21

BAB III

PERENCANAAN DAN GAMBAR

3.1 Diagram Alir Proses Perancangan

Proses perancangan mesin peniris minyak pada kacang seperti terlihat pada

gambar 3.1 berikut ini:

Gambar 3.1 Diagram alir proses perancangan

Penyusunan Laporan

Perhitungan Permesinan

Perakitan

Proses Produksi

Gambar Sketsa Analisa Dan

Perbaikan

Beroperasi

Studi Literatur

Mulai

Selesai

TIDAK

Perhitungan Perancangan

Gambar Teknik

YA

Pengujian

22

3.2 Desain Mesin Peniris Minyak Pada Kacang

Sebelum membuat sebuah alat, dalam hal ini mesin peniris minyak pada

kacang terlebih dahulu memikirkan manfaat dan tujuan yang menjadi dasar untuk

merancang, setelah itu membuat sketsa dan mendesain dengan solidwork.

Keterangan:

1. Tabung cover

2. Tabung putar

3. Rangka

4. Bearing

5. Poros

6. Pulley

7. V-belt

8. Motor listrik

Gambar 3.2 Mesin peniris minyak pada kacang

2

1

3

5

6 7

8

4

23

3.3 Peralatan Produksi

Alat-alat yang digunakan dalam mengerjakan proyek akhir adalah mesin las,

mesin bor, mesin gerinda potong, mesin gerinda, alat ukur (jangka sorong, mistar),

penyiku, penitik, palu, kikir, kunci-kunci (ring, pas).

1. Mesin las.

Las busur listrik umumnya disebut las listrik adalah salah satu cara

menyambung logam dengan jalan menggunakan nyala busur listrik yang

diarahkan ke permukaan logam yang akan disambung. Pada bagian yang

terkena busur listrik tersebut akan mencair, demikian juga elektroda yang

menghasilkan busur listrik akan mencair pada ujungnya dan merambat terus

sampai habis. Logam cair dari elektroda dan dari sebagian benda yang akan

disambung tercampur dan mengisi celah dari kedua logam yang akan

disambung, kemudian membeku dan tersambunglah kedua logam tersebut.

Mesin las listrik yang digunakan las listrik DC. Mesin las listrik ditunjukan

pada gambar 3.3.

Gambar 3.3 Las listrik

2. Mesin bor.

Mesin bor adalah suatu jenis mesin gerakanya memutarkan alat pemotong

yang arah pemakanan mata bor hanya pada sumbu mesin tersebut (pengerjaan

pelubangan), sedangkan pengeboran adalah operasi menghasilkan lubang

berbentuk bulat dalam lembaran kerja dengan menggunakan pemotong

berputar yang disebut bor. Mesin bor ditunjukan pada gambar 3.4.

24

Gambar 3.4 Mesin Bor

3. Mesin Gerinda.

Mesin gerinda merupakan proses menghaluskan permukaan yang digunakan

pada tahap finishing dengan daerah toleransi yang sangat kecil sehingga

mesin ini harus memiliki konstruksi yang sangat kokoh. Mesin Gerinda

ditunjukan pada gambar 3.5 dan 3.6.

Gambar 3.5 Mesin gerinda potong

25

Gambar 3.6 Mesin gerinda tangan

4. Palu.

Palu adalah alat yang di gunakan untuk membuka atau memasang part dengan

cara dipukul. Bahan standar palu biasanya baja keras, namun ada pulapalu

yang dibuat dari bahan lain misalnya plastik, karet, dan bahan lainnya. Palu

ditunjukan pada gambar 3.7.

Gambar 3.7 Palu

5. Alat ukur (jangka sorong dan mistar)

a. Jangka sorong.

Jangka sorong adalah alat ukur untuk mengukur panjang, tebal,

kedalaman lubang dan diameter suatu benda dengan batas ketelitian 0,1

mm. Jangka sorong mempunyai dua rahang, yaitu rahang tetap dan

rahang sorong. Skala nonius ini panjangnya 9 mm yang terbagi menjadi

10 skala dengan tingkat ketelitian 0,1 mm. Jangka sorong dapat dilihat

pada gambar 3.8.

26

Gambar 3.8 Jangka sorong

b. Mistar.

Mistar memiliki skala terkecil 1 mm atau 0,1 cm. Mistar mempunyai

ketelitian sebesar setengah dari skala terkecil yang dimiliki oleh mistar

sorong. Mistar dapat dilihat pada gambar 3.9.

Gambar 3.9 Mistar

c. Kunci-kunci

Kunci-kunci digunakan untuk mengencangkan atau mengendurkan baut

yang akan dipasang atau dilepas pada suatu benda. Kunci pas dapat

dilihat pada gambar 3.10.

27

Gambar 3.10 Kunci pas

d. Penitik.

Penitik adalah alat yang digunakan untuk membuat titik pada benda kerja.

Penitik terbuat dari besi yang ujungnya runcing membentuk sudut 30-90

derajat. Penitik dapat dilihat pada gambar 3.11.

Gambar 3.11 Penitik

e. Waterpass

Waterpass adalah alat yang digunakan untuk mengukur atau menentukan

sebuah benda atau garis dalam posisi rata baik pengukuran secara vertikal

maupun horizontal. Waterpass dapat dilihat pada gambar 3.12.

28

Gambar 3.12 Waterpass

3.4 Bagian-Bagian Mesin Peniris Minyak

Dalam pembuatan mesin peniris minyak dengan penggerak motor listrik ini

diperlukan elemen-elemen yang terdiri dari bagian-bagian yang memiliki fungsi dan

kegunaan masing-masing, yang kemudian disusun menjadi suatu kesatuan yang

memiliki kegunaan lebih kompleks dan mampu memenuhi kebutuhan yang

diharapkan. Berikut bagian-bagian mesin peniris minyak:

1. Rangka.

Rangka berfungsi sebagai pendukung dan tempat dipasangnya komponen-

komponen mesin peniris minyak, seperti motor listrik, tabung cover dan

tabung putar. Rangka dapat menahan beban dari seluruh komponen.

Penyambungan pada rangka penunjang dilakukan dengan cara di las. Rangka

mesin peniris minyak dapat dilihat pada gambar 3.13.

Gambar 3.13 Rangka mesin peniris minyak

29

2. Tabung Cover

Tabung cover berfungsi sebagai tempat penirisan minyak kacang yang telah

digoreng. Tabung cover dapat dilihat pada gambar 3.14. Bahan yang

digunakan untuk tabung ini adalah stainless steel dengan ketebalan 0,2 mm,

dimensi tabung peniris adalah dengan panjang 300 mm dan diameter 300 mm.

Tabung cover menggunakan bahan stainless steel karena memiliki kelebihan,

yaitu:

1. Memiliki daya tahan tinggi terhadap korosi.

2. Kemampuan stainless steel dapat dengan mudah dibersihkan

memberikan keuntungan higienis yang besar.

Gambar 3.14 Tabung cover

3. Tabung putar

Tabung putar berfungsi untuk tempat penampungan kacang yang telah

digoreng sebesar 3 kg. Bahan yang digunakan untuk tabung putar adalah

stainless steel. Tabung putar dapat dilihat pada gambar 3.15.

Gambar 3.15 Tabung putar

30

4. Poros

Poros merupakan bagian yang berputar dimana terpasang elemen pemindah

gaya seperti sproket, pulley dan lain-lain. Poros dapat menerima beban-beban

tarikan, lenturan, tekan atau puntiran yang bekerja secara sendiri-sendiri

maupun gabungan satu dengan yang lainnya. Poros dapat dilihat pada gambar

3.16.

Gambar 3.16 Poros

5. Pulley

Pulley berfungsi memindahkan putaran dari motor listrik ke poros yang

memutarkan tabung putar. Mesin peniris minyak terpasang dua buah pulley

yang dihubungkan di v-belt. Pulley dapat dilihat pada gambar 3.17.

Gambar 3.17 Pulley

31

6. Bearing

Bearing berfungsi untuk menopang poros yang berputar. Bearing dapat

dilihat pada gambar 3.18.

Gambar 3.18 Bearing

7. Sabuk

Sabuk adalah komponen yang digunakan sebagai penghubung antara

pulley pada motor listrik dengan pulley pada poros. Sabuk yang digunakan

adalah sabuk jenis V-belt tipe A-35. V-belt dapat dilihat pada gambar 3.19.

Gambar 3.19 V-belt

8. Motor listrik

Motor listrik berfungsi sebagai penggerak utama sistem transmisi pada

mesin peniris minyak, motor listrik yang digunakan berkapasitas 1/4 Hp.

Motor listrik dapat dilihat pada gambar 3.20.

32

Gambar 3.20 Motor listrik

3.5 Perhitungan daya motor listrik

Daya yang dibutuhkan untuk memutarkan tabung putar dalam perencanaan

mesin dapat dihitung melalui torsi yang bekerja pada putaran tabung. Beban yang

diterima tabung putar dengan massa (m=3 kg) dengan putaran tabung putar (N=467

rpm). Pada perhitungan menggunakan momen inersia tabung putar/tabung berongga

(I= mr2). Pada perhitungan torsi sebagai berikut:

Gambar 3.21 Prinsip kerja mesin peniris minyak

D2=152,4mm D1=50,8mm

33

T = I.

T = (mr2)

T = (3 kg) . (0,125 m)2

T = 2,29 Nm

Sehingga daya yang dapat diperoleh untuk dapat memutar tabung putar adalah:

P =

P =

P = 111,99 watt 0,8 = 89,5 watt

Berdasarkan hasil perhitungan yang diperoleh, daya minimal yang dapat

digunakan untuk memutar tabung adalah 111,99 watt, maka digunakan motor listrik

dengan daya 1/4 HP (186,4 watt) dengan putaran 1400 rpm.

3.6 Perhitungan Transmisi Tabung Putar

Perhitungan transmisi pada tabung putar adalah sebagai berikut:

3.6.1 Perhitungan perbandingan pulley

Diperoleh kecepatan pada motor N1=1400 rpm dan N2=467 rpm. Diameter

pulley motor d1= 50,8 mm, sehingga kecepatan putar pada tabung diperoleh:

N1 . d1 = N2 . d2

1400 . 50,2 = 467 . d2

d2 =

d2 = 152,2 mm

Diameter pulley pada poros tabung putar (d2) didapatkan sebesar 152,2 mm.

Pulley menyesuaikan yang ada di pasaran yaitu 6 inch atau 152,4 mm.

Jadi mesin peniris minyak menggunakan perbandingan pulley 1:3. Pulley

yang digunakan pada motor listrik (d1) adalah 2 inch atau 50,8 mm dan pulley yang

digunakan pada poros tabung putar (d2) adalah 6 inch atau 152,4 mm.

34

3.7 Perencanaan Pengelasan

Perhitungan kekuatan las ditinjau dari bagian yang paling kritis menerima

beban yaitu pada sambungan las dudukan motor listrik dari mesin peniris minyak.

Material yang digunakan untuk dudukan motor listrik adalah ST 37 atau BJ 37. Sifat

mekanis baja dapat dilihat pada tabel3.1. Posisi pengelasan pada dudukan motor

listrik dapat dilihat pada gambar 3.22, 3.23 dan 3.24.

Gambar 3.22 Posisi pengelasan pada dudukan motor .

Gambar 3.23 Pengelasan dudukan motor listrik

35

Elektroda digunakan elektroda las jenis E 6013. Nilai kuat tarik elektroda las (σu)

sebesar 420 . Total beban yang ditumpu sebesar P=110 N.

Gambar 3.24 Pengelasan pada dudukan motor listrik

Tabel 3.1 Sifat mekanis baja

Diketahui:

b = 34 mm σu =370 N/mm2 (Tabel 3.1)

l = 37 mm σy =240 N/mm2

(Tabel 3.1)

e = 122 mm

P = 110 N

Factor Of Safety (FOS) = 4 (beban statis)

1. σIjin didapat dari pembagian antara σy dan Factor Of Safety (Fos)

36

2. Tegangan geser ijin dapat diperoleh dari pembagian σijin dibagi dua.

= 30 N/

3. Menghitung tebal pengelasan

a. Mencari x dan y pada titik G

Jadi, x pada titik G sebesar 9,6 mm dan y pada titik G sebesar 8,14 mm.

b. Menghitung momen inersia

c. Mencari throat area

A = t (l + b)

A = 0,707 s (37 + 34)

A = 0,707 s (71)

A = 50,2 s mm

37

d. Tegangan geser

e. Untuk mencari r1 dan r2

√ = b – y

√ = 35 mm – 8,14 mm

√ = 26,86 mm

√

f. Resultan dari gaya maksimum

√

√(

)

(

)

√

√

Jadi nilai s (tebal las) yang didapat dari perhitungan pengelasan adalah minimum

sebesar 1,02 mm.