PERANCANGAN MESIN PENGHANCUR SAMPAH PLASTIK

DENGAN KAPASITAS 300 KG/JAM

TUGAS AKHIR

Diajukan Kepada

Universitas Muhammadiyah Malang

Untuk Memenuhi Persyaratan Akademik Dalam Menyelesaikan

Program Sarjana Teknik (S1)

Disusun Oleh :

RIZKI ASMAIJAR

201410120311194

JURUSAN TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG

2019

ii

iii

iv

v

vi

vii

ABSTRAK

Sampah plastik merupakan sampah yang berasal dari bungkus kemasan

plastik sisa dari aktifitas manusia,sampah plastik dapat mencemarkan lingkungan

apabila tidak di tanggulangi.Tujuan perancangan ini yaitu merancang mesin

penghancur sampah plastik dengan kapasitas 300 kg/jam yang memiliki daya

sedang, handal dan efisiens.

Metode perancangan yang penulis gunakan pada tugas akhir ini yaitu

metode perancangan menurut pahl n beitz yang terdiri dari Identifikasi masalah,

Pengumpulan data,Lokasi studi kasus,Tata cara perhitungan dan perancangan

Hasil pada perancangan mesin penghancur plastik ini didapati diameter

pisau adalah sebesar 212,3 mm dengan panjang pisau 100 mm, tinggi 31 mm,

jumlah pisau potong yaitu 46 buah dengan jumlah putaran pisau 126 rpm dan

putaran motor sebesar 1400 rpm, daya motor listrik sebesar 1,5 Hp, gaya yang

bekerja pada pisau yaitu 519 N, maka di dapatkan Torsi sebesar 68,8 Nm,dan

kapasitas mesin yaitu 300 kg/jam.

Keywords : Desain mesin, Sampah plastik,Daur ulang

viii

ABSTRACT

Plastic waste is a garbage derived from the packaging of the waste plastic

containers from human activities, plastic waste can defame the environment if not

in the response. The purpose of this design is to design a plastic waste crushing

machine with a capacity of 300 kg/hour that has medium power, reliable and

efficient.

The design method that authors use in this final task is the design method

according to Pahl N Beitz consisting of identification of problems, data collection,

location of case study, procedure of calculation and design

Results in the design of the plastic crusher machine is found the diameter

of the knife is 212.3 mm with a knife length of 100 mm, height 31 mm, the

number of pieces of knife is 46 fruit with the number of rounds of knife 126 rpm

and motor rounds of 1400 rpm, electric motor power of 1.5 Hp, the style that

works on the knife is 519 N, hence the torque of 68.8

Keywords: Machine design, garbage plastic, recycling

ix

KATA PENGANTAR

Puji syukur kehadirat Allah SWT, atas limpahan Rahmat dan Karunia-

Nya, sehingga penulis dapat merampungkan skripsi dengan judul: Perancangan

Mesin Penghancur Sampah plastik Dengan Kapasitas 300 kg/menit. Ini untuk

memenuhi salah satu syarat menyelesaikan studi serta dalam rangka memperoleh

gelar Sarjana Pendidikan Strata Satu pada Program Studi Jurusan Teknik Mesin

Universitas Muhammadiyah Malang.

Penghargaan dan terima kasih yang setulus-tulusnya kepada Ayah yang tersayang

Maisarah dan Ibunda yang kusayangi Asnimal yang telah mencurahkan segenap

cinta dan kasih sayang serta perhatian moril maupun materil. Semoga Allah SWT

selalu melimpahkan Rahmat, Kesehatan, Karunia,rezeki yang melimpah dan

keberkahan di dunia dan di akhirat atas budi baik yang telah diberikan kepada

penulis .

Penghargaan dan terima kasih penulis berikan kepada Bapak

Ir.Daryono,MT selaku Pembimbing I dan Bapak Ir.Sudarman,MT selaku

Pembimbing II yang telah membantu penulisan skripsi ini. Serta ucapan terima

kasih kepada :

1. Bapak Ir.Daryono ,MT telah membimbing skripsi saya sampai selesai

2. Bapak Ir.Sudarman,MT yang telah berbagi ilmu nya kepada saya.

3. Saya juga Ber terimakasih Kepada Miss Ari yang sudah membimbing penulisan

Jurnal saya.

3. Saya ucapkan terimakasih kepada teman-teman yang telah membantu saya

dalam penyelesaian skripsi ini.

4. Saya berterima kasih kepada kerabat terdekat yang sudah berpatisipasi dalam

penulisan skripsi ini

5. Terima kasih kepada saudara kandung saya yenni veramailis yang telah

membantu saya baik dalam moral maupun materi

6. Terima kasih kepada saudara kandung saya Villa Afria Sari yang sudah

membantu saya baik dalam moral maupun materi.

Akhir kata penulis menyadari bahwa dalam penulisan skripsi ini masih jauh dari

kesempurnaan. Karena itu, penulis memohon saran dan kritik yang sifatnya

membangun demi kesempurnaannya dan semoga bermanfaat bagi kita semua.

