahwa hampir sebagian besar pekerja yang bekerja di industri rumah tangga dan industri kecil memilikimasalah. Masalah tersebut adalah tidak pernah digunakannya mesin pengaduk dalam
proses
pengadukannya. Proses
pengadukan masih
bergantung pada tenaga manusia. Akibatnya, pekerja sering mengalami kelelahan dan wasting time. Wasting time disini mengandung pengertian bahwa diperlukan dua orang atau lebih pekerja dalam mengaduk adonan. Masalah lain yang timbul diantaranya adalah adanya serpihan bubuk (powder) yang berterbangan selama proses pengadukan, adanya bahan/zat yang terciprat ke badan pekerja serta bau-bauan menyengat dari zat/bahan yang digunakan. Akibatnya, pekerja sering mengalami gangguan pernafasan. Untuk menjawab permasalahan diatas, maka dilakukan rancang bangun pengaduk adonan tipe vertikal yang memiliki keunggulan, seperti mudah dalam perawatan dan pengoperasian serta harga yang murah dan terjangkau oleh produsen skala menengah dan kecil. Mikser ini diharapkan dapat meningkatkan produksi produsen skala menengah dan kecil serta memberikan keuntungan yang sebanding atau melebihi dengan biaya operasional produksi yang dikeluarkan. Mixer adonan secara umum terdiri dari satu atau dua screw conveyor yang tersambungdengan pengaduk yang berotasi di dalam kontainer yang tetap atau bergerak dengan poros vertikal atau horizontal. Dalam skala industri proses pengadukan dilakukan oleh mesin mikser dimana komponenutamanya adalah motor elektrik, penyalur tenaga (power transmision), elemen pengaduk, rotary, lengan pengaduk, penyalur gerak ke adonan. Menurut beberapa variabel yang perlu diperhatikan dalam melakukan perancangan mesin pencampur adonan antara lain : menentukan tipe geometri yang paling cocok untuk bahan yang akan dicampur, daya, kecepatan, efisiensi alat, kualitas campuran, cara dan lama pencampuran. Lama pengadukan juga salah satu faktor yang signifikan dalam kualitas adonan karena mempengaruhi reaksi kimia.
3
1.2
Rumusan Masalah Berdasarkan uraian latar belakang diatas, penulis merumuskan permasalahan yang dibahas dalam penelitian ini adalah (Rancang bangun mesin pencampur adonan) 1. Bagaimana merencanakan mesin pencampur adonan dengan perputaran pengaduk dua sisi dalam panci adonan? 2. Bagaimana mewujudkan mesin pencampur adonan yang menghasilkan adonan tersebut rata dan cepat? 3. Bagaimana mengetahui batasan kapasitas adonan yang diproses dalam mesin.?
1.3
Batasan Agar penelitian ini dapat mencapai tujuan yang di inginkan, maka batasan masalah yang diberikan adalah sebagai berikut : 1. Membatasi dalam peningkatan kapasitas produksi. 2. Efisiensi waktu dalam produksi.
1.4
Tujuan Perancangan Adapun tujuan yang ingin diperoleh penulis dalam melakukan penelitian ini adalah sebagai berikut : 1. Merancang mesin dengan poros pencampuran adonan menggunakan sebuah mesin dengan pisau pengaduk tidak berpindah (hanya berputar) dan ditempatkan pada sebuah panci stainless. 2. Mampu menghitung gaya maupun daya yang dibutuhkan proses pencampuran adonan. 3. Mampu
memperkirakan
waktu
yang dibutuhkan
dalam
proses
pencampuran adonan kerupuk dengan kapasitas 50 kg. 1.5
Manfaat Manfaat yang didapatkan dari proses perancangan mesin pencampur adonan kapasitas 50 Kg/jam ini adalah: 1. Mempermudah dalam membuat adonan makanan yang memerlukan pencampuran bahan-bahan dalam skala besar. 2. Meringankan pekerjaan, meningkatkan produksi, dan kualitas produk bagi pedagang kelas menengah.
4
1.5.1. Bagi Mahasiswa 1. Sebagai suatu penerapan teori dan kerja praktik yang diperoleh saat di bangku perkuliahan. 2. Meningkatkan kreatifitas, inovasi, dan keahlian mahasiswa. 3. Menambah pengetahuan tentang cara merancang dan menciptakan karya teknologi yang bermanfaat. 4. Melatih kedisiplinan serta kerja sama antara mahasiswa baik secara individu maupun kelompok. 1.5.2. Bagi Dunia Pendidikan 1. Menambah perbedaan dari inovasi alat-alat produksi yang sudah ada. 2. Sebagai bentuk pengabdian kepada masyarakat sesuai dengan tridarma perguruan tinggi, sehingga mampu memberikan kontribusi yang berguna bagi masyarakat dan bisa menjadikan sebagai sarana untuk lebih memajukan dunia pendidikan. 1.5.3. Bagi Dunia Industri 1. Merupakan inovasi awal untuk dapat dikembangkan pada sistem peralatan dan teknologi, sehingga membantu mengembangkan industri kecil. 2. Dapat meningkatkan hasil ekonomi dan kesejahteraan masyarakat. 3. Bagi masyarakat dengan alat pencampur adonan dapat membantu proses
pembuatan
adonan
makanan
yang
memerlukan
pencampuran adonan di rumah industri khususnya didaerah pedesaan. 1.6
Metode Pengumpulan Data Dalam metode pengumpulan data penelitian ini dilakukan dengan menggunakan beberapa cara yaitu. 1. Metode Wawancara Dengan cara melakukan tanya jawab dengan pembuat adonan roti dan krupuk, dan meminta saran, serta pendapat dari karyawan. Kemudian melakukan interaksi dngan karyawan dan bertanya tentang keluhankeluhan yang mereka alami saat membuat adonan, dengan mencampur
5
dan mengaduk secara manual. 2. Metode Observasi Meneliti dan mengamati mesin pengaduk, serta membandingkan waktu membuat adonan dan banyaknya adonan yang dapat dihasilkan, mengumpulkan beberapa data dalam harga dari jenis materil yang akan digunakan dalam konstruksi untuk membuat apa yang telah direncanakan dalam gambar yang telah dibuat. 3. Metode Kepustakaan Untuk mendukung keakuratan dan kebenaran isi dalam laporan ini, penulis mengambil beberapa data dari buku referensi atau website referensi yang berkaitan dengan permasalahan yang dihadapi penulis.
