PERHITUNGAN KEKUATAN RANGK,{PADA KONSTRUKSI MESII\ PEMBUAT PELET

(PAKAN IKAN)DENGAN PENGGERAK MOTOR LISTRIK

Oleh:Sri Widodo dan A. Noor Setyo. HD

Dosen Jurusan Teknik Universitas Tidar Magelang

ABSTRACT

It has been designed an engineering ntacl,tine of pellet nraker (/tsh./ood) with electric motor drit,er. This equipmenr/machine iiforntaking pellet (fsh.food) frotn the materiql that has been marJeinto dough andformed into pellets (fishfood). The parameter o-fthe design covers the design offrame and sav,horse ofthe pettittnaker machine.AJiir making calctiation v,ith the existittg tlata, a perntissionmaterial tension at lhe engineering machine of pellet maker(fish food) is gained v'ith the electric motor driver rt 3.()g kg/mm2 with the maximum draw pull tension of 37 kg/mm: qf angteiron with equilateral L profile, and marinrum drow pult tensionmalerial permission operational (0,09 kg/mm, < 13.0g kg/mm'). So theframe is safefor draw pull tensiott, and the valieof maximum mutation reshffie tension of the v,elding k 10.771kg/mnt u,ith the draw pull electrode stronger of 43ig/mrt', soil meets the requirements.From the viewpoint of strength and safet.v, the design of thisequipment is declared to be ready and safe to hotd the burden,

Key Words : Construction strength of ,Vachine and machine ofpellet maker

115

Perhitungan Kekuatan Rangku Pada...... (Sri llitlodo dan A. Noor Setlo HD)

A. PENDAHULUANLatar Belakang Masalah

Saat ini perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologidalam dunia industri makin pesat. sudah banyak mesin danferalatan yang maju dan modern khususnya dalam bidangpeternakan. lJntuk mengefisiensi tenaga dan waktu. banyakalat-alat mesin sebagai alat bantu dalani proses pembuatanpakan ,llu.rprn dalam proses pemanenan dan pengolahan hasilternak.

Produktivi tas ker.iahanl'a akan meni ngkatj ikadi I aksanakanoleh tenaga ker.ia dengan keahlian dan kertaurpilan yang cttkup.dan didukung oleh sarana )'ang metnadai. Untuk tnemenuhihal tersebut kerja sama yang baik antara dunia industri danpendidikan sangat diperlukan. sehingga lulusan dari dr,rniapendidik4n siap untuk rnemasuki dunia industri.

Dengan adanya tugas akhir Rancang Bangitn ini. dapatnrenfadi garnbaran bagi rnahasisu'a untuk terjun metnasukidunia kerja. Selanjutrlya ketnampuan mahasirva dalamrnelaksanakan tugas akhir Rancang Bangun. dapat dijadikantolak ukur atau indikator oleh industri terhadap kualitaspenyelenggaraan pendidikan.

Mesin ini disamping efektil disisi lain dalarn hal biayanyajuga tidak terlalu tinggi" atau terjangkau oleh masyarakatpeternak untuk semakin mengembangkan peternakannya.Untuk syarat kelulusan dan penyaluran keahlian yang didapatdi kampus. maka penulis mengambil judul "Rekayasa MesinPembuat Pelet (Pakan Ikan) Dengan Penggerak MotorListrik",

116

J.Itl. -10 i\'o. 2, I 5 Septemher 2008 : I I S- t 2t

B. PEMBAHASANMetodologil. Waktu dan Tempat

Dalam pelaksanaan pembuatan Tugas Akhir dibuat bulanApril s/d .luli 2007, bertempat di kampus polireknikPratama Mulia Surakarta dan bengkel.

