SATRIO AJI KURNIAWAN_25417549_4IC07_ACC SETELAH SIDANG PENULISAN ILMIAH.pdf

Desain Perakitan dan Perhitungan Sabuk V Serta Puli Mesin Pencacah
Sampah Plastik LDPE Dengan Menggunakan Aplikasi
INVENTOR 2018.
Nama : Satrio Aji Kurniawan
NPM : 25417549
Jurusan : Teknik Mesin
Pembimbing : Eko Aprianto Nugroho, ST., MT.
UNIVERSITAS GUNADARMA
FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI
PENULISAN ILMIAH
Diajukan Guna Melengkapi Sebagian Syarat Dalam Mencapai
Gelar Setara Sarjana Muda
JAKARTA
2021

i
PERNYATAAN ORIGINILITAS DAN PUBLIKASI
Saya yang bertanda tangan di bawah ini,
NPM : 25417549
Kelas : 4IC07
Judul : Desain Perakitan dan Perhitungan Sabuk V Serta
Puli Mesin Pencacah Sampah Plastik LDPE Dengan
Menggunakan Aplikasi Inventor 2018
Tanggal Sidang : 02 Maret 2021
Tanggal Lulus : 02 Maret 2021
Menyatakan bahwa tulisan ini adalah merupakan hasil karya saya sendiri dan
dapat dipublikasikan sepenuhnya oleh Universitas Gunadarma segala kutipan
dalam bentuk apapun telah mengikuti kaidah, etika yang berlaku. Mengenai isi
dan tulisan adalah merupakan tanggung jawab penulis, bukan Universitas
Gunadarma.
Demikian pernyataan ini dibuat dengan sebenarnya dan dengan penuh kesadaran.
Jakarta, 02 Maret 2021
Satrio Aji Kurniawan

ii
LEMBAR PENGESAHAN
Judul : Desain Perakitan dan Perhitungan Sabuk V serta
Puli Mesin Pencacah Sampah Plastik LDPE Dengan
NPM : 25417549
Tanggal Sidang : 02 Maret 2021
Tanggal Lulus : 02 Maret 2021
Menyetujui:
Pembimbing Kordinator PI
( Eko Aprianto Nugroho, ST., MT. ) ( Dr. Achmad Fahrurozi, SSi, MSi )

iii
ABSTRAK
Satrio Aji Kurniawan, 25417549
Desain Perakitan dan Perhitungan Sabuk V Serta Puli Mesin Pencacah
Sampah Plastik LDPE Dengan Menggunakan Aplikasi Inventor 2018.
PI. Teknik Mesin. Fakultas Teknologi Industri. Universitas Gunadarma. 2020
Kata Kunci: Mesin Pencacah, Sampah Plastik, Daya motor, Inventor
(xvii + 154 + Lampiran)
Penggunaan plastik dalam kehidupan manusia semakin lama semakin meningkat.
Peningkatan pemanfaatan plastik LDPE ini terjadi karena plastik LDPE bersifat
tahan terhadap senyawa kimia, bahan lentur dan sangat kuat, mudah diproses,
tembus pandang, aman untuk kemasan dengan segel panas. Salah satu faktor yang
menyebabkan pencemaran lingkungan yang sampai saat ini masih tetap menjadi
pekerjaan rumah dan industri adalah faktor pembuangan sampah plastik. Oleh
karena itu, diperlukan waktu puluhan bahkan ratusan tahun sampah plastik agar
benar-benar terurai secara alamiah. Hal inilah yang menyebabkan jumlah
penggunaan sampah plastik meningkat secara terus menerus dan menyebabkan
masalah lingkungan yang sangat serius jika tidak didaur ulang kembali. Penelitian
ini bertujuan untuk merencanakan kapasitas dan daya Engine Diesel yang
digunakan pada mesin pencacah sampah plastik LDPE, mengetahui proses
Assembly dalam mendesain mesin tersebut, dan merancang dan mendesain sabuk
V dan puli pada mesin pencacah sampah plastik LDPE. Pada perhitungan sabuk-V
dan puli menggunakan Engine Diesel dengan daya 2,98 HP yang mempunyai
putaran poros 477 rpm dan torsi 59,751 Nm. Perancangan sabuk-V dan puli mesin
pencacah sampah plastik LDPE memiliki putaran kecepatan sabuk-V penggerak
sebesar 2,87 m/s. Untuk meminimalisir terjadinya kesalahan pada daya rencana
puli dengan tipe puli yang digunakan puli-V berbahan AISI 1030 Steel.
Perancangan puli yang digunakan ada 2 ukuran puli. Diameter puli Engine Diesel
digunakan sebesar 230 mm dan diameter puli Shaft Shredder Blade digunakan
sebesar 124 mm. Nilai dari hasil perhitungan untuk faktor koreksi 1.5 (Daya
variasi beban sedang, dengan jumlah jam kerja 16-24 jam tiap hari), panjang
keliling sabuk diperoleh sebesar 1611 mm, jarak sumbu poros 713 mm, dan sudut
kontak 171° dengan Kθ didapat 0,98.
(Daftar Pustaka: 2020-2021)