BAB II LANDASAN TEORI
2.1
Tinjauan Pustaka Proses pengolahan suatu adonan yang selama ini berkembang di kalangan masyarakat/industri masih bersifat tradisional (secara manual), mulai dari kegiatan hulu sampai kegiatan hilirnya yakni dari proses pencampuran bahan baku (tepung), memasak, pencetakan, perajangan sampai proses pengeringan menjadi bahan jadi dan pengemasannya. Hal ini tentu saja membutuhkan tenaga kerja yang banyak, waktu yang lama, tempat yang luas dan biaya yang relatif besar, sehingga mengakibatkan rendahnya produktivitas produksi. Kondisi tersebut, berdampak juga terhadap kebersihan dan kualitas dari produk yang dihasilkan. Faktor kebersihan dalam produksi makanan merupakan hal yang sangat diperhatikan. Perancangan pembuatan mesin pengaduk adonan kerupuk rambak di awali dengan melakukan perbandingan mesin sejenis yang umum di gunakan, adapun mesin sejenis yang digunakan sebagai pembanding adalah : 1. Alat pengaduk adonan bahan dasar roti. 2. Alat pengaduk adonan bubur organic. 3. Rancang Bangun Mesin Pengaduk Adonan Ampiang. 4. Rancang Bangun Alat Pengaduk Adonan Kue. 5. Rancang Bangun Mesin Pembuat Es Putar. 6. Rancang Bangun Mesin Pengaduk Adonan Dodol. Keunggulan dari segi teknik & ekonomis dari mesin tersebut dijadikan acuan untuk membuat mesin pencampur adonan dengan kapasitas 50 kg/jam. 2.1.1. Alat Pengaduk Adonan Bahan Dasar Roti Perancangan mesin pengaduk adonan roti dengan kapasitas 43 kg yang secara rinci menjabarkan elemen mesin yang digunakan meliputi menghitung daya motor penggerak, diameter puli, diameter poros serta menentukan bahan poros yang digunakan , jenis sabuk, sproket, rantai dan tuas pengaduk adonan roti.
6
7
Mesin pengaduk yang dirancang ini memiliki kapasitas 43 kg yang mampu memproduksi roti sebanyak 5000 pcs dalam 1 (satu) jam , adapun komponen yang digunakan terdiri dari 1 (satu) buah motor dengan daya 1.5 HP, 4 (empat) buah puli, 2 (dua) buah poros penerus putaran, 1 (satu) buah poros yang memutar sendok pengaduk, 2 (dua) buah sabuk, 2 sproket , 1 (satu) buah rantai penghubung sproket dan 6 (enam) buah bantalan yang menumpu poros. Bak menampungan adonan roti terbuat dari plat stainless yang sehingga terhindar dari karat yang mampu menjaga kebersihan dan sterilisasi adonan makanan, bahan poros menggunakan baja karbon S 55 C, serta rangka mesin menggunakan plat. harapannya dengan menggunakan mesin pengaduk hasil rancangan ini dapat menjadi salahsatu solusi dalam pemenuhan kapasitas produksi baik secara kwalitas maupun kwantitas produksi. ( Dikutip dari Fadwah Maghfurah
dan David Desria
Chandra, 2019) 2.1.2. Alat Pengaduk Adonan Bubur Organik Kapasitas 7 Liter Di era sekarang yang canggih dan membutuhkan kecepatan di dunia industri, manusia dituntut membuat dan mendesain berbagai alat untuk mendapatkan hasil yang maksimal dibandingkan dengan karya manual kekuatan manusia. Sebagai contoh yang bisa dilakukan secara instan dan tanpa perlu tenaga manusia di dunia industri adalah desain mixer bubur, sehingga saat memasak dan mengaduk bubur bisa lebih cepat dan lebih efisien. Salah satunya selama proses pengadukan dapat mengurangi jumlah biaya produksi bagi karyawan. Penelitian ini bertujuan untuk merencanakan dan membuat sistem transmisi dan rotasi pada mixer lumpur berkapasitas 7 liter untuk umkm. Adapun latar belakang penelitian ini karena Indonesia adalah salah satu negara yang memiliki banyak sektor UKM yang memiliki peluang sangat besar untuk
dikembangkan
di
masa
depan. Penelitian ini
menggunakan perhitungan 1hp 1400 rpm dengan rasio gearbox 1:20 dan dengan ukuran puli penggerak 2 in atau 50,8 mm dan puli penggerak 4 in atau 101,6 mm, kecepatan akhir adalah 35 rpm. Ikat
8
pinggang yang digunakan adalah ikat pinggang tipe A dengan panjang 914 mm. Poros yang digunakan berdiameter 25 mm dengan bahan SS 304. (Ahmad Yunus N & Gunawan Hidayat. 2018) 2.1.3. Rancang Bangun Mesin Pengaduk Adonan Ampiang Ampiang atau kerupuk ampiang adalah makanan asli khas Bangka yang terbuat dari tepung tapioca ikan,air,garam dan perasa. Dalam pembuatan ampiang kendala yang dihadapi adalah dalam proses pengadukan bumbu,ikan dan tepung.pencampuran atau pengadukan adonan ampiang benar-benar merata sehingga prosesnya memerlukan waktu yang lama. Untuk mengatasi permasalahan ditas peneliti membuat alat pengaduk adonan ampiang tipe horizontal dengan kapasitas 10 kg. Tujuan dari peneliti adalah mendapatkan hasil persentase keseragaman pencampuran adonan 100% dan waktu produksi meningkat 100%. Tahapan-tahapan penelitian adalah dengan cara pengumpulan data melalui survey,kuisioner,wawancara dan studi pustaka. Langkah selanjutnya adalah pengolahan data,pembuatan konsep dan pemilihan alternative,pembuatan alat dan assembling,uji coba dan analisa. Dalam pembuatan konsep dan pemilihan altrnatif diputuskan mesin dibuat dengan ukuran 99 x 66 x 90, menggunakan motor penggerak 1 PK dan desain pengaduk horizontal. Hasil penelitian menunjukkan mesin mampu mengaduk adonan ampiang 10 kg dalam 3 menit dan persentase keseragaman pencampuran adonan 100 %.rangka di buat dari ST 37, profil L, plat 10 mm dan 12 mm. (Eko Sulisti0 & Eko Yudo. 2019) 2.1.4. Rancang Bangun Alat Pengaduk Adonan Kue Kue