2. Metode Pengumpulan DataDalam 'perencanaan dan pembuatan mesin pembr,ratPelet (pakan ikan) dengan penggerak motor listrik, adabeberafa cara yang ditempuh dalarn pengumpulan data-data sehingga penulis dapat kernukakan antara lain:a. Observasi

Suatu metode pengumpulan data yang dilakukandengan pengamatan secara langsung pada mesin yangmasih manual.

b. 'lnterviewMetode pengumpulan data yang dilakukan penulisdengan cara wawancara atau mengumpulkan informasidari masyarakat ataupun dengan orang yang lebih ahlimengenai tugas akhir yang kita ambil.

c. Daftar PustakaMetode pengumpulan data dengan melakukan studipustaka. yaitu mencari referensi mengenai hal-halyang berhubungan dengan tugas akhir yang akandibuat melalui buku-buku ataupun melalui internet

Kajian Teori1. Sifat-sifat Logam Pada Pembebanan TarikBila suatu logam dibebani beban tarik maka akanmengalami deformasi. Deformasi suatu logam adalah

fi7

Pethitungral Kekuaton Rangfu Pada.-.... (Sri llidotlo tlan A' Noor Seqto' HD)

perubahan ukuran atau bentuk karena pengaruh bebanyang dikenakan kepadanya. Deformasi ini dapat terjadisecara elastis dan secaraplastis.Deformasi elasti's yaitu suatu perubahan bentuk yangsegera hilang kembali bila beban yang menyebabkandeformasi tersebut ditiadakan.De.ftirmasi plaslis yaitu suatu perubahan bentuk yangtetap ada. meskipun beban yang menyebabkan deforrnasiini ditiabakan.Bila suatu percobaan tarik kita lakukan terhadap sebuahbatang logam maka delbrmasipun akan teriadi ,vaitu yangberupa pertambahan panjang. serta penciutan penampangsampai patal-r.Flubungan antara beban tarik P dalam Kg' dan pefiambahanpaniang ,\L dalarn rnrn. cligambarkan seperti gambar 2' 1 '

Gambar I Hubungan antara beban tarik dengan pertambahanparyang.

118

*1

AL [mm] atau | [%]

lbl. .10 No. 2, l5 Scptember 2008 : I l5-124

2. Sifat-sifat logam pada pembebanan dinamisBeban dinamis ialah beban yang berubah arah dan

besarnya menumt waktu. Bahan yang dibebani secara dinamisakan lelah dan patah meskipun dibebani di bawah kekuatanstatis.

Kelelahan adalah gejala patah dari bahan disebabkanbeban yang berubah-ubah. Kekuatan kelelahan suatu logantyaitu tegangan bolak-balik tertentu yang dapat ditahan olehlogam itu sdmpai banyak balikan tertentu. Sedangkan bataskelelahan adalah tegangan bolak-balik tertinggi yang dapatditahan oleh logam itu sampai banyak balikan tak terhingga.

Ada bebenapa tbktor yang mempengaruhi kekuatankelelahan yaitu;

l. Tipe siklus dan pembebanan.2. Besarnya beban amplitudo.3. Jumlah balikan sampai patah.4. ' Kondisi logarn dan benda kerja.5. Keadaan dan pengolahanpermukaan benda kerla.6. Suhu.7. Kondisi lingkunaan (korosi)

3. Pertimbangan-pertimbangan dalam PerancanganBatangPerancangan adalah penentuan akhir ukuran yang

dibutuhkan dan semua perincian elemen, batang dansambungan-sambungan yang membentuk struktur sebagaisuatu keseluruhan dimana ketentuan konstruksi sesungguhnyadapat dikerjakan. Suatu alat harus dirancang sedemikian rupasehingga mampu menahan tegangan maksimum yang berkaitandengan beban yang terjadi, baik dalam bentuk lentur maupungeser.

ll9

Perhitungan Kekuatan Rangka Pada...... (Sri llidodo dan A, Noor Set.r,o. HD)

Rumus perancangannya adalah sebagai berikut:

orrin: N4/E

Dimana:

.

6,^, : tegangan izin suatu bahan (Nimmr)M : momen lentur (N/mnr)E : modulus elastisitas (mm).