iv
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur sepantasnya dihaturkan kepada Tuhan Yang Maha Esa,
karena atas berkat rahmat dan karunia yang dilimpahkan-Nya, maka penyusun
dapat menyelesaikan Penulisan Ilmiah yang berjudul,
“DESAIN PERAKITAN DAN PERHITUNGAN SABUK V SERTA PULI
MESIN PENCACAH SAMPAH PLASTIK LDPE DENGAN
MENGGUNAKAN APLIKASI INVENTOR 2018”
Disusun sebagai salah satu syarat yang harus ditempuh dalam
menyelesaikan sidang Penulisan Ilmiah di Jurusan Teknik Mesin Universitas
Gunadarma, karena dengan penulisan ilmiah tersebut, sehingga penyusun dapat
berfikir secara kreatif untuk menganalisa berbagai permasalahan dan
mengembangkan ilmu mengenai mesin pencacah sampah plastik LDPE.
Dalam menyusun dan menyelesaikan penulisan ilmiah ini, penyusun
banyak dibantu oleh orang-orang disekitar penyusun, sehingga penyusun dapat
menyelesaikan penulisan ilmiah ini dengan baik. Dengan penuh rasa hormat
penyusun menghaturkan rasa terima kasih kepada semua pihak yang telah banyak
membantu, diantaranya:
1. Prof. Dr. E.S. Margianti, SE., MM. Selaku rektor Universitas
Gunadarma.
2. Prof. Dr. Ing. Adang Suhendra, SSi., SKom., MSc. Selaku Dekan
Fakultas Teknologi Industri Universitas Gunadarma.
3. Dr. RR. Sri Poernomo Sari, ST., MT. Selaku Ketua Jurusan Teknik
Mesin Universitas Gunadarma.
4. Dr. Achmad. Fahrurozi, SSi., MSi. Selaku Kepala Bagian PI FTI
Universitas Gunadarma.
5. Bapak Eko Aprianto Nugroho, ST., MT. Selaku Dosen Pembimbing
Penulisan Ilmiah yang telah banyak memberikan bimbingan dan motivasi
kepada penulis sehingga Penulisan Ilmiah ini dapat selesai dengan baik.

v
6. Dosen-dosen yang telah membantu dan memberikan perkuliahan yang
berhubungan dengan beberapa materi yang dibahas serta didapat oleh
penulis Universitas Gunadarma.
7. Kepada Kedua Orang tua yang telah memberikan bantuan secara moril
maupun materil.
8. Teman-teman Jurusan Teknik Mesin Universitas Gunadarma, khususnya
angkatan 2017.
Pada akhirnya penyusun menyadari, bahwa dalam menyusun Penulisan
Ilmiah ini masih banyak kekurangan dan jauh dari sempurna, karena segala
kesempurnaan hanyalah milik Tuhan Yang Maha Esa sedangkan kekurangan
adalah milik kita sebagai makhluk-Nya. Untuk itu, kekurangan yang ada akan
menjadi sebuah pelajaran bagi penyusun, dan penyusun mengharapkan koreksi,
berupa kritik dan saran yang bersifat membangun dari pembaca, terutama
pengoreksi, untuk perbaikan di masa yang akan datang.
Mudah-mudahan Penulisan Ilmiah berjudul “Desain Perakitan dan
Perhitungan Sabuk V Serta Puli Mesin Pencacah Sampah Plastik LDPE Dengan
Menggunakan Aplikasi Inventor 2018” yang telah penyusun sajikan ini dapat
sangat bermanfaat, khususnya bagi penyusun sendiri dan umumnya bagi para
pembaca serta mahasiswa Jurusan Teknik Mesin. Karena pada akhirnya, kelak
suatu kegiatan Penulisan Ilmiah akan menjadi salah satu tonggak pembentukan
ide kreatifitas mahasiswa.
Jakarta, 02 Maret 2021
Satrio Aji Kurniawan