adalah
salah
satu
makanan
favorit
masyarakat.Pembuatannya membutuhkan mesin pengaduk adonan yang harganya sangat mahal serta sulit dalam perawatannya.Jadi tidaklah mengherankan jika banyak pengusaha kue yang kesulitan untuk menambah produksinya akibat harga mesin pengaduk tersebut. Salah satu alternatif cara untuk mengatasi masalah tersebut yaitu dengan cara membuat mesin pengaduk adonan dengan desain yang
9
lebih sederhana sehingga harganya lebih murah akan tetapi hasil adonannya tidak kalah dengan mesin pengaduk adonan yang sudah ada di pasaran. Mesin pengaduk yang dirancang ini memiliki kapasitas 6-10 kg adonan dalam sekali adukan.Perancangan mesin pengaduk adonan kue dengan kapasitas 6-10 kg yang secara rinci menjabarkan elemen mesin yang digunakan meliputi menghitung diameter poros serta menentukan bahan poros yang digunakan , jenis sabuk,dan mata pengaduk adonan kue. adapun komponen yang digunakan terdiri dari 1 (satu) buah motor dengan daya ½ HP, 2 (dua) buah puli , 1 (satu) buah poros, 1 (satu) buah sabuk,dan wadah penampungan adonan kue. Material poros yang digunakan adalah ST35C, serta rangka mesin menggunakan plat.harapannya dengan menggunakan mesin pengaduk hasil rancangan ini dapat menjadi salahsatu solusi dalam pemenuhan kapasitas produksi baik secara kwalitas maupun kwantitas produksi. (Juhan, Samsul Bahri.2019) 2.1.5. Rancang Bangun Mesin Pembuat Es Putar Rancang bangun Mesin ini digunakan untuk membuat Es Puter dari bahan baku adonan hingga menjadi Es Puter (es krim), Mesin Pembuat Es Puter mampu menghasilkan rata-rata 7,5 Kg/ Jam dengan pengaduk dan penggerak Motor Listrik 0,5 HP .yang putarannya ditransmisikan ke reducer dengan pulley dan sabuk sebagai penghubung transmisinya. Putaran yang sudah direduksi oleh reducer kemudian dihubungkan dengan flexible coupling dan selanjutnya diteruskan ke bevel gear. Putaran dari bevel gear diteruskan ke tabung Es Puter yang didalamnya terdapat pengaduk. Dari hasil pengujian dengan komposisi adonan sebanyak 10 liter dihasilkan es puter beku selama proses pengadukan selama 1,5 jam.dengan pengadukan dilakukan secara kontinyu, tabung es batu menggunakan plat stainless steel. Dengan ukuran 85 x 42 x 90. (Dikutip dari jurnal Suyadi,& Sunarto.2015.”Rancang Bangun Mesin Pembuat Es Putar Dengan Pengaduk dan Motor Listrik”)
10
2.1.6. Rancang Bangun Mesin Pengaduk Adonan Dodol Motor listrik yang digunakan dalam perancangan dan pembuatan alat pengaduk dodol ini menggunakan motor listrik yang berdaya
1
2
hp = 0,373 kW dengan putaran 626,66 rpm. Sistem
transmisi yang digunakan adalah pulley dan sabuk – V. Pulley yang digunakan ada 2 (dua) buah yang masing – masing berdiameter dp = 5 cm dan Dp = 7,5 cm, panjang keliling sabuk– V yang digunakan =70 cm dan speed reducer yang memiliki perbandingan 1:50 diteruskan ke poros pengaduk p = 53 cm dan d =2 cm dan kuali berukuran d =60 cm. (Denansyah Oktavianda.2020) Tabel 2. 1 Perbandingan Alat/Mesin Sudut Pandang
Segi teknik
Segi biaya
Perbandingan
Mesin Pembuat Adonan Roti
Mesin Pengaduk Adonan Bubur Organik
Fungsi / Output yang dihasilkan
Dodol Nangka
Bubur Organik
Motor penggerak
1,5 HP
1 HP
Bahan material tabung
Baja Carbon S 55 C
Stainless stell
Perbandingan gear Kapasitas Dimensi alat -
43 kg -
1 : 20 7 liter -
Tabel 2. 2 Perbandingan Alat/Mesin Sudut Pandang
Perbandingan
Mesin Pengaduk Adonan Ampiang
Fungsi / output yang Adonan Ampiang dihasilkan
Segi Teknik
Segi Biaya
Alat Pengaduk Adonan Kue Adonan Kue
Motor penggerak
1 PK
½ HP
Bahan material tabung
ST 37
ST 36 C
Perbandingan pully
-
-
Kapasitas Dimensi alat -
10 kg 99 x 66 x 90 -
10 kg -
11
Tabel 2. 3 Perbandingan Alat/Mesin Perbandingan
Mesin Pembuat ES putar
Mesin Pengaduk Adonan Dodol
Fungsi / output yang dihasilkan
Es Krim
Dodol
Motor penggerak
½ HP
½ HP
Bahan material tabung
Stainliss Steel
Baja carbon
Perbandingan pully
-
1:50
Kapasitas Dimensi alat -
10 liter 85 x 42 x 90 -
20 kg -
Sudut Pandang
Segi Teknik
Segi Biaya 2.2
Komponen Utama 2.2.1. Motor Listrik Motor listrik adalah alat untuk mengubah energi listrik menjadi energi mekanis. Motor listrik berfungsi sebagai tenaga utama penggerak pada mesin pengaduk ini, yang digunakan untuk menggerakkan putaran poros. Penggunaan dari daya motor listrik disesuaikan dengan kebutuhan mesin, yaitu daya yang diperlukan dalam proses perputaran poros pengaduk adonon.
