i

TUGAS AKHIR

RANCANG BANGUN MESIN CHRUSER LIMBAH PLASTIK

UNTUK PROSES PIROLISIS DENGAN KAPASITAS

120 KG PER JAM

M.AKHSAN FAIZIN

NIM. 201254049

DOSEN PEMBIMBING

Ir., Masruki Kabib, MT.

Sugeng Slamet, ST, MT.

TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MURIA KUDUS

2017

ii

iii

iv

PERNYATAAN KEASLIAN

Saya yang bertanda tangan dibawah ini :

Nama : M.Akhsan Faizin

NIM : 2012 54 049

Tempat & Tanggal Lahir : Kudus, 17 Juli 1994

Judul Skripsi : Rancang Bangun Mesin Chruser Limbah Plastik

Untuk Proses Pirolisis Dengan Kapasitas 120 Kg

Per Jam.

Menyatakan dengan sebenarnya bahwa penulisan Skripsi ini berdasarkan hasil

penelitian, pemikiran dan pemaparan asli dari saya sendiri, baik untuk naskah

laporan maupun kegiatan lain yang tercantum sebagai bagian dari Skripsi ini.

Seluruh ide, pendapat, atau materi dari sumber lain telah dikutip dalam Skripsi

dengan cara penulisan referensi yang sesuai.

Demikian pernyataan ini saya buat dengan sesungguhnya dan apabila di kemudian

hari terdapat penyimpangan dan ketidakbenaran dalam pernyataan ini, maka saya

bersedia menerima sanksi akademik berupa pencabutan gelar dan sanksi lain

sesuai dengan peraturan yang berlaku di Universitas Muria Kudus.

Demikian pernyataan ini saya buat dalam keadaan sadar tanpa paksaan dari pihak

manapun.

Kudus, 10, agustus, 2017

Yang memberi pernyataan,

Materai 6000

M.Akhsan Faizin

NIM. 2012 54 049

v

RINGKASAN

RANCANG BANGUN MESIN CHRUSER LIMBAH PLASTIK

UNTUK PROSES PIROLISIS DENGAN KAPASITAS

120 KG PER JAM

Nama mahasiswa : M.Akhsan Faizin

NIM : 2012 54 049

Pembimbing :

1. Ir., Masruki Kabib, MT.

2. Sugeng Slamet, ST., MT.

RINGKASAN

Di zaman teknologi yang semakin berkembang ini , sampah adalah wacana yang selalu di

bicarakan pemerintah Indonesia. Progam pemerintah yang mualai dari pengolahan daur ulang

samapai menyebutkan tentang gerakan 3 R (Reuse, Reduce dan Recycle) dianggap masih

kurang produktif untuk menguranggi sampah yang ada di Indonesia, khususnya sampah yang sulit

terurai seperti plastik. Salah satu cara pemanfaatan adalah bisa di daur ulang dan memiliki nilai

guna yang baik. Oleh karena itu inovasi pengolahan limbah khususnya sampah plastik adalah

dengan menggunakan mesin pencacah platik yang prosesnya menghacurkan untuk diolah kembali

dengan berbagai jenis pengunaanya. Tujuan penelitian ini adalah merancang bangun mesin

chruser limbah plastik untuk proses pirolisis dengan kapasitas 120 kg per jam.

Metode yang digunakan dalam rancang bangun ini adalah analisa kebutuhan, konsep

desain, pemilihan konsep, perancangan dan perhitungan, gambar kerja, proses manufaktur,

pengerjaan, Assembling, Finishing, pengujian pisau, dan analisa data. Mesin chruser

limbah plastik untuk proses pirolisis yang dibuat menggunakan dengan sistem rell

yang terdapat pisau yang memutar berlawanan arah, dengan konstruksi pisau

potong yang terdiri dari 10 pisau beputar dan 10 pisau tetap yang menempel pada dinding

hopper. Hasil dari rancang bangun ini adalah mesin chruser limbah plastik dengan kapasitas 120

kg per jam, menggunakan penggerak motor listrik 1 phase 2 Hp 1400 RPM, dengan transmisi

V-belt dan pully, dan bentuk pisau tipe rell jumlah 20. Hasil pengujian di dapatkan bentuk potongan

plastik dengan ukuran 10 - 15 mm.

