design roller conveyors for transfer wheels …

DESIGN ROLLER CONVEYORS FOR TRANSFER

WHEELS FROM DIES CASTING TO THE MACHINING

PROCESS

A final project report

A presented to

The Faculty of Engineering

By

Kastro Bronson Lubis

003201605009

in partial fulfillment

of the requirements of the degree

Bachelor of Science in Mechanical Engineering

President University

Februari 2019


WHEELS FROM DIES CASTING TO THE MACHINING

PROCESS

A final project report presented to

the Faculty of Engineering

By


003201605009

in partial fulfillment

of the requirements of the degree

Bachelor of Science in Mechanical Engineering


Februari 2019


DECLARATION OF ORIGINALITY

I declare that this final project report, entitled “Design roller conveyors for transfer wheels

from dies casting to the machining process” is my own original piece of work and, to the best

of my knowledge and belief, has not been submitted, either in whole or in part, to another

university to obtain a degree. All sources that are quoted or referred to are truly declared.

Cikarang, Indonesia, 24 Februari 2020



DESIGN ROLLER CONVEYORS FOR TRANSFER WHEELS

FROM DIES CASTING TO THE MACHINING PROCESS

By


003201605009

Approved by

Dr.Eng. Rudi Suhradi Rachmat Dr. Eng, Lydia Anggraini

Final Project Supervisor Head of Study Program

Mechanical Engineering

i

ACKNOWLEDGEMENT

Praise and thanksgiving the writer goes to God who has bestowed His

blessings and gifts, so that the writer can complete the thesis report with the title

" Design roller conveyors for transfer wheels from dies casting to the machining

process " in time. This report was made as a condition for obtaining a bachelor's

degree in mechanical engineering at President University's engineering faculty.

In completing this report can not be separated from the support of many parties,

for that the author would like to express his gratitude to:

1. Mr. Dr.Eng. Rudi Suhardi Rachmat, as well as the supervisor who

has provided guidance, advice and input to the author in completing

this report.

2. Ms. Dr.Eng. Lydia Anggraini, as the Head of the Mechanical

Engineering Study Program

3. Lecturers and staffs at President University who have assisted in

the process and completion of this report.

4. Beloved parents who always give prayer, enthusiasm, and support

to the author in many ways, so that the author can complete the

writing of this report.

5. Families that are always a place to share in every joy and sorrow.

6. Friends of one of the President University's Mechanical

Engineering majors, who have provided enthusiasm, motivation

and assistance in completing each assignment in lectures, especially

in completing this thesis report.

May God Almighty always give mercy and blessings for all the support

and assistance from all parties. The author is aware in compiling this report that

he encounters several difficulties and obstacles. In addition, he also realized that

the writing of this report was far from perfect and there were still many other

shortcomings, for which the author expected constructive suggestions and

criticism from all parties. The author hopes this report can be useful for personal

writers and for readers in general.

ii

APPROVAL FOR SCIENTIFIC PUBLICATION

I hereby, for the purpose of development of science and technology, certify and

approve to give President University a non-exclusive royalty-free right upon my

final project report with the title:


WHEELS FROM DIES CASTING TO THE

MACHINING PROCESS

Along with the related software or hardware prototype (if needed). With this non-

exclusive royalty-free right, President University is entitled to conserve, to convert,

to manage in a database, to maintain, and to publish my final project report. These

are to be done with the obligation from President University to mention my name

as the copyright owner of my final project report.

Cikarang, Indonesia, 24 Februari 2020


003201605009

iii

ABSTRAK

Conveyor merupakan alat untuk mengangkut bahan-bahan industri. Sedangkan

Motor listrik, Gearbox, sproket, rante, roller dan rangka adalah komponen dari

conveyor, dimana komponen dari roller berfungsi untuk membawa velg ke proses

machining. Dengan peranan dari motor listrik, gearbox, rante, rangka,dan roller

yang sangat penting, di perlukan perancangan yang baik, salah satu-nya yang perlu

diperhatikan adalah segi kekuatan, dimana rangka menerima beban dari velg

maupun menerima beban dari motor listrik yang bekerja untuk memutar roller.

Dalam penulisan tugas akhir ini dibahas mengenai proses pembuatan roller

conveyor velg. Skripsi ini ditujukan untuk membantu PT.TIMUR LAUTAN

SUKSES cikarang yang sedang dalam proses mengembangkan sebuah produk

yang nantinya akan dibuat produksi masal. Metode brainstorming digunakan dalam

penelitian ini guna mendapatkan desain dari bagian-bagian conveyor yang optimal

yang nantinya akan digambar dan dirakit xv menggunakan software AUTO CAD

2014. Hasil dari proses awal adalah menentukan bagian-bagian yang dianggap kritis

dan mencari jenis-jenis material yang cocok untuk membuat part-part tersebut dan

setelah itu akan diuji menggunakan software CATIA V5. Hasil pengujian dan

perhitungan menunjukan bahwa part frame menggunakan material plat baja

MS400 dengan sisi atas dan bawah menggunakan bendingan dan ketebalan 5 mm,

yang dirangkai dengan 14 part roller yang menggunakan material AISI304, dan

ditopang oleh 4 part stand yang menggunakan material MS400.

Kata kunci : Roller Conveyor, Tegangan, CATIA, Beban Statis,AUTO CAD

iv

ABSTRAK

A conveyor is a tool for transporting industrial materials. Where as

Motor Electric, Gearbox, Sprocket, chain, Roller and Frame are components

of the conveyor, where the components of the roller function to carry the

wheels to the machining process. With the role of the electric motor, gearbox,

chain, frame, and roller which are very important, a good design is needed,

one of which needs to be considered is the power, where the frame receives the

load from the wheels or receives the load from the electric motor that works

to rotate the roller.

In writing this final project, the process of making roller conveyor wheels

is discussed. This thesis is intended to help PT. TIMUR LAUTAN SUKSES

Cikarang which is in the process of developing a product that will later be

mass-produced. The brainstorming method used in this study was to obtain the

design of the optimal conveyor parts which would later be drawn and

assembled using the 2014 AUTO CAD software. The results of the initial

process were to determine the parts that were considered critical and to find

the types of material suitable to make these parts and after that will be tested

using the CATIA V5 software. Test results and calculations show that frame

use MS400 steel plate materials with the top and bottom sides using a dam and

thickness of 5 mm, which is assembled with 14 roller parts that use AISI304

material, and axle that uses MS material and will be supported by 4 stand parts

that use cast iron material.

Key works: Roller Conveyor, Tegangan, CATIA, Beban Statis,AUTO CAD

v

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR ............................................................................................. i

DAFTAR ISI .......................................................................................................... v

DAFTAR NOTASI ................................................................................................ ix

DAFTAR GAMBAR .............................................................................................. x

DAFTAR TABEL ................................................................................................. xi

BAB 1 – PENDAHULUAN ................................................................................... 1

1.1. Latar Belakang Masalah ............................................................................. 1

1.2. Identifikasi Masalah ................................................................................... 2

1.3. Rumusan Masalah ...................................................................................... 2

1.4. Ruang Lingkup ........................................................................................... 3

1.5. Batasan Masalah ........................................................................................ 3

1.6. Tujuan Penulisan ........................................................................................ 3

1.7. Manfaat Desain .......................................................................................... 4

1.7.1. Manfaat Teknis ........................................................................... 4

1.7.2. Manfaat Ekonomis ...................................................................... 4

1.8. Metode Pustaka .......................................................................................... 4

1.9. Metode Observasi ....................................................................................... 4

1.10. Metode Wawancara ................................................................................... 4

1.11. Sistematika Penulisan ................................................................................. 4

BAB 2 – TINJAUAN PUSTAKA ......................................................................... 6

2.1. Pengertian Konveyor Roller ........................................................................ 6

2.2. Perancangan Teknik ................................................................................... 7

2.3. Fungsi Konveyor Roller ............................................................................. 8

2.4. Aplikasi Kegunaan Konveyor Roller......................................................... 10

2.5 Komponen Dan Fungsi Konveyor Roller .................................................. 11

2.5.1.Rangka /frame ............................................................................... 11

2.5.2. Roller.............................................................................................. 11

2.5.3. Motor listrik .................................................................................... 12

2.5.4. chain dan sprocket ......................................................................... 13

2.5.5. Rumus Roller ................................................................................ 13

2.5.6 Baut (Bolt) ...................................................................................... 14

vi

2.5.7. Spesifikasi bolt ............................................................................... 15

2.6. Pemilihan Material ................................................................................... 16

2.6.1. Konsep Dasar Analisa Struktur ..................................................... 16

2.6.2 Kekuatan bahan .............................................................................. 17

2.6.3. Tegangan Sederhana ...................................................................... 18

2.6.4. Faktor Keamanan ........................................................................... 18

2.6.5. Hubungan Tegangan Regangan ..................................................... 19

2.6.6 Tegangan geser ................................................................................ 19

2.6.7 Regangan ........................................................................................ 19

2.7.Gambar Teknik ......................................................................................... 20

BAB 3 – TAHAPAN PERANCANGAN MESIN ................................................ 22

3.1. Pengertian Perancangan ............................................................................ 22

3.2. Proses Perancangan Mesin ........................................................................ 20

3.3. Menentukan dan Menguraikan Masalah ................................................... 24

3.4. Perancangan Konsep ................................................................................. 24

3.5. Studi Literatur dan Studi Lapangan ........................................................... 22

3.6. Perancangan Wujud Mesin ....................................................................... 26

3.7. Perancangan Detail Mesin.......................................................................... 26

3.8. Perwujudan Mesin ..................................................................................... 26

3.9. Proses Uji Coba dan Analisis .................................................................... 27

3.10. Evaluasi Hasil Rancan ............................................................................. 27

3.11. Komponen ............................................................................................... 27

3.12 Mekanisme kerja ...................................................................................... 28

BAB 4 – PERANCANGAN DAN PERWUJUDAN MESIN .............................. 29

4.1. Deskripsi Umum Perancangan .................................................................. 29

4.2. Studi konveyor roller dan desainnya ......................................................... 29

4.3. Perhitungan roller ..................................................................................... 30

4.3.1. Properties of roller ......................................................................... 30

4.3.2. Maximum stress calculation for given condition ............................ 31

4.3.3. Checking factor of safety for design ................................................ 32

4.3.4. maximum deflection ........................................................................ 33

4.4 Perhitungan Motor Listrik ......................................................................... 33

vii

4.5. Perhitungan baut ........................................................................................ 35

4.6 Finite element method ................................................................................ 35

4.6.1. Analisa konveyor roller .................................................................. 35

4.6.1.1. Mesh ................................................................................ 36

4.6.1.2 element type ...................................................................... 36

