RANCANG BANGUN MESIN PEMBUAT TALI TAMPAR DARI LIMBAH PLASTIK SLITING

Mohammad Mirza Aminudin1) ,Bagus Hari Saputra 2), Arino Anzip3) Program Studi D3 Teknik Mesin FTI-ITS Surabaya

Kampus ITS Keputih Sukolilo Surabaya 60111 Email: mirza.aminudin@gmail.com 1)

Abstrak

Plastik sliting merupakan limbah yang sering kita jumpai dilingkungan dan banyak masyarakat yang belum memanfaatkan limbah tersebut, plastik sliting dapat digunakan sebagai bahan baku dalam pembuatan tali tampar. Industri rumah tangga dipuri mojokerto mempunyai limbah plastik yang tak termanfaatkan. Salah satu alternatif untuk mengatasi limbah tersebut adalah membuat mesin pembuat tali tampar.Perencanaan mesin pembuat tali tampar harus mampu menghasilkan tali tampar sepanjang lebih dari 20 m. Perhitungan dimulai pencarian gaya yang terjadi pada mesin dan kemudian mencari gaya yang terjadi pada poros, bearing, belt, pulley, sprocket, daya motor, dan transmisi gigi.Dari hasil perhitungan yang dihasilkan dalam pembuatan 1 tali tampar dengan diameter 6,2 mm dan panjang 26 m membutukan daya sebesar 0,048 kW dan hasil pengujian adalah 77,31 m/min Kata kunci: limbah plastik, mesin pembuat tali tampar, transmisi PENDAHULUAN

Plastik sliting adalah plastik sisa dari hasil pemotongan kemasan pada makanan seperti bungkus kopi,bungkus snack,dll. Plastik sliting biasanya hanya di owoli saja oleh masyarakat dan dijual kembali ke pabrik untuk didaur ulang harga jualnya pun relatif murah.

Kondisi masyarakat yang demikian itu penulis ingin mengangkat tema untuk tugas akhir ini dengan mengambil Judul Rancang Bangun Mesin Pembuat Tali Tampar Dari Bahan Limbah Plastik Sliting. Dalam tugas akhir ini penulis mengambil referensi dari Tugas Akhir sebelumnya yaitu Mesin Pemuntir Tali tampar. Mesin pemuntir tali tampar menggunakan roda gigi lurus sebagai sistem mekaniknya,karena jarak antar jarum sangat dekat efisiensi mesin kurang baik. Dengan mengganti sistem mekanik dengan menggunakan sprocket dan rantai menyebabkan jarak jarum pengait agak berjauhan menyebabkan mesin bekerja dengan baik saat memuntir tali tampar .Dalam tugas akhir ini batasan masalah yang dilakukan tidak dihitungnya kekuatan kerangka yang digunakan untuk memasang atau merakit motor listrik. Dalam hal ini kekuatan sambungan las, proses perautan, dan proses manufaktur lainnya yang digunakan untuk membuat kerangka mesin tidak dibahas secara detail untuk rancangan, sehingga hal – hal tersebut dianggap aman. TINJAUAN PUSTAKA 1 Daya

Dalam perencanaan daya motor, yang direncanakan adalah besarnya daya motor yang digunakan sebagai sumber tenaga untuk menggerakan, dengan menggunakan rumus :

T = 9,74 . 105 P

n

(2.1)

Keterangan : T = Torsi ( kg.mm ) P = Daya ( kW ) n = putaran poros ( rpm )

(Sularso,2000:7)

2.2 Perencanaan Belt dan Pule

Adapun perencanaan transmisi daya yang digunakan pada mesin pembuat tali tampar ini adalah belt yang terpasang pada dua buah pule, yaitu pule penggerak dan pule yang digerakkan. Sedangkan belt yang digunakan adalah jenis V-Belt dengan penampang melintang bentuk trapesium karena transmisi ini tergolong sederhana serta lebih murah dibandingkan dengan penggunaan transmisi yang lain : 2.2.1 Daya dan Momen Perencanaan

Supaya hasil perencanaan aman, maka besarnya daya dan momen untuk perencanaan dinaikkan sedikit dari daya yang ditransmisikan (P) , yang disebut dengan daya perencanaan atau daya desain (Pd) yang dapat dinyatakan dengan persamaan : Pd = fc.P Keterangan : fc = Faktor koreksi Pd= Daya Perencanaan P = Daya yang ditransmisikan 2.2.2 Pemilihan atau Perhitungan Diameter