Gambar 2. 1 Motor Listrik 1/4 HP 2.2.2. Transmisi 1. Sabuk V atau V-Belt Sabuk ini biasanya dipasang dengan cara membelitkannya di sekeliling alur pully berbentuk V dan meneruskan putaran dua poros. Sabuk jenis ini biasanya digunakan pada jarak pendek dan daya yang dihasilkan besar pada tegangan yang relatif rendah serta tidak ada sambungan pada sabuknya. Dalam perencanaan bahan
12
sabuk yang dipilih adalah dari karet dengan bentuk sabuk V yang mempunyai
penampang
trapesium
dan
direncanakan
menggunakan satu buah sabuk.
Gambar 2. 2 Sabuk V atau V-Balt Faktor-faktor yang mempengaruhi dalam transmisi sabuk adalah: 1. Tegangan Sabuk. 2. Kecepatan Pulley. 3. Sudut Kontak antara sabuk dengan Pulley yang terjadi. 4. Kondisi dimana sabuk digunakan. Dalam pemilihan sabuk berlaku rumusan-rumusan sebagai berikut: Perbandingan putaran yang di transmisikan 𝑛1 𝑛2
𝐷𝑝
= 𝑑 ……….………….. (Sularso dan Suga, 2002: 166) 𝑝
Penampang sabuk V adalah tipe A, diperoleh dari : 𝑃𝑑 = 𝐹𝑐 x P ……………..... (Sularso dan Suga, 2002: 166) Kecepatan linear sabuk V , v (m/s) 𝑣=
𝜋 .𝑑𝑃 .𝑛 60 𝑥 1000
……………. (Sularso dan Saga, 2002: 166)
Dimana: 𝐷𝑝 = Diameter lingkaran jarak bagi pulley besar (mm) 𝑑𝑝 = Diameter lingkaran jarak bagi pulley kecil (mm) v = Kecepatan keliling sabuk (m/s) n = Putaran pulley mesin (m/s)
13
Antara poros penggerak dengan poros yang digerakkan ada jarak maka panjang keliling sabuk L (mm) harus dihitung, dimana masing-masing adalah 𝑑𝑝 (mm) dan 𝐷𝑝 (mm) serta perbandingan putaran dinyatakan dengan
𝑛1 𝑛2
atau
𝑑𝑝 𝐷𝑝
. jarak sumbu poros dan
keliling sabuk berturut-turut adalah C dan L maka Panjang sabuk (L) 𝜋
1
L = 2C + 2 ( 𝑑𝑝 + 𝐷𝑝 ) + 4𝐶 (𝐷𝑝 + 𝑑𝑝 )2 ...(Sularso, 2002:170) Dimana: 𝐷𝑝 = Diameter lingkaran bagi pulley besar (mm) 𝑑𝑝 = Diameter lingkaranbagi pulley kecil (mm) 𝐿 = Panjang sabuk (mm) 𝐶 = Jarak sumbu poros (mm) Dalam mendapatkan sabuk yang panjangnya sama dengan hasil perhitungan umumnya sukar, sehingga jarak antara kedua poros dihitung dengan rumus sebagai berikut: Jarak sumbu poros (C) 𝑏±
𝐶=
√𝑏 2 −8 (𝐷𝑝 −𝑑𝑝 ) 8
……………... (Sularso,2002: 170)
Dimana: b = 2L – 3,14 (𝐷𝑝 − 𝑑𝑝 ) …………. (Sularso,2002: 170) Dan untuk menentukan sudut antara kedua sumbu pulley (∅) ∅ = 180° −
57(𝐷𝑝 −𝑑𝑝 ) 𝐶
……………… (Sularso,2002: 170)
Dimana: 𝐷𝑝 = Diameter lingkaran jarak bagi pulley besar(mm) 𝑑𝑝 = Diameter lingkaran jarak bagi pulley kecil (mm) ∅ = Sudut kontak antara kedua pulley (Radian) C = Jarak kedua sumbu poros (mm) Sabuk-V terdiri dari beberapa tipe yang digunakan sesuai dengan kebutuhan. Tipe yang tesedia A,B,C,D dan E bisa di lihat pada Gambar 2.4. Berikut ini adalah tipe Sabuk-V berdasarkan bentuk dan kegunaaannya:
14
1. Tipe standar yang ditandai huruf A, B, C, D, & E 2. Tipe sempit yang ditandai symbol 3V,5V & 8V 3. Tipe beban ringan yang ditandai dengan 3L, 4L, & 5
Gambar 2. 3 Kontruksi & Tipe Sabuk V (Sumber: Sularso, 2002 : 164)
Gambar 2. 4 Diagram pemilihan Sabuk V (Sumber: Sularso, 2002: 164) 2. Transmisi Pully Sebuah mesin sering menggunakan sepasang puli untuk mereduksi kecepatan dari motor listrik, dengan berkurangnya kecepatan motor listrik maka tenaga dari mesinpun ikut bertambah. Puli dapat digunakan untuk mentransmisikan daya dari poros satu ke poros yang lain melalui sistem transmisi penggerak berupa flat belt, V-belt atau circular belt. Cara kerja puli sering
15
digunakan untuk mengubah arah gaya yang diberikan, mengirim gerak dan mengubah arah rotasi.
Gambar 2. 5 Pulley 2.2.3. Pengaduk Untuk mencampur semua bahan adonan dengan merata maka dibutuhkan suatu pengaduk. Prinsip kerja pengaduk yaitu berputar mengelilingi wadah pengaduk hingga suatu adonan dapat tercampur dengan merata. Pengaduk adonan yang digunakan pada mesin ini adalah terbuat dari besi stainless steel dengan diameter besi 19 mm.