4.6.1.3. element quality................................................................. 36

4.6.1.4 material ............................................................................ 37

4.6.2. Static Case ...................................................................................... 37

4.6.2.1 Boundary Conditions ....................................................... 37

4.6.2.2 structure computation ...................................................... 38

4.6.2.3 restraint computation ....................................................... 38

4.6.2.4 load computation .............................................................. 38

4.6.2.5 stiffness computation ........................................................ 39

4.6.2.6 singularity computation ................................................... 39

4.6.2.7 constraint computation ..................................................... 39

4.6.2.8 factorized computation ..................................................... 40

4.6.2.9 minimum and maximum pivot .......................................... 40

4.6.2.10 Translational pivot distribution ..................................... 41

4.6.3 direct method computation .............................................................. 42

4.6.3.1 Static Case Solution.1 - Von Mises stress (nodal values).2

.......................................................................................... 43


.......................................................................................... 44

4.6.3.3 Static Case Solution.1 - Translational displacement

vector.1 ............................................................................ 44

4.7 Analisis rangka (frame) ...................................................................... 45

4.7.1 mesh ........................................................................................... 45

4.7.2 element type .............................................................................. 45

4.7.3 element quality …...................................................................... 46

4.7.4 materials .................................................................................... 46

4.7.5 Static Case ................................................................................. 47

viii

4.7.5.1 Boundary Conditions ..................................................... 47

4.7.5.2 structure computation .................................................... 47

4.7.5.3 restraint computation ..................................................... 47

4.7.5.4 load computation ............................................................ 47

4.7.5.5 stiffness computation ...................................................... 48

4.7.5.6 singularity computation ................................................. 48

4.7.5.7 constraint computation ................................................... 48

4.7.5.8 factorized computation ................................................... 49

4.7.5.9 Minimum and maximum pivot ........................................ 49

4.7.5.10 Minimum pivot ............................................................. 49

4.7.5.11 Translational pivot distribution ................................... 50

4.7.6 direct method computation ................................................ 50

4.7.7 Static Case Solution.1 - Deformed mesh.1 ........................ 51

4.7.8 Static Case Solution.1-Von Mises stress (nodal values) ....52

4.7.9 Static Case Solution.1-Von Mises stress (nodal values) ... 52

4.8. Proses Manufaktur dan Perwujudan Mesin ......................................53

BAB 5 – SIMPULAN DAN SARAN ................................................................... 57

5.1. Simpulan .................................................................................................... 57

5.2. Saran .......................................................................................................... 58

DAFTAR PUSTAKA .......................................................................................... 59

LAMPIRAN A ..................................................................................................... 61

ix

DAFTAR NOTASI

SIMBOL KETERANGAN SATUAN

𝐷 = 𝑑 Diameter 𝑚𝑚

𝑅 Jari-jari 𝑚𝑚

𝑡 Tinggi 𝑚𝑚

t Tebal 𝑚𝑚

𝐴 Luas permukaan 𝑚𝑚2

𝑚 Massa 𝑘𝑔

𝑣 Kecepatan 𝑚/𝑠

𝐹 Gaya 𝑁

𝑝 Tekanan 𝑁/𝑚𝑚2

𝑃 Daya 𝑘𝑊

𝑛 Kecepatan putaran 𝑟𝑝𝑚

Τ Torsi 𝑁𝑚

Ϝ Gaya 𝑘𝑔

𝑙 Jarak benda ke titik pusat 𝑚𝑚

𝜎 Tegangan tarik 𝑘𝑔𝑓/𝑚𝑚2

𝜏 Tegangan geser 𝑘𝑔𝑓/𝑚𝑚2

𝐺 Modulus geser 𝑘𝑔𝑓/𝑚𝑚2

𝑆𝑓 Safety factor -

x

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1.Arah gerak sistem roller konveyor ................................................... 12

Gambar 2.2.Tahapan Proses Perancangan Teknik ............................................... 13

Gambar 2.3. roller conveyor memindahkan barang dalam bentuk unit ............... 14

Gambar 2.4. unit ditranportasikan minimal harus ditumpu oleh 3 roller ............. 15

Gambar 2.5. rame roller conveyor ....................................................................... 17

Gambar 2.6 Roller driven conveyor ........................................................... ......... 17

Gambar 2.7 Motor ................................................................................................ 18

Gambar 2.8 Rantai dan sprocket ...................................................................... 19

Gambar 2.9 Baut .................................................................................................. 20

Gambar 2.10 penamaan bagian-bagian dari baut ................................................. 21

Gambar 2.11 baut part thread ............................................................................... 21

Gambar 2.12 Baut dan mur hexagon galvanis ..................................................... 22

Gambar 2.13 Diagram Ashby (Fracture toughness - Strength) ........................... 23

Gambar 2.14 Diagram tegangan-regangan .......................................................... 27

Gambar 3.1. Diagram Alir Proses Rancang Bangun Konveyor roller ................. 30

Gambar 4.1 Model desain 3D konveyor roller ..................................................... 36

Gambar 4.2 Gravity roller conveyor membawa beban ........................................ 38

Gambar 4.3 pembebanan roller ........................................................................... 39

Gambar 4.4 kondisi roller pembebanan dan di clamp .......................................... 47

Gambar 4.5 Gambar 4.5 kondisi roller setelah diberikan beban .......................... 52

Gambar 4.6 tegangan yang terjadi pada roller ..................................................... 53

Gambar 4.7 Tegangan maksimum yang terjadi pada roller ................................. 53

Gambar 4.8 Deformasi yang terjadi pada roller.................................................... 54

Gambar 4.9 kondisi konveyor roller diberikan beban dan tahanan ..................... 56

Gambar 4.10 kondisi konveyor setelah dikasih beban ......................................... 60

Gambar 4.11 Tegangan yang terjadi pada konveyor roller .................................. 61

Gambar 4.12 Tegangan maksimum yang terjadi pada frame ............................... 61

xi

DAFTAR TABEL

Tabel 4.1 Komponen conveyor roller................................................................... 40

Tabel 4.2 total weight of gravity roller conveyor ................................................ 40

Tabel 4.3. mesh..................................................................................................... 46

Tabel 4.4 jenis elemen .......................................................................................... 46

Tabel 4.5 kualitas elemen ..................................................................................... 46

Tabel 4.6 propertis material ................................................................................. 47

Tabel 4.7 minimum and maximum pivot ............................................................. 50

Tabel 4.8 minimum pivot ..................................................................................... 50

Tabel 4. 9 Translational pivot distribution ........................................................... 51

Tabel 4.10 Static Case Solution.1 - Deformed mesh.2 ........................................ 52

Tabel 4.11. mesh .................................................................................................. 55

Tabel 4.12 jenis elemen ........................................................................................ 55

Tabel 4.13 kualitas elemen ................................................................................... 55

Tabel 4.14 propertis material ............................................................................... 56

Tabel 4.15 minimum and maximum pivot ........................................................... 59

Tabel 4.16 minimum pivot ................................................................................... 59

Tabel 4.17 Translational pivot distribution ......................................................... 60

Tabel 4.18 perhitungan metode langsung ........................................................... 60

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Masalah

Di dalam sebuah pabrik, bahan baku bahkan sampai produk jadi dari industri

tersebut banyak yang menggunakan bahan yang berat dan juga berbahaya untuk

diangkat oleh manusia. Maka dari itu sangat diperlukan alat untuk memobilisasi

bahan-bahan keperluan industri tersebut, dikarenakan keterbatasan kemampuan

tenaga manusia baik itu berupa kapasitas bahan yang akan diangkut maupun

keselamatan kerja dari karyawan. Salah satu jenis alat pengangkut yang sering

digunakan adalah konveyor. Konveyor yang berfungsi untuk mengangkut bahan-

bahan industri yang berbentuk padat. PT XYZ merupakan salah satu perusahaan

manufaktur bidang otomotif khususnya motor roda dua di Indonesia,selain dari

part-part roda dua, PT XYZ juga memproduksi velg mobil. Demi memenuhi

kebutuhan pelanggan akan mobil yang semakin meningkat,maka penggunaan velg

juga akan meningkat juga. PT XYZ menetapkan kapasitas produksi 4000 unit setiap

harinya. Velg di produksi mulai dari proses casting sampai ke tahap final inspection

sendiri oleh PT XYZ untuk menjaga mutu dan kualitas velg. PT XYZ memiliki alur

produksi yang tersusun rapi dan terbagi menjadi 5 Proses utama yang kemudian

disebut process engineering. Process engineering terbagi menjadi 5 yaitu process

engineering A (casting), process engineering B (machining), process engineering C

(balancing), process engineering D (finishing), Process engineering E (painting).

Velg diproduksi dari raw material hasil casting, kemudian harus melewati 3 proses

pemesinan sebelum menjadi velg. Proses pemesinan (machining) dimulai dari

operation process 3 (DC-1) sampai dengan DC-3 sebelum dilakukan Leak Tester

dan Final Inspection. DC-1 hingga DC-3 memiliki jarak 24 meter.Jarak tersebut

merupakan jarak yang jauh, namun part hasil pengerjaan DC-1 casting harus di

pindahkan secara manual oleh operator dengan trolli sedangkan material masih

basah panas. Hal tersebut sangat tidak efektif dilakukan karena produksi massal

yang begitu cepat. Selain kurang efektif, keselamatan operator juga menjadi

sorotan, hal ini dikarenakan velg hasil dari casting masih sangat panas.

2

Demi meningkatkan efektifitas, produktifitas, serta keselamatan kerja yang

ada di lingkungan kerja utamanya pada line produksi velg, penulis mempunyai

gagasan untuk melakukan “Perancangan Roller Conveyor pada Line produksi velg.

1.2. Identifikasi masalah

Konveyor ini di rancang dan di bangun untuk PT XYZ ,konveyor ini harus

mampu mengangkat velg dengan berat maksimal 15 kg per velg. Dan konveyor ini

akan menerima beban velg secara continue. Untuk itu dilakukan perhitungan

kekuatan untuk menentukan bentuk dan dimensi profil serta sambungan yang kuat

dan stabil mulai dari foot stand, foot spacer, foot rest, frame roller,motor holder dan

roller.

1.3. Perumusan Masalah

Velg yang berat untuk dipindahkan karyawan membuat efisiensi kerja

karyawan tersebut kurang maksimal. Selain dari berat, velg yang baru keluar dari

mesin dies juga masih sangat panas, sehingga sangat berbahaya bagi karyawan.

