Upload
enikwahyuniati
View
231
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
7/24/2019 Men Desain Scraper
1/17
PERANCANGAN SCRAPER BAK SEDIMENTASI PADA
INSTALASI PENGOLAHAN AIR (IPA)
CIKOKOL TANGERANG
TUGAS AKHIR
Diajukan sebagai salah satu syarat
Untuk memperoleh gelar sarjana Teknik Mesin
Di universitas Muhammadiyah Malang
Disusun Oleh :
KARNO SETYO BUDIANTO
01510126
JURUSAN MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
2006
7/24/2019 Men Desain Scraper
2/17
PERANCANGAN SCRAPER BAK SEDIMENTASI
PADA INSTALASI PENGOLAHAN AIR (IPA)
CIKOKOL TANGERANGKarno Setyo B, Mei 2006, Nim : 01510126
Pembimbing I : Ir.Trihono S,MT, Pembimbing II : Nur Subhekti,
ST,MT
Keadaan dan kondisi daerah tangerang yang sulit mendapatkan air
bersih maka perlu perancangan Scraper Bak Sedimentasi untuk
memenuhi kebutuhan air bersih
Scraper Bak Sedimentasi
Beroperasi setiap 8 jam sekali selama 90
menit
Kecepatan Scraper 0,3 m/s
Perencanaan Scraper Bak Sedimentasi:
Scraper
Rantai Scraper
PorosMotor
Perhitungan :
Kapasitas Scraper
Poros
Rantai
Sproket
Daya Motor
Hasil Perancangan :
Daya Motor : 0, 4 kw
Gambar Rancangan
7/24/2019 Men Desain Scraper
3/17
7/24/2019 Men Desain Scraper
4/17
7/24/2019 Men Desain Scraper
5/17
7/24/2019 Men Desain Scraper
6/17
KATA PENGANTAR
Assalamualaikum Wr.Wb
Dengan memanjatkan puji syukur kehadurat Allah SWT yang telah
melimpahkan rahmat, taufik dan hidayah-Nya. Shalawat dan salam senantiasa
penulis haturkan kepada Rosullullah SAW, sebagai pembawa rahmat bagi seluruh
alam ini sehingga penyusunan tugas akir ini dapat terselesaikan.
Didalam memenuhi kurikulum pada Fakultas Teknik Universitas
Muhammadiyah Malang, maka penyusunan skripsi diwajibkan bagi setiap
mahasiswa. Addapun tugas akir ini yang penulis angkat adalah
PERANCANGAN SCRAPER BAK SEDIMENTASI PADA INSTALASI
PENGOLAHAN AIR (IPA) CIKOKOL TANGERANG
Penulis menyadari bahwa penyusunan tugas akhir ini tidak akan berhasil
dengan baik tanpa adanya bimbingan dan sumbangan pikiran dari berbagai pihak,
pada kesempatan ini penulis banyak terima kasih kepada:
1. Dosen pembimbing I, Bpk. Ir.Trihono,S.MT, yang telah banyak
membantu dan mengarahkan dalam penyusunan tugas akhir ini.
2. Dosen pembimbing II, Bpk. Nursubekhi,ST,MT yang juga telah
banyak membantu dan mengarahkan dalam penyusunan tugas akhir
ini.
3. Dosen penguji, Bapak Ir Jupri,MT dan Bapak Murjito,ST,MT yang
juga telah banyak membantu dan mengarahkan dalam ujian tugas akhir
ini.
7/24/2019 Men Desain Scraper
7/17
4. Dosen Wali Kelas, Bpk Arif Hari.S,ST,MT yang banyak memberikan
nasehat dan ilmunya selama penulis di bangku kuliah
5. Semua Temen-temen atas spritnya dan kebersamaan selama ini
Harapan penyusun, semoga segala bimbingan dan bantuan tersebut
mendapat imbalan dari Allah SWT.
Penyusun mengakui bahwa dalam penyusunan tugas akhir ini Masih ada
kekurangan, oleh karena itu segala saran dan kritik yang bersifat membangun
akan diterima dengan senang hati
Wassalamualaikum Wr.Wb
Malang Mei 2006
Penyusun
7/24/2019 Men Desain Scraper
8/17
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL
LEMBAR PERSETUJUAN
LEMBAR PENGESAHAN
LEMBAR ASISTENSI TUGAS AKHIR
KATA PENGANTAR
ABSTRAKSI
DAFTAR ISI
DAFTAR GAMBAR
DAFTAR TABEL
BAB I PENDAHULUAN
1.1.Latar Belakang ................................................................................1
1.2.Rumusan Masalah ...........................................................................2
1.3.Tujuan .............................................................................................2
1.4.Batasan masalah..............................................................................2
1.5.Metode penulisan ............................................................................2
BAB II DASAR TEORI
2.1. Pengertian Umum............................................................................4
2.1.1. Pengolahan Limbah Cair dengan Proses Kimia..................4
2.1.1.1. Tahap-tahap Koagurasi ...............................................4
2.1.1.2. Tahap Pemisahan Fluk dan cairan...............................5
7/24/2019 Men Desain Scraper
9/17
2.1.2. Sludgh Scraper .......................................................................8
2.2. Mekanisme Penggerak ..................................................................11
2.2.1. Transmisi Roda Gigi ...............................................................12
2.2.2. Transmisi dengan Rantai dan Sproket ....................................14
2.2.3. Perencanaan Poros ............................................................16
2.2.4. Bantalan ............................................................................19
2.2.5. Pasak .................................................................................22
2.3. Gaya Gesek ...................................................................................24
2.3.1. Koefisien Gesek Pada Bantalan ..............................................25
2.3.1. Gaya Gesek Scraper Dengan Lantai .......................................26
2.4. Perencanaan Scraper .....................................................................28
2.5. Perencanaan Baut dan Mur ...........................................................31
2.6. Perencanaan rantai ........................................................................33
2.7. Perencanaan Sproket .....................................................................37
BAB III. PERANCANGAN ALAT
3.1. Prosedur Perancangan ...................................................................41
3.1.1. Menurut Pahl And Beitz .........................................................41
3.2. Spesifikasi Desain .........................................................................44
3.3. Identisifikasi Masalah ...................................................................45
3.4. Struktur Fungsi..............................................................................47
3.5. Prinsip Kerja dan Struktur Kerja...................................................48
3.6. Kombinasi dan Susunan Konsep...................................................49
3.7. Evaluasi Tahap Kriteria Teknik ....................................................50
7/24/2019 Men Desain Scraper
10/17
3.7.1. Pemilihan Motor .....................................................................50
3.7.2. Pemilihan Poros Putaran .........................................................50
3.7.3. Pemilihan Sistem Poros Rotor ..........................................51
3.7.4. Pemilihan Rantai Sproket..................................................52
3.7.5. Pemilihan Rangka Penumpu Poros...................................53
BAB IV PERHITUNGAN DAN PERANCANGAN
4.1. Perancangan Scraper .....................................................................55
4.1.1. Volume Yang Dikeruk Tiap Satu Scraper .............................55
4.1.2. Kapasitas Scraper ...................................................................57
4.1.3. Berat Lumpur Yang Dibawa Scraper 1..................................58
4.1.4. Berat Scraper..........................................................................58
4.1.5. Beban Pada Satu Scraper .......................................................59
4.2. Perencanaan Baut dan Mur Scraper ..............................................60
4.2.1. Perencanaan Baut ...................................................................60
4.2.2. Perencanaan Mur....................................................................64
4.3. Perencanaan Mekanisme Penggerak.............................................65
4.3.1. Perencanaan Rantai dan Sproket ............................................65
4.4. Bagian Poros Sproket....................................................................77
a. Analisa Gaya Pada Poros Sproket ..............................................77
b. Analisa Gaya Vertikal Pada Poros Sproket................................79
c. Analisa Gaya Horisontal Pada Poros Sproket ............................83
d. Momen Yang Terjadi Pada Poros Sproket.................................85
7/24/2019 Men Desain Scraper
11/17
e. Poros Sproket .............................................................................87
f. Pasak ...........................................................................................88
4.5. Bearing ..........................................................................................89
4.6. Penyangga Poros Sproket..............................................................90
4.7. Poros Batang Penyangga...............................................................91
BAB V PENUTUP
Kesimpulan ..........................................................................................94
Saran.....................................................................................................94
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
7/24/2019 Men Desain Scraper
12/17
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Kalifier .......................................................................................8
Gambar 2.2 Sludge Scraper Jenis Rotary Chain Blade.................................. 9
Gambar 2.3 Sludgh Scraper Jenis Deferential Head.................................... 10
Gambar 2.4 Macam-Macam Roda Gigi.......................................................12
Gambar 2.5 Rantai Dan Sprocket................................................................. 14
Gambar 2.6 Penunjukan Ukuran Rantai....................................................... 15
Gambar 2.7 Bantalan Luncur....................................................................... 20
Gambar 2.8 Bantalan Radial ........................................................................ 21
Gambar 2.9 Bantalan Gelinding................................................................... 22
Gambar 2.10 Macam-Macam Pasak ............................................................ 23
Gambar 2.11 Grafik Untuk Variabel Koefisien Gesek ................................ 25
Gambar.2.12. Gerak Mulai........................................................................... 26
Gambar.2.13. Gerak Sudah Ada .................................................................. 26
Gambar 2.14 Letak Pembebanan ................................................................ 28
Gambar 2.15 Letak Pembebanan Pada Baut................................................ 31
Gambar 2.16 Double Pitch Chain ................................................................ 34
Gambar 2.17 Distribusi Beban Pada Pena ................................................... 34
Gambar 2.18 Tegangan Pada Plat ................................................................ 35
Gambar 2.19 Dimensi Sprocket................................................................... 38
Gambar 3.1 Diagram Alir Perancangan.......................................................43
7/24/2019 Men Desain Scraper
13/17
Gambar 3.2 Aliran Energi Dan Aliran Dan Aliran Signal Pada Diagram Blok Sub-
Fungsi...........................................................................................................48
Gambar 3.3 Sitem Poros Rotor Dengan Rotor Tunggal .............................. 51
Gambar 3.4 Sistem Poros Rotor Dengan Rotor Ganda ............................... 51
Gambar 3.5 Sistem Rantai Sprocket ............................................................ 52
Gambar 3.6 Transmisi Sabuk....................................................................... 53
Gambar 3.7 Penumpu Poros Arah Horizontal ............................................. 54
Gambar 4.1 Tinggi Lumpur Tiap 8 Jam Pada Bak Sedimentasi.................. 55
Gambar 4.2 Bak Sedimentasi.......................................................................56
Gambar 4.3 Profil Scraper............................................................................ 57
Gambar 4.4 Profil scraper Tampak Samping............................................... 57
Gambar 4.5 Profil Scraper Saat Mengeruk Lumpur .................................... 57
Gambar 4.6 Analisa Gaya Pada Baut Scraper.............................................. 60
Gambar 4.7 Penampang Scraper.................................................................. 61
Gambar 4.8 Dimensi Baut............................................................................62
Gambar 4.9 Mekanisme Penggerak ............................................................. 66
Gambar 4.10 Arah Gaya Yang Bekerja ...................................................... 77
Gambar 4.11 Arah Pembebanan .................................................................. 79
Gambar 4.12 Analisa Gaya Vertikal Pada Poros ......................................... 79
Gambar 4.13 Analisa Dan Jarak Pembebanan Pada Penumpu .................... 80
Gambar 4.14 Analisa Gaya Horisontal Pada Poros ..................................... 83
Gambar 4.15 Momen Yang Terjadi Pada Poros Seproket...........................85
Gambar 4.16 Analisa Batang Penyangga..................................................... 90
7/24/2019 Men Desain Scraper
14/17
Gambar 4.17 Poros Batang Penyangga........................................................91
Gambar 4.18 Analisa Poros Batang Penyangga Vertikal............................. 91
Gambar 4.19 Analisa Poros Batang Penyangga Horisontal......................... 92
7/24/2019 Men Desain Scraper
15/17
DAFTAR TABEL
2.1 Hubungan diameter dan kedalaman klarifier ............................................. 7
2.2 Koefisien gesek.......................................................................................... 27
3.1 Spesifikasi desain....................................................................................... 44
3.2 Hasil identifikasi masalah .......................................................................... 46
3.3 Kombinasi sub fungsi yang didasarkan pada diagram blok sub fungsi ..... 49
4.1 Volume Lumpur......................................................................................... 56
4.2 Berat Lumpur Yang Dibawa Tiap Scraper................................................. 58
4.3 Beban Pada Tiap Scraper ........................................................................... 59
7/24/2019 Men Desain Scraper
16/17
DAFTAR LAMPIRAN
LAMPIRAN I: USULAN UBER HaKI
LAMPIRAN II: DETAIL GAMBAR RANCANGAN
7/24/2019 Men Desain Scraper
17/17
DAFTAR PUSTAKA
R.S.Khurmi,1984,A Text Book of Machime Design,Eurisia Publishing,
New Delhi
Josep.E Shigley dan Larry D.Mitchell, 1994, Perancangan Teknik Mesin,
Jilid Dua, Penerbit Erlangga, Jakarta
Ir. Syamsir A.Muin, 1990, Pesawat-pesawat Pengangkat, Penerbit
CV.Rajawali, Jakarta
Sularso dan Kiyokatsu, 1997, Dasar Perancangan dan Pemilihan Elemen
Mesin, Penerbit PT Pertja, Jakarta
Sears Zemansky, 1994, Fisika Untuk Universitas 1, Penerbit Binacipta,
Jakarta
Spivakovski & Dyackov,Conveyors and Related Equipment, Peace
Publisher Moskow.
L.Huisman., 1986, Sedimentation and Flotation Mechanical
Filtration,Delft University of Teknologi.
Studi Kelayakan Proyek Rehabilitasi, Peningkatan Kapasitas, Operasi dan
Pemeliharaan IPA Cikokol, Konsorsium Tirta Kencana Mandiri