5

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Pakan Ayam

2.1.1 Perkembangan industri pakan ayam

Dalam rangka meningkatkan produksi ternak ayam, para peternak berusaha

melalui berbagai cara untuk mencapai tujuan tersebut diantaranya memberi

makanan buatan pada ayam. Di alam banyak tersedia bahan makanan yang dapat

dimanfatkan untuk makanan ternak ayam baik berupa makanan yang kurang

dikonsumsi manusia maupun sisa dari hasil industri pertanian. Untuk itu didalam

memilih bahan perlu pertimbangan antara lain mempunyai nilai gizi yang tinggi,

mudah untuk diperoleh, mudah diolah, mudah untuk dicerna ayam, tidak

mengandung racun dan harganya yang relatif murah.

2.1.2 Bahan yang digunakan untuk membuat pakan ayam (pellet)

Pakan merupakan salah satu faktor terpenting untuk meningkatkan kualitas

hasil ternak, karena mempunyai konstribusi sebesar 70%-80% (emma,2006).

Untuk memenuhi dalam pembuatan pakan ayam dapat dilihat pada tabel dibawah:

a. Konsentrat

Konsentrat adalah campuran bahan ransum yang dilengkapi dengan

zat makanan utama, seperti protein, lemak, karbohidrat, vitamin, dan

mineral, serta kandungan serat kasarnya rendah. Karena konsentrat

relatif mengandung serat kasar yang rendah, maka hampir semua

konsentrat mempunyai kecernaan yang tinggi. Butiran mengandung

sejumlah besar pati yang dengan mudah dapat dicerna dan diserap

dalam usus halus ternak ungags.

b. Dedak

Dedak atau bekatul adalah limbah dari proses pengolahan padi

menjadi beras. Dedak atau bekatul adalah jenis bahan yang paling

dikenal dan paling sering diberikan karena mengandung sumber energi

dan asam amino yang tinggi. Pemanfaatan dedak sebagai bahan pakan

6

ternak sudah umum dilakukan. Kandungan gizi dedak padi sangat

bervariasi tergantung dari jenis padi dan jenis mesin penggiling.

Penggunaan dedak yang tinggi dapat menyebabkan penurunan

produksi, namun, pertimbangan ekonomis mungkin lebih

menguntungkan bila menggunakan kadar dedak yang tinggi dalam

ransum. Penggunaan dedak dalam ransum ayam buras sedang

bertumbuh hingga 50% dapat dilakukan asalkan diikuti dengan

suplementasi kalsium yang cukup (Nataamijaya et al., 1992).

c. Jagung

Jagung merupakan bahan baku utama sumber energi. Untuk bahan

baku ayam sebaiknya digunakan jenis jagung kuning atau agak merah,

karena jenis ini kaya akan pigmen kuning sekitar 5 ppm xantophil dan

0,5 ppm karoten. Penggunaan jagung bagi pakan ternak terutama unggas

rata-rata berkisar 45-55%. Hal ini karena jagung mempunyai banyak

keunggulan di bandingkan bahan baku lainnya. Dua diantara

keunggulan jagung adalah kandungan energinya yang bisa mencapai

3.350 kcal/kg (NRC 1994) dan xantophil yang cukup tinggi.

Jagung juga termasuk golongan bahan pangan pokok yang memiliki

kadar protein lebih tinggi dari umbi-umbian. Dari kandungan zat pati,

jagung juga merupakan pangan yang mudah diterima oleh pencernaan.

Kadar amilosa jagung normal yakni sebesar 15,3-25,1%. dengan nisbah

amilosa dan amilopektin sebesar 15-25% : 75-85%. Dimana semakin

rendah kadar amilosa, kadar amilopektinnya akan semakin tinggi.

Amilopektin jagung yang cukup tinggi menyebabkan jagung menjadi

mudah dicerna. (Suarni dan Widowati, 2010).

Tabel 2.1 Susunan bahan untuk membuat pakan ayam (pellet)

Nama

Bahan

Penggunaan

bahan (kg) Protein (%)

energi metabolisme

(kkal/kg)