Gambar 2. 6 Pengaduk
2.2.4. Wadah Pengaduk Wadah pengaduk adalah suatu komponen dari mesin pengaduk adonan yang berfungsi sebagai tempat pengaduk bahan adonan, Sehingga bahan adonan dapat tercampur dengan merata. Tabung pengaduk yang digunakan adalah terbuat dari steanless stell dengan ketebalan 2,5 mm dengan kapasitas 50 kg.
16
Gambar 2. 7 Wadah Adonan
2.3
Komponen Pendukung 2.3.1. Bantalan/Bearing Menurut (Sularso 2002:103), bantalan adalah sebuah elemen mesin yang menumpu poros berbeban, sehingga putaran atau gerakan bolak baliknya dapat berlangsung secara halus, aman dan memiliki umur yang panjang pengoperasian mesin tersebut. Penggolongan bantalan dikembangkan dan digunakan untuk
meningkatkan
kemampuan menahan pergerakan dari proses yang berputar dan juga menahan beban. Pemakaian bantalan harus memperhatikan fungsi pokok bantalan sebagai elemen yang menahan beban dan menerima sifat dinamis, sehingga pemilihan bantalan yang sesuai adalah mutlak dilakukan untuk mencegah terjadinya kegagalan dalam pengoprasian mesin tersebut. Penggolongan bantalan secara garis besar menurut (Sularso 2002:103) antara lain: Berdasarkan gerakan bantalan terhadap poros. 1. Bantalan linear Bantalan ini terjadi jika ada gerakan linear antara poros dengan bantalan karena poros langsung ditumpu ole’h permukaan bantalan yang dibatasi oleh lapisan pelumas
17
2. Bantalan gelinding Bantalan ini memiliki gesekan yang terjadi diantara elemen gelinding dengan dinding yang berputar pada bantalan 3. Berdasrkan arah beban terhadap poros -
Bantalan radial: bantalan ini memilki arah pembebanan yang tegak lurus dengan sumbu poros.
-
Bantalan aksial: bantalan ini memilki arah pembebanan yang sejajar dengan sumbu poros.
-
Bantalan gelinding khusus: bantalan ini memeliki arah pembebanan kombinasi atau gabungan dari bantalan yang sejajar dan tegak lurus dengan sumbu poros. Bantalan yang digunakan dalam perencanaan mesin pengaduk
adonan ini adalah bantalan bola radial baris tunggal, karena pembebanan yang terjadi hanya pembebanan pada arah radial.
Gambar 2. 8 Bantalan/Bearing
Factor umum 𝑐
Fh = Fn x 𝑃 …………………. (sularso, 2002: 170) 𝑟
Dimana: Fh
= Faktor umum
Fn
= Faktor kecepatan
c
= Kapasitas dinamis
𝑃𝑟
= Gaya radial
18
2.3.2. Baut Baut adalah alat sambung dengan batang bulat dan berulir, salah satu ujungnya dibentuk kepala baut ( umumnya bentuk kepala segi enam ) dan ujung lainnya dipasang mur/pengunci. Dalam pemakaian di lapangan, baut dapat digunakan untuk membuat konstruksi
sambungan
tetap,
sambungan
bergerak,
maupun
sambungan sementara yang dapat dibongkar/dilepas kembali.
Gambar 2. 9 Baut Pengunci
2.3.3. Poros Poros merupakan salah satu bagian dari mesin yang sangat penting karena hampir semua mesin meneruskan tenaga bersamasama dengan putaran, oleh karenanya poros memegang peranan utama dalam transmisi dalam sebuah mesin. Poros dibedakan menjadi tiga macam berdasarkan penerusan dayanya (Sularso, 1991: 1) yaitu: 1. Poros transmisi Poros macam ini mendapatkan beban puntir murni atau puntir dan lentur. Daya ditransmisikan kepada poros ini melalui kopling, roda gigi, pulley sabuk, atau sprocket rantai dll. 2. Spindel Poros transmisi yang relatif pendek, seperti poros utama mesin perkakas, dimana beban utamanya berupa puntiran yang disebut spindel. Syarat utama yang harus dipenuhi poros ini adalah deformasi harus kecil dan bentuk serta ukurannya harus teliti. 3. Gander Poros seperti yang dipasang diantara roda-roda kereta barang, dimana tidak mendapat beban puntir, bahkan kadang – kadang tidak boleh berputar, disebut gandar. Gandar hanya
19
memperoleh beban lentur kecuali jika digerakkan oleh penggerak dia akan mengalami beban puntir juga. Putaran Poros 𝑛1 𝑛2
𝑑
= 𝑑1 …………………………..(Sularso, 2002: 170) 2
Dimana: 𝑛1 = putaran motor listrik 𝑛2 = putaran poros pengaduk 𝑑1 = diameter pully I 𝑑2 = diameter pully II Torsi
𝑇=
5250 𝑥 𝑃 𝑛
……………………(Sularso,2002:170)
Dimana: T
= torsi
5250
= konstan
P
= daya motor (Hp)
n
= putaran poros (rpm)
Gaya akibat beban F=mxg Dimana: F
= gaya
m
= massa
g
= gravitasi
BAB III METODE PENELITIAN
3.1. Diagram Alir Penelitian Pembuatan mesin pengaduk adonan kerupuk ini dapat dejelaskan dalam diagram alir di bawah ini. Mulai
Studi Literatur
Identifikasi Masalah Menggambar Sketsa Mesin dan Desain Mesin Pengumpulan Bahan dan Alat Perakitan dan Uji Coba Mesin
Pengambilan Data
Pengolahan Dan Analisis Data Penyusunan Laporan
Kesimpulan Dan Saran
Selesai Gambar 3. 1 Diagram Alir
20
21
3.2. Perencanaan Pembuatan Alat Alat dan bahan yang digunakan dalam pembuatan mesin pengaduk: 1. Motor Listrik 2. Pully 3. V-belt 4. Rangka 5. Pengaduk 6. Wadah Adonan 7. Bearing 8. Baut Rincian komponen yang dibuat dan dibeli dari mesin pengaduk adonan, seperti tabel berikut: Tabel 3. 1 Rincian Bahan Mesin Pengaduk Adonan No Nama Komponen Dibeli
Dibuat
1
Motor Listrik
2
Pully
3
V-belt
4
Rangka
5
Poros Pengaduk
6
Wadah Adonan
7
Bearing
8
Baut
Pembuatan rangka utama menggunakan bahan siku L, kanal U dan plat stainles steel. Bahan tersebut dipotong sesuai dengan ukuran kemudian dilakukan penyambungan dengan proses pengelasan SMAW ( Las Listrik ), kemudian dilanjutkan dengan proses finising untuk merapikan bekas proses pengelasan dan selanjutnya dilakukan proses pengecetan pada rangka untuk melindungi dari korosi.