Karena dalam perancangan diketahui momen lentur M dantegangan izino,,on maka ukuran dan bentuk batang nrerupakanbesaran yang tidak diketahui dan harus ditentukan. Benat alatharus ditiniau pada perancangan. sehingga batang y'ang dipilihharus mampu mendukung beratnya sendini dan ditarnbahbeban yang diberikan. tlntuk sentua batang dianjurkan mula-mula nrernilih batang secara coba-coba berdasarkan monren Mdan rnodulus elastisitas E I'ang dibutuhkan hanya akibat bebandan kemudian menghitung tambahan uomen dan tnt-rduluspenampang yanu diperlukan akibat berat batang tersebtrt. S'f37 adalah baja serba guna yang merniliki kekuatan menengahdan memiliki tnampu las yang baik.

HusilPerhitungan Rangka Mesin

rf=zrs F2=10kg

r20

ltol. 30 No. 2,'15 Septenthcr 200t: IIS-121

Ir,r.

xMo

RB

=t)= l:, . 75 + F2. 400 - I\. 950= 2.75+10.400-I{8.950= 4150

950

.= 4.37 Kg

=0= R^. 95()-Fr. 875-F,. 550- R. 950 - 2.875 - 10.550= 7250

9s0

= 7,63 Kg

RB

, Xtr{"

IHt"

R.

RA

l. Mdmen-momenMo:0Mr: 572,25 kg mmMo : 2402k9 mm (momen max)Mu:0

Momen Inersia untuk besi kanal L sama sisi sebesar :8.97 rnmaHarga tegangan tarik rnaksimum terjadi pada batang ABdimana tedadi moment maksimum

M.YthL:-I

_

2402 .9,970,228 x 106

: 0,09 kg / mm2

)

3.

121

Perhitungan Kekuatan Rongka Pada,..... (Sri llitlotlo clan A. Noor Seh,o. HD)

4. Bahan rangka dari besi siku ST 37 dengan tegangan tarikmaksimum adalah 37 kg/mm2, sehingga tegangan ijinbahan adalah :

_

o bahan

. Sf, *St:37

, 6x2: 3.08 kgimnr:

KESTMPULANL Kesirnpulan dari HasilAnalisa Perhitungan

a. Rangka horisontal dengan bahan rangka terbuat daribesi siku ST 37 mempllnyai tegangan tarik maksmLunadalali 37 (kg/mm:) berproftl sama sisi. lvlornen'inersia yang terjadi pada besi kanal [. sama sisi r-'(8,97 rnrn{). Harga tegangan tarik maksimum bahantersebut adalah 3,08 kg/mm:. konsentrasi tegangantarik maksimum pada rangka horisontal terjadi padabatang AB dimana ter.jadi momen rnaksimum 0.09kg/mm'. Maka tegangan tarik maksimum I (0,09 kg/mmt) < o 3,08 kg/mm2. jadi rangka aman digunakanterhadap tegangqn tarik.

2. Kesimpulan dari Alata, Alat ini merupakan mesin alternatif sebagai pembuat

pelet (pakan ikan) dengan penggerak motor listrik,sehingga dapat membantu terutama dari segi efisiensiwaktu dan tenaga yang lebih sedikit.

b. Alat ini mempunyai desain yang sederhana, mudahperawatannya.

122

I'ol. 30 No. 2, I5 Septemher 2008: IIS-l2l

l.

rMo

rMoR,b

=0= Ir, . 75 + F2. 400 - I\. 950= 2,75+10.400-l{8.950= 4150

950

.. 4.37 Kg

=0R.