Jagung 30 0.3 x 8.6 = 2.58 0.3 x 3400 = 1020

7

Dedak 15 0.15 x 11 = 1.65 0.15 x 1890 = 283.5

Konsentrat 20 0.2 x 22 = 4.40 0.2 x 2830 = 566

Jumlah 100 8.63 1869,5

Dikehendaki 8 - 10 1800

2.1.3 Pellet

Pellet merupakan bentuk bahan pakan yang dipadatkan sedemikian rupa dari

bahan konsentrat atau hijauan dengan tujuan untuk mengurangi sifat keambaan

pakan (Parker, 1988). Keambaan pakan yang diolah menjadi pellet berkurang

karena densitasnya meningkat. Pellet yang memiliki densitas tinggi akan

meningkatkan konsumsi pakan dan mengurangi pakan yang tercecer, serta

mencegah de-mixing yaitu peruraian kembali komponen penyusun pellet sehingga

konsumsi pakan sesuai dengan kebutuhan standar (Stevens,1987). Densitas adalah

massa partikel yang menempati satu unit volume tertentu (Wirakartakusumah,

1992). Kepadatan atau densitas pelet (g/cm3) dihitung dengan cara

membandingkan massa (g) dengan volume pelet (cm3) seperti dijelaskan dalam

USDA (1999). Densitas pelet juga dibandingkan dengan densitas campuran bahan

dalam bentuk mesh (tepung) yaitu tanpa diproses menjadi pelet atau tanpa

pemadatan (kerapatan tumpukan) dihitung menurut Khalil (1999). Kerapatan

tumpukan bahan berpengaruh terhadap daya campur, pencampuran bahan dengan

ukuran partikel yang sama, tetapi memiliki kerapatan tumpukan lebih dari 0,5

g/cm3 atau 500 kg/m3 , maka bahan tersebut sulit dicampur serta mudah terpisah

kembali. Sedangkan bahan yang mempunyai kerapatan tumpukan rendah yaitu

kurang dari 0,45 g/cm3 atau 450 kg/m3 mengindikasikan bahan tidak sulit dalam

pencampuran dengan hasil yang kompak, namun membutuhkan waktu untuk

mengalir lebih lama (Krisnan dan Ginting, 2009).

(Patrick dan Schaible, 1979) Menjelaskan pengolahan pakan menjadi bentuk

pellet (pelleting) memiliki sejumlah keuntungan, antara lain meningkatkan

konsumsi dan efisiensi pakan, meningkatkan kadar energi metabolis pakan,

membunuh bakteri patogen, menurunkan jumlah pakan yang tercecer,

8

memperpanjang lama penyimpanan, menjamin keseimbangan zat-zat nutrisi pakan

dan mencegah oksidasi vitamin. Selain itu, pellet juga memerlukan lebih sedikit

tempat penyimpanan dan biaya transportasi jika dibandingkan dengan bahan-bahan

pakan penyusun pellet.

Gambar 2.2 Macam-macam bentuk pellet

2.1.4 Proses pengolahan pakan menjadi pellet

Sistem kerja mesin pencetak sederhana adalah dengan mendorong bahan

campuran pakan di dalam sebuah tabung besi atau baja dengan menggunakan ulir

(screw) menuju cetakan (die) berupa pelat berbentuk lingkaran dengan lubang –

lubang berdiameter 2 – 3 mm, sehingga pakan akan keluar dari cetakan tersebut

dalam bentuk pellet. Kelemahan sistem ini adalah diperlukannya tambahan air

sebanyak 10 – 20% ke dalam campuran pakan, sehingga diperlukan pengeringan

setelah proses pencetakan tersebut. Penambahan air dimaksudkan untuk membuat

campuran atau adonan pakan menjadi lunak, sehingga bisa keluar melalui cetakan.

Jika dipaksakan tanpa menambahkan air ke dalam campuran, mesin akan macet. Di

samping itu, pellet yang keluar dari mesin pencetak biasanya kurang padat

(Pujaningsih,2011).

Berbeda dengan mesin sederhana, sistem kerja mesin yang biasa digunakan di

industri pakan adalah dengan cara menekan atau menggiling bahan baku pakan

dengan menggunakan roda baja (roller) pada cetakan (die). Pellet yang keluar dari

cetakan tersebut kepadatannya sangat baik (Pujaningsih,2011). Penggerak mesin

dalam proses pembuatan makanan ternak menggunakan motor listrik, putaran

9

ditransmisikan ke mesin melalui belt yang menggerakan puli. Mesin dihidupkan

kemudian bahan makanan yang sudah siap dimasukkan kedalam mesin pencetak.

Didalam tabung terdapat screw yang berfungsi sebagai alat pengaduk supaya bahan

lebih tercampur sempurna dan sebagai pendorong. Pada ujung screw terdapat

sebuah pencetak yang dimana bahan akan keluar dari situ dalam bentuk pellet yang

masih basah. Dan untuk mendapatkan pellet yang kering, pellet harus dijemur atau

dimasukkan kedalam alat pengering.

Proses pendinginan (cooling) merupakan proses penurunan temperatur pellet

dengan menggunakan aliran udara sehingga pellet menjadi lebih kering dan keras.

