Mesin Mixer Pasir Cetak Pengecoran Logam

dengan Volume Maksimal 84,78 Liter Pasir

dengan Daya 5 Hp / 3,73 kW

Nama

Bp

Jurusan

Konsentrasi

Hary Wiranata

06071067

Teknik Mesin

Produksi

:

:

:

:

Pendahuluan

A. Latar Belakang :

Di dalam perindustrian menengah bidang pengecoran logam, mesin

mixer pasir tidak dapat di kesampingkan kegunaannya. Perencanaan

mesin mixer pasir ini adalah rancangan baru dari mesin mixer pasir untuk

pengecoran logam yang telah ada di 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 :

2. Untuk kategori alas bak

Untuk kategori alas bak, perencanaannya dihitung dengan

menggunakan rumus luas lingkaran yaitu :

V = p . r2 . t

V = p . r2

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

360o2 . p . rx

Perencanaan Pisau Pengaduk

Untuk menghitung gaya yang diperlukan pisau pengaduk untuk mengaduk

pasir cetakan adalah dengan menggunakan rumus :

F = m . FN

FN = W . cos a

Untuk FN :

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 = . Kt . Cb . T5,1

ta

2. Apabila poros dikenai beban puntir dan lentur

ds ≥ {(5,1/ ta) ( Km . M)2 + (Kt . T)2 }1/3

(berd. Literatur Sularso)

A

B

C

Keterangan :

(Poros sumber

(Poros utama

(1B) Poros utama bag. 1

(2B) Poros utama bag. 2

(Poros pembantu

(1C) Poros pembantu bag. 1

(2C) Poros pembantu bag. 2

(3C) Poros pembantu bag. 3

(4C) Poros pembantu bag. 4

(5C) Poros pembantu bag. 5

1C

2C 3C

4C

1B

2B

5C

Gambar susunan poros dan roda gigi di dalam gearbox

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.

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 Pulley

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.

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 .

Perencanaan Motor Penggerak

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