Dengan permasalahan tersebut, maka rancang bangun konveyor ini harus benar-

benar sesuai dengan kebutuhan PT. XYZ.

Untuk itu rumusan masalah yang akan menjadi acuan rancang bangun

konveyor roller adalah sebagai berikut:

1. Bagaimana tahapan mendesain roller conveyor tersebut.

2. Bagaimana perhitungan terhadap menentukan tenaga motor dan jenis baut

yang dibutuhkan.

3. Bagaimana menentukan dan memilih material yang digunakan sesuai

dengan kebutuhan dan mempertimbangkan aspek optimasi dan

produktifitas.

4. Bagaimana model 3 dimensi.

3

1.4. Ruang Lingkup

Ruang lingkup pembahasan pada perancangan conveyor adalah sebagai

berikut:

1. Mendesain bentuk konveyor dengan lebar bentang 0.73 m dan panjang

total conveyor 2 meter.

2. Menghitung kekuatan rangka conveyor, daya motor dan kekuatan roller.

3. Analisa ditujukan untuk memilih profil yang ekonomis berdasarkan

kekuatan dan kekakuan sesuai dengan desain beban dan faktor resistansi

(Load and Resistance Factor Design=LRFD) atau pun Desain Tegangan

Izin (Allowable Stress Design) menggunakan software CATIA V5.

4. Membuat model 3 dimensi, dan gambar kerja.

1.5. Batasan Masalah

Pembahasan masalah hanya akan membahas tentang perencaaan desain

struktur konveyor dan analisa perhitungan kekuatan struktur dengan spesifikasi

sebagai berikut:

1. Kalkulasi untuk material tidak dihitung.

2. Tidak menghitung kekuatan tarik rante karena menggunakan rante

standart RS40.

3. Conveyor tidak menggunakan sensor.

1.6. Tujuan Penulisan

Secara umum tujuan penulisan proses pembuatan roller konveyor ini adalah

1. Menghitung berapa kebutuhan tenaga motor, jenis baut.

2. Menganalisa roller dan frame supaya mengetahui material yang tepat pada

sebuah roller konveyor.

4

1.7. Manfaat Desain

Dari pembahasan desain konveyor roller ini maka penulis, pembaca dan juga

instansi perusahaan yang bergerak dibidang pembuatan konveyor roller.

Diantaranya beberapa manfaat tersebut adalah:

1.7.1 Manfaat Teknis

a. Menghindari rangka conveyor bengkok karena sudah dilakukan

perhitungan kekuatan rangka conveyor

b. Menghindari kegagalan assembling karena sudah dilakukan pemodelan

per part dengan gambar kerja.

1.7.2 Manfaat Ekonomis

Dengan pemilihan profil yang minimal berdasarkan kekuatan dan desain sehingga

berpengaruh pada biaya yang ekonomis. Biaya itu meliputi biaya material, biaya

fabrikasi dan biaya assembling dilapangan yang semua itu didasarkan atas bobot

conveyor ter assembling.

1.8. Metode pustaka

Dalam metode ini penulis mengambil materi dan bahan untuk penyusunan skripsi

melalui buku-buku yang tersedia, katalog dalam industri, dan website.

1.9. Metode Observasi

Dalam penyusunan skripsi ini penulis juga akan mengambil sumber materi dari

observasi didunia kerja manufacture konveyor secara langsung. Metode diskusi

Penulis juga berusaha meminta masukan dari rekan rekan mahasiswa dan juga

rekan rekan di dunia kerja. Juga terutama dengan diskusi dan arahan dari dosen

pembimbing saya.

1.10. Metode Wawancara

Melalui wawancara dengan pihak perusahaan yang bergerak dibidang pembuatan

konveyor untuk memperoleh informasi jenis dan spesifikasi material yang dipakai

5

sebagai pendukung dalam penulisan proses desain dan pembuatan roller konveyor

ini.

1.11. Sistematika Penulisan

Untuk pembahasan penulisan skripsi ini, maka penulis akan menyajikan

materi yang akan diuraikan menjadi 5 bab dengan sistematika sebagai berikut:

BAB 1 : PENDAHULUAN

Yaitu menjelaskan tentang latar belakang, batasan masalah, tujuan penulisan,

metode penelitian, sistematika penlisan.

BAB II : LANDASAN TEORI

Yaitu menjelaskan teori-teori yang menunjang penulisan proses pembuatan roller

konveyor.

BAB III : METODOLOGI PERANCANGAN

Menguraikan cara penganbilan dan pengolahan data dengan menggunakan sumber

data yang ada.

BAB IV : PERHITUNGAN DAN PEMBAHASAN

Berisikan tentang fungsi, cara kerja ,dan analisa perhitungan.

BAB V : PENUTUP

Yaitu yang berisikan tentang kesimpulan dan saran yang dapat membantu.

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

6

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

Untuk memulai suatu perancangan mesin, diperlukan informasi mengenai

bahan/produk yang menjadi tujuan perancangan mesin tersebut, komponen

perancangan seperti standar material yang akan digunakan, penentuan spesifikasi

kekuatan perancangan mesin, dan komponen lain yang dapat menunjang persiapan

perancangan, yang sesuai dengan standar.

2.1. Pengertian Roller Conveyor

Roller konveyor adalah konveyor yang sering digunakan untuk benda-benda yang

berat, dikarenakan lintasan geraknya yang tersusun dari beberapa tabung (roll) yang

tegak lurus terhadap lintasannya dimana benda yang yang diletakkan diatas roll

akan bergerak sesuai dengan arah putaran roll [1]. Roller konveyor ini bisa

digerakkan dengan belt atau rantai dan juga digerakkan oleh gaya gravitasi tapi

harus juga diperhitungkan kemiringan maksimum dari roller konveyor. Roller

konveyor di desain khusus agar sesuai dengan kondisi barang yang akan

ditransportasikan. Roller konveyor ini dimana penumpu utamanya yang

mentransportasikan barang adalah rollernya. Maka harus diberi bahan-bahan dan

material yang sesuai dengan barang akan ditransportasikan pada roller tersebut.

Seperti roller diberi lapisan karet, lapisan anti karat, dan lain sebagainya.

Gambar 2.1. Arah lintasan sistem konveyor roller

7

Konveyor roller ini sangat dibutuhkan di sebuah pabrik besar atau pergudangan,

karena akan sangat membantu karyawan dalam mentransportasikan barang yang

akan diangkat oleh karyawan tersebut . Dengan konveyor roller ini wakru akan

semakin efisien dan akan mengurangi kecelakaan kerja pada karyawan.

2.2 Perancangan teknik

Perancangan merupakan tahapan awal dalam rangkaian untuk pembuatan sebuah

produk. Ditahap perancangan ini dibuat keuputan-keputusan yang penting yang

digunakan untuk kegiatan atau pembuatan barang akan dibuat [2]. Perancangan

teknik adalah metode pemecahan masalah secara sistematis dan berulang yang

menghasilkan solusi untuk memenuhi keinginan manusia. Perwujudan tahapan dari

prinsip-prinsip solusi yang telah ditetapkan memungkinkan terjadinya

pengoptimalan pada tahap awal dengan jumlah usaha yang sedikit [3]. Berikut

tahapan proses perancangan teknik (gambar 2.2).

`

Gambar 2.2 Tahapan Proses Perancangan Teknik.

8

Secara garis besar, perancangan teknik dapat dikelompokkan

menjadi beberapa tahapan seperti gambar 2.2. yaitu sebagai berikut:

1. Penjabaran Tugas, pada tahap ini melibatkan identifikasi, perumusan

persyaratan, batasan spesifik, tugas, dan membuat daftar persyaratan

(spesifikasi perancangan).

2. Perancangan Konseptual, pada tahap ini dilakukan pendeskripsian

untuk menemukan masalah esensial, mencari prinsip kerja,

membangun struktur fungsi, menggabungkan prinsip kerja yang akan

digunakan ke dalam struktur kerja, memilih struktur kerja yang

sesuai,dan menyusunnya menjadi prinsip solusi konsep.

3. Perancangan wujud, pada tahap ini dimulai perancangan dengan konsep

yang dipilih dan bekerja sesuai dengan tahapan yang ada untuk

menghasilkan susunan/rancangan (layout) definitif dari sistem atau

produk teknis yang diusulkan sesuai dengan persyaratan teknis

danekonomi.

4. Perancangan Detail, tahap ini merupakan tahap terakhir dari proses

perancangan dimana susunan, bentuk, dimensi dan sifat permukaan

semua bagian individual ditetapkan secara terakhir, seperti bahan

yangditentukan, kemungkinan produksi yang dinilai, perkiraan biaya,

semua gambar dan dokumen produksi lainnya yang dihasilkan. Tahap

perancangan detail menghasilkan spesifikasi informasi dalam bentuk

dokumentasi produksi.

2.3 fungsi roller konveyor

Fungsi utama roller konveyor adalah memindahkan barang yang berupa unit dan

tidak bisa memindahakan benda dalam bentuk serbuk dan butiran kecil. Barang

yang berbentuk unik yang bisa dipindahkan oleh konveyor roller juga harus

ditentukan ukuran dan berat dari benda tersebut, supaya disa di mobilisasi oleh

konveyor tersebut [4]. Konveyor roller ini bisa memindahkan benda-benda kecil

tetapi harus di kemas dulu dalam bentuk unit supaya bisa ditransportasikan

menggunakan sistem konveyor roller.

3

9

Gambar 2.3. Konveyor roller memindahkan benda dalam bentuk unit

Konveyor roller ini harus disesuaikan dengan ukuran dan beban barang atau unit

yang akan di transportasikan. Rancangan pada sistem konveyor roller harus mampu

menerima beban maksimum dari barang atau unit yang akan di transportasikan.

Untuk itu pada tahap perancangan harus diperhitungkan dengan benar. Supaya tidak

terjadi kegagalan konstruksi. Selain perhitungan, desain ukuran konveyor juga

harus dipertimbangkan agar sesuai dengan ukuran barang akan yang di

tranportasikan. Dalam beberapa penggunaan sistem konveyor roller ukuran barang

yang lebih lebar dari ukuran lebar roller masih diperbolehkan. Dan untuk jarak

setiap disesuaikan dengan dengan ukuran yang akan ditransportasikan supaya unit

atau barang tersebut tidak jatuh. Diusahakan jarak antar roller dibuat serapat

mungkin supaya tumpuan beban semakin banyak. Selain itu, ukuran barang yang

di transportasikan minimal ditumpu oleh 3 roller. Karena jika ditumpu oleh 2 roller

maka barang tersebut akan nyangkut dan bahkan bisa jatuh keluar dari sistem

transportasi konveyor roller.