Proses ini meliputi pendinginan butiran-butiran pellet yang sudah terbentuk, agar

kuat dan tidak mudah pecah. Pengeringan dan pendinginan dilakukan pada tahap

ini untuk menghindarkan pellet itu dari serangan jamur selama penyimpanan

(Pujaningsih,2011).

2.2 Hopper

Hopper berfungsi sebagai saluran input bahan pakan ternak, dibuat mengecil

kebawah supaya adonan tidak langsung masuk ke screw conveyor sehingga

memungkinkan bahan dapat masuk dan tercampur dengan sempurna agar dapat

diukur sesuai dengan kapasitas yang dikehendaki.

Perhitungan yang direncanakan :

Kapasitas = 𝑄

𝑚 (𝑚3/𝑗𝑎𝑚)

Dimana Q = kapasitas yang direncanakan (kg/jam)

m = massa jenis (kg/m³)

Waktu pengisian = 𝑙𝑎𝑗𝑢 𝑎𝑙𝑖𝑟𝑎𝑛

𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒 ℎ𝑜𝑝𝑝𝑒𝑟

(sumber : digilib.petra)

2.3 Die ( Cetakan Pellet )

Die adalah alat yang terdapat dalam mesin pellet dan berfungsi untuk

membentuk makanan menjadi butiran pellet dengan bantuan dorongan dari screw.

10

Tiap mesin pellet memakai die dengan tipe dan spesifikasi berbeda-beda, baik dari

ketebalan lubang die, diameter dies dan jumlah lubang die. Die diputar oleh poros

motor penggerak dengan daya yang besar, sedangkan screw berputar menekan

adonan masuk menuju die karena permukaan luarnya berhimpitan dengan adonan

masuk kedalam lubang die. Die memiliki ukuran lubang bervariasi mulai dari 3mm

– 5mm.

Gambar 2.3 Die (cetakan pellet)

Perhitungan yang direncanakan adalah :

1. Luas penampang (A)

𝐴 =𝜋 . 𝑑2

4 (mm)

Dimana :

d : diameter lubang cetakan

2. Gaya tekanan terhadap cetakan (P)

𝑃 =𝐹

𝐴 (𝑁/𝑚𝑚²)

Dimana :

A : luas penampang (mm)

F : tekanan yang terjadi pada dinding screw (N)

𝐹 =𝑝

𝑣 (N)

p = daya perencanaan pada motor

v = kecepatan putaran screw

11

3. Tegangan circum

𝜎𝑐 =𝑃 . 𝐷

𝑑 . 𝑡

Dimana :

P : gaya tekan (N/mm²)

D : diameter cetakan (mm)

d : diameter lubang cetakan (mm)

t : tebal cetakan (mm)

4. Tegangan longitudinal

𝜎𝑙 =𝑃 . 𝐷

4 . 𝑡

2.4 Screw Conveyor

Screw conveyor berfungsi sebagai alat pencampur dan pendorong bahan pellet

pakan ternak agar tercampur dengan sempurna. Sistem ini dipilih karena mudah

dan efektif untuk proses pendorong adonan pellet menuju cetakan.

Perhitungan Screw Conveyor :

Gambar 2.4 Screw

Bentuk screw dipilih dengan yang mempunyai pitch standart, yaitu S = 0,8.D

Dengan rumus sebagai berikut :

𝑄 =𝜋

4 . 𝐷². 𝑆. 𝜔. 𝛾. 𝐶. 𝑛. 60

(Sumber: Spivakovsky,1976)

Dimana :

Q = Kapasitas mesin pencetak pellet model screw ( Kg/jam)

12

D = Diameter screw ( n )

S = Pitch = 0,8.D

n = Putaran screw ( Rpm )

𝜔 = Efisiensi beban kapasitas

𝛾 = Massa jenis material

= 800 Kg/m³

C = Faktorsudut kemiringan

= 1 untukkemiringan 0

1. Putaran Screw (𝓃)

𝓃 = 𝑄

60𝜋.𝐷²

4𝑆.Ψ.𝛾.𝐶

(rpm)

2. Jarak Pitch (S)

S = 0,8.D

Jumlah Pitch (Sn)

Sn = 𝐿

𝑆

3. Panjang Lintasan Material

Panjang lintasan material dalam satu pitch

L = √𝜋. 𝐷² + 𝑆² (m)

Panjang Lintasan Keseluruhan

Ls = L.Sn (m)

4. Laju Kecepatan Material

V = 𝑆𝑛

60 (m/s)

5. Beban per meter

Q = 𝑄

3,6.𝑉 (kg/m)

6. Daya yang dibutuhkan

Nº = 𝑄.𝐿.𝑊𝑜

367 (kw)

Dimana :