Amiin.

Malang, 22 Oktober 2019

RIZKI ASMAIJAR

x

DAFTAR ISI

LEMBAR JUDUL ........................................................................................................ i

POSTER ....................................................................................................................... ii

LEMBAR PENGESAHAN ....................................................................................... iii

LEMBAR KONSULTASI ......................................................................................... iv

SURAT PERNYATAAN TIDAK PLAGIAT .......................................................... vi

ABSTRAK ................................................................................................................. vii

ABSTRAK BAHASA INGGRIS.............................................................................viii

KATA PENGANTAR ................................................................................................ ix

DAFTAR ISI ................................................................................................................ x

DAFTAR GAMBAR ................................................................................................ xiii

DAFTAR TABEL..................................................................................................... xiv

BAB I PENDAHULUAN ............................................................................................ 1

1.1 Latar Belakang..................................................................................................... 1

1.2 Rumusan Masalah ............................................................................................... 3

1.3 Tujuan .................................................................................................................. 3

1.4 Manfaat ................................................................................................................ 3

1.5 Batasan Masalah .................................................................................................. 4

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ................................................................................. 5

2.1 Pengertian Sampah .............................................................................................. 5

2.2 Jenis-Jenis mesin penghancur sampah ................................................................ 5

2.2.1 Sampah Plastik ............................................................................................. 8

2.2.2 Jenis dan Kode Bahan Baku Plastik ............................................................. 9

2.3. Defenisi Mesin Pencacah Plastik...................................................................... 11

2.3.1 Mesin Pencacah Plastik .............................................................................. 11

2.3.2 Jenis – Jenis pisau pemotong Mesin Pencacah ........................................... 12

2.4 Pisau Pencacah .................................................................................................. 14

2.4.1 pisau tetap ................................................................................................... 14

2.4.2 pisau gerak .................................................................................................. 14

2.5 perhitungan perancangan pisau putar ................................................................ 15

2.5.1 jumlah pemotongan tiap detik................................................................... 15

xi

2.5.2 Kecepatan makan ( Vf ) .............................................................................. 15

2.5.3 Gerak pemakan ( fz ) ................................................................................... 15

2.5.4 Jumlah putaran dudukan pisau ( nz ) .......................................................... 15

2.5.5 mencari diameter (d) .................................................................................. 16

2.6 Poros (shaft)....................................................................................................... 16

2.6.1 pengertian poros (shaft) .............................................................................. 16

2.6.2 kekakuan Poros .......................................................................................... 18

2.6.3 Rumus Dan Persamaan Perhitungan Poros ................................................. 18

2.7 Pulley ................................................................................................................. 20

2.7.1 pengertian pulley......................................................................................... 20

2.7.2 Bahan pulley ............................................................................................... 20

2.7.3 Bentuk pulley dan tipe pulley ..................................................................... 21

2.7.4 Transmisi Tenaga ........................................................................................ 23

2.8 Motor ................................................................................................................. 28

2.8.1 Motor Penggerak......................................................................................... 28

BAB III METODOLOGI PERANCANGAN ........................................................ 30

3.1 Metode Perancangan ......................................................................................... 30

3.2 Diagram Alir Perancangan ................................................................................ 31

3.2.1 Tahap Identifikasi ....................................................................................... 32

3.2.2 Tahap pengumpulan data ............................................................................ 32

3.2.3 Identifikasi Data/ lokasi studi kasus ........................................................... 32

3.4 Tata cara perhitungan..................................................................................... 32

3.5 Tahap Perancangan ........................................................................................ 33

BAB IV PEMBAHASAN DAN PERHITUNGAN ................................................. 34

4.1. konsep Gambar ................................................................................................ 34

4.1.1 Perhitungan Kapasitas Mesin...................................................................... 34

4.2 Desain Pisau Dan Material ................................................................................ 35

4.2.1 volume pada proses pemotongan ( Z ) ........................................................ 36

4.2.2.Kecepatan makan ( Vf ) .............................................................................. 36

4.2.3. Gerak pemakan ( fz ) .................................................................................. 37

4.2.4. Jumlah putaran dudukan pisau ( nz ) ......................................................... 37

4.2.5. mencari diameter (d) .................................................................................. 37

xii

4.3. perancangan poros pisau.................................................................................. 38

4.3.1 Perhitungan beban ekivalen bantalan ......................................................... 42

4.3.2 Perhitungan faktor kecepatan bantalan ....................................................... 43

4.3.3 umur bantalan ............................................................................................ 44

4.5 pemilihan motor pengerak ................................................................................ 45

4.5.1 Perencanaa Sistem Transmisi Pulley .......................................................... 47

4.5.2 Perhitungan sabuk pully.............................................................................. 47

4.6 Perancangan Hopper .......................................................................................... 53

4.6.1 Dimensi hopper : ......................................................................................... 53

4.6.2 Perhitungan Pisau Tetap ............................................................................. 53

BAB V PENUTUP ..................................................................................................... 56

DAFTAR PUSTAKA.................................................................................................58

LAMPIRAN ........................................................................................................... …60

xiii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Paper Shredding Machine Fileman .............................. 6