Untuk memilih atau menghitung besarnya diameter pule, dapat mengunakan rumus perbandingan putaran (i). Bila rangkakan diabaikan, maka rumus yang dipakai dibawah ini : i = 𝑛𝑛1

𝑛𝑛2 = 𝐷𝐷2

𝐷𝐷1

Keterangan : D = Diameter pule n = Putaran Poros

2.2.3 Kecepatan Keliling Pule

Kecepatan keliling pule dapat dihitung dengan menggunakan rumus :

v = 1000.60

.. nDπ

Keterangan : v = kecepatan keliling pule (m/s)

D = diameter pule (mm) n = putaran motor (rpm) 2.2.4 Tarikan pada Belt

Ketika belt sedang bekerja, belt mengalami tarikan , yang paling besar terjadi pada posisi belt yang sedang melingkar pada pule penggerak, dengan menggunakan rumus : 𝐹𝐹1

𝐹𝐹2= 𝑒𝑒𝑓𝑓 .𝑎𝑎 = 𝑚𝑚

Fe = F1 – F2 Keterangan : Fe = gaya efektif F1 = gaya tarikan pada belt yang kencang (besar) F2 = gaya tarikan pada belt yang kendor(kecil) α = sudut kontak f = koefisien gesekan m= hanya sebagai lambang untuk mempermudah

Untuk mengetahui jumlah berapa derajat sudut kontak dan panjang belt yang akan digunakan, dapat dihitung dengan menggunakan rumus :

α = 180 - C

DD 12 − 600 ....2.9

Keterangan : α = Sudut kontak ( o )

D2 = Diameter pule yang digerakan (mm) D1 = Diameter pule penggerak (mm) C = Jarak antar poros (mm)

(sumber Dobrovolsky. V. Machine Elements hal 253) 2.2.5 Mencari panjang Belt

Untuk menghitung panjang belt yang akan dipakai digunakan rumus :

L = 2 . C +2π

(D2+D1)+CDD

.4)( 2

12 −

Keterangan : L = Panjang belt (mm)

C = Jarak antar poros (mm) D2 = Diameter pule yang digerakan (mm) D1 = Diameter pule penggerak (mm) Bila panjang belt sudah diketahui, maka jarak kedua sumbu poros dapat dinyatakan dengan persamaan di bawah ini :

C = 𝑏𝑏+ �𝑏𝑏2+ 8 (𝐷𝐷2−𝐷𝐷1)2

8 (2.11)

Dimana : b = 2L – π ( D2-D1) (2.12)

(Sumber Dobrovolsky. V. Machine Elements hal 241) 2.2.6 Tegangan Maksimum pada Belt

Dalam kondisi operasinya, tarikan maximum pada belt akan terjadi pada bagian yang tegang dan itu terjadi pada titik awal belt memasuki pule penggerak sehingga tegangan maksimum yang terjadi, dengan menggunakan rumus :

σmax=σ0 + A

F2

+ g

v.10

. 2γ + Eb minDh

Keterangan : σmax= Tegangan yang timbul pada belt (kg/cm2)

σ0 = Tegangan awal pada belt (kg/cm2) γ = Berat jenis (kg/dm3) g = Percepatan gravitasi ( 9,8 m/det2 ) Eb = Modulus elastistas bahan belt (kg/cm2) H = Tebal belt (mm) Dmi = Diameter pule yang terkecil (mm)

(sumber Dobrovolsky. V. Machine Elements hal 253) 2.2.7 Menghitung Umur Belt

Umur belt disini merupakan salah satu hal yang penting dalam perencanaan transmisi yang menggunakan belt. Untuk mengetahui beberapa lama umur belt yang diakibatkan dari proses permesinan ini yaitu dengan menggunakan rumus :

H = 𝑁𝑁𝑏𝑏𝑎𝑎𝑏𝑏𝑒𝑒3600.𝑢𝑢 .𝑋𝑋

�σ𝑓𝑓𝑎𝑎𝑓𝑓σ𝑚𝑚𝑎𝑎𝑚𝑚

�𝑚𝑚

Keterangan : H= Umur belt (jam)