Wo = faktor tahanan

L = panjang poros

13

7. Momen Puntir pasa Screw (T)

T = 975 𝑁ᵒ

𝑛 (kg/m)

Dalam perancangan poros screw, diameter poros diambil dari tabel screw

conveyor sehingga didapat persamaan :

a. Volume screw

V1 = 𝜋

4 ( D² - d² ). T (mm³)

Vtot = V1. Sn

b. Panjang screw yang menempel pada poros (ls)

ls = √(𝜋. 𝑏)2 + S² (mm)

c. Berat screw (Ws)

Ws = Vt. 𝛾 (kg/mm)

Dimana : 𝛾 = berat jenis baja paduan

= 0,78. 10ˉ⁶ kg/mm

(Sumber: Spivakovsky,1976)

d. Momen bending yang terjadi (M)

M = 𝑞.𝐿²

8 (kg/mm)

2.5 Poros

Poros merupakan salah satu bagian yang terpenting dari setiap mesin. Hampir

semua mesin meneruskan tenaga bersama-sama dengan putaran utama dalam

transmisi seperti itu dipegang oleh poros.

(Sumber: Zainun Achmad, 1999)

2.5.1 Hal-hal penting dalam perencanaan poros

Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam merencanakan sebuah poros adalah :

1. Kekuatan Poros

Suatu poros transmisi dapat mengalami beban puntir atau lentur atau

gabungan antara puntir dan lentur. Juga ada poros yang mendapat beban

tarik atau tekan seperti poros baling-baling kapal atau turbin dll.

14

Kelelahan, pengaruh konsentrasi tegangan bila diameter poros

diperkecil atau poros bertangga, mempunyai alur pasak harus

diperhatikan.

2. Kekakuan Poros

Meskipun sebuah poros memiliki kekuatan yang cukup tetapi jika

lenturan atau defleksi puntirnya terlalu besar akan mengakibatkan

ketidaktelitian atau menimbulkan getaran dan suara.

Karena itu kekakuan dari poros harus diperhatikan dan disesuaikan

dengan jenis mesin yang akan dilayani oleh poros tersebut.

3. Putaran Kritis

Bila putaran suatu mesin dinaikan maka pada suatu harga putaran

tertentu dapat terjadi getaran yang luar biasa besarnya. Putaran ini

disebut dengan putaran kritis. Hal ini dapat terjadi pada turbin, motor

torak, motor listrik dll. Jika mungkin poros harus direncanakan

sedemikian rupa hingga putaran kerjanya lebih rendah dari putaran

kritisnya.

4. Korosi

Bahan- bahan tahan korosi harus dipilih untuk propeler dan pompa

bila terjadi kontak dengan media yang korosif. Demikian pula untuk

poros yang terancam kavitasi dan poros mesin yang sering berhenti

lama.

(Sumber: Zainun Achmad,1999)

2.5.2 Macam – macam Poros

Poros untuk meneruskan daya diklasifikasikan menurut pembebannya

sebagai berikut :

1. Poros Transmisi (line shaft)

Poros ini mendapat beban puntir dan lentur. Daya ditransmisikan

kepada poros ini melalui kopling, roda gigi, puli sabuk, rantai dll.

2. Spindel ( spindle)

15

Poros yang pendek, seperti poros utama mesin perkakas, dimana

beban utamnya berupa puntiran. Syarat yang harus dipenuhi poros ini

adalah deformasinya harus kecil dan bentuk serta ukuranya harus teliti.

3. Gandar (axle)

Poros ini dipasang diantara roda-roda kereta api, dimana tidak

mendapat beban puntir dan tidak berputar. Gandar ini hanya mendapat

beban lentur, kecuali jika digerakan oleh penggerak mula dimana akan

mengalami beban puntir juga.

4. Poros (shaft)

Poros yang ikut berputar untuk memindahkan daya dari mesin ke

mekanisme yang digerakan. Poros ini mendapat beban puntir murni dan

luwes.

5. Poros Luwes

Poros yang berfungsi untuk memindahkan daya dari dua

mekanisme, dimana perputaran poros membentuk sudut dengan poros

lainya. Daya yang dipindahkan kecil.

(Sumber: Zainun Achmad,1999)

2.5.3 Perancangan Poros

Pada perancangan bahan poros ini terdapat perlakuan panas dan pendinginan.

Perlakuan panas adalah proses pada saat bahan dipanaskan hingga suhu tertentu

dan pendinginannya juga dilakukan dengan cara tertentu pula. Tujuannya adalah

untuk mendapatkan sifat-sifat yang lebih baik dan yang diinginkan sesuai dengan

batas kemampuan poros tersebut. Sifat yang berhubungan dengan maksud dan

tujuan perlakuan panas tersebut meliputi:

1. Meningkatnya kekuatan dan kekerasan.

2. Mengurangi tegangan.

3. Melunakkan.

4. Mengembalikan pada kondisi normal akibat pengaruh pengerjaan

sebelumnya.