Gambar 2.4 Barang atau unit yang ditransportasikan minimal ditumpu oleh 3

roller

10

2.4. Aplikasi Kegunaan Roller Conveyor

Konveyor roller memilki banyak kegunaan dan pengaplikasiannya. Konveyor roller

ini paling sering ditemukan di industri yang barang jadinya memiliki ukuran yang

besar. Untuk ukuran konveyornya sendiri hanya menyesuaikan barang yang akan

di transportasikan [5]. Penggunaan konveyor roller ini memiliki aplikasi praktis

lainnya di dunia industri lebih lebih luas juga. Pengaplikasian konveyor roller ini

bahkan ada yang bisa berjalan dengan baik tanpa menggunakan listrik. Konveyor

secara umum sangat membantu meningkatkan produktivitas individu dan industri.

Karena akan mengefisiensi kan waktu karyawan dalam memindahkan barang dari

satu tempat ke tempat lainnya. Dan untuk penggunaan konveyor roller ini konveyor

tersebut bisa bekerja selama 24 jam tanpa berhenti.

Salah satu varian yang paling sering digunakan dalan sistem konveyor roller

adalah roller coaster karena sistem pada konveyor ini sangat sederhana untuk

pengaplikasiannya. Penggunaan konveyor roller ini hanya menggunakan gravitasi

tanpa menggunakan alat mekanis lain. Tapi jika pengaplikasiannya di lereng harus

menggunakan tambahan karet, karena permukaan karet yang akan meningkatkan

nilai gesekan tinggi. Jika gesekan rendah memungkinkan benda akan tergelincir,

dan itu sangat berbahaya dan fungsi utama dari konveyor roller tersebut tidak

berjalan dengan baik.

Konveyor roller ini diaplikasikan untuk mengangkut berbagai bentuk produk

dan ukuran yang kecil,sedang sampai besar. Penggunaan konveyor roller ini

biasana di gunakan untuk mentransportasikan berang-barang berbentuk unit.

Misalnya, botol, wadah kecil, velg, crank case, dan lain sebagainya [6]. Untuk

konveyor roller ini pada industri velg harus mampu mengangkat beban 80 kg

dengan kecepatan 0,5 m/s. Kapasitas beban dari per velg bisa mencapai 25 kg dan

ditumpu oleh 3 roller. Jadi satu roller harus mampu menumpu 9 kg. Dan untuk

penggunaan material rollernya biasanya menggunakan mild steel dan juga stainless.

Tergantung dengan barang yang akan di transportasikan.

11

2.5 Komponen Dan Fungsi Konveyor Roller

Komponen-komponen utama dan fungsinya pada konveyor roller adalah sebagai

berikut [7]:

2.5.1 Rangka /frame

Rangka pada konveyor roller berfungsi untuk menopang roller supaya

roller tidak berpindah-pindah dan jatuh. Untuk pengasangan roller dan

rangka ini harus sesuai supya tidak terjadi getaran pada saat roller

berputar. Dan rangka pada konveyor roller ini juga menentukan jarak

antar roller supya barang yang di angkut tidak terjatuh.

Gambar 2.5 Rangka Konveyor roller

2.5.2 Roller

Pada sistem ini roler digunakan harus sesuai dengan barang yang akan

diangkut. Berbeda dengan roller yang pada umumnya digunakan. Roller

menggunakan material stainless supaya tahan panas dan tidak karatan.

Roller ini memiliki beberapa tambahan part supaya bisa berputar secara

konstan seperti, bearing, shaft, dan 2 buah sproket.

12

Gambar 2.6 fixed roller dan driven roller

2.5.3 Motor listrik

Motor listrik adalah komponen yang sangat penting pada sistem konveyor

ini. Karena motor listrik yang akan menjadi sumber tenaga untuk

menggerakkan roller. Untuk menggerakkan roller, motor dihubungkan

menggunakan rante dari sproket motor ke sproket roller sehingga roller

dapat berputar sesuai kecepatan dari motor listrik.

Gambar 2.7 Motor Listrik

13

2.5.4 chain dan sprocket

Rantai(chain) dan sprocket yang berfungsi untuk mentransmisikan putaran

dengan jarak yang sedang dan secara konstan. Sprocket yang berbentuk

bulat dan bergeriki yang berpasangan dengan rantai. Rantai yang berfungsi

untik penghubung antar sprocket satu ke sprocket lainnya yang mengait ke

gigi sprocket sehingga meneruskan daya dan perputaran nya tetap.

Gambar 2.8 Chain dan sprocket.

2.5.5 Rumus roller

Untuk mencari ketepatan bahan untuk roller, maka diperlukan perhitungan.

Berikut rumus untuk mencari ketepatan bahan roller konveyor [8] :

(1)

Di mana :

W = Daya tahan total

W1 = Tahanan karena gerak berputar (rolling )

14

G = Bobot dari material yang di terima oleh beberapa roll

D = Diameter roll

W2 = Tahanan gesekan (frection)

W3 = Factor gesekan akibat slading

Z1 = Jumlah roll-roll yang menahan

P = Bobot roll yang berputar

μ = Angka gesekan tiap roll pada bantalan

d = Diameter poros

P = Bobot roll yang berputar

Z = Jumlah roll seluruhnya

V = Kecepatan

l = Panjang conveyor

K = Factor koreksi (0,8/0,9)

2.5.6 Baut (Bolt)

Baut merupakan alat yang biasa digunakan untuk pengikat atau penyambung antara

kedua benda. Baut (bolt) mempunyai bentuk sma dengan cap srew. Dimana cap

screw sendiri adalah sebuah istilah dalam penggunaanya disatukan atau

dipasangkan dengan lubang ulir. Bolt dan cap screw dibedakan berdasarkan

pengaplikasiannya pada benda atau produk yang disambungkan atau dikencangkan.

Namun yang biasa dipakai dalam industri adalah nut [9].

Gambar 2.9 Mur dan Baut

8

https://ubiaod.files.wordpress.com/2015/03/bolt-and-nut-large.jpg

15

2.5.7 Spesifikasi bolt

Bentuk bolt terbagi menjadi dua bagian yaitu Head body dan thread. Untuk ukuran

head body pada bolt biasanya ditentukan berdasarkan jarak bidang rata pada bagian

permukaannya. Ukuran head bolt digunakan untuk menentukan beberapa ukuran

kunci atau socket yang dipergunakan untuk mengunci bolt body tersebut. Baut

ditentukan oleh diameter, sedangkan panjang diukur dari bagian bawah head ke

bagian ujung thread baut. Beberapa bentuk baut memiliki ketentuan penentuan

ukuran panjang yang berbeda dalam penunjukkan ukuran baut.

Gambar 2.10 penamaan bagian-bagian dari baut

Baut juga dapt dibedakan berdasarkan jenis dari threadnya.

a. Part thread

Gambar 2.11 baut part thread

https://ubiaod.files.wordpress.com/2015/03/bolt.gif

https://ubiaod.files.wordpress.com/2015/03/part-t.gif

16

b. Full thread

Gambar 2.12 Baut dan mur hexagon galvanis

2.6 Pemilihan Material

Material menjadi salah satu elemen terpenting untuk suatu perancangan. Material

yang digunakan harus memenuhi beberapa kriteria, seperti keinginan pengguna,

fungsi dan juga kekuatan komponen yang digunakan. Setiap material memiliki

karakteristik dan nilainya masing-masing. Setiap material di klasifikasikan menurut

beberapa kelas. Informasi mengenai material dapat dilihat pada Diagram Ashby.

Pada diagram ini, ditampilkan perbandingan antara dua komponen yang diletakkan

pada dua sumbu grafik [10]. Kombinasi komponen seperti Fracture toughness –

Strength, Strength – Density, dan lain-lain. Contoh Diagram Ashby yaitu gambar

2.13.

9

https://ubiaod.files.wordpress.com/2015/03/full-t.jpg

17

Gambar 2.13.Diagram Ashby (Fracture toughness - Strength) .

2.6.1 Konsep Dasar Analisa Struktur

Analisis struktur yang berfungsi untuk bagaimana menentukan kekuatan suatu

struktur dengan kondisi yang direncanakan. Ada beberapa langkah untuk proses

analisis struktur yaitu, menentukan perilaku struktur, menganalisis menjadi elemen-

elemen dasar, dan membuat model kondisi batas emenen sehingga keadaan

gabungan struktur yang sebenarnya dapat diaplikasikan. Pada pemodelan struktur

menggunakan pemisalan terkait gaya dan momen yang ada pada suatu struktur

tersebut. Pemodelan yang digunakan dapat diaplikasikan secara sederhana seperti

balok yang di atas dua tumpuan dan diberikan beban pada balok tersebut.

2.6.2 Kekuatan bahan

Perancangan suatu truktur, memiliki tahapan dimana pemilihan material yang

sesuai untuk pengaplikasiannya. Untuk itu harus memperhitungkan kekuatan

bahan yag sesuai dengan pengaplikasiannya. Tetapi didalam perancangan struktur

kekuatan bahan bukan satu-satunya yang harus diperhitungkan tetapi juga dengan

kekakuan. Kekakuan suatu bahan sangat berpengaruh utuk menetukan kekuatan

bahan.

18

2.6.3 Tegangan Sederhana

Sifat bahan dengan keuletan yang besar akan memungkinkan menyerap energi pada

tegangan yang terjadi dengan tinggi tanpa terjadi patah, yang bisanya diatas batas

elastis. Elastisitas adalah sifat kemampuan suatu bahan untuk kembali ke ukuran

semula ketika gaya luar dilepas. Sifat elastisitas sangat penting untuk semua

struktur yang mengalami beban berubah-ubah. Satuan kekuatan bahan biasanya

didefinisikan sebagai tegangan pada bahan. Tegangan adalah gaya per satuan luas.

Dinyatakan secara simbolis sebagai :

𝜎 =𝐹

𝐴 (2)

(Ferdinand L.Singer, Teori Kokoh Edisi ke 3 hal 5)

Dimana : 𝜎 = Tegangan (N/m2)

F = Gaya (N)

A = Luas penampang (m2)

Tegangan terbesar dan juga tegangan terik atau pun tegangan tekan yang terjadi

sepanjang penampang normal terhadap beban. Tergangan tekan maupun tegangan

tarik disebabkan oleh beban yang tegak lurus terhadap luas bidang gaya. Maka

tegangan tekan dan tegangan tarik disebut tegangan normal.