Nbase= Basis dari tegangan kelelahan yaitu 107 cycle u = Jumlah putaran belt persatuan panjang Z = Jumlah belt σfat = Fatique limit 90 kg/cm2 untuk V-Belt σmax = Tegangan yang timbul karena V-Belt (kg/cm2) m = Konstanta V-Belt = 8 (Sumber Dobrovolsky. V. Machine Elements hal 248)

2.3 Perencanaan Rantai

Rantai roll terdiri atas pena, bus, rol dan plat mata rantai. Rantai rol dipakai bila diperlukan transmisi positif ,tanpa pembatasan bunyi, dan murah harganya. Rantai transmisi daya biasanya dipergunakan di mana jarak poros lebih besar dari pada transmisi roda gigi tetapi lebih pendek dari pada dalam transmisi sabuk. Rantai mengait pada gigi sprocket dan meneruskan daya tanpa slip, jadi menjamin perbandingan yang tetap.

Untuk sprocket rantai dibuat dari baja karbon untuk ukuran kecil, dan besi cor atau baja cor untuk ukuran besar. Untuk perhitungan kekuatannya belum ada cara yang tetap seperti roda gigi. Adapun bentuknya telah distandartkan terdiri atas dua macam bentuk gigi, di mana bentuk-S adalah yang biasa dipakai. 2.3.1 Diameter dan Jumlah Gigi Sprocket

Besar diameter dan jumlah gigi sprocket sangat ditentukan oleh perubahan putaran yang diinginkan, Maka berdasarkan segitiga antara sprocket dan rantainya dapat dinyatakan : Sin𝛾𝛾

2 = 0,5 .𝑝𝑝

0,5 .𝐷𝐷 atau D = 𝑝𝑝

𝑆𝑆𝑆𝑆𝑛𝑛 𝛾𝛾2

Keterangan: γ = Sudut sambungan ( sudut sendi ) D = 𝑝𝑝

𝑆𝑆𝑆𝑆𝑛𝑛 180N t

atau γ = 360Nt

.

2.3.2 Menghitung Kecepatan Rantai

Kecepatan rantai biasanya diartikan sebagai jumlah panjang ( feet ) yang masuk kedalam sprocket tiap satuan waktu ( min ), sehingga dapat dinyatakan :

v= 𝜋𝜋 . 𝐷𝐷. 𝑛𝑛60 𝑚𝑚 1000

(2.25)

Keterangan: v = Kecepatan (mm/s ) D = Diameter sprocket ( mm ) n = Putaran ( rpm )

2.3.3 Gaya Pada Rantai

Beban yang bekerja pada satu rantai F (kg) dapat dihitung dengan rumus:

F=102.𝑃𝑃𝑑𝑑𝑣𝑣

Keterangan: F = Gaya yang bekerja pada satu rantai ( kgf ) Pd

= Daya rencana (kW)

v = Kecepatan ( 𝑚𝑚𝑚𝑚𝑏𝑏

) (sumber Mott, Robert L.2004. hal 198)

2.3.4 Panjang Rantai

Jarak sumbu poros yang ideal adalah antara C = (30 s/d 50) p, untuk beban yang berfluktasi jarak tersebut harus dikurangi sampai menjadi 20 p. Panjang rantai yang diperlukan dapat dihitung berdasarkan jumlah pitch (L/p), secara pendekatan dapat dicari dengan persamaan : L= p ( 2.𝐶𝐶

𝑝𝑝 + 𝑁𝑁𝑓𝑓1+𝑁𝑁𝑓𝑓2

2 + 𝑁𝑁𝑓𝑓2−𝑁𝑁𝑓𝑓1

4𝜋𝜋2 𝐶𝐶𝑝𝑝 )

Keterangan:

L = Panjang rantai 𝑁𝑁𝑓𝑓1 = Jumlah gigi sprocket kecil 𝑁𝑁𝑓𝑓2 = Jumlah gigi sprocket besar C = Jarak sumbu poros

(Sumber Suhariyanto. Diktat Elemen Mesin II hal 111) 2.5 Poros

Poros merupakan bagian terpenting dalam setiap mesin. Poros dalam perencanaan mesin berfungsi sebagai penerus daya (tenaga), poros penggerak klep (cam shaft), poros penghubung dan sebagainya 2.5.1 Momen Terbesar