5. Menghaluskan butir kristal yang akan berpengaruh terhadap jeuletan

bahan.

16

Perhitungan poros yang direncanakan :

1. Momen Torsi (T)

T = 9,74. 10³ 𝑃𝑑

𝑛 (kg/mm)

2. Tegangan Maksimum

Tmax = 5,1

𝑑𝑠³ √(𝐾𝑚. 𝑀)² + (𝐾𝑡. 𝑇)²

Dimana :

Km = 1,5 – 2,0 (faktor koreksi lentur)

Kt = 1,5 – 3,0 ( faktor koreksi puntiran)

3. Defleksi Puntiran (𝜃)

𝜃 = 584. 𝑇.𝐼

𝐺.(𝑑𝑠)⁴

Dimana : G = modulus geser = 8,3. 10³

I = panjang screw (m)

4. Diameter Poros

ds = [5,1

𝜏𝛼 . 𝐾𝑡. 𝐶𝑏. 𝑇]⅓

ds = [(5,1

𝜏𝛼) √(𝐾𝑚. 𝑀)² + (𝐾𝑡. 𝑇)²]⅓

dimana :

Kt = 1,0 – 1,5 jika beban terjadi sedikit tumbukan atau kejutan

Cb = 1,2 – 2,3 jika terjadi pembebanan lentur

(Sumber: Sularso,2002)

2.6 Pisau

Pisau pellet adalah alat untuk memotong pellet yang keluar dari lubang-lubang

die. Pada saat pellet keluar dari lubang die, pellet akan dipotong oleh pisau potong

dengan ukuran yang telah ditentukan. Daya potong dapat dihitung dengan rumus :

a. Kecepatan potong ( V )

𝑉 =𝜋.𝑑.𝑛

1000 (𝑚/𝑚𝑒𝑛𝑖𝑡)

d = diameter potong (mm)

n = putaran poros (rpm)

17

b. Gerak mata pisau ( Fz )

𝐹𝑧 =𝑉

𝑧.𝑛 (𝑚/𝑑𝑒𝑡𝑖𝑘)

z = jumlah mata pisau

c. Luas penampang pisau potong ( Ac )

𝐴𝑐 = 𝑎. 𝑤 (𝑚𝑚2)

a = panjang mata pisau (mm)

w = lebar mata pisau (mm)

d. Kecepatan hasil potong ( Z )

𝑍 =𝑉.𝑎.𝑤

1000 (𝑚𝑚3/𝑚𝑒𝑛𝑖𝑡)

V = kecepatan potong (m/menit)

a = panjang mata pisau (mm)

w = lebar mata pisau (mm)

2.7 Bantalan

Menurut Elemen mesin,Sularso,1987,hal 103, Bantalan adalah elemen mesin

yang menumpu poros berbeban, sehingga putaran atau gerakan bolak-baliknya

dapat berlangsung secara halus, aman dan panjang umur. Bantalan harus cukup

kokoh untuk memungkinkan poros serta elemen mesin lainnya bekerja dengan baik.

Jika bantalan tidak berfungsi dengan baik maka prestasi seluruh system akan

menurun atau tidak dapat bekerja secara semestinya. Jadi bantalan dalam

permesinan dapat disamakan peranannya dengan pondasi pada gedung.

2.7.1 Klasifikasi Bantalan

Menurut Elemen mesin,Sularso,1987,hal 103. Bantalan dapat

diklasifikasikan sebagai berikut :

1. Atas dasar gerakan bantalan terhadap poros

a. Bantalan luncur terjadi gesekan antara permukaan poros dan bantalan,

karena permukaan poros ditumpu oleh permukaan bantalan dengan

lapisan pelumas.

18

b. Bantalan gelinding terjadi gesekan gelinding antara bagian berputar

dengan bagian yang diam menekan elemen gelinding seperti bola

(peluru), rol atau rol jarum dan rol bulat.

2. Atas dasar arah beban terhadap poros

a. Bantalan radial : Arah beban yang ditumpu bantalan ini adalah tegak

lurus sumbu poros.

b. Bantalan aksial : Arah beban bantalan ini sejajar dengan sumbu poros.

c. Bantalan gelinding khusus : Bantalan ini dapat menumpu beban yang

arahnya sejajar dan tegak lurus sumbu poros.