Gambar 2.2 Shredding Machine Wagner ......................................... 7

Gambar 2.3 Maloney Shredder Machine ......................................... 8

Gambar 2.4 Shredder ....................................................................... 8

Gambar 2.5 Kode Plastik ................................................................. 9

Gambar 2.6 Claw Cutter .................................................................. 12

Gambar 2.7 Flake Cutter .................................................................. 13

Gambar 2.8 Flat Cutter ..................................................................... 13

Gambar 2.9 Shredder Cutter ............................................................ 14

Gambar 2.10 Poros ............................................................................. 17

Gambar 2.11 Pulley ........................................................................... 20

Gambar 2.12 kontruksi v-belt ........................................................... 23

Gambar 2.13 Diagram Pemilihan Sabuk ............................................ 24

Gambar 2.14 Ukuran Penampang ...................................................... 25

Gambar 2.15 Motor ............................................................................ 28

Gambar 4.1 Konsep Gambar ............................................................ 34

Gambar 4.2 Mata Pisau .................................................................... 35

Gambar 4.3 Bantalan ........................................................................ 40

xiv

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Diameter pulley Yang Diizinkan dan Dianjurkan (mm) ...... 21

Tabel 3.1 Morfologi Perancangan ........................................................ 31

Tabel 3.2 pemilihan motor ................................................................... 46

58

DAFTAR PUSTAKA

Azis, C. 2009. Perancangan Mesin Pemeras Tebu Kapasitas 783 Kg/Jam.

Malang: Universitas Muhammadiyah Malang

Daryanto. 1993. Dasar-Dasar Teknik Mesin. Jakarta : Rineka Cipta

Daryanto. 2002. Pengetahuan Listrik. Jakarta : Bumi Askara

Dobrovolsky. Machine Elements A Textbook. Moscow : Foreign Languages

Publishing House

Fahrieza, H. 2015. Designing Of Tempeh Slicer Machine. Malang : Universitas

Muhammadiyah Malang

Kartamihardja, E.S. 1998. Analisis Penyebab Kematian Ikan secara Massal

dalam Budidaya Karamba Jaring Apung di D. Maninjau. Sumatera Barat :

Lap Balitkanwar

Khurmi, R.S. 1982. A Text Book Of Machine Design. New Delhi : Eurasia

Publishing House Ltd

Maulana. 2014. Perancangan Mesin Pengupas Kopi. Banjarmasin : Politeknik

Negeri Banjarmasin

Misbachul, M. 2013. Perancangan Mesin Pencacah Tanaman Eceng Gondok

Basah Untuk Bahan Utama Kompos Kapasitas 350 Kg/Jam. Malang :

Universitas Muhammadiyah Malang

Mott, Robert L. 2009. Elemen-Elemen Mesin Dalam Perancangan Mekanis :

Perancangan Elemen Mesin Terpadu. Yogyakarta : Andi

Popov, E.P. 1996. Mekanika Teknik (Mechanics Of Materials). Jakarta : Erlangga

Shigley, J.F. 1986. Perencanaan Teknik Mesin Edisi keempat Jilid 2. Jakarta :

Erlangga

Stolk, J. and C. Kros. 1981. Elemen Mesin, Elemen Konstruksi Bangunan Mesin.

Terjemahan H. Hendarsin dan A. Rahman. Jakarta : Erlangga

Suastawa, I.N. , A. Setiawan, Prima. S. 2003. Torsi Pemotongan dan Efek

Hembusan dari Model Pisau Miring Untuk Mesin Pemotong Rumput Tipe

Rotari Buletin Keteknikan Pertanian IPB. Bogor : IPB Press

Sularso dan Suga, K. 1991. Dasar-dasar Perencanaan dan Pemilihan Elemen

Mesin. Jakarta : Pradnya Phramita

59

Supian, A. 2009. Perancangan Mesin Jus Apel Kapasitas 47 Kg/Jam. Malang :

Universitas Muhammadiyah Malang

Sutanto, B. 1985. Penyelesaian Soal-Soal Mekanika Teknik. Jakarta : Erlangga

2012. Dampak Negatif dan Manfaat Tumbuhan. (http://www.heqris.com,

diakses pada 24 Maret 2016)

2015. Dayton AC Parallel Shaft Gear Motor 100 rpm 0.5 hp

(http://electricmotorwarehouse.com, diakses pada 9 Juni 2016)

_2015. ITS Undergraduate Chapter 1. (http://digilib.its.ac.id, diakses pada 2 April

2016)

(https://uplikbatik.files.wordpress.com, diakses pada 6 April 2016)

2009. Presentasi Pasak (https://id.scribd.com, diakses pada 6 April 2016)