2.6.4 Faktor Keamanan

Faktor keamanan merupakan kukuatan yang sebenarnya pada sebuah

struktur haruslah melebihi kekuatan yang dibutuhkan. Perbandingan dari kekuatan

yang sebenarnya dan kekuatan yang dibutuhkan maka disebut dengan faktor

keamanan.

(3)

Untuk sebuah perancangan faktor keamanan sangatlah penting, jika faktor

keamanan lebih kecil dari hasil perhitungan struktur maka akan terjadi kegagalan

kontruksi. Faktor keamanan setidaknya harus lebih besar 1 untuk menghindari

kegagalan kontruksi. Pada desain untuk sebuah perancangan harus melihat faktor

keamanan dari desain tersebut. Karena faktor keamanan pada sebuah desain sangat

19

baik untuk kekuatan dan keruntuhan. Untuk penentuan faktor keamanan harus

memperhitungkan pembebanan yang paling berat (overloading), dari struktur, jenis

pembebanan ( statik, dinamik atau berulang), kemungkinan terjadi keruntuhan dan

lain sebagainya. Jika faktor keamanan sangat kecil, maka akan terjadi kegagalan.

Faktor keamanan juga tidak boleh terlalu besar, jika faktor keamanan sangat besar

akanmemboros bahan dan bahkan tidak cocok untuk fungsinya. Safety factor yang

tepat untuk analisa konveyor roller ini dengan nilai 2, karena bahan yang sudah

diketahui, kondisi lingkungan beban dan tegangan yang tetap dan dapat ditentukan

dengan mudah.

2.6.5 Hubungan Tegangan Regangan

Pada sebuah perancangan mesin, hal yang mesti diperhatikan ialah mengetahui

bagaimana keadaan material komponen yang digunakan pada saat mesin bekerja.

Dan untuk mengetahui hal tersebut, properti dan karakteristik material yang

digunakan haruslah diketaui terlebih dahulu. Biasanya untuk mengetahui

karakteristik sebuah material harus melakukan uji tarik (Tensile test). Dimana uji

tarik merupakan suatu test secara terus-menerus menambahkan beban pada suatu

material yang akan diteliti dan membuat report seberapa besar beban dan deformasi

yang terjadi pada material sampai material tersebut patah. Tegangan yang terjadi

pada sebuah material dapat dihitung dengan membagi besar beban yang terjadi

2.6.6 Tegangan Geser

Tegangan geser terjadi oleh gaya yang bekerja sejajar dengan luas penahan gaya.

Tegangan geser disebut juga dengan istilah tegangan tangensial. Tegangan

tangensial terjadi akibat beban yang terpasang mengakibatkan salah satu

penampang benda cenderung bergerak pada penampang yang bersinggungan.

𝜏 =𝑉

𝐴 (5)


Dimana : 𝜏 = Tegangan geser (N/m2)

V = Gaya melalui titik pusat yang bergeser (N)

A = Luas penampang (m2)

20

2.6.7 Regangan

Sebuah batang yang dibebani aksial akan mengalami pertambahan panjang , disebut

deformasi atau regangan 휀. Pertambahan panjang tersebut tergantung pada beban

dan luas penampang batang.

Diagram tegangan-regangan menunjukkan hubungan luas, beban, deformasi.

Gambar 2.24 Diagram tegangan-regangan (Ferdinand L.Singer, Teori Kokoh

Edisi ke 3 hal 32)

Untuk memperoleh satuan deformasi atau regangan 휀 adalah dengan membagi

pertambahan panjang 𝛿 dengan panjang L yang telah diukur, dapat dinyatakan

dengan persamaan

𝜺 = 𝜹

𝑳 (6)


Dimana: 휀= regangan

𝛿= pertambahan panjang (m)

L= Panjang mula-mula (m)

2.7 Gambar Teknik

gambar teknik adalah suatu alat komunikasi untuk menyatakan maksud, gagasan,

pikiran dari seorang perencana teknik untuk membuat sebuah benda yang

diinginkan. Untuk gambar teknik juga memiliki aturan dan cara pengerjaannya,

seperti gambar harus memiliki dimensi yang sesuai, peletakan dimensi juga harus

12

21

diperhatikan, gambar isometrik juga harus dilampirkan, proyeksi dari tiap

pandangan harus sesuai dengan benda jadinya supaya orang yang membaca gambar

tidak salah dalam memahami gambar tersebut. Gambar proyeksi lurus dapat

digambarkan dengan dua cara, yaitu gambar proyeksi sistem Amerika (Third Angle

Projection) dan gambar proyeksi sistem Eropa (First Angle Projection). Hasil

rancangan gambar teknik dapat dirancang dengan menggunakan komputer, yaitu

CAD (Computer Aided Design). CAD adalah aplikasi yang membantu

penggambaran rekayasa dalam bidang keteknikan [11]. Terdapat banyak jenis

aplikasi CAD, seperti AutoCAD, SolidWorks, dan Inventor.

22

BAB III

TAHAPAN PERANCANGAN MESIN

3.1 Pengertian Perancangan

Perancangan memiliki banyak pengertian dan istilah yang berbeda-beda namun

mempunyai arti yang sama sesuai benda atau yang mau di rancang. Seperti

perancangan konveyor roller. Perancangan konveyor roller adalah suatu proses

penerapan berbagai teknik dan fungsi untuk menentukan alat atau part-part yang

sesuai untuk dapat digunakan membuat konveyor tersebut sesuai dengan fungsinya.

Perancangan konveyor roller ini yang bertujuan untuk membuat langsung konveyor

sesuai dengan part-part yang ditentukan melalui beberapa perhitungan dan analisis.

Konveyor roller yang berfungsi untuk memudahkan memobilisasi barang dari satu

tempat ketempat lainnya secara continue demi kebutuhan industri. Setiap

perancangan terdiri dari 3 bagian yaitu design, perhitungan atau analisa , dan

perbandingan hasil.

23

Gambar 3.1 Diagram alir proses ancang bangun konveyor roller.

3.2. Proses Perancangan Mesin

Perancangan mesin konveyor roller ini dilakukan dalam beberapa proses. Tahapan

perancangan mesin terdiri dari 9 proses, yaitu penentuan dan penguraian masalah,

perancangan konsep mesin, studi literatur dan studi lapangan, perancangan wujud

mesin, perancangan detail mesin, perwujudan mesin, proses uji coba dan analisis,

evaluasi hasil rancangan, dan penulisan Laporan Tugas Akhir sebagai laporan dari

rancang bangun mesin konveyor roller[12]. Proses-proses tersebut dilakukan guna

mendapatkan hasil rancang bangun mesin konveyor roller yang sesuai dengan

tujuan dan mekanisme rancangan, serta efisiensi dalam penggunaan mesin.

24

3.3 Menentukan dan Menguraikan Masalah

Menentukan dan menguraikan masalah masalah yang mendasari proses

perancangan ini dan menguraikan masalah ke pada proses perancangan

mesinkonveyor roller ini adalah langkah awal untuk menentukan dalam beberapa

factor pendukung terhadap terlaksananya proses perancangan mesin konveyor

roller ini. Masalah yang timbul adalah bagaimana cara dapat memindahkan barang

dalam bentuk satuan dan dalam jumlah banyak dan kontinyu dari tempat satu

tempat ke tempat lainnya. Penggunaan konveyor roller di industri untuk

mengangkat atau memindahkan dikarenakan, harus mampu mengangkat barang

yang panas. Konveyor ini di rancang dan dibangun untuk memobilisasi velg dari

mesin dies ke proses masining. Beberapa faktor yang perlu diperhatikan dalam

penentuan masalah pada perancangan mesin konveyor roller adalah sebagaiberikut:

1. Menentukan solusi efektif untuk proses memobilisasi velg dengan

lancar.

2. Menentukan kapasitas mesin konveyor roller.

3. Menentukan material yang cocok untuk setiap bagian mesin.

3.4. Perancangan Konsep

Perancangan konsep perlu dilakukan setelah menentukan dan menguraikan masalah

untuk mencari solusi dari faktor-faktor yang perlu diperhatikan dalam penentuan

masalah, seperti menentukan dimensi yang sesuai dengan besar kapasitas yang

diinginkan serta besar ruang yang tersedia di industri PT.XYZ dan mekanisme

Proses penentuan struktur fungsi dan sub-fungsi dilakukan untuk menentukan

skema input dan output dari sistem mesin konveyor roller yang akan dibangun.

Struktur fungsi akan berbentuk diagram dimana input diarahkan ke fungsi kerja

sistem yang akan menghasilkan output.

Diagram struktursub fungsi dapat dibuat berdasarkan diagram struktur

fungsi yang sudah ada. Diagram struktur sub-fungsi dibuat dengan menjabarkan

sub-fungsi sistem secara terurut dan terperinci.dari mesin roller konveyor agar

waktu dari dies ke proses masining lebih efektif dan produksi dapat meningkat,

serta menentukan material yang cocok untuk setiap bagian mesin dan

memperhatikan proses pembuatan mesin dan biaya material. Dalam melakukan

25

perancangan konsep mesin, dilakukan dengan beberapa tahapan. Tahapan yang

perlu dilakukan antara lain menentukan masalah esensial dalam perancangan,

penentuan struktur fungsi dan sub-fungsi, pembuatan prinsip solusi dan analisis

varian solusi serta pemilihan varian terbaik.Proses penentuan masalah esensial pada

perancangan mesin roller konveyor untuk velg berisi tentang penjabaran kerja

setiap komponen.

Komponen dijabarkan berdasarkan bagian terpenting dari sistem kerja

mesin konveyor roller. Masalah esensial harus diselesaikan semaksimal mungkin

dengan solusi terbaik agar menghasilkan output seoptimal mungkin dan penentuan

masalah esensial harus sesuai dengan daftar kehendak yang telah dibuat untuk

mengurangi terjadinya kegagalan dalam struktur fungsi mesin.

Proses pembuatan prinsip solusi dibuat berdasarkan struktur sub-fungsi

yang sudah dibuat. Prinsip solusi ini merupakan beberapa kemungkinan yang dapat

memenuhi sistem kerja mesin. Dari prinsip solusi tersebut, dilanjutkan dengan

pembuatan berbagai varian yang mungkin untuk diwujudkan. Setelah pembuatan

berbagai varian, dilanjutkan dengan analisis setiap bagian varian dari setiap varian

yang dibuat. Analisis ini bertujuan untuk mengetahui kelebihan dan kekurangan

setiap varian yang dibuat tanpa mengabaikan sistem kerja alat yang optimal,

kesesuaian komponen dengan fungsinya, serta memenuhi tujuan, syarat, dan daftar

kehendak atau tidak. Lalu dilakukan pemilihan varian terbaik dengan

mempertimbangkan hasil dari analisis varian, pemilihan varian terbaik bertujuan

untuk menentukan satu varian yang kemudian akan di wujudkan.

