Artikel 1l505k

ARTIKEL RANCANG BANGUN MESIN PENGADUK SEMEN DAN PASIR DENGAN MODEL SCREW CONVEYOR

Disusun Oleh : Aji Yoga Panji Pratama

(3.21.10.5.02)

Kasih Anggara Esa Putra

(3.21.10.2.13)

Muhamad Anis Fahtoni

(3.21.10.2.15)

Rohmadani Anggoro Safi’I

(3.21.10.3.20)

PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN JURUSAN TEKNIK MESIN POLITEKNIK NEGERI SEMARANG SEMARANG 2013

RANCANG BANGUN MESIN PENGADUK SEMEN DAN PASIR DENGAN MODEL SCREW CONVEYOR Aji Yoga Panji Pratama, Kasih Anggara Esa Putra, Muhamad Anis Fahtoni, Rohmadani Anggoro Safi’I1), Bambang Singgih Hardjuno2), BambangTjahjono3) Jurusan Teknik Mesin Politeknik Negeri Semarang Jl.Prof.H.Sudarto,SH., Tembalang, Semarang 50275, PO BOX 6199/SMS Telp. (024)7473417, 7499585, Faks. (024) 7472396 http : //www.polines.ac.id, email : [email protected] Abstrak Tujuan pembuatan tugas akhir adalah rancang bangun mesin pengaduk semen & pasir dengan model screw conveyor ini agar mempermudah proses pengadukan adonan semen & pasir. Metodologi dalam pembuatan mesin ini adalah observasi, studi literatur, bimbingan, perancangan mesin, pembuatan mesin, pengujian mesin. Mesin berkapasitas 65 [Kg], lama pengadukan selama 60 [detik]. Mesin menggunakan penggerak motor bensin dengan daya motor 5,5 [HP], kecepatan ideal pengadukan 50 [Rpm]. Kata kunci : batako, daya motor, biaya produksi. I.

PENDAHULUAN Batako adalah campuran antara semen,

termasuk salah satu bahan bangunan berupa

agregat, dan air dengan komposisi tertentu.

batu - batuan yang pengerasannya tidak

Saat ini usaha pembuatan batako, berskala

dibakar dengan bahan pembentuk yang

kecil menengah cukup menjanjikan dengan

berupa campuran pasir, semen, air .

keuntungan yang cukup besar. Batako dapat

Batako

dicetak

melalui

proses

dijadikan sebagai alternatif pengganti batu

pemadatan sehingga menjadi bentuk balok -

bata dengan beberapa keunggulan, yaitu

balok dengan ukuran tertentu dan dimana

jumlah batako yang digunakan jauh lebih

proses

sedikit dibandingkan dengan batu bata,

pembakaran serta dalam pemeliharaannya

keuntungan lainnya yaitu keunggulan dalam

ditempatkan pada tempat yang lembab atau

hal meredam panas dan suara. Batako

tidak terkena sinar matahari langsung atau

merupakan bahan bangunan yang berupa

hujan, tetapi dalam pembuatannya dicetak

bata cetak alternatif pengganti batu bata dan

sedemikian rupa hingga memenuhi syarat

difokuskan sebagai konstruksi-konstruksi

dan dapat digunakan sebagai bahan untuk

dinding bangunan non struktural. Batako

pasangan dinding. Batako dengan kualitas

pengerasannya

tanpa

melalui

baik tercantum dalam SNI 03-0349-1989,

perlu dibuat mesin pengaduk semen & pasir

dengan persyaratan nilai penyerapan air

untuk memudahkan UKM dalam pembuatan

maksimum adalah 25%

batako.