vi
DAFTAR ISI
Halaman
PERNYATAAN ORIGINALITAS DAN PUBLIKASI...................................... i
LEMBAR PENGESAHAN .................................................................................. ii
ABSTRAK ............................................................................................................ iii
KATA PENGANTAR.......................................................................................... iv
DAFTAR ISI......................................................................................................... vi
DAFTAR TABEL ..................................................................................................x
DAFTAR GAMBAR........................................................................................... xii
DAFTAR LAMPIRAN..................................................................................... xvii
BAB I PENDAHULUAN................................................................................. 1
1.1 Latar Belakang .............................................................................. 1
1.2 Rumusan Masalah......................................................................... 2
1.3 Batasan Masalah............................................................................ 2
1.4 Tujuan Penulisan........................................................................... 3
1.5 Metode Penulisan.......................................................................... 3
1.6 Sistematika Penulisan ................................................................... 3
BAB II LANDASAN TEORI ............................................................................ 5
2.1 Sejarah Plastik............................................................................... 5
2.2 Definisi Plastik.............................................................................. 6
2.3 Jenis dan Sifat Fisik-Kimia Plastik ............................................... 9
2.3.1 Cara Mengidentifikasi Jenis Plastik Pada Kemasan............ 16
2.3.2 Pemilihan Plastik Sebagai Kemasan Makanan dan
Minuman.............................................................................. 17
2.4 Dampak Bahaya Penggunaan Plastik dan Sampah Plastik Bagi
Kesehatan dan Lingkungan........................................................... 19
2.5 Upaya Penanggulangan Pemakaian Plastik .................................. 21
2.5.1 Upaya Penanggulangan Sampah Plastik.............................. 21

vii
2.6 Mesin Pencacah Sampah Plastik................................................... 22
2.7 Langkah Kerja Mesin Pencacah Sampah Plastik LDPE............... 23
2.8 Perhitungan Kapasitas Mesin........................................................ 24
2.9 Perhitungan Daya Motor............................................................... 24
2.10 Poros.............................................................................................. 26
2.10.1 Jenis-jenis Poros................................................................ 26
2.10.2 Hal-hal Penting Dalam Perencanaan Poros....................... 26
2.10.3 Rumus Perhitungan Perencanaan Poros............................ 30
2.11 Sabuk V......................................................................................... 32
2.11.1 Jenis-jenis V-Belt............................................................... 34
2.11.2 Kelebihan dan Kekurangan Sabuk V Dibandingkan
Sabuk Datar....................................................................... 35
2.11.3 Material Sabuk .................................................................. 35
2.11.4 Pemilihan Belt ................................................................... 36
2.12 Perhitungan Sabuk dan Puli .......................................................... 41
2.13 Pengertian Dan Kegunaan Autodesk Inventor............................... 43
BAB III LANDASAN TEORI............................................................................ 45
3.1 Flowchart Desain Mesin Pencacah Sampah Plastik LDPE .......... 45
3.2 Identifikasi Masalah...................................................................... 46
3.3 Pemilihan Material........................................................................ 47
3.4 Perencanaan Plastik LDPE............................................................ 53
3.5 Desain Mesin Pencacah Sampah Plastik LDPE Dengan
Menggunakan Aplikasi Inventor 2018.......................................... 54
3.5.1 Dudukan Frame................................................................. 56
3.5.2 Pillow Block ...................................................................... 57
3.5.3 Shaft (Poros)...................................................................... 59
3.5.4 Shredder Blade.................................................................. 59
3.5.5 Hopper............................................................................... 60
3.5.6 Bearing.............................................................................. 61
3.5.7 Sambungan Baut dan Mur................................................. 63