3.5. Studi Literatur dan Studi Lapangan

Proses studi literatur dalam perancangan mesin konveyor roller pada velg

dilakukan dengan mencari sumber terkait perancangan dalam bentuk

buku/e-book, jurnal, dan website resmi yang sesuai dengan topik-topik

berikut:

1. Definisi konveyor dan fungsinya.

2. Perancangan teknik.

3. Dasar-dasar perancangan teknik dan pemilihan elemen mesin.

4. Pemilihan material.

26

5. Gambar teknik.

Proses studi lapangan dalam perancangan mesin konveyor roller untuk

menyalurkan velg dilakukan untuk melakukan, mengecek dan menyesuaikan

lingkungan permasalahan yang akan dibahas. Pada proses perancangan ini perlu

dilakukan survei di PT.XYZ untuk mengetahui proses produksi velg dan bagaimana

velg tersebut sampai ke tahap selanjutnya yang digunakan dan mengetahui letak

mesin yang akan dibangun. Proses studi lapangan ini berguna untuk menentukan

mekanisme dan layout yang tepat serta dimensi mesin yang sesuai.

3.6. Perancangan Wujud Mesin

Perancangan wujud mesin dilakukan setelah didapatkannya varian terbaik dari

prinsip solusi yang ada. Perancangan wujud mesin dilakukan dengan membuat

desain awal mesin dalam bentuk desain 3D dan gambar teknik.Desain mesin dibuat

dengan menggunakan alat bantu berupa aplikasi CAD, AUTO CAD 2014, untuk

merancang setiap komponen mesin berserta system kerjanya [13]. Perancangan

wujud ini akan digunakan untuk menjadi acuan dalam proses manufaktur dan

perwujudan mesin yang lebih efisien, stabil, dan kokoh.

3.7. Perancangan Detail Mesin

Perancangan detail mesin dilakukan dengan melakukan pemilihan material serta

penjelasan dan perhitungan komponen perancangan. Pemilihan material dilakukan

untuk menjaga bahan yang diproses menggunakan mesin masih sesuai dengan

peruntukannya. Penjelasan dan perhitungan komponen perancangan dilakukan

untuk mendapatkan spesifikasi dari sistem kerja alat secara keseluruhan, seperti

sistem kelistrikan, besar daya yang dibutuhkan, sistem transmisi dan pemindahan

daya, sistem kerja mesin, dan spesifikasi material yang digunakan, serta

menentukan apakah rancangan dapat direalisasikan dalam bentuk mesin konveyor

roller secara nyata.

19

27

3.8. Perwujudan Mesin

Proses perwujudan mesin dilakukan dengan memperhatikan dan menjelaskan setiap

proses manufaktur yang dilakukan dalam mewujudkan mesin konveyor roller.

Penjelasan proses manufaktur mesin dimulai dari pemilihan material awal (based

material), pengukuran material, pemotongan material, pembentukan komponen

mesin, perakitan mesin (assembly), hingga proses finishing mesin.

3.9. Proses Uji Coba dan Analisis

Proses uji coba dan analisis dilakukan untuk mengetahui apakah mesin yang telah

dirancang dan dibangun dapat berfungsi dengan semestinya dan menghasilkan

output yang optimal. Proses pengujian akan dilakukan di PT.XYZ. Pengujian yang

dilakukan berupa pengujian proses memobilisasi velg dari mesin dies ke proses

masining, nilai/data yang akan diambil dari pengujian ini adalah lama waktu velg

dari mesin dies ke proses masining dengan kapasitas yang bervariasi dan

perbandingan berat pada velg dengan menggunakan mesin dan tanpa menggunakan

mesin konveyor roller ini. Lalu akan dilakukan analisis terhadap hasil uji coba

tersebut.

3.10 Evaluasi Hasil Rancangan

Evaluasi hasil rancangan dilakukan dengan melihat apakah mesin konveyor roller

untuk velg telah memiliki fungsi yang sesuai dengan rancangan detail mesin,

dimana mesin harus dapat bekerja dengan fungsi dan tujuannya. Evaluasi hasil

rancangan bertujuan untuk meningkatkan kinerja mesin dan melihat kekurangan

yang dimiliki mesin, baik dari proses perancangan yang terdapat kesalahan atau

pada proses manufaktur dan perwujudan mesin yang terdapat kesalahan sehingga

mesin memiliki kekurangan dan menghasilkan output yang tidak sesuai harapan.

3.11 Komponen

Komponen yang harus terdapat dalam sistem kerja mesin konveyor roller untuk

velg adalah sebagai berikut:

a) Rangka Mesin

b) Sistem roller

20

28

c) Sistem Penggerak

d) Sistem Transmisi

3.12 Mekanisme kerja

Mekanisme kerja roller conveyor secara umum adalah sebagai berikut:

1. Rangka (frame) yang menopang roller harus kuat dan tidak bisa bergerak.

2. Jarak antar roller di tentukan di rangka.

3. Motor yang merupakan penghasil tenaga untuk menggerakkan sprocket dan

ditransmisikan melalui rante ke sprocket roller.

4. Roller memiliki dua bearing untuk memutar roller, poros pada roller di baut

ke rangka, sehingga yang berpotar adalah roller.

5. Sistem transmisi dirancang dengan menggunakn satiap sprocket roller

saling ditransmisikan sampai roller yang terakhir dengan menggunakan

rante untuk menggerakkan semua roller.

29

BAB IV

PERHITUNGAN DAN PEMBAHASAN

4.1 Deskripsi Umum Perancangan

Gambar 4.3 Model desain 3D konveyor roller

4.2 Studi konveyor roller dan desainnya

Gravity konveyor roller harus mampu membawa beban 50-80 kg, dan

untuk ukuran konveyor roller ini adalah : Panjang 2 meter, Lebar 0,73 meter

dan Tinggi 0,65 Meter, untuk ketinggian masih bisa di rubah sesuai batasan

dari food adjusternya. Dan konveyor roller ini memiliki 14 roller [14].

30

Tabel 4.1 Komponen konveyor roller adalah seperti yang ditunjukkan di bawah

ini:

Sr. No. komponen Material Qty

1 C-Channel for chassis MS400 2

2 Rollers AISI 304 14

3 Bearing Std. (6204) 28

4 C-Channels for Support MS400 4

5 Shaft S45C 14

Tabel 4.2 total weight of gravity roller conveyor

Sr. No. komponen Material Weight (Kg)

1 C-Channel for chassis MS400 24

2 Rollers AISI304 56

3 Bearing Std. (6204) 1.5

4 C-Channels for Support MS400 4

5 Shaft Mild Steel 8

Total 93.5

4.3 Perhitungan roller

4.3.1 Properties of roller.

Material – AISI 304,

Young modulus elastisitas (E) = 2.10x105 MPa,

Kepadatan (ρ) = 7850 Kg / m3,

Tegangan ijin = 353,85 Mpa,

D1 = diameter luar roller = 60mm = 0,06 m,

D2 = diameter dalam roller = 50 mm = 0,05 m,

W = lebar roller = 736mm = 0,736 m,

y = jarak serat luar dari sumbu netral = 30mm = 0,03m.

31

4.3.2 Maximum stress calculation for given condition

Pertimbangkan beban terdistribusi seragam yang bekerja pada roller dan

anggap f.s = 1.5.

Tegangan yang diijinkan = tegangan luluh / f.s =

= 353,85 mpa

1,5

= 235,9 Mpa

Jumlah roller tempat permukaan sandaran velg diletakkan adalah

empat. Dan berat satu velg 25 kg.

Gambar 4.2. Gravity konveyor roller membawa beban

Sekarang, beban yang bekerja pada setiap rol pada saat velg

diletakkan di roller adalah

P =25 𝑘𝑔

4

= 6,25 kg

32

Gambar 4.3 gambar pembebanan roller

Maximum bending Moment (Mmax) = W x L2 / 8

= ( 6.25 x 9.81 x 0.736 2 ) / 8

Mmax = 354,27476 N-m

Moment of inertia (I) = π/64 x (D14 - D24)

= π/64 x (0.064 – 0.054)

= 3,2920938 x 10-7 m4

Maximum bending stress (σb) = (Mmax . Y) / I

= (354,27476 x 0.03) / (3,2920938 x 10-7)

σb = 32.284 Mpa

Karena tegangan maksimum < tegangan yang diijinkan , maka roller

aman digunakan dengan kondisi pembebanan yang diberikan.

4.3.3 Checking factor of safety for design.

f.s = σall / σb = 235,9 / 32.284

f. s =σall

σb

33

f. s =235.9

32,284

f.s = 7,3070

Karena f.s yang dihitung lebih besar dari asumsi f.s, material yang dipilih

dapat dianggap aman. Karena f.s sangat tinggi dalam komponen ini, ada ruang

untuk mengurangi berat dalam komponen ini.

4.3.4 maximum deflection

(ymax) = 5 x W x L3 / 384EI

= (5 . 8,33 . 9.81 . .736 3 ) / (384 x 2.10 x 1011 x 3,2920938 x 10-7 )

ymax = 0.00613 mm.

Dibandingkan dengan panjang 736 mm, defleksi 0.00613 mm sangat

diabaikan. Oleh karena itu, rol yang dipilih dapat dianggap aman.

4.4 Motor Listrik

Untuk menentukan daya motor listrik yang akan digunakan, perlu diketahui torsi

dari putaran oller berdiameter 60 mm dengan beban 4 kg.

Τ = Ϝ.𝑙 = 0,4 𝑘𝑔𝑓. 30 𝑚𝑚 = 12 𝑘𝑔𝑓.𝑚𝑚

Jdi torsi satu roller konveyor sebesar 12 kgf/mm. Sedangkan konveyor tersebut

mempunyai 14 roller. Maka untuk menentukan daya motor, torsi semua roller

harus dijumlahkan.

Maka torsi 14 roller adalah :

Roller = 14

T/Roller = 12 kgf/mm

Ttot = 14 . 12 kgf/mm

Ttot = 168 kgf/mm

34

Torsi motor listrik dengan daya 1 HP pada putaran 1400 putaran/menit, yaitu:

Τmotor =5250.Pmotor

n

=5250 .0,75HP

1400 put/mnt

= 2,8125 lbf/ft

= 388.842 kgf/mm

karena, Τ < Τ𝑚𝑜𝑡𝑜𝑟 ,168 𝑘𝑔𝑓.𝑚𝑚 < 388,842 𝑘𝑔𝑓.𝑚𝑚. Maka, motor listrik dengan

daya 1 HP mampu untuk memutarkan 14 roller sehingga konveyor dapat berjalan

dengan baik.