Batako diproduksi

pada secara

umumnya konvensional

masih atau

menggunakan tenaga manusia, hal ini sangat tidak efisien dalam segi waktu maupun tenaga mengingat proses produksi yang berjalan secara kontinyu, terlebih lagi jika campuran semen dan pasir di dibiarkan untuk beberapa saat, struktur campuran akan berubah dan mempengaruhi hasil kekuatan batako. Alternatif menangani masalah diatas yaitu diperlukan suatu mesin yang dapat mencampur / mengaduk semen dan pasir dalam waktu yang singkat serta kontinyu sehingga campuran semen dan pasir tidak mengeras jika didiamkan. Mesin pengaduk semen yang sudah ada (mesin molen) untuk proses pencampuran semen dan pasir membutuhkan waktu yang lama serta dimensi yang cukup besar dengan kapasitas yang besar juga. Kondisi mesin yang sudah ada, tentunya penggunaan mesin ini tidak cocok digunakan pada usaha kecil menengah (UKM). Masalah tersebut dapat diatasi dengan membuat suatu alat yang mampu untuk mencampur pasir serta semen menjadi campuran yang homogen secara cepat serta alat tersebut cocok untuk diterapkan untuk UKM, oleh karena itu

II. Perumusan Masalah Masih banyak masalah yang terdapat pada mesin pengaduk semen dan pasir yang ada di industri, diantaranya adalah : a) Proses pencampuran semen dan pasir membutuhkan waktu yang lama. b) Dimensi mesin yang cukup besar serta kapasitas mesin yang besar juga, tentunnya penggunaan mesin ini tidak cocok digunakan pada UKM. c) Penulis bermaksud untuk membuat rancang bangun Mesin Pengaduk Semen & Pasir dengan Model Screw Conveyor

yang

dapat mengatasi

masalah - masalah tersebut, maka hal-hal yang harus dipenuhi oleh alat tersebut antara lain:  Mesin dapat mencampur semen dan pasir dalam waktu yang singkat.  Mesin penggerak menggunakan motor bensin dengan kapasitas yang cukup untuk pengusaha kecil menengah,

sehingga

biaya

produksi menjadi lebih murah.

semen III. Tujuan dan Manfaat

produksi

yang

ingin

dicapai

dalam

1. Membuat alat pengaduk pasir yang berfungsi

memudahkan

proses

pembuatan Paving dan Batako untuk

sehingga

proses dapat

2. Membandingkan

Kinerja

IV. Metode Penelitian

rancang bangun maka perlu didukung informasi yang memadai. Informasi ini diperoleh dari : a) Observasi

UKM di daerah Gasem. mesin

Metode

untuk

memperoleh

data

pengaduk yang dibuat dengan proses

peralatan, komponen, dan berbagai

pembuatan adonan semen dan pasir

permasalahan yang timbul dalam

yang ada di UKM.

rencana. Metode ini juga berupa hasil penelitian dengan wawancara

Manfaat Manfaat

yang

diperoleh

dalam

pembahasan tugas akhir ini adalah: Rancang bangun dapat digunakan sebagai

alat

Laboratorium Program

Studi

praktikum Teknik Teknik

pada Mesin, Mesin,

langsung di lapangan diantaranya, mencari

informasi

mengenai

perbandingan efisiensi antara kerja mesin yang akan dibuat dengan mesin manual yang sudah ada. b) Studi Pustaka

Jurusan Teknik Mesin, Politeknik

Studi pustaka mengenai berbagai hal

Negeri Semarang.

yang berkaitan dengan teori dan

b) Rancang bangun dapat memberikan

c)

batako

pada

Metodologi untuk memperoleh hasil

penulisan tugas akhir ini adalah :

a)

pasir

menjangkau UKM.