Untuk melakukan perhitungan momen terbesar yang terjadi pada poros maka terlebih dahulu dibuat diagram bidang momen, dari diagram bidang tersebut akan diketahui letak momen terbesar pada bidang horizontal dan vertikal yang dapat dihitung dengan persamaan sebagai berikut :

22 )()( VH MMM +=

Keterangan : MH = Momen yang terjadi pada bidang horizontal

Mv = Momen yang terjadi pada bidang vertikal (sumber Mott, Robert L.2004. hal 419)

2.5.2 Diameter Poros

Dari data bahan poros telah ditentukan sehingga diperoleh strength yield point (Syp). Dengan data tersebut kemudian dilakukan perhitungan diameter poros dengan persamaan : 𝑏𝑏𝑏𝑏𝑠𝑠𝑝𝑝

2.𝑆𝑆𝐹𝐹= 16𝜋𝜋𝐷𝐷3 √𝑀𝑀2 + 𝑇𝑇2

Keterangan :

M = Momen bending pada poros. T = Torsi yang terjadi pada poros. D = Diameter poros. Ssyp = Strength yield point. SF = Faktor keamanan.

(sumber Sularso, Kiyoto Suga hal 12) Dengan memasukkan data–data yang ada

kedalam rumus diatas maka akan diperoleh diameter poros. METODOLOGI

3.1 Diagram Alir Tugas Akhir

Pada bab ini akan dibahas secara detail mengenai perencanaan dan pembuatan alat, secara keseluruhan proses pembuatan dan penyelesaian Tugas Akhir ini digambarkan dalam diagram alir atau flow chart di bawah ini.

ya

Tidak

4 ANALISA DAN PERHITUNGAN Pada bab ini akan membahas perhitungan

mesin pembuat tali tampar,dengan menganalisa daya dan gaya yang nantinya dibutuhkan dalam mesin agar dapat berjalan dan berfungsi dengan baik, yaitu menghitung transmisi daya motor pada saat bekerja memutar pule dan V-belt lalu dilanjutkan diporos pinion dan diteruskan dengan memutar pengait, dengan perhitungan perencanaan elemen mesin yang mendukung dalam perencanaan mesin tali tampar ini sehingga aman dalam pengoperasiannya. 4.1 Perencanaan Daya

Pada mesin pembuat tali tampar ini memiliki 4 pengait yang berfungsi untuk memuntir tali yang mempunyai diameter sama yaitu 30 mm, dengan perencanaan kecepatan 5m/detik maka daya yang digunakan dalam pembuatan tali tampar dapat dicari menggunakan persamaan sebagai berikut: Data-data yang telah diketahui antara lain:

• Gaya untuk memutar pengait (F) = 2,3 kgf • Diameter pengait = 30 mm • Diameter tali (dtampar) =

6,2 mm • Perencanaan kecepatan (v) = 5 m/s

4.1.1 Perhitungan Daya : Dalam perhitungan daya dapat dimasukkan variabel-variabel yang sudah diketahui kedalam persamaan sebagai berikut:

1) Pertama-tama mencari nilai dari putaran saat tali tampar dipuntir oleh pengait, dengan menggunakan persamaan sebagai berikut:

v = π . dtampar . n

v = 5 m/s = 5000 mm/s dtampar = 6,2 mm n = 256,83 rpm

2) Mencari Torsi total yang terjadi pada pengait saat mesin mulai bekerja, dengan menggunakan persamaan sebagai berikut:

T = F . r T = 2,3kgf x 15mm = 34,5 kgf.mm

Ttotal = T . 4 Ttotal = 138 kgf.mm

3) Setelah diperoleh torsi total maka kita akan menentukan daya yang digunakan dalam pembuatan tali tampar dengan menggunakan persamaan sebagai berikut:

N = 𝑇𝑇𝑓𝑓𝑡𝑡𝑓𝑓𝑎𝑎𝑡𝑡 . 𝑛𝑛9,74 .105

Ttotal = 138 kgf.mm n = 256,83 rpm N = 0,048 kW 4.2 Perhitungan Belt dan Pule Data-data yang telah diketahui antara lain: Daya pada motor Pmotor = 0,186 kw Diameter minimum d1 = 80 mm Putaran motor n1 = 1400 rpm Putaran 2 direncanakan n2 = 1200 rpm

1) Perhitungan Daya dan Torsi yang terjadi pada belt sebagai berikut:

Pd = fc.P = 1,3 x 0,186kW = 0,2418 kw

T1 = 168 kgf . mm

T2 = 196,26 kgf.mm 2) Setelah diketahui daya dan torsi yang terjadi

pada belt kita dapat menentukan jenis belt apa yang akan kita pakai dari (lampiran 3) didapat sebagai berikut : belt A ( b = 13mm ; h = 8mm ; A = 0,8mm2)

3) Setelah menentukan jenis belt maka langkah selanjutnya mencari diameter pule dapat dihitung dari persamaan sebagai berikut:

i= 𝑛𝑛1

𝑛𝑛2 = 𝐷𝐷2

𝐷𝐷1

D2 = D1.n1

𝑛𝑛2 = 80𝑚𝑚𝑚𝑚 𝑚𝑚 1400 𝑟𝑟𝑝𝑝𝑚𝑚

1200 𝑟𝑟𝑝𝑝𝑚𝑚 = 93mm

4) Kecepatan dapat dicari dari persamaan sebagai berikut:

v = 1000.60

.. nDπ

v = 3,14 x 80 mm x 1400 rpm1000 x 60

= 5,86 m/s

5) Perhitungan Jarak sumbu poros (C) dan panjang belt (L) dengan variabel yang direncanakan C = 250mm

Gambar 3.1. Bagan Metode Pelaksanaan

Merencanakan Desain Alat

Start

Perencanaan dan Perhitungan

Observasi

Hasil Perhitungan sudah sesuai

Studi Literatur

Konsep

Penyusunan Laporan

Pengujian Alat

Pembuatan Mesin

Selesai

L = (2 . C +2π

(D2+D1)+CDD

.4)( 2

12 − ) mm

L = (2 . 250 +214,3

( 80 + 93 )+250.4

)8093( 2− ) mm

L = (500 + 271,1 + 0,169) mm

L = 771, 78 mm.

Pengecekan jarak sumbu poros sebenarnya, pertama menentukan nilai b setelah itu dilanjutkan mencari dari nilai C sebenarnya dapat dilakukan dengan persamaan sebagai berikut: b = 2L – π ( D2-D1) = (2 x 771,78 – 3,14 (93-80)2) mm = 1012,9 mm.

C = 𝑏𝑏+ �𝑏𝑏2+ 8 (𝐷𝐷2−𝐷𝐷1)2

8

C = 1012,9 𝑚𝑚𝑚𝑚+ �(1012,92+ 8 (93−80)2))𝑚𝑚𝑚𝑚 2 8

C = 253,14 mm.

6) Gaya-gaya yang terjadi pada belt adalah:

Fe = F1 – F2 𝐹𝐹1F2

= e f.α Setelah itu dilanjutkan menghitung gaya pada belt menggunakan persamaan sebagai berikut: Data-data yang sudah ada: f = 0,25 {faktor gesekan} α = 0,98rad F1 = ef x α. F2 F1 = 1,34 x F2 Langkah pertama menentukan nilai dari gaya efektif (Fe) didapatkan dari persamaan sebagai berikut: Fe = T1

r1 = 168,22 𝑘𝑘𝑘𝑘𝑓𝑓 .𝑚𝑚𝑚𝑚

40 𝑚𝑚𝑚𝑚 = 4,2 kgf

T1 = 168,22 kgf.mm r1 = 40 mm Fe = 4,2 kgf Setelah mendapatkan nilai dari F2 selanjutnya menghitung gaya F2 dengan menggunakan persamaan sebagai berikut: Fe = 1,34F2 – F2 4,2 kgf = 0,34F2 F2 = 12,35 kgf Maka untuk nilai dari gaya F1 adalah: F1 = 1,34 x F2 F1 = 1,34 x 12,35 kgf = 16,54 kgf

7) Tegangan maksimum yang terjadi pada belt saat mesin bekerja adalah: Data-data yang sudah di ketahui: σ0 = 12 𝑘𝑘𝑘𝑘

𝑐𝑐𝑚𝑚 2 (tegangan awal dari V-belt) Fe = 4,2 kgf (gaya efektif yang bekerja)