Dari besar torsi motor 388,842 kgf.mm dan putaran roller 600 putaran/menit, maka

daya motor minimal yang dibutuhkan, yaitu:

Τmotor =5250.Pmin

n

Pmin =n.Tmotor

5250

Pmin =600

𝑝𝑢𝑡

𝑚𝑛𝑡. 2,8125 𝑙𝑏𝑓/𝑓𝑡

5250

𝑃𝑚𝑖𝑛 = 0,3214 HP

karena, 𝑃𝑚𝑖𝑛 < 𝑃𝑚𝑜𝑡𝑜𝑟, 0,3214 𝐻𝑃 < 1 𝐻𝑃. Maka, penggunaan motor listrik

dengan daya 1 HP sudah tepat. Daya 1 HP dipilih mengikuti daya motor konveyor

roller sebelumnya yang sudah terpasang.

4.5 Perhitungan baut

Untuk praktisnya tinjau kelayakan penggunaan baut pada sambungan berikut:

sebuah balok profil baja C 150 x 45 x 5 menggunakan 1 baut M8 grade 4.6 galvanis.

Jadi jumlah baut yang akan memikul beban adalah 1 baut M8 grade 4.6. Total beban

yang akan dipikul adalah 1400 Newton. Tensile strength nominal baut grade 4.6

adalah 400 Newton/mm2.

35

Hal pertama yang dilakukan untuk menentukan baut yang sesuai dengan konveyor

adalah dengan menghitung luas penampang baut.

Diameter solid baut M8 setelah dikurangi ulir adalah kurang lebih 5 mm. Maka luas

penampang efektif adalah

πr2 = 3.14 (2.5 x 2.5) = 19.625 mm2

Yang menghitung beban putus baut.

Beban maksimal yang mampu dipikul oleh baut sampai baut tersebut putus adalah:

= 19.625 mm2 x 400 = 7.850 Newton

Untuk itu, Dengan faktor toleransi 50% pun join baut tersebut masih dapat memikul

7.850 Newton beban, dibandingkan rencana beban yang hanya 1400 Newton.

4.6 Finite element method

4.6.1 Analisa konveyor roller

Bahan roller yang digunakan merupakan AISI 304 atau dengan kekuatan tarik

sebesar 41 𝑘𝑔𝑓/𝑚𝑚2 = 4,0207265.108 𝑁/𝑚2. Beban yang diterima oleh roller

merupakan beban dari velg sebesar 6,25. Untuk mengetahui apakah struktur roller

yang dirancang aman atau tidak, dilakukan simulasi pada roller dengan

menggunakan aplikasi Catia V5 untuk melihat tegangan yang terjadi. Beban dari

roller diasumsikan beban merata. Hasil simulasi dapat dilihat pada Gambar

4.4,4.5,4.6.

36

4.6.1.1 Mesh

Tabel 4.3 mesh

Entity Size

Nodes 9565

Elements 28840

4.6.1.2 element type

Tabel 4.4 jenis elemen

Connectivity Statistics

TE4 28840 ( 100,00% )

4.6.1.3 element quality

Tabel 4.5 kualitas elemen

37

4.6.1.4 material

Tabel 4.6 propertis material

Material AISI 304

Young's modulus 1,9e+011N_m2

Poisson's ratio 0,29

Density 8000kg_m3

Coefficient of thermal expansion 1,8e-005_Kdeg

Yield strength 2,068e+008N_m2

4.6.2 Static Case

4.6.2.1 Boundary Conditions

Gambar 4.4 kondisi roller pembebanan dan di clamp

38

4.6.2.2 structure computation

4.6.2.3 restraint computation

Name: Restraints.1

Number of S.P.C : 2385

4.6.2.4 load computation

Name: Loads.1

Applied load resultant

39

4.6.2.5 stiffness computation

4.4.2.6 singularity computation

Restraint: Restraints.1

4.6.2.7 constraint computation


40

4.6.2.8 factorized computation

4.6.2.9 minimum and maximum pivot

Tabel 4.7 minimum and maximum pivot

Value Dof Node x (mm) y (mm) z (mm)

3.9968e+007 Tx 9565 -1.5195e+001 -3.6852e+002 -2.9181e+000

9.9649e+011 Tz 6805 -1.8560e+001 -2.8245e+002 2.2283e+001

Tabel 4.8 minimum pivot

Value Dof Node x (mm) y (mm) z (mm)

4.4976e+007 Tx 5132 2.2220e+001 7.6912e+000 -1.8635e+001

41

4.6.2.10 Translational pivot distribution

Tabel 4. 9 Translational pivot distribution

Value Percentage

10.E7 --> 10.E8 6.4614e-002

10.E8 --> 10.E9 3.3679e+001

10.E9 --> 10.E10 6.2699e+001

10.E10 --> 10.E11 3.5044e+000

10.E11 --> 10.E12 5.3212e-002

5.6455e+007 Tx 4117 1.2714e+001 -3.2350e+002 -2.6064e+001

6.6186e+007 Tx 2515 2.9760e+001 1.2699e+002 -3.7849e+000

7.0933e+007 Tz 9565 -1.5195e+001 -3.6852e+002 -2.9181e+000

7.5993e+007 Tx 5772 4.7453e+000 2.2210e+002 -2.8609e+001

7.6198e+007 Tx 9443 2.7264e+001 -1.7777e+002 1.2517e+001

7.7135e+007 Tx 1945 -2.4764e+001 -1.8003e+002 1.6934e+001

7.7359e+007 Tx 4357 1.5153e+001 -2.3741e+002 -2.4726e+001

7.7785e+007 Tz 9556 8.8228e+000 3.6850e+002 2.0448e+001

42

4.6.3 direct method computation

Name: Static Case Solution.1


Load: Loads.1

Strain Energy : 1.721e-011 J

Equilibrium

Tabel 4.10 Static Case Solution.1 - Deformed mesh.2

Components Applied

Forces Reactions Residual

Relative

Magnitude

Error

Fx (N) 0.0000e+000 6.1972e-015 6.1972e-015 7.3441e-013

Fy (N) 0.0000e+000 -7.9613e-016 -7.9613e-016 9.4348e-014

Fz (N) -1.1337e-001 1.1337e-001 6.7724e-014 8.0258e-012

Mx (Nxm) -1.3417e-018 -6.2473e-015 -6.2486e-015 1.9538e-012

My (Nxm) 2.7359e-019 8.5323e-016 8.5350e-016 2.6688e-013

Mz (Nxm) 0.0000e+000 2.0902e-015 2.0902e-015 6.5356e-013

43

Gambar 4.5 kondisi roller setelah diberikan beban


Gambar 4.6 tegangan yang terjadi pada roller

3D elements: : Components: : All

On deformed mesh ---- On boundary ---- Over all the model

44


Gambar 4.6 Tegangan maksimum yang terjadi pada roller

4.6.3.3 Static Case Solution.1 - Translational displacement vector.1

Gambar 4.8 deformasi yang terjadi pada roller

45

Dari Gambar 4.6 ditunjukkan bahwa nilai yield strength dari penggunaan material

AISI 304 sebesar 2,068e+008 N/m2 dan tegangan maksimum yang terjadi sebesar

2,05e + 003 N/m2. Bila nilai safety factor yang digunakan sebesar 2, maka:

τa =τy

𝑠𝑓

τa =2,068e+008 N/m2

2

= 1,034e+8 𝑁/𝑚2

karena 𝜏𝑚𝑎𝑘𝑠 < 𝜏𝑎, 2,05e + 003 N/m2 < 1,034e+8 𝑁/𝑚2, maka roller AMAN

digunakan.

4.7 Analisis rangka (frame)

4.7.1 mesh

Tabel 4.11 mesh

4.7.2 element type

Tabel 4.12 jenis elemen

46

4.7.3 element quality:

Tabel 4.13 kualitas elemen

4.7.4 materials

Tabel 4.14 properties material

47

4.7.5 Static Case

4.7.5.1 Boundary Conditions

Gambar 4.9 kondisi konveyor roller diberikan beban dan tahanan

4.7.5.2 structure computation

4.7.5.3 restraint computation

48

4.7.5.4 load computation

Name: Loads.1

Applied load resultant :

4.7.5.5 stiffness computation

4.7.5.6 singularity computation


4.7.5.7 constraint computation


49

4.7.5.8 factorized computation

4.7.5.9 Minimum and maximum pivot

Tabel 4.15 Minimum and maximum pivot

4.7.5.10 Minimum pivot

Tabel 4.16 Minimum pivot

50

4.7.5.11 Translational pivot distribution

Tabel 4.17 Translational pivot distribution

4.7.6 direct method computation

Name : Static Case Solution.1

Restraint : Restraints.1

Load : Loads.1

Strain Energy : 2.939e-002 J

Equilibrium

Tabel 4.18 perhitungan metode langsung

51

4.7.7 Static Case Solution.1 - Deformed mesh.1

Gambar 4.10 kondisi konveyor setelah dikasih beban

On deformed mesh ---- On boundary ---- Over all the model

4.7.8 Static Case Solution.1 - Von Mises stress (nodal values).2

Gambar 4.11 Tegangan yang terjadi pada konveyor roller

52

4.7.9 Static Case Solution.1 - Von Mises stress (nodal values).2

Gambar 4.12 Tegangan maksimum yang terjadi pada frame

Dari Gambar 4.11 ditunjukkan bahwa nilai yield strength dari penggunaan material

MS 400 sebesar 2.5e+008 N/m2 dan tegangan maksimum yang terjadi sebesar 7,03e

+ 006 N/m2. Bila nilai safety factor yang digunakan sebesar 2, maka:

τa =τy

𝑠𝑓

τa =7,03e+006 N/m2

2

= 3,515e+005 𝑁/𝑚2

karena 𝜏𝑚𝑎𝑘𝑠 < 𝜏𝑎, 3,515e+005 𝑁/𝑚2 < 2.5e+008 N/m2, maka frame AMAN

digunakan.

4.8. Proses Manufaktur dan Perwujudan Mesin

Proses manufaktur dan perwujudan mesin dilakukan di PT.Timur Lautan Sukses.