,Xtr.t,

r'tn ::l ;;:].; ff,:':';

R^ = "'O9,s0

R^ = 7,63 Kg

Mcimen-momenMo=oMr: 572,25 kg mmMo : 2402kgmm (momen max)Mu:0

Momen Inersia untuk besi kanal L sama sisi8.97 rnmaHarga tegangan tarik rnaksimum terjadi padadimana tedadi moment maksimum

,r I\4. Yl, :-

I_

2402 .9,970,228 x 106

: 0,09 kg / mm2

')

3.

sebesar :

batang AB

121

Perhitungan Kekuotan Rangka Pado...... (Sri llTtlotlo dan A. Noor Se4'o. HD)

4. Bahan rangka dari besi siku ST 37 dengan tegangan tarikmaksimum adalah 37 kg/mm', sehingga tegangan ijinbahan adalah :

o bahanv

Sf, x Sf"

:37, 6xZ: 3,08 kg/mmr

KESIMPULAI\L Kesirnpulan dari HasilAnalisa Perhitungan

a. Rangka horisontal dengan bahan rangka terbuat daribesi siku ST 37 mempunyai tegangan tarik maksrnumadalalr 37 (kg/mm'z) berprofil sama sisi. iVlorneninersia yang terjadi pada besi kanal [. sama sisi Y(8.97 nrrnr), Harga tegangan tarik maksimum bahantersebut adalah 3,08 kg/mm2. konsentrasi te-r{angantarik maksimum pada rangka horisontal terjadi padabatang AB dimana ter.iadi momen maksimum 0.09kg/mm2. Maka tegangan tarik maksimum I (0,09 kg/mmt) < o 3,08 kg/mm2" jadi rangka aman digr,rnakanterhadap tegangan tarik.

2. Kesimpulan dari Alata, Alat ini merupakan mesin alternatif sebagai pembuat

pelet (pakan ikan) dengan penggerak motor listrik,sehingga dapat membantu terutama dari segi efisiensiwaktu dan tenaga yang lebih sedikit.

b. Alat ini mempunyai desain yang sederhana, mudahperawatannya.

122

l''oL 30 No. 2, I5 Septemher 2008 : I I5-121

SARAN

Selain kesimpulan. dalam bab ini juga men,vertakan saran-saran yang erat kaitannya dengan penger.iaan Tugas Akhir.1. Untuk Mahasisrva

a. Utamakan peningkafan keterampilan (skill),pengetahuan, panalaran. serta analisa menurutkemampuan yang sesuai dan setiap Mahasiswa

b. Meriguasai dan memahami materi terhadap TugasAkhir, yakni mulai dan perencanaan. persiapan,Pelaksanaan, sampai tahap pelaporan hasil TugasAkhir.

c. Pentingnya hubungan tirnbal balik dengan dosendalam lingkungan kampus agar tercipta kondisikekeluargaan sehingga dapat memperlancar proses

, pembuatan Tugas Akhir.

d. Mencari informasi sebanyak mungkin masalahperkembangan teknologi yang baru dan dunia luardan siapkanlah diri guna menghadapi perubahan diEra Globalisasi.

Z. Untuk Universitas Tidar Magelanga. Pihak kampus diharapkan lebih mendorong dan

merangsang mahasiswa untuk berfikir lebih kreeatif,terutama dalamhat penerapan ilmu yang diterima olehmahasiswa selama di bangku kuliah, serta sebagaitolok ukur keberhasilan dan proses belajar mengajardi Universitas Tidar Magelang.

b. Lembaga hendaknya menghargai serta ikut merawathasil Tugas Akhir dan Mahasiswa (khususnyaRancang Bangun), karena dapat dijadikan wahanabelajar dan mahasiswa tingkat berikutnya.

123

Perhitungan Kekuatan Rangtu Pada...... (Sri llTtlotlo dan A. Noor Set.to. HD)

DAF'TAR PUSTAKA

1.E.P. Povop danZainul Astamar. (1994). Mekanika Telcnik(A'[echanics of Material). Jakarta: Erlangga.

2.Jac. Stock & C Kros. "Element-elentent Mesin", Edisi ke-' 21. Penerbit Erlangga. Jakarta. 1994.3.Wahyudin K & Whjoe Hidayat. "Pengetahuun Lctgum 2"'.

Penerbit Departemen Pendidikan dan Kebudayaan

124