2.7.2 Bantalan Gelinding

Dalam perancanaan pembuatan mesin ini akan digunakan bantalan gelinding

karena lebih cocok untuk beban kecil dari pada bantalan luncur yang tergantung

pada bentuk elemen gelindingnya. Putaran pada bantalan ini di batasi oleh gaya

sentrifugal yang timbul pada elemen gelinding tersebut. Karena konstruksinya yang

sukar dan ketelitian yang tinggi maka bantalan gelinding hanya dapat di buat di

pabrik-pabrik tertentu saja. Dan harga pada umumnya lebih mahal dari bantalan

luncur. Untuk menekan biaya pembuatan serta memudahkan pemakaian, bantalan

gelinding di produksi menurut standar dalam berbagai ukuran bentuk. Keunggulan

dari bantalan ini adalah karena gesekannya yang sangat rendah. Proses

pelumasannya pun sangat sederhana cukup dengan gemuk bahkan pada macam

yang memakai seal sendiri tidak perlu pelumasan lagi. Meskipun ketelitiannya

sangat tinggi namun karena adanya gerakan elemen gelinding dan sangkar pada

putaran yang tinggi bantalan ini agak gaduh di bandingkan dengan bantalan luncur.

Gambar 2.5 Macam – macam bantalan gelinding

19

2.7.3 Perencanaan Bantalan Gelinding pada Poros

Pemilihan dimensi bantalan gelinding dapat dilihat pada tabel pemilihan

bantalan (lembar terlampir) dan untuk persamaan yang digunakan untuk

menghitung dimensi bantalan sebagai berikut :

1. Beban Ekivalen

Untuk bantalan radial

Pr = XVFr + Yfa

Untuk bantalan aksial

P = XFr + Yfa

(sumber: Sularso,2002)

Untuk nilai V, X, dan Y dapat dilihat pada tabel (terlampir)

2. Faktor Kecepatan

Untuk bantalan bola

fn = (33,3

𝑛)⅓

Untuk bantalan rol

fn = (33,3

𝑛)1/10

3. Faktor Umur (fh)

fn = fn. 𝐶

𝑝

(Sumber: Sularso,2002)

2.8 Sabuk (belt)

Sabuk penggerak adalah suatu peralatan dari mesin yang bekerjanya

berdasarkan dari gesekan. Melalui gesekan antara puli dan sabuk penggerak gaya

melingkar dapat dipindahkan dari puli penggerak ke puli yang digerakan.

Perpindahan gaya ini tergantung dari tekanan sabuk penggerak ke permukaan puli,

maka ketegangan dari sabuk penggerak sangatlah penting dan bila terjadi slip

kekuatan geraknya akan berkurang.

(Sumber : Elemen Mesin II, Ir. I Made Rasta,2005,hal 48)

20

Menurut Elemen Mesin,Sularso,1987,hal 163, Sabuk-V terbuat dari karet dan

mempunyai penampang trapesium. Tenunan tetoron atau semacamnya

dipergunakan sebagai inti sabuk untuk membawa tarikan yang besar. Sabuk-V

dibelitkan dikeliling alur puli yang berbentuk V pula. Bagian sabuk yang sedang

membelit pada puli ini mengalami lengkungan sehingga lebar bagian dalamnya

akan bertambah besar. Gaya gesekan juga akan bertambah karena pengaruh bentuk

baji, yang akan menghasilkan transmisi daya yang besar pada tegangan yang relatif

rendah. Hal ini merupakan salah satu keunggulan sabuk-V.

Gambar 2.6 Konstruksi Sabuk

(sumber: Sularso 1987:164)

Transmisi sabuk-V hanya dapat menghubungkan poros-poros yang sejajar

dengan putaran yang sama. Dibandingkan dengan transmisi roda gigi atau rantai,

sabuk-V bekerja lebih halus dan tak bersuara. Untuk mempertinggi daya yang

ditransmisikan dapat dipakai beberapa sabuk-V yang dipasang sebelah-

menyebelah. Jarak sumbu poros harus sebesar 1,5 – 2 kali diameter puli besar.

2.8.1 Perhitungan Transmisi Sabuk

1. Diameter puli besar yang digerakkan (Dp)

𝑛1

𝑛2=

𝐷𝑝

𝐷𝑝=

1

𝑢; 𝑢 =

1

𝑖

dimana :

Dp = diameter nominal puli yang diizinkan

Dp = diameter puli yang digerakkan

21

n1 = putaran poros motor penggerak

n2 = putaran poros yang digerakkan

i = perbandingan reduksi (i>1)

2. Kecepatan linier sabuk

v = 𝑑𝑝.𝑛

60.1000 (m/s)

3. Panjang sabuk

L = 2.C + (dp + Dp) + (𝐷𝑝+𝑑𝑝)²

4.𝐶 (mm)