Dilakukan dengan beberapa tahap proses, yang dimulai dengan menyerahkan

gambar teknik dan berdiskusi dengan atasan, lalu proses pembelian material yang

akan digunakan setelah hasil rapat sudah disetujui oleh atasan, proses pemotongan

53

dan pembentukan pola material), menghaluskan dan meratakan permukaan (freis),

dan pembuatan lubang (drilling) pada material, proses pengelasan material, serta

proses pengecatan (finishing) dan proses perakitan mesin.

A. Proses pemotongan dan pembentukan pola material

Pemotongan dan pembentukan pola material merupakan tahap selanjutnya setelah

penentuan dan pembelian material, proses ini disesuaikan dengan ukuran yang

sudah ditentukan dalam perancangan dengan menggunakan mesin bending, mesin

laser dan gerinda tangan, bahan dalam proses ini dapat dilihat pada Gambar 4.13.

Gambar 4.13 Mesin pemotongan dan Pembentukan Pola Material

B. Menghaluskan dan meratakan permukaan (freis), dan pembuatan

lubang (drilling).

Menghaluskan dan meratakan permukaan, dan pembuatan lubang dilakukan pada

beberapa bagian mesin agar didapatkan bentuk dan ukuran yang sesuai dengan

rancangan, seperti poros, rangka, nampan, dan tuas. Untuk proses meratakan

permukaan dilakukan dengan menggunakan mesin freis, dan proses pembuatan

lubang dilakukan dengan menggunakan mesin miling manual. Contoh hasil proses

ini dapat dilihat pada Gambar 4.14

Gambar 4.14 Hasil proses menghaluskan dan meratakan permukaan

54

C. Proses pengecatan (finishing)

Proses pengecatan dilakukan untuk memperbagus penampilan dari mesin konveyor

roller, dengan diberikan warna yang tidak terlalu mencolok seperti krem, abu, biru,

dan hitam. Proses pengecatan ini hanya dilakukan di bagian luar/rangka mesin.

Bagian yang bersentuhan langsung dengan benda yang akan di dipindahkan tidak

diberikan lapisan cat. Hasil proses pengecatan dapat dilihat pada Gambar 4.15.

Gambar 4.15 Hasil proses pengecatan

D. Proses perakitan

Proses perakitan merupakan proses terakhir dari proses manufaktur dan perwujudan

mesin, proses ini dilakukan setelah seluruh komponen telah selesai dibuat dan

dibentuk. Proses ini menggabungkan seluruh komponen menjadi satu sehingga

terbentuk mesin konveyor roller yang dapat digunakan sesuai fungsinya. Hasil

proses perakitan dapat dilihat pada Gambar 4.16.

Gambar 4.16 Proses perakitan

55

E. Pengujian dan analisis hasil perancangan

Pengujian mesin dilakukan untuk mengetahui apakah hasil rancangan dapat bekerja

sesuai dengan syarat dan tujuan dengan baik atau tidak, serta mengetahui kinerja

dari mesin yang dirancang. Sebelum memulai pengujian, perlu diketahui dahulu

prosedur penggunaan mesin, prosedur penggunaan mesin. Untuk penggunaan

konveyor roller ini sangat mudah, berikut tahapan untuk penggunaan konveyor

roller.

1. mesin terhubung denga arus listrik

2. membuka tombol bawah (push bottom) ketika putaran roller

konveyor tidak stabil sebagai tanda darurat (emergency)

3. hidupkan mesin.

namun, pengujian konveyor roller ini dilakukan tanpa pembebanan, dan secara

umum setelah dilakukan pengujian selama satu jam, hasil pengujian menunjukan

bahwa mesin berjalan dengan baik tanpa mengalami slip antara transmisi dengan

sproket. Secara desain, konveyor ini memiliki desain yang ergonomis karena

menggunakan jenis material yang sesuai dengan kebutuhan penggunaan konveyor.

Perwujudan mesin memenuhi kriteria dari rancangan komponen dan

struktur sub-fungsi. Wujud akhir mesin memiliki rangka mesin, sistem roller,

sistem penggerak, dan sistem transmisi. Mesin memiliki kekurangan yang tidak

terlalu berpengaruh terhadap tujuan dibuatnya mesin, tetapi perlu dilakukan

perbaikan agar mesin menjadi sempurna, seperti konveyor roller tidak seharusnya

berjalan ketika tidak menerima beban untuk di mobilisasi. Untuk memperbaiki

kekurangan dari kurangnya efisiensi konveyor roller, dapat dilakukan dengan

membuat sensor input dan output. Sensor input berfungsi untuk membaca bahwa

konveyor menerima beban maka konveyor akan menyala secara otomatis. Dan

fungsi sensor output adalah untuk membaca bahwa konveyor membaca ketika

barang yang dimobilisasi sudah keluar dari konveyor, maka konveyor akan berhenti

secara otomatis. Dan ketika ada barang masuk, maka konveyor akan menyala

kembali secara otomatis. Konveyor akan lebih efisien ketika konveyor tidak

menyala ketika tidak menerima beban.

56

BAB V

PENUTUP

5.1 KESIMPULAN

Hasil perhitungan dan anilisa yang dilakukan oleh penulis, maka penulis dapat menarik

kesimpulan sebagai berikut :

1. Dari Perhitungan dan Perancangan yang sudah dilakukan, didapatkan hasil data

permintaan sebagai berikut :

a. Daya Motor yang dibutuhkan = 0,75 HP

b. Baut yang dibutukan = M8 grade 4,6

c. Sprocket RS40 = Sproket 14 gigi (Mengikuti sproket

konveyor sebelumnya )

d. Roller AISI304 = Momen maksimal 500N

e. Frame (baja karbon rendah) = Panjang frame 2000 mm

f. Footer (baja karbon rendah) = Ketinggian dapat disesuaikan

Rancang bangun mesin konveyor roller ini untuk velg telah berhasil dilakukan,

mesin yang dirancang berjalan dengan baik menggunakan part-part standart

maupun manufaktur yang sudah ditentukan menggunakan perhitungan teori dan

maupun simulasi.

57

5.2 SARAN

Setelah melakukan penelitan dan perancangan, saran yang penulis dapat berikan

adalah sebagai berikut :

1. Perlunya dilakukan analisa lebih lanjut mengenai penambahan sistem

kontroller pada konveyor roller yang mampu mengontrol kecepatan

konveyor agar menjadi lebih efektif.

2. Dalam melakukan perancangan diperlukan tambahan data part standar

yang dapat menopang komponen – komponen utama agar alat yang

dirancang dapat benar – benar dibuat dengan sangat baik dan tidak terjadi

kegagalan produksi. Part standar yang dimaksudkan dapat diperoleh dari

sumber seperti Katalog Misumi, Tsubaki, Toshiba, serta katalog lain.

58

DAFTAR PUSTAKA

[1] Prasetio, Djoko, (2008): Konveyor Roller, https://dspace.uii.ac.id. yang

diunggah pada tanggal 13 februari 2017.

[2] Harsokusoemo, D., (2000): Pengantar Perancangan Teknik. Direktorat

Jendral Pendidikan Tinggi, Jakarta.

[3] Pahl, G., Beitz, W., et al., (2007): Engineering Design: A Systematic

Approach, 3rd edition, Springer, London.

[4] Setyono, Budi, (2013): Prototype Belt Konveyor Untuk Plant Pengisian

Sirup Dan Sari Buah Otomatis Berbasis Plc Omron Cpm1a

http://digilib.mercubuana.ac.id/. yang diunggah pada tanggal 24 Oktober

2014.

[5] Zuhal, (1995) : Dasar Teknik Tenaga Listrik dan Elektronika Daya,

Gramedia Pustaka Utama, Jakarta.

[6] Prabowo, Danang Mahardika, (2013): Analisis pengaruh kecepatan dan

massa beban pada conveyor belt terhadap kualitas pengemasan dan

kebutuhan daya dan arus listrik di bagian produksi pt. indopintan

sukses mandiri semarang, Program Studi Teknik Elektro, Fakultas Teknik

Universitas Muhammadiyah Semarang.

[7] Purwoko, Widyo, (2012): Perencanaan gear box dan analisis statik

rangkaconveyor menggunakan sofware catia v5, Teknik Mesin

Universitas Gunadarma.

[8] Ashley Nuttall., (2007) : Design Aspects of Multiple Driven Belt

Conveyors,terverkrijgingvan de graad van doctoraan de Technische

Universiteit Delft.

[9] Hongsheng Zhaoa and Yunzhen Wub ., (2011) : Structure Design of the

New Roller Conveyor, College of Mechanical Engineering, Taiyuan

University of Technology, Taiyuan 030024, Shanxi, P. R. China

[10] Yunus Yakub., (2017) : Desain dan validasi sistem otomasi feeder mesin

run-out velg steel untuk mobil kategori i-iv menggunakan metode vdi

222, Program Studi Teknik Mesin, Institut Sains dan Teknologi Nasional Jl.

Moh. Kahfi II, Jagakarsa, Jakarta.

https://dspace.uii.ac.id/

http://digilib.mercubuana.ac.id/

59

[11] Mr. Sunil krishna nalgeshi., (2018) : Design and weight optimization of

gravity roller conveyor, M.E Scholar, Department of Mechanical

Engineering/ VVPIET, Solapur University/Maharashtra, India.

[12] Hendra adi setyawan., (2017) Perancangan Roller Conveyor Pada Line

Produksi Crank Case Right PT Astra Honda Motor, Universitas Gadjah

Mada, 2017 Diunduh dari http://etd.repository.ugm.ac.id/.

[13] Hendri Sukma, (2019) Perancangan roller conveyor pemindah label

berkapasitas 80kg, Teknik mesin, Teknik, Universitas Pancasila, Jl. Raya

Lenteng Agung No 56-80, Jakarta Selatan,Indonesia.

[14] Mr.Shintal S.Bhosale.,(2019): Analysis of Powered Roller Conveyor Using

FEA, Department of Mechanical Engineering Solapur University, India.

.

60

LAMPIRAN A

DETAIL GAMBAR TEKNIK

Halaman 61 – 69

61

Gambar A.1. Gambar 3D Konveyor Roller

62

Gambar A.2. Gambar Teknik Konveyor Roller

63

Gambar A.3. Gambar Teknik Chain Cover.

64

Gambar A.4. Gambar Teknik Frame Spacer.

65

Gambar A.5. Gambar Teknik Guide Plate.

66

Gambar A.6. Gambar Teknik Frame.

67

Gambar A.7. Gambar Teknik Driven Roller Light Duty.

68

Gambar A.8. Gambar Teknik Foot Rest.

69

Gambar A.9. Gambar Teknik Foot Spacer.

design roller conveyors for transfer wheels …

Documents