22
3.3. Gambar Mesin Pengaduk Adonan
9
10
Gambar 3. 2 Desain Mesin Pengaduk Adonan 1. Tutup Pulley
6. Rangka mesin pengaduk
2. V-Belt A-46
7. Bearing
3. Pulley Ø50.8 mm
8. Baut
4. Motor listrik ¼ HP
9. Pulley Ø203.2 mm
5. Poros pengaduk adonan
10. Wadah adonan
3.4. Perakitan Perakitan dilakukan untuk membuat suatu mesin pengaduk adonan kerupuk sesuai dengan perencanaan, dilakukan sebagai berikut: 1. Membuat rangka sesuai dengan gambar 2. Memasang poros dan bantalan 3. Memasang motor penggerak pada rangka 4. Memasang pully pada motor dan poros 5. Memasang V-belt pada pully 6. Memasang wadah 7. Memasang pengaduk
BAB IV PERHITUNGAN DAN PEMBAHASAN
4.1
Pembahasan Berdasarkan informasi di atas terdapat beberapa keunggulan yang dapat diambil sebagai acuan pembuatan mesin pengaduk adonan. Spesifikasi mesin yang dirancang adalah, sebagai berikut : -
Fungsi / output yang dihasilkan
: Pengaduk adonan kerupuk
-
Motor penggerak
: Motor listrik 1/4 Hp
-
Bahan material tabung
: Stainlees Steel
-
Perbandingan pully
:2:6
-
Dimensi alat
: 67 x 67 x 105
-
Profil rangka
: Besi Siku 5x5 mm dan Kanal U 12 Mm
4.2
Perhitungan 4.2.1
Putaran Poros Poros yang digunakan dalam mesin ini adalah poros pengaduk, dimana poros ini mendapat tenaga dari motor listrik yang direduksi putarannya dengan menggunakan pully dan V-belt Diketahui : 𝑑1 = 2 inch = 50,8 mm 𝑑2 = 6 inch = 152,4 mm 𝑛1 = 1400 rpm Ditanya : 𝑛2 ? Penyelesaian: 𝑛1 𝑛2
=
1400 𝑛2
𝑛2 =
𝑑1 𝑑2
=
50,8 152,4
1400 . 50,8 152,4
= 466,6 Rpm
23
24
4.2.2
Torsi dan Daya yang dibutuhkan Diketahui : putaran poros
(n) = 466,6 Rpm
Daya motor
(P) = 1/4 Hp = 0,25 Hp
Ditanya : 1. T ? 2. P ? Penyelesaian : T=
5250 𝑥 𝑃 𝑛 𝑇𝑥𝑛
P = 5250 = 4.2.3
=
5250 𝑥 0,25 466,6
2,812 𝑥 466,6 5250
= 2,812 Nm
= 0,24 Hp = 0,17 kW
Gaya akibat beban adonan Diketahui : Massa adonan (m)
= 50 kg
Grafitasi (g)
= 9,81 m/s²
Ditanya : F ? Penyelesaian : F=mxg F = 50 x 9,81 F = 490,5 N 4.2.4
Perhitungan transmisi pully dan sabuk V-belt Pulley yang digunakan pada mesin pengaduk adonan kerupuk ini mnggunakan 2 pulley dengan jarak antara mesin sumbu poros pulley adalah 450 mm. dan sabuk yang digunakan adalah abuk V. Diketahui : Diameter pully penggerak
(𝑑𝑝 ) = 2 inch = 50,8 mm
Putaran poros
(𝑛2 ) = 466,6 Rpm
Jarak sumbu pulley ke (c) = 450 mm Daya motor
(P) = 0,25 Hp
Faktor koreksi
(𝐹𝑐 ) = 1
Putaran motor listrik
(𝑛1 ) = 1400 Rpm
25
Perhitungan : 1. Daya yang ditransmisikan = ¼ Hp = 0,18 kWh 2. Perbandingan putaran yang di transmisikan 𝑛1 𝑛2
=
𝐷𝑝 =
=
𝐷𝑝 𝑑𝑝 𝑛1 𝑥 𝑑 𝑝 𝑛2 1400 𝑟𝑝𝑚 𝑥 50,8 𝑚𝑚 466,6 𝑟𝑝𝑚
= 152,4 mm Maka diambil diameter pulley (𝐷𝑝 ) 152,4 mm 3. Penampang sabuk V adalah tipe A, diperoleh dari : 𝑃𝑑 = 𝐹𝑐 . P = 1 . 0,18 kWh = 0,18 kWh Jadi daya yang ditransmsikan adalah 0,18 kWh dan putaran pulley kecil 1400 rpm. Maka data diatas dimasukkan kedalam diagram pemilihan sabuk dan didapatkan sabuk tipe A, menurut diagram dibawah ini :
Gambar 4. 1 Grafik pemilihan sabuk V-Belt (Sularso, 2002:164)
26
4. Kecepatan linear sabuk V (v) v= =
𝜋 . 𝑑𝑝 . 𝑛1 60 . 1000 3,14 . 50,8 𝑚𝑚 . 1400 𝑟𝑝𝑚 60 . 1000
= 3,721 m/s 5. Panjang sabuk (L) 𝜋
L = 2C + 2 ( 𝑑𝑝 + 𝐷𝑝 ) +
1 4. 𝐶
( 𝑑𝑝 + 𝐷𝑝 )²
3,14
= 2 .450 mm+
2
(50,8 mm+152,4 mm)+ 4 .