viii
3.5.8 Plat Baja ............................................................................ 65
3.5.9 Bak Penampung................................................................. 66
3.5.10 Engine Diesel .................................................................... 67
3.5.11 Spur Gear .......................................................................... 68
3.5.12 Puli .................................................................................... 69
3.5.13 Pasak/Key Synchromesh.................................................... 70
3.6 Design for Assembly...................................................................... 72
3.6.1 Langkah Pertama Assembly Komponen Pillow Block Ke
tempat Dudukan Frame..................................................... 72
3.6.2 Langkah Kedua Assembly Komponen Shredder Blade Ke
tempat Pillow Block .......................................................... 77
3.6.3 Langkah Ketiga Assembly Komponen Hopper Ke tempat
Dudukan Frame................................................................. 79
3.6.4 Langkah Keempat Assembly Komponen Ball Bearing Ke
tempat Pillow Block .......................................................... 82
3.6.5 Langkah Kelima Assembly Komponen Sambungan Baut
Ke tempat Penyangga Besi Siku Pada Dudukan Frame ... 84
3.6.6 Langkah Keenam Assembly Komponen Alas Penampung
Ke tempat Dudukan Frame............................................... 91
3.6.7 Langkah Ketujuh Assembly Komponen Bak Penampung
Ke tempat Alas Dudukan Frame....................................... 95
3.6.8 Langkah Kedelapan Assembly Komponen Engine Diesel
Ke tempat Dudukan Frame............................................... 99
3.6.9 Langkah Kesembilan Assembly Komponen Spur Gear Ke
tempat Shaft Shredder Blade ...........................................101
3.6.10 Langkah Kesepuluh Assembly Komponen V-belt dan
Pulley Ke tempat Shaft Shredder Blade dan Engine
Diesel................................................................................105
3.6.11 Langkah Kesebelas Assembly Komponen Pasak/Key Ke
tempat Spur Gear ............................................................ 110
3.7 Selesai ......................................................................................... 114

ix
3.8 Perhitungan Kapasitas Mesin Pencacah...................................... 115
3.9 Perhitungan Daya Motor............................................................. 115
3.10 Perancangan Poros Yang Akan Dihitung.................................... 117
3.11 Perancangan Sabuk dan Puli Mesin Pencacah Sampah Plastik
LDPE........................................................................................... 121
3.11.1 Data Perancangan Sabuk V dan Puli............................... 121
3.11.2 Perancangan Sabuk V dan Puli Yang Diketahui............. 122
3.11.3 Perencanaan Sabuk V dan Puli Yang Akan Dihitung..... 122
BAB IV PENUTUP ............................................................................................126
4.1 Kesimpulan.....................................................................................126
DAFTAR PUSTAKA...........................................................................................128
LAMPIRAN..........................................................................................................130

x
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.1 Jenis Plastik Kemasan Thermoplastik ........................................ 9
Tabel 2.2 Faktor-faktor Koreksi Daya Yang Akan Ditransmisikan ........... 28
Tabel 2.3 Baja Karbon Untuk Konstruksi Mesin dan Baja Batang Yang
Difinis Dingin Untuk Poros........................................................ 29
Tabel 2.4 Faktor Koreksi Beban Puntir ...................................................... 29
Tabel 2.5 Faktor Koreksi Beban Lentur ..................................................... 29
Tabel 2.6 Diameter Poros ........................................................................... 30
Tabel 2.7 Faktor Koreksi V-Belt................................................................. 37
Tabel 2.8 Ukuran Puli V............................................................................. 38
Tabel 2.9 Panjang Sabuk V Standar ........................................................... 39
Tabel 2.10 Diameter Minimum Puli yang Diijinkan dan Dianjurkan .......... 40
Tabel 2.11 Faktor Kθ..................................................................................... 40
Tabel 2.12 Daerah Penyetelan Jarak Sumbu Poros ...................................... 41
Tabel 3.1 Chemical Composition ASTM A36 Steel................................... 48
Tabel 3.2 Chemical Composition AISI 1045 C .......................................... 49
Tabel 3.3 Chemical Composition AISI 1030 C .......................................... 50
Tabel 3.4 Chemical Composition Malleable Cast Iron ASTM A220........ 51
Tabel 3.5 Chemical Composition of 52100 Bearing Steel and
Equivalents ................................................................................. 52
Tabel 3.6 Karakteristik Material HDPE, LDPE, LLDPE dan UHMWPE.. 54
Tabel 3.7 Pemilihan Standar Ukuran Pillow Block Merk Nachi ................ 58
Tabel 3.8 Pemilihan Standar Ukuran Tipe Deep Grooved Ball Bearing.... 62
Tabel 3.9 Pemilihan Standar ISO 4017 Ukuran Sambungan Baut dan
Mur ............................................................................................. 64
Tabel 3.10 Pemilihan Standar Ukuran Spur Gear Tipe SSAG6-25 JSeries
KHK............................................................................................ 69
Tabel 3.11 Pemilihan Standar Ukuran Pasak Tipe Parallel Sunk Key ......... 71
Tabel 3.12 Standard, Chemical Composition and Equivalent’s, Mechanical