Dimana : C = jarak sumbu rencana

4. Jarak Sumbu Poros Sebarnya (C)

C = −𝑏+√𝑏²+8(𝐷𝑝−𝑑𝑝)²

8 (mm)

Dimana : b = 2.L – π (Dp – dp)

(Sumber:Sularso,2002)

Jika tarikan pada sisi tarik dan kendor berturut-turut adalah F1 dan F2 (kg)

maka gaya tarik efektif Fe (kg) untuk mengerakan puli yang digerakan adalah :

Fe = F1 + F2

Fe adalah gaya tangensial efektif yang sepanjang lingkaran jarak bagi alur puli,

maka :

F1/F2 = 𝑒𝜇𝜃

Dimana : 𝜇 = 0,2 (koefisien gesek puli dari baja cor)

𝜃 = 2,718

5. Jarak Kontak Puli dan Sabuk

𝜃 = 180º - 57.(𝐷𝑝.𝑑𝑝)

𝐶

(Sumber: Sularso,2002)

22

2.9 Puli

Puli digunakan untuk mentransmisikan daya dari poros keporos yang lain. Puli

digunakan untuk memperkecil putaran sesuai dengan yang diinginkan, puli terbuat

dari besi cor, baja cor atau baja tekan tetapi pada bahab baja cor lah yang

mempunyai gaya gesek yang lebih baik.

Gambar 2.7 Sudut Kontak Puli dan Sabuk

2.9.1 Perhitungan Lebar Dimensi Puli

1. Lebar Puli (B)

B = 1,25. bmasuk (mm)

2. Tebal Rim Puli (t)

t = 𝐷𝑃

300 + 2 (mm)

3. Diameter Kepala Puli (Dh)

Dh = DP – (2. 0,5). (2. t) (mm)

4. Berat Puli

Wp = 𝜋

4 Dp². B. 𝛾 (kg)

Dimana :

𝛾 = Berat jenis baja cor = 7,8. 10ˉ⁶ kg/mm³

B = lebar sabuk

(Sumber: R.S.Khurmi,1984)

23

2.10 Pasak

Sepotong logam (mild steel) yang diselipkan diantara poros dan hub suatu puli

atau elemen mesin lain untuk mencegah gerak relatif diantara keduanya. Dengan

demikian pasak dapat disebut sebagai sambungan tidak tetap seperti halnya baut

dan sekrup yang dapat dilepas kembali. Pasak merupakan suatu elemen yang

dipakai untuk menempatkan bagian mesin seperti roda gigi, puli, kopling dan

sebagainya. Pasak menurut letaknya dapat digolongkan atas beberapa macam :

1. Pasak pelana

2. Pasak rata

3. Pasak benam

4. Pasak singgung

Gambar 2.8 macam – macam pasak

(sumber: Sularso,2002)

Dalam perancangan ini membahas tentang pasak benam yang berbentuk segi

empat, karena dapat meneruskan moment yang lebih besar. Untuk bahan pasak

yang direncanakan dimana kekuatan tariknya lebih kecil dari poros. Hal ini

bertujuan agar pasak terlebih dahulu mengalami kerusakan dari pada poros,

disamping itu juga ditinjau dari segi biaya karena harga pasak lebih murah

dibanding poros.

Beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam merancang sebuah pasak yaitu :

Tegangan Geser yang diizinkan

τgi = 𝜎𝑏

𝑆𝑓1 . 𝑆𝑓2

24

dimana :

τgi = Tegangan geser izin bahan (kg/mm2 )

σb = Tegangan tarik bahan (kg/mm2 )

Sf1 = Faktor koreksi terhadap punter

= yang digunakan untuk perhitungan adalah 6

Sf2 = Faktor koreksi terhadap alur pasak

= yang digunakan untuk perhitungan adalah 1 – 1,5

Menentukan panjang pasak

𝜏𝑔 = 𝐹

𝑏𝑙1≤ 𝜏𝑔𝑖

Dimana :

𝜏𝑔 = Tegangan Geser (3kg/mm2 )

F = Gaya pada permukaan poros (N)

b = Lebar pasak (mm)

l1= Panjang pasak (mm)

Untuk pasak tekanan permukaan yang diizinkan adalah pa = 8 kg/mm²

p = 𝐹

𝑙2 .𝑡2≤ 𝑝𝑎

dimana : t2 = kedalaman alur pasak

tegangan geser yang terjadi pada pasak

𝜏𝑔 = 𝐹

𝑏𝑙

(sumber : Sularso,2014)

2.11 Frame

Frame berfungsi untuk menahan berat keseluruhan dari komponen komponen

yang terdapat pada mesin, untuk itu agar mampu menahan beban yang ditumpukan

banyak jenis profil rangka yang sering digunakan seperti persegi panjang, bulat,

berbentuk U, berbentuk L dan lain-lain. Dimana pada profil siku atau profil L

adalah profil yang sangat cocok untuk digunakan sebagai bracing dan batang tarik.