1 450 𝑚𝑚
(450 mm–
50,8 mm)² = 1307,56 mm Dari hasil perhitungan diatas, panjang sabuk (L) = 1307,56 mm, panjang normal sabuk V berdasarkan Tabel (Sularso & Kiyokatsu Suga, 2002) dibawah ini adalah no 52 inch = 1321 mm. Tabel 4. 1 Pemilihan Panjang Sabuk V Standar
(Sumber: Sularso, 2002: 164)
27
6. Jarak Sumbu Poros (C) b = 2L – 3,14 ( 𝐷𝑝 + 𝑑𝑝 ) = 2. 1321 – 3,14 (450 + 50,8) = 2642 – 1572,5 = 1069,5 mm Sehingga: 𝑏+ √𝑏 2 −8 (𝐷𝑝 −𝑑𝑝 )²
C= = =
8 1069,5 + √1069,52 −8 (450 𝑚𝑚−50,8 𝑚𝑚)² 8 1069,5 𝑚𝑚 +641,75 𝑚𝑚 8
= 213,9 mm 7. Sudut kontak pada sabuk (θ) θ = 180˚ -
57 ( 𝐷𝑝− 𝑑𝑝 )
= 180˚ -
𝐶 57 ( 450−50,8) 213,9
= 180˚ - 106,3 = 73,7˚ 8. Tegangan sabuk V Daya yang di transmisikan oleh (P) = 1/4 Hp = 0,25 Hp 𝐹. 𝑣
P = 76,06 F=
0,25 . 76,06 3,721
= 5,11 kg = 51,1 N 4.2.5
Bantalan Glinding Bantalan yang digunakan pada mesin adonan ini adalah bantalan glinding, yang berfungsi sebagai poros penopang yang berputar karena mengalami pembebanan dari beban bahan adonan. 1. Spesifikasi bantalan yang digunakan sebagai berikut: a. Diameter poros rol pemutar (𝐷𝑝 ) = 12,6 mm b. Putaran poros rol berputar (n)
= 362,5 rpm
c. No bantalan
= 6205
d. Kapasitas spesifikasi dinamis (C) = 1000 kg
28
e. Kapasitas spesifikai statis (𝐶0 )
= 750 kg
f. Faktor-faktor
:V=1 : X = 0.56 : Y = 1,45 : e = 0,30
Gaya tangensial : 𝐹𝑡 =
102 𝑥 𝐷𝑝 𝑉
=
102 𝑥 0,45 0,360
= 127,5 kg
Gaya aksial
: 𝐹𝛼 = 𝐹𝑡 x tan α = 127,5 x 0,363 = 46,28 Kg
Gaya radial
: 𝑃𝑟 = X x 1 x 𝐹𝑡 x Y x 𝐹𝛼 = 0,56 x 1 x 127,5 x 1,45 x 46,28 = 153,68 Kg 33,3
Faktor kecepatan : 𝐹𝑛 = (
Faktor umum
𝑛
33,3
) ¹′³ = (466,6) ¹′³ = 0,418
𝐶
1000
: 𝐹ℎ = 𝐹𝑛 x𝑃𝑟 = 0,418 x 153,68 = 2,719
Umur bantalan : 𝐿ℎ = 500 x 𝐹ℎ ³˙³ = 500 x 2,719 ³˙³ =135681,4 jam 4.2.6
Perhitungan Poros Pembebanan yang terjadi pada poros pengaduk ini dapat dihitung menggunakan persamaan sebagai berikut: 𝐴𝑦
981 N
𝑉𝑎
A 96.6 N
96.6 N
620
80
29
1. ε 𝐹𝑦 = 0 𝐴𝑦 – 981 = 0 𝐴𝑦 = 981 N 2. ε 𝐹𝑦 = 0 (+) 𝐴𝑥 (-) 96.6 = 0 𝐴𝑥 = 96.6 N Jepit 𝐴𝑦 𝐴𝑥
A
3. Arah Beban
981 N
981 N
96.6 N
96.6 N a. Diagram gaya normal (NFD) 96.6 N (-)
b. Diagram gaya geser (SFD) 981 N (-)
c. Diagram momen bending (BMD)
981 x 620 Nmm (-)
30
4.3
Langkah Pengoprasian Alat Beberapa langkah pengoperasian mesin pengaduk adonan kerupuk ini yaitu : 1. Memeriksa alat, apakah alat siap dioperasikan 2. Memeriksa semua komponen terpasang dengan baik 3. Memeriksa pengaduk adonan sudah terpasang dengan sempurna 4. Letakkan alat pada posisi yang datar dan strategis untuk memudahkan pada saat pengoperasian. 5. Letakkan wadah adonan dibawah pisau pengaduk. 6. Pasang pisau pengaduk dan kencangkan menggunakan baut pengunci. 7. Tuang air kedalam wadah adoanan dan tuangkan tepung agar adoanan tercampur secara merata. 8. Tekan tombol On yang menempel pada alat pengaduk. 9. Tunggu adonan tercampur secara merata. 10. Setelah adonan tercampur secara merata matikan mesin dengan cara menekan tombol OFF pada mesin. 11. Setelah itu lepas pisau pengaduk, dan adonan siap di pindahkan ke tempat pengukusan atau di masak agar matang.
4.4
Prinsip Kerja Alat Prinsip kerja alat pengaduk adonan kerupuk rambak adalah pada saat motor listrik di nyalakan, motor memutar dan menstranmiskan putaran ke poros pengaduk yang dihubungkan dengan menggunakan pulley dan disalurkan oleh V-Belt ke poros pengaduk adonan sehingga daya putar yang dihasilkan oleh motor listrik dan akan memutar poros pengaduk adonan yang berputar pada porosnya dan mengaduk adonan hingga tercampur merata seperti adonan yang sesuai dengan keinginan oleh pengusaha kerupuk.