xi
Properties, and Physhical Properties of ASTM A276 Grades
440 C........................................................................................... 89
Tabel 3.13 Input Calculation Bolted Connection Tipe JIS SUS430 ............ 90
Tabel 3.14 Pemilihan Gear Materials Untuk Komponen Spur Gear.......... 104
Tabel 3.15 Input Calculation Parallel Key Connection Generator Tipe ISO
2491 C for Spur Gear ............................................................... 113
Tabel 3.16 Pemilihan Material Yang Akan Digunakan Key atau Pasak for
Spur Gear.................................................................................. 114
Tabel 3.17 Data Perancangan Sabuk V dan Puli ........................................ 121

xii
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1 Plastik Termoset ......................................................................... 7
Gambar 2.2 Plastik Termoplast ...................................................................... 8
Gambar 2.3 Plastik PET ................................................................................. 10
Gambar 2.4 Plastik HDPE.............................................................................. 11
Gambar 2.5 Plastik PVC................................................................................. 11
Gambar 2.6 Plastik LDPE .............................................................................. 12
Gambar 2.7 Plastik PP.................................................................................... 13
Gambar 2.8 Plastik PS.................................................................................... 13
Gambar 2.9 Plastik ABS................................................................................. 14
Gambar 2.10 Plastik PC.................................................................................... 15
Gambar 2.11 Plastik NYLON............................................................................ 15
Gambar 2.12 V-Belt .......................................................................................... 33
Gambar 2.13 V-Belt Konvensional Tugas Berat .............................................. 34
Gambar 2.14 V-Belt Konvensional Standar Internasional (SI) Tugas Berat .... 34
Gambar 2.15 V-Belt Tugas Ringan................................................................... 34
Gambar 2.16 Konstruksi Sabuk V.................................................................... 36
Gambar 2.17 Diagram Pemilihan Sabuk .......................................................... 38
Gambar 2.18 Penyetelan Jarak Sumbu Poros................................................... 41
Gambar 2.19 Autodesk Inventor 2018 .............................................................. 44
Gambar 3.1 Flowchart Desain Mesin Pencacah Sampah Plastik................... 46
Gambar 3.2 Desain Perancangan Mesin Pencacah Sampah Plastik LDPE.... 55
Gambar 3.3 Desain Dudukan Frame Mesin Pencacah Sampah Plastik......... 57
Gambar 3.4 Pillow Block................................................................................ 58
Gambar 3.5 Shaft (Poros) ............................................................................... 59
Gambar 3.6 Shredder Blade ........................................................................... 60
Gambar 3.7 Hopper ........................................................................................ 60
Gambar 3.8 Deep Grooved Ball Bearing ....................................................... 63
Gambar 3.9 Sambungan Baut dan Mur .......................................................... 65