σmax = σ0 + 𝐹𝐹𝑒𝑒2𝐴𝐴

+ g

v.10

. 2γ+ Eb

minDh

σmax = (12+ 4,2

2 x o,8 + 1,25(5,86)2

10 x 9,8 + 300 13

80) kgf/cm2

σmax = 63,8 kgf/cm2

8) Menghitung Umur belt: Data-data yang telah diketahui sebagai berikut Tegangan maksimum = 63,8 kgf/cm2 Nbase = 107 cycle Fatique limit (σfat) = 90 kg/cm2 U = 𝑣𝑣

𝐿𝐿 = 5,86𝑚𝑚/𝑏𝑏

0,771𝑚𝑚 = 7,6 / s

H = ( 107

3600 x 7,6 x 2 � 90

63,8�

8) jam

H = 2865,36 jam 4.3 Perhitungan rantai

Data-data yang dibutuhkan dalam perhitungan rantai antara lain: Jumlah gigi pada pinion Nt1 = 12 Jumlah gigi pada roda gigi Nt2 = 28 Putaran yang terjadi n = 1200 rpm Pitch p = 12,7 mm Perhitungan diameter pada rantai dapat dilakukan dari persamaan berikut:

D = p

sin �180°

N t�

D = 12,7𝑚𝑚𝑚𝑚

sin �180°

12� = 49,06 mm

Setelah menentukan diameter rantai,selanjutnya menghitung kecepatan rantai:

v = p.Nt .n1

60 x 1000

p = 12,7 mm Nt1 = 12 n1 = 1200 rpm v = 3,048 m/dtk

Mencari panjang rantai (L) dengan jarak sumbu poros (C) = 30 mm L = p ( 2.𝐶𝐶

𝑝𝑝 + 𝑁𝑁𝑓𝑓1+𝑁𝑁𝑓𝑓2

2 + 𝑁𝑁𝑓𝑓2−𝑁𝑁𝑓𝑓1

4𝜋𝜋2 𝐶𝐶𝑝𝑝 )

L = 12,7 ( 2 x 3012,7

+ 12+282

+ 28−124 x 3,142 30

12,7

)mm = 315, 976 mm

Perhitungan gaya yang bekerja pada rantai dengan menggunakan persamaan sebagai berikut;

F=102.𝑃𝑃𝑑𝑑𝑣𝑣

Pd = 0,2418 kgf v = 3,048 m/dtk F = 8,09 kgf.

4.4 Perencanaan Poros Dalam pembuatan mesin tali tampar kita

merencanakan berapa diameter poros yang akan digunakan dengan diketahui: n= 2800 rpm ; dRG = 25mm ; P= 0,048kW ; W = 0,784 kgf 4.4.1 Perhitungan momen torsi

T= 9,74 105 𝑃𝑃𝑛𝑛

P = 0,048 kW. n = 2800 rpm T = 16,69 kgf. mm

4.4.2 Gaya gaya pada poros. Perhitungan Gaya Tangensial di titik C.Gaya tangensial dapat dihitung melalui persamaan sebagai berikut: FCT = 𝑇𝑇

𝑟𝑟

FCT = 16,69𝑘𝑘𝑘𝑘𝑓𝑓 .𝑚𝑚𝑚𝑚12,5 𝑚𝑚𝑚𝑚

= 1,3352 kgf Setelah mendapatkan gaya tangensial selanjutnya mencari Gaya Normal pada titik C:

FCN = FCT . tan 200

FCN = 1,3352 kgf . 0.36 = 0,485 kgf Diagram benda bebas dari poros

Gaya Horisontal dari titik A ∑ MA = 0 19,5 mm . FCT = 35mm . BH 19,5 mm . 1,3352 kgf = 35mm BH BH = 0,743 kgf Gaya Horisontal dari titik B AH = FCT – BH AH = (1,3352 – 0,743) kgf AH = 0,5922 kgf Gaya Vertikal dari titik A: 19,5 mm . FCN + 19,5 W = 35 mm . BV 19,5 mm (0,485 + 0,784) kgf = 35mm . BV BV = 0,707 kgf Gaya Vertikal dari titik B AV = (FCN + W) – BV AV = ((0,485 + 0,784) – 0,707) kgf AV = 0,562 kgf Momen Bending Terbesar Terbesar:

Mbmax = �(𝑀𝑀𝑏𝑏𝐻𝐻)2 + (𝑀𝑀𝑏𝑏𝑉𝑉)2 Mbmax = ( �(0,743)2 + (0,707)2) kgf.mm Mbmac = (�1,051) kgf.mm Mbmax = 1,02 kgf. mm