4.5
Perawatan Mesin Perawatan mesin pengaduk adonan kerupuk rambak adalah suatu usaha untuk melakukan pemeliharaan dan penggantian komponen-kmponen mesin agar selalu bekerja pada kondisi yang baik dan siap pakai. Usaha perawatan ini secara terencana dan teratur harus dilakukan pada suatu
31
kegiatan produksi dan lainnya sehingga kerugian dapat dihentikan seminimal mungkin. Perawatan yang baik dilakukan dilakukan secara rutin dapat menghasilkan kinerja mesin yang sangat optimal. Hal ini di perlukan agar mesin selalu dalam kondisi siap pakai. Pada mesin pengaduk adonan kerupuk rambak ini perawatan berkala antara lain: 1. Perawatan Harian Dalam pengoperasian mesin atau alat hendaknya sesuai dengan prosudur tepat agar dapat bekerja secara optimal. Pada pengguanaan mesin ini sebelum dan sesudah pengoperasian mesin harus di periksa, hal ini merupakan langkah awal tindakan perawatan pencegahan. Sebelum digunakan cek dulu kondisi mesin seperti baut dalam kondisi rapat, sabuk terpasang kencang, poros dapat berputar dengan lancar dan memastikan dahulu semua kondisi sudah siap, baru dapat digunakan dalam mengaduk
adonan kerupuk . Setelah poros atau pisau pengaduk adonan kerupuk selesai, matikan mesin dan bersihkan mesin serta lakukan pelumasan pada bagian yang putar. Kerak terjadinya salah satu terjadinya kekeroposan pada mesin. Untuk menghindari korosi tersebut juga dapat dilakukan pembersihan dengan pelumasan secara berkala. 2. Perawatan Mingguan Pemerikasaan ini dilakukan pada saat ketika akan menggunakan, dan setelahnya, pemeriksaan ini dapat dilakukan sebagai tindak pencegahan pada tiap awal, agar kerusakan yang terjadi secara ini dapat dihindari. Hal tersebut juga dapat menghindari kecerobohan dan tidak d siplin dalam pengoperasian mesin. Gesekan yang terjadi pada setiap komponen yang berputar pada gerakan mesin, akibatnya akan memberikan kerugian langsung dalam energi. Kerja gesekan ini juga di rubah menjadi kalor yang menyebabkan temperatur atau suhu pada bantalan akan meningkat. Akibatnya komponen mesin mengalami panas sehingga mengakibatkan kerusakan. Untuk mencegah hal semacam ini, komponen harus diberikan pelumasan. Pelumasan mesin dilakukan dengan tujuan agar mesin dapat bertahan
32
lama, disebebkan oleh berkurangnya gaya gesek yang timbulnya korosi dan karat pada mesin. Komponen yang sangat rawan dari korosi adalah poros baut dan mur pada bantalan. 3. Perawatan Bulanan Pada
prinsipnya
pemeriksaan
ini
dilakukan
dengan
memperhatiakan bagian-bagian komponen yang selalu bergerak atau berputar jika mesin bisa dijalankan. Komponen tersebut antara lain: motor listrik pulley, sabuk-v, poros dan bantalan, walaupun demikian kita juga tidak boleh mengabaikan untuk komponen-komponen yang lainnya. Pada mesin pengaduk adonan kerupuk ini memerlukan perawatan yang intensif agar mencapai performa mesin yang di inginkan. Adapun langkah perawatannya adalah sebagai berikut: Motor Listrik Motor listrik di bersihkan dan di perikasa dari kotoran dan debu agar tidak cepat panas karena dinginnya terhalang. Mur dan Baut Mur dan baut di beri cairan anti karat untuk mencegah korosi dan karat sehingga awet pemakainnya dan aman digunakan. Laker atau Bantalan Pengecekan bantalan harus di cek secara berkala dan jika kondisi bantalan sudah tidak stabil baik dilakukan dengan melepas bantalan lama dan di ganti dengan batalan yang baru sesuai standar yang ada. Poros Poros berfungsi sebagai untuk meneruskan putaran sehingga perlu mendapat perawatan karena sangat mudah terkena korosi, sehingga di perlukan pelumasan baik sebelum atau setelah pengoperasian agar tidak terjadi korosi. Dalam jangka waktu tertentu komponen – komponen mesin pengaduk adonan kerupuk rambak mengalami penurunan kemampuan sehingga perlu diganti. Pada mesin pengaduk adonan kerupuk rambak ini, secara umum disesuaikan secara pemakaian, karena secara prinsip
33
kerja mesin ini adalah putaran yang menggunakan bantalan sehingga perlu diganti pada batas usia bantalan dan komponen yang telah aus.
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan Beberapa kesimpulan yang dapat dituis adalah sebagai berikut : 1. Dengan rancangan mesin pengaduk ini mampu meningkatkan kapasitas produksi dalam sekali produksi dan meningkatkan kualitas adonan menjadi lebih baik. 2. Dari hasil perancangan di dapatkan data-data sebagai berikut: a. Daya motor ¼ Hp = 0,18 kWh b. Torsi = 0,812 N.m c. Gaya akibat beban adonan = 490,5 N = 50 kg gaya 3. Mempercepat waktu yang digunakan untuk proses mengaduk adonan kerupuk yang awalnya ±30 menjadi ± 15 menit untuk kapasitas 50 kg. 5.2 Saran-Saran Adapun saran yang dapat kami sampaikan setelah meyelesaikan perancangan mesin pengaduk adonan kerupuk rambak yaitu: 1. Mengganti atau merubah poros pengaduk agar pada saat pengoprasian pengaduk tidak goyang. 2. Sewaktu mengadakan pembersihan, pembongkaran serta pemasangan komponen mesin ini, pastikan motor listrik tidak tersambung atau terbebas dari arus listrik, setelah selesai menggunakan mesin sebaiknya di bersihkan dahulu wadah dan pengaduk dari sisa-sisa adonan kerupuk.
34