xiii
Gambar 3.10 Plat Baja St 37 ............................................................................ 66
Gambar 3.11 Bak Penampung.......................................................................... 66
Gambar 3.12 Engine Diesel.............................................................................. 67
Gambar 3.13 Spur Gear.................................................................................... 68
Gambar 3.14 Pulley .......................................................................................... 70
Gambar 3.15 Pasak/key Synchromesh .............................................................. 71
Gambar 3.16 Langkah Awal Proses Assembly/Perakitan................................. 72
Gambar 3.17 Kerangka Dudukan Mesin Pencacah Sampah Plastik ................ 73
Gambar 3.18 Sebelum di Assembly Constraint Komponen Pillow Block Ke
tempat Dudukan Frame .............................................................. 74
Gambar 3.19 Penempatan Face Dudukan Frame Bagian Atas (Top) dan Face
Pillow Block Bagian Bawah (Bottom) ........................................ 75
Gambar 3.20 Proses Grounded Penempatan Hole Pada Komponen Pillow
Block Kedalam Hole Dudukan Frame........................................ 76
Gambar 3.21 Setelah di Assembly Constraint Komponen Pillow Block Ke
Gambar 3.22 Sebelum di Assembly Constraint Komponen Shredder Blade
Kedalam Komponen Pillow Block.............................................. 77
Gambar 3.23 Proses Assembly Constraint Komponen Shredder Blade
Kedalam Komponen Pillow Block.............................................. 78
Gambar 3.24 Setelah di Insert Constraint Komponen Shredder Blade Ke
tempat Komponen Pillow Block ................................................. 79
Gambar 3.25 Sebelum di Assembly Constraint Komponen Hopper Ke tempat
Dudukan Frame.......................................................................... 79
Gambar 3.26 Proses Assembly Pada Komponen Hopper Ke tempat Dudukan
Frame.......................................................................................... 80
Gambar 3.27 Penempatan Face Hopper Bagian Kanan (Right) dan Face Sisi
Dudukan Frame Bagian Kiri (Left) ............................................ 81
Gambar 3.28 Hasil Akhir Proses Assembly Constraint Penempatan Komponen
Hopper dan Dudukan Frame...................................................... 81
Gambar 3.29 Tahapan Pemilihan Komponen Bearing Pada Pillow Block ...... 82

xiv
Gambar 3.30 Pemilihan Size Designation DIN 625 SKF-With RS1 Seal........ 83
Gambar 3.31 Proses Pemasangan Komponen Bearing (Bantalan) Pada Pillow
Block ........................................................................................... 83
Gambar 3.32 Hasil Akhir Pemasangan Bearing Ke tempat Komponen Pillow
Block ........................................................................................... 84
Gambar 3.33 Sebelum Pemasangan Sambungan Baut dan Mur Pada Besi Siku
Dudukan Frame dan Komponen Pillow Block........................... 85
Gambar 3.34 Pemberian Diameter Untuk Sambungan Baut dan Mur ............. 86
Gambar 3.35 Pemilihan dan Pemberian Material Bolts (Baut) ........................ 86
Gambar 3.36 Pemilihan dan Pemberian Material Washers (Ring) Pada Baut . 87
Gambar 3.37 Pemilihan dan Pemberian Nut (Mur) Pada Baut......................... 87
Gambar 3.38 Hasil Akhir Pemasangan Bolted Connection Ke tempat
Dudukan Frame dan Komponen Pillow Block........................... 90
Gambar 3.39 Sebelum di Assembly Constraint Komponen Alas Penampung
Ke tempat Dudukan Frame ........................................................ 91
Gambar 3.40 Penempatan Face Komponen Alas Penampung Bagian Atas
(Top) dan Face Dudukan Frame Bagian Atas (Top).................. 92
Gambar 3.41 Hasil Akhir Penempatan Sementara Alas Penampung Tahap 1. 92
Gambar 3.42 Penempatan Face Bagian Sisi Depan (Front) Komponen Alas
Penampung dan Face Besi Siku Dudukan Frame Bagian
Isometric ..................................................................................... 93
Gambar 3.43 Hasil Akhir Penempatan Sementara Alas Penampung Tahap 2 93
Gambar 3.44 Penempatan Face Bagian Sisi Depan (Front) Komponen Alas
Penampung dan Face Dudukan Frame Bagian Isometric.......... 94
Gambar 3.45 Hasil Akhir Penempatan Komponen Alas Penampung Ke
Gambar 3.46 Sebelum di Assembly Constraint Komponen Bak Penampung
Ke tempat Dudukan Frame