25

Profil ini biasa digunakan secara gabungan, yang lebih dikenal sebagai profil siku

ganda. Profil L ini terbuat dari bahan baja yang merupakan bahan campuran besi

(Fe), 1.7%, zat arang atau karbon (C), 1.65% mangan (Mn), 0.6% silicon (Si), dan

0.6% tembaga (Cu).

Perancangan frame ini dirancang seringkas mungkin untuk mengurangi beban

yang berlebih pada frame, tapi dalam perancangan tetap memperhitungkan segala

aspek yang diperlukan dalam perancangan. Dalam perancangan frame ini yang

digunakan adalah besi siku karena rangka harus tahan terhadap fibrasi, reduksi dan

mampu menahan beban mesin. Disamping itu harganya relatif murah dan mudah

didapatkan.

Gambar 2.9 besi siku

Dalam perancangan rangka ini bahan yang digunakan yaitu besi ST 37 yang

memiliki tegangan tarik sebesar 37 kg/cm² dengan ukuran 30 mm x 30 mm x 3mm.

Maka perhitungan yang dapat dicari yaitu :

1. Tegangan geser ijin ( 𝜏𝛼 )

𝜏𝛼 =𝜎𝑏

𝑆𝑓1.𝑠𝑓2 (𝑘𝑔/𝑐𝑚²)

Dimana :

𝜎𝑏 : tegangan tarik = 37 kg/cm²

Sf1,2 : faktor keamanan

Sf1 : 6

Sf2 : 2

26

2. Tegangan pada beban dianamis (𝜎𝑏)

𝜎𝑏 =𝜎. 𝑏1. 𝑏2

𝐾. 𝑆𝑓1 (𝑘𝑔/𝑐𝑚²)

Dimana :

𝜎 : tegangan yang terjadi ( 0,581 kg/cm²)

b1 : faktor kekerasan ( 0,7 – 1 )

b2 : faktor dimensi ( 0,7 – 1 )

K : faktor tarik ( 0,8 )

Sf1 : faktor keamanan

2.12 Motor Penggerak

Motor Penggerak digunakan untuk menggerakan poros pada mesin pembuat

pakan ayam. Putaran motor ditransmisikan melalui belt. Adapun motor yang

digunakan dalam alat ini adalah jenis motor listrik dengan pertimbangan

sebagai berikut :

1. Pengoperasiannya mudah

2. Getaran yang ditimbulkan lebih halus

3. Perawatannya lebih mudah

4. Lebih ringan

5. Harga relatif murah

Perhitungan daya motor :

Rumus umum yang berlaku dan sering digunakan dalam perhitungan daya

motor ( P ) adalah :

P = 2.𝑛.𝑇

60 (watt)

Dimana :

P = Daya Motor ( Watt )

n = Putaran Motor ( rpm )

T = Momen Puntir atau Torsi ( Nm )

(Sumber, R.S. Khurmi,1984)

27

2.13 Reducer

Reducer adalah komponen yang disebut sebagai sistem pemindah tenaga.

Reducer mampu mereduksi kecepatan input dari sebuah motor listrik, tujuan dari

komponen ini adalah berfungsi untuk memindahkan dan mengubah tenaga dari

motor yang berputar, yang digunakan untuk memutar komponen mesin selanjutnya

seperti poros yang tersambung dengan rantai dan sprocket. Reducer juga berfungsi

untuk mengatur kecepatan gerak dan torsi serta berbalik putaran. Fungsi lain yang

dimilikinya antara lain:

1. Menyediakan rasio gigi yang sesuai dengan beban mesin.

2. Menghasilkan putaran mesin tanpa selip.

3. Mengurangi kecepatan (Speed Reducer ).

Prinsip kerja komponen ini adalah putaran yang berasal dari sumber tenaga

motor listrik akan direduksi sesuai perbandingan, dimana kecepatan putar pada

poros input akan lebih lambat dari poros output. Sesuai perbandingan yang

digunakan.

Gambar 2.10 Reducer

Perhitungan Reducer :

i = 𝑁𝑖𝑛

𝑁𝑜𝑢𝑡

Nout = 𝑁𝑖𝑛

𝑖

Keterangan :

28

i = reduksi putaran

Nin = Putaran masuk dari motor listrik (rpm)

Nout = Putaran keluar dari gearbox

(Sumber: Sisky Muzakky, 2014)