Perhitungan Diameter minimum pada poros dapat dicari dari persamaan sebagai berikut: material ST 53 : syp = 37,1 kgf /mm2 ; safety factor = 2 : ks = 0,58

Ds ≥ �(16)2(𝑀𝑀𝑏𝑏)2+ (16)2(𝑀𝑀𝑓𝑓)2

(𝜋𝜋)2�(𝑘𝑘𝑏𝑏 )(𝑏𝑏𝑠𝑠𝑝𝑝 )𝑆𝑆𝐹𝐹

�2

Ds ≥ �256 ( (1,02 𝑘𝑘𝑘𝑘𝑓𝑓 .𝑚𝑚𝑚𝑚 )2+ (16,69 𝑘𝑘𝑘𝑘𝑓𝑓 .𝑚𝑚𝑚𝑚 )2)

(3,14)2�(0,58)�37,1 𝑘𝑘𝑘𝑘𝑓𝑓 /𝑚𝑚𝑚𝑚 2�2

�2

Ds ≥ �62,722𝑚𝑚𝑚𝑚2 Ds ≥ 7,9 mm

4.6 Perhitungan Bantalan (Bearing)

Setelah perhitungan poros maka kita akan menghitung beban ekivalen dan umur bantalan. Data-data yang sudah diketahui sebagai berikut: Diameter bore bearing = 15 mm Beban aksial (Fa) = 5,09 kgf Beban Radial (Fr) = 1,85 kgf 4.6.1 Beban ekivalen Beban ekivalen dapat didapatkan dari persamaan sebagai berikut:

P= v . x . Fr + y . Fa Mencari niai x dan y dilakukan dengan cara sebagai beriku

1) Mencari nilai e dilakukan dengan cara mencari i dan Co didapat dari (lampiran 9 dan lampiran 10) dengan melihat diameter bore bearing:

i. F𝑎𝑎Co

= 151220

= 0,0122 Karena nilai i tidak ada di (lampiran 9) maka kita mencari dengan cara extrapolasi untuk mencari nilai e :

Tabel 4.1 Extrapolasi mencari nilai e i.Fa / Co e

0,0122 X 0,014 0,19 0,028 0,22

0,014 − 0,028

0,0122 − 0,028=

X − 0,220,19 − 0,22

− 0,014− 0,0158

= X − 0,22− 0,03

X = 0,19 2) Setelah diketahui e maka kita mencari nilai x

dengan melihat (lampiran 9) maka x nilainya 0,56 dan nilai y = 2,3

Maka beban ekivalen adalah P = 1 . 0,56 . 1,85 kgf + 2,3 . 5,09 kgf = 12,74 kgf 4.6.2 Perhitungan Umur Bantalan Perhitungan umur bantalan dapat kita hasilkan dari persamaan sebagai berikut:

L10h = �𝐶𝐶𝑃𝑃�𝑏𝑏𝑚𝑚 106

60 .𝑛𝑛

L10h = �196012,74

�3𝑚𝑚 106

60 .2800

L10h = 3,6 x 105 jam 4.7 Pengujian Hasil pengujian kapasitas mesin pembuat tali tampar dapat dilihat pada tabel dibawah ini: Tabel 4.2 pengujian mesin tali tampar

Pengujian no Waktu (s) Panjang (m) 1 20 25,45 2 20 25,75 3 20 26,12

Rata-rata 20 25,77 Hasil percobaan tersebut menunjukkan bahwa pada waktu 20 s mesin rata-rata menghasilkan tali tampar sepanjang 25,77 m atau 77,31 m/min DAFTAR PUSTAKA

1. Norton, Robert L. Machine Design : An Integrated Approach, Prentice Hall International Edition.1996

2. Mott, Robert L. Machine Elements in Mechanical Design, Fourth Edition.2004.

3. Deutchman, Aaron D. 1975. Machine Design : Theory and Practice. New York: Macmilan Publishing Co, Inc.

4. Sularso, Kiyoto Suga. Dasar Perencanaan dan Pemilihan Elemen Mesin, Cetakan ke tiga.

5. Dobrovolsky. V. Machine Elements. Russian Second Edition.

6. Apoeh. 1997. Tugas Akhir Rancang Bangun Mesin Pemuntir Tali Tampar. Surabaya: Jurusan D3 Teknik Mesin FTI-ITS.