Kata kunci : Chruser, Limbah plastik, Pisau potong, Pirolisis.

vi

ABTRAC

DESIGN OF PLASTIC WASTE CHRUSER MACHINE FOR

PIROLYSIS PROCESS WITH CAPACITY

120 KG OUR CLOCK

Name of student : M.Akhsan Faizin

NIM : 2012 54 049

Advisor :

1. Ir., Masruki Kabib, MT.

2. Sugeng Slamet, ST., MT.

ABTRAC

In this age of increasing technology, garbage is a discourse that is always

discussed by the Indonesian government. Government programs that mualai from

recycling processing samapai mention about the movement of 3 R (Reuse, Reduce

and Recycle) is considered still less productive to menguranggi waste in

Indonesia, especially waste that is difficult to decompose like plastic. One way of

utilization is to be recycled and have a good use value. Therefore, the innovation

of waste treatment, especially plastic waste is by using the machine that the

process of marking the proliferator to be processed again with various types

pengunaanya. The purpose of this research is to design the build of plastic waste

chruser machine for pyrolysis process with capacity of 120 kg per hour.

The methods used in this design are requirements analysis, design

concepts, concept selection, design and calculation, work drawings,

manufacturing process, workmanship, assembling, finishing, knife testing, and

data analysis. The plastic waste chruser machine for pyrolysis process is made

using a rack system with a rotating blade in opposite direction, with a cutting

blade construction consisting of 10 rotating blades and 10 fixed blades attached

to the hopper wall. The result of this design is a plastic waste chruser machine

with capacity of 120 kg per hour, using electric motor drive 1 phase 2 Hp 1400

RPM, with V-belt and pully transmission, and rell type blade shape 20. Test

results obtained by cutting shape Plastic with size 10 - 15 mm.

Keywords: Chruser, Plastic wastes, Cut knives, Pyrolysis

.

vii

KATA PENGANTAR

Segala puji syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa yang telah

memberikan rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan

pembuatan Tugas Akhir dan dapat menyelesaikan laporan dengan judul “Rancang

Bangun Mesin Chruser Limbah Plastik Untuk Proses Pirolisis Dengan Kapasitas

120 Kg Per Jam” dengan lancar. Dimana laporan Tugas Akhir ini disusun untuk

memenuhi salah satu syarat kelulusan mahasiswa Teknik Mesin S1.

Penulis juga sangat berterimakasih kepada semua pihak yang telah

membantu dari awal hingga selesainya penyusunan laporan ini, untuk itu pada

kesempatan kali ini penulis mengucapkan terimakasih kepada :

1. Allah SWT yang telah memberi kesehatan dan kekuatan untuk menyelesaikan

tugas akhir ini.

2. Kedua orang tua dan saudara-saudara yang telah memberikan dukungan, do’a,

nasehat dan motivasi, sehinggga skripsi ini dapat diselesaikan dengan baik.

3. Bapak Mohamad Dahlan, ST., MT. selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas

Muria Kudus.

4. Rianto Wibowo, ST., M.Eng. selaku Kaprogdi Teknik Mesin SI Universitas

Muria Kudus.

5. Bapak Ir., Masruki Kabib, MT. selaku pembimbing I Tugas Akhir.

6. Bapak Sugeng Slamet, ST, MT. selaku pembimbing II Tugas Akhir.

7. Bapak Ir., Masruki Kabib, MT. dan Sugeng Slamet, ST, MT. atas dilibatkan

kami dalam penelitian dosen pengembangan mesin pengolah limbah plastik

menjadi minyak dengan sistem pirolisis.

Penulis sangat mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun.

Semoga laporan ini bermanfaat bagi pembaca.

Kudus, 26 Agustus 2017

M.Akhsan Faizin

viii

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ........................................................................................ i

HALAMAN PENGESAHAN ........................................................................... iii

ABSTRAK ......................................................................................................... v

ABSTRACT ....................................................................................................... vii

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

DAFTAR ISI ...................................................................................................... xi

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

DAFTAR TABEL ............................................................................................. xv

BAB I PENDAHULUAN

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

1.2 Perumusan Masalah ................................................................................ 3

1.3 Batasan Masalah ..................................................................................... 3

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

1.5 Manfaat ................................................................................................... 4

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Pencacah Plastik Sistem Chruser ........................................................... 5

2.2 Mesin Pencacah Plastik Botol ................................................................ 6

2.3 Alat Perkakas Yang Digunakan Dalam Proses Manufaktur .................. 8

BAB III METODE MANUFAKTUR

3.1 Data proses ............................................................................................. 28

3.2 Analisa Kebutuhan .................................................................................. 30

3.3 Konsep Desain. ........................................................................................ 31

3.4 Pemilihan Konsep. .................................................................................. 35

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Perhitungan Kapasitas Pencacahan ......................................................... 37

4.2 Perhitungan Hopper ............................................................................... 38

4.3 Perhitungan Pisau Chruser Plastik .......................................................... 39

4.4 Perhitungan Rangka ................................................................................ 45

4.5 Perhitungan Poros ................................................................................... 47

4.6 Proses Manufaktur Mesin Chruser Plastik .............................................. 51

4.6.1 Pemilihan Matrial .......................................................................... 51

4.6.2 Pemilihan Proses Pembutan Chruser Plastik ................................ 51

4.6.3 Proses Finishing......................................................................... 54

4.6.4 Proses Assembly ............................................................................ 55

4.7 Proses Pembuatan mesin chruser ........................................................... 55

4.7.1 Pembuatan Rangka ...................................................................... 55

4.7.2 Pembuatan Hopper ..................................................................... 56

4.7.3 Pembuatan Poros ......................................................................... 60

4.7.4 Pembuatan Pisau .......................................................................... 65

4.7.5 Perakitan ..................................................................................... 69

4.7.6 Finishing.................................................................................. 70

4.8 Hasil pengujian ........................................................................................ 72

BAB V PENUTUP

5.1 Kesimpulan .............................................................................................. 73

5.2 Saran ........................................................................................................ 73

ix

DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................ 74

LAMPIRAN ...................................................................................................... 75

x

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1.1 Limbah plastik ............................................................................. 14

Gambar 2.1 Unit Pencacah Sistem Crhuser .................................................... 17

Gambar 2.2 Mesin Pencacah Plastik Botol ..................................................... 18

Gambar 2.3 Mesin Penghancur Sampah Otomatis Dengan Sistem Kendali

Kontrol Sederhana................................................................. ...... 19

Gambar 2.4 Mistar Baja ................................................................................ 20

Gambar 2.5 Mistar Siku ................................................................................. 21

Gambar 2.6 Miatar Gulung ............................................................................ 22

Gambar 2.7 Jangka Sorong ............................................................................ 22

Gambar 2.8 Pengores ..................................................................................... 23

Gambar 2.9 Penitik .......................................................................................... 23

Gambar 2.10 Meja Perata .................................................................................. 24

Gambar 2.11 Gerenda Tangan........................................................................... 25

Gambar 2.12 Gerenda Potong ........................................................................... 26

Gambar 2.13 Gergaji Potong ............................................................................. 27

Gambar 2.14 Mesin Las Listrik ......................................................................... 28

Gambar 2.15 Parameter Proses Bubut ............................................................... 35

Gambar 2.16 Mesin Bubut ................................................................................ 37

Gambar 3.1 Diagram Alir Perancangan Dan Perhitungan .............................. 41

Gambar 3.2 Mesin Chruser Tipe Munggunting .............................................. 44

Gambar 3.3 Mesin Chruser tipe rell............................................................. . 45

Gambar 3.4 Mesin Chruser tipe pisau lurus.................................................... 46

Gambar 4.1 Hopper Chruser Pencacah Plastik ............................................... 50

Gambar 4.2 Chruser Pencacah Plastik ............................................................ 51

Gambar 4.3 Gambar Gaya Putar Pisau ............................................................ 53

Gambar 4.5 Gambar Gaya Arah Horisontal .................................................... 54

Gambar 4.6 Rangka Mesin Chruser Pencacah Plastik .................................... 57

Gambar 4.6 Analisa Gaya Pada Rangka ......................................................... 57

Gambar 4.7 Analisa Gaya Pada Poros Mesin Chruser Pencacah Plastik ....... 59

Gambar 4.8 Layout Workshoop Proses Pembuatan Mesin Chruser Plastik... 63

Gambar 4.9 Rangka Mesin Chruser Pencacah Plastik................................... 67

Gambar 4.10 Poros Mesin Chruser Pencacah Plastik....................................... 72

Gambar 4.11 Pisau Chruser Pencacah Plastik................................................. 77

Gambar 4.12 Hopper Pencacah Plastik............................................................ 79

Gambar 4.13 Diagram Pohon Perakitan Mesin Chruser................................ .. 81

xi

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Alat perkakas ................................................................................. 20

Tabel 2.2 Klasifikasi Diameter Elektroda ..................................................... 32

Tabel 2.3 Klasifikasi Tebal Bahan Arus Dan Diameter Elektroda ............... 33

Tabel 2.4 Klasifikasi Elektroda Terhadap Kekuatan Tarik .......................... 33

Tabel 3.1 Analisa Kebutuhan ......................................................................... 42

Tabel 3.2 Pemilhan Konsep .......................................................................... 47

Tabel 4.1 Urutan Pengerjaan Rangka......................................................... ... 64

Tabel 4.2 Urutan Pengerjaan Hopper ............................................................ 64

Tabel 4.3 Urutan Pengerjaan Poros ............................................................... 65

Tabel 4.4 Urutan Pengerjaan Pisau ................................................................ 65

Tabel 4.5 Waktu Pengelasan Hopper ............................................................. 81

Tabel 4.6 Pengujian Mesin Chruser ............................................................. 81

xii

DAFTAR SIMBOL

Keterangan Satuan Nomor Persamaan

N Kecepatan putar Rpm 1, 3, 8, 10 , 14, 18, 29, 31,

32, 45, 50, 65, 75

Vc Kecepatan potong m/detik 1, 2, 18, 19, 22, 26, 29, 32

D Diameter batu gerinda mm 1,18

D Diameter pisau mm 2

S kecepatan penyayatan mm/menit 2

F kecepatan penyayatan mm/menit 2,46

N jumlah putaran menit 3

Fpt feed per teeth mm 3

Zn jumlah gigi pisau 3,16

A Luas lasan mm2

4,36,40

A Tebal plat mm 4,40

L Panjang kampuh mm 4,40

J Masuk panas Joule 7,39,79

E Tegangan busur Volt 7,39

I Arus Ampere 739

V Laju las cm/menit 7

V Cutting speed m/menit 8, 14,17

D Diameter benda kerja mm 8

I Jumlah pemotongan 9

D1 Diameter awal mm 9

D2 Diameter setelah dibubut mm 9

A Kedalaman pemotongan mm 9

T Waktu yang dibutuhkan

untuk pembubutan

menit 10,77

L Panjang benda mm 10

I Jumlah pemotongan 10

Fz Gerak makan mm/r 15

xiii

Tc Waktu pemotongan menit 17,21,28,31,34,49,54,55,63,6

4,72

Lt Panjang pengeboran mm 48

xiv

LAMPIRAN

Lampiran 1 Gambar Desain........................................................................ .... 82

Lampiran 2 Progam CNC ............................................................................... 94