Tujuan Tujuan

dan

perhitungan terhadap penyelesaian

solusi kemudahan dalam produksi

masalah.

batako saat proses pencampuran

c) Bimbingan

semen dan pasir, sehingga proses

Bimbingan dilaksanakan dengan cara

produksi dapat berjalan kontinyu dan

melaksanakan konsultasi dan diskusi

lebih cepat.

dengan dosen pembimbing mengenai

Tugas

akhir

rancang

bangun

menjadi alternatif untuk mencampur

pembuatan mesin ini. d) Perancangan Mesin

Merancang mesin dengan membuat

Modifikasi

dilakukan

sketsa gambar mesin pengaduk pasir

menambah

atau

dan semen beserta mekanismenya

komponen,

sehingga

gambar

mekanisme mesin sesuai dengan

konstruksi yang jelas, gambar yang

hasil pengujian, apabila masih ada

sudah

kekurangan maka mesin ini dapat

dihasilkan dibuat

kemudian

bandingkan

antara

kita

beberapa

diperbaiki

dengan mengurangi

atau

dan

mengubah

disempurnakan

rancangan mesin sehingga diperoleh

kembali sehingga tujuan pembuatan

rancangan yang terbaik.

mesin pengaduk pasir dan semen dapat tercapai.

e) Pembuatan Komponen Mesin Pembuatan

komponen

dilakukan

setelah

mesin melakukan

h) Pengujian Mesin Pengujian

dilakukan

untuk

keberhasilan

secara

perancangan mesin. Pada tahap ini

mengetahui

komponen yang dibuat sesuai dengan

fungsional

gambar kerja dan untuk komponen

perancangan dan pembuatan mesin

standar dapat dibeli, tidak perlu

pengaduk pasir dan semen.

dibuat.

maupun

operasional

i) Pengambilan data

f) Perakitan Komponen Mesin

Data diambil setelah melakukan

Perakitan dimulai setelah semua

beberapa pengujian. Data tersebut

komponen

digunakan untuk proses analisa.

selesai

dibuat.

Pada

proses ini komponen yang sudah

j) Analisa Data

dibuat akan dirakit menjadi sebuah

Proses analisa dilakukan setelah

mesin

melakukan proses pengambilan data.

dan

untuk

merangkai

komponen satu dengan yang lain

Data

pada

untuk menentukan kapasitas mesin.

rancang

bangun

mesin

pengaduk semen dan pasir dengan model

screw

conveyor

ini

yang

diperoleh

digunakan

k) Perhitungan Biaya Membuat rincian biaya yang telah

menggunakan sambungan mur dan

dikeluarkan

baut.

pembautan mesin, sehingga dapat

g) Modifikasi Mesin

selama

proses

dibandingkan dengan harga mesin dipasaran.

V. Dasar Teori II.IScrew Conveyor Conveyor Screw menggerakkan bahan baik secara horisontal, ke arah atas atau vertikal.

Mereka

digunakan

untuk

memakan,mendistribusikan, mengumpulkan atau mencampur dan dapat dipasang baik panas

atau

dingin

ketika

Gambar 2. Screw yang digunakan dalam tugas akhir

melakukan

perpindahan ini.

-

( Screw Conveyor Corporation )

Perhitungan Perencanaan Poros

=

Screw Conveyor menerapkan gerakan positif halus untuk bahan yang berputar dalam

palung.

menghubungkan

Kopling dan

dan

(Sularso, 2005:8)

Keterangan:

poros = Tegangan geser izin

mentransmisikan

gerakan untuk conveyor sekrup berikutnya.

[Kg/mm2]

Ditahan oleh baut self-locking Tem-U-Lac . ( Screw Conveyor Corporation )

= Tegangan tarik maksimum [Kg/mm2] Sf1

= Faktor kekuatan = 6,0

Sf2

=

Faktor

konsentrasi

tegangan = 1,3 – 3,0 Gambar 1. Contoh Screw Conveyor

Perhitungan Daya Ekstruder P= T.ω

(R.S. Khurmi, 1982)

Keterangan : P

= Daya untuk menggerakkan

poros

[Watt] [Rad/s]

T

= Torsi

[Nmm]

ω

= Kecepatan sudut

[Rad/s]

c) Memasukan semen dengan banyak 1 ember kecil ukuran.

-

d) Memasukan air setelah pasir dan

Perhitungan Torsi pada Poros

semen tercampur dan sedikit demi -

T = F.

sedikit cara memasukannya.

(R.S. Khurmi, 1982)

Langkah pengujian ini kami melakukan beberapa percobaan. Berikut adalah hasil

Keterangan : T

= Torsi

[Nmm]

F

= Gaya

[N]

D

= D. Poros

[mm]

percobaan : a) Hasil Pengujian 1 • Mekanisme kerja mesin berhenti pada saat penuangan ember ke 3.

VI. Pengujian & Hasil Pengujian

yang

• Adukan bocor melalui sela – sela dilakukan

pada

penampung.

kapasitas mesin adalah menguji kapasitas

Analisis Pengujian 1

alat untuk mengaduk semen dan pasir.

Berdasarkan hasil pengujian diatas

Bahan dan Alat yang Digunakan

dapat disimpulkan :

Bahan dan alat yang digunakan dalam melakukan pengujian ini antara lain : a) Pasir b) Semen c) Ember d) Air Langkah Pengujian Langkah pengujian kapasitas mesin ini antara lain : a) Menghidupkan mesin. b) Memasukan pasir sebanyak ember kecil ukuran 5 liter.

• Daya yang dibutuhkan mesin untuk mengaduk kurang. • Pengunci kurang kuat saat proses pengadukan. b) Hasil Pengujian 2 Setelah kami melakukan analisis hasil percobaan 1, kemudian kami memperoleh hasil sebagai berikut: • Mekanisme kerja mesin berhenti pada saat penuangan ember ke 5. • Adukan bocor melalui sela – sela penampung. • Kopling pecah. Analisis Pengujian 2

Berdasarkan

hasil

pengujian

diatas dapat disimpulkan :

Kesimpulan dari keseluruhan adalah

• Daya yang dibutuhkan mesin untuk mengaduk kurang. • Pengunci

kurang

dapat merancang dan membuat mesin pengaduk semen dan pasir dengan model

kuat

saat

proses pengadukan.

screw conveyor, adapun spesifikasi dari mesin pengaduk semen dan pasir dengan

• Mekanisme screw yang terlalu banyak

VII. Kesimpulan

membawa

muatan

model screw conveyor adalah : a) Kapasitas

adukan

sehingga

mesin

65

kg/menit

adonan saat posisi di tengah tempat

maksimum

b) Kecepatan

ideal

untuk

proses

50

[Rpm].

mekanisme pengadukan kurang

pengadukan

berjalan sempurna.

Perbandingan antara diameter puli

• Kopling

kurang

kuat

minimal

dalam

adalah adalah

1:3

dan

meneruskan daya akibat kualitas

perbandingan speed reducer 1:30

kopling yang kurang baik.

dengan menggunakan motor bensin dengan

c) Hasil Pengujian 3

mesin ±710 [mm], dan tinggi mesin ±1300 [mm]

sampai penuangan sebanyak 2

VIII. Daftar Pustaka

ember ukuran 25 liter. Analisis Pengujian 2 pengujian

diatas dapat disimpulkan : • Daya yang dibutuhkan untuk mumutar sudah terpenuhi. • Mekanisme

screw

bekerja

dengan sesuai dengan konsep diinginkan.

untuk

c) Panjang mesin ±1500 [mm], lebar

• Mekanisme kerja mesin bekerja

hasil

[HP]

daya yang sesuai.

hasil percobaan 1, kemudian kami

Berdasarkan

5,5

mencapai kecepatan ideal dengan

Setelah kami melakukan analisis memperoleh hasil sebagai berikut:

daya

• Jutz, Herman & Eduard Scharkus. 1985. Wastermann Tables. Wiley Eastern Ltd : New Delhi • Khurmi, R.S & Gupta, J.K.1980. A Text Book

of

Machine

Design.

Publishing House (Pvt) Ltd.

Eurasia

• Sularso & Kiyokatsu Suga.1997. Dasar Perancangan

dan

Pemilihan

Elemen

Mesin. PT.Pradnya Paramita:Jakarta