Mesin Mixer Pasir Cetak Pengecoran Logam dengan Volume Maksimal 84,78 Liter Pasir dengan Daya 5 Hp / 3,73 kW
Nama
: Hary Wiranata
Bp
: 06071067
Jurusan
: Teknik Mesin
Konsentrasi : Produksi
Pendahuluan
A. Latar Belakang : Di dalam perindustrian menengah bidang pengecoran logam, mesin mixer pasir tidak dapat di kesampingkan kegunaannya. kegunaannya. Perencanaan mesin mixer pasir ini adalah rancangan baru dari mesin mixer pasir untuk pengecoran logam yang telah ada di pasaran. pasaran. Mesin ini di rancang baru dengan muatan yang sama hingga 200 kg, dengan menggunakan motor yang memiliki daya 5 Hp / 3,73 kW sebagai penggerak.
B. Alasan Pemilihan Judul : Judul ini diambil berawal dari penulis saat pernah magang di sebuah industri pengecoran logam di daerah Riau yaitu di kota Pekanbaru, yang dimana saat itu mesin mixer di sana tidak terlalu sering di gunakan. Mesin mixer tersebut di anggap tidak terlalu efisien dan memiliki umur yang cepat habis. Sehingga penggunaannya di lakukan hanya pada saat tertentu, seperti pesanan yang banyak. Sedangkan selebihnya pasir cetakan lebih sering di buat dengan bantuan manual, atau lebih tepatnya dengan tenaga manusia. Setelah melalui magang yang hampir selama 3 bulan penulis jalani, penulis memutuskan mengambil perencanaan mixer pasir sebagai judul tugas akhir, dimana mesin mixer pasir yang di rancang ini bukan penyempurnaan mesin mixer pasir yang sudah ada, tetapi mesin mixer pasir yang di buat baru.
Pokok Bahasan Yang akan dibahas di dalam perencanaan ini adalah sebagai berikut : 1. Perencanaan bak penampung 2. Perencanaan pintu bak penampung 3. Perencanaan pisau pengaduk 4. Perencanaan poros 5. Perencanaan pasak 6. Perencanaan bantalan 7. Perencanaan roda gigi 8. Perencanaan gear box 9. Perencanaan pulley 10. Perencanaan sabuk 11. Perencanaan motor penggerak
Perencanaan Bak Penampung
1. Untuk kategori dinding Untuk kategori dinding bak, perencanaannya dihitung dengan menggunakan rumus volume tabung yaitu : V = p . r 2 . t
2. Untuk kategori alas bak Untuk kategori alas bak, perencanaannya dihitung dengan menggunakan rumus luas lingkaran yaitu : V = p . r 2
Perencanaan Pintu Bak Penampung
Dalam menentukan berapa panjang pintu bak yang direncanakan di dalam perencanaan ini, penulis menggunakan rumus matematika panjang busur untuk menentukannya yaitu :
Panjang busur =
a
360o
x 2 . p . r
Perencanaan Pisau Pengaduk
Untuk menghitung gaya yang diperlukan pisau pengaduk untuk mengaduk pasir cetakan adalah dengan menggunakan rumus : F = m . F N
Untuk F N : F N = W . cos a
Perencanaan Poros
Untuk menghitung poros yang diperlukan di dalam perencanaan poros di dalam gearbox pereduksi kecepatan, adalah dengan menggunakan rumus : 1. Apabila poros hanya dikenai beban puntir ds =
5,1
. Kt . Cb . T
ta
2. Apabila poros dikenai beban puntir dan lentur ds ≥ {(5,1/ ta)
( K m . M)2 + (K t . T)2 }1/3
(berd. Literatur Sularso)
Gambar susunan poros dan roda gigi di dalam gearbox
2C
3C
Keterangan :
1C
(Poros sumber (Poros utama (1B) Poros utama bag. 1 5C
C
(2B) Poros utama bag. 2
4C
(Poros pembantu 2B
(1C) Poros pembantu bag. 1
1B
(2C) Poros pembantu bag. 2 B
(3C) Poros pembantu bag. 3 (4C) Poros pembantu bag. 4 (5C) Poros pembantu bag. 5
A
Perencanaan Pasak
Untuk menghitung ukuran pasak yang diperlukan untuk setiap poros yang ada, adalah dengan menggunakan rumus : p =
F l x (t1 atau t2)
atau
p =
F l x (t1 atau t2)
(berd. Literatur Sularso)
Perencanaan Bantalan
Untuk menentukan bantalan yang cocok untuk masing – masing poros, berdasarkan beban aksial dan horizontal yang diterima poros, adalah dengan menggunakan rumus : P=V.X.R+Y.T Dengan menghitung nilai kapasitas nominal dinamis spesifik : C = P . fl / fn
Perencanaan Roda Gigi
Pada perencanaan roda gigi ini, semua roda gigi di rencanakan dengan menggunakan roda gigi lurus dengan profil gigi involut. Baik itu roda gigi lurus maupun untuk roda gigi kerucut lurusnya, semua dengan roda gigi yang memiliki profil gigi involut. Profil gigi involut di anggap lebih efisien dalam memindahkan daya, dibandingkan roda gigi lurus dengan profil gigi biasa. Sedangkan untuk perhitungan diameter jarak bagi, jumlah gigi, modul dan bahannya, semua perhitungan tersebut penulis hitung berdasarkan literatur Sularso.
Perencanaan Gearbox Dalam pembuatan mesin mixer ini Gearbox dirancang dengan jalan pengecoran logam dengan membentuk cetakan logam dimana dalam rancangan gearbok didesign desemikian rupa letak posisi susunan dari roda gigi dan poros serta cakup-cakup dudukan bearing.
Perencanaan Pulley Dalam perencaan Pulley ini, semua Pulley driver dan Pulley fillower dirancang berdasarkan perhitungan literatur S. Kurmi, dimana setiap pulley ini akan dipasangkan sabuk tipe B. bahan yang akan digunakan dalam perancangan Pulley ini adalah menggunakan bahan besi cor. Ada beberapa hal yang harus penulis perhatikan dalam perencanaan pembuatan pulley ini adalah sebagai berikut: 1. Menentukan diameter jarak bagi Pulley 2. Menghitung lebar Pulley 3. Menghitung ketebalan roda Pulley 4. Jumlah jari – jari pulley dan ukuran tebal jari – jari pulley 5. Diameter pusat roda
Perencanaan Sabuk
Seperti yang telah diuraikan sebelumnya telah disebutkan bahwa sabuk yang digunakan dalam perancangan ini adalah sabuk tipe B dengan jumlah 2 buah. Sabuk tipe B yang digunakan yaitu sabuk V tipe B dengan nomor seri 65 panjangnya 1651 mm.
Perencanaan Motor Penggerak
Perencanaa daya motor penggerak di tentukan berdasarkan dari gaya yang diterima oleh pisau pengaduk dalam proses mengaduk jumlah total pasir cetak yang direncanakan. Karena setiap besar gaya yang diterima pisau pengaduk sangat berpengaruh terhadap daya motor yang digunakan. Semakin besar gaya diterima maka semakin besar pula daya yang dibutuhkan dari putaran motor .
Pelumasan
Untuk menjaga ketahanan dan keawetan komponen mesin ini dari pengaruh korosi dan keausan, maka penulis merencanakan suatu proses pelumasan (lubrication) yang tepat untuk setiap komponen yang bergerak. Pelumas yang digunakan . Dalam kegiatan pelumasan, pelumas yang cocok digunakan untuk gearbox mesin mixer pasir cetakan logam ini berdasarkan sumber yang penulis temukan dari internet dengan alamat situs www. google.com/(pdf) 22.Bearings.file.upi.edu/Direktori /FPTK/JUR…R…/BEARING.pdf , jenis pelumas yang cocok untuk gearbox mesin mixer pasir ini adalah pelumas dengan SAE 25 sampai 60. Untuk kapasitas pelumas yang dibutuhkan telah ditentukan berdasarkan perhitungan volume ruang gearbox.
Analisa Biaya
Biaya pengerjaan untuk membuat sebuah mesin mixer pasir untuk cetakan logam ini dirincikan berdasarkan jumlah dari biaya yang di butuhkan proses produksi. Biaya ini ini perinciannya dihitung mulai dari perincian biaya pengumpulan material yang dibutuhkan sampai dengan perincian biaya proses pengerjaan yang dikeluarkan selama proses assembling dibengkel. Rincian total dari biaya pengerjaan mesin ini juga di peroleh dari persetujuan kedua belah pihak, baik yang memesan maupun yang di pesan. Totalnya di kumpulkan dalam bentuk tabel dan dijumlahkan keseluhuhanya sehingga didapatkan total keseluruhan untuk membuat sebuah mesin mixer paris untuk cetakan logam.
Penutup
Dari semua hal yang telah di bahas di atas mengenai perencanaan kostruksi mesin mixer pasir untuk percetakan pengecoran logam, ada beberapa poin yang dapat penulis simpulkan yaitu sebagai berikut : Mesin mixer rancangan ini mampu menampung maksimal 84,78 liter pasir. Mesin mixer ini di gerakkan dengan motor listrik berdaya 5 Hp / 3,73 kW. Mesin mixer pasir rancangan ini mampu memutar pasir yang memiliki massa 219,433 kg. Mesin mixer ini menggunakan motor listrik fasa 1 dengan tegangan rumah yaitu 220 volt. Mesin mixer ini lebih unggul dari segi ekonomis dibandingkan mesin mixer pasir yang di bengkel produksi politeknik, dikarenakan tidak memakan biaya ratusan juta. Semua perhitungan mesin ini berdasarkan dari buku – buku terpercaya .
Adapun saran yang dapat penulis sampaikan yaitu :
Jangan selalu menggunakan mesin mixer ini dalam keadaan tampungan maksimal, karena di khawatirkan akan mempercepat habis umur penggunaan dari mesin. Usahakan untuk selalu memantau perawatan mesin ini secara berkala. Misalnya dengan melakukan pengecekan terhadap pelumas, pengecekan bagian komponen mesin yang bergerak yang memungkinkan terjadinya keausan akibat gesekan dan korosi serta melakukan pengecekan terhadap komponen-komponen mesin lainnya. Biasakan untuk selalu memperhatikan kebersihan mesin setelah penggunaan dan Jangan pernah mencoba menggunakan mesin ini jauh dari batas kemampuan, seperti menambah muatan lebih melebihi dari kapasitas yang telah ditentukan. Bila terjadi kerusakan terhadap komponen mesin, segerakan untuk melakukan perbaikan agar tidak mempengaruhi kinerja dari komponen-komponen lainnya yang juga bisa berakibat fatal.
Sekian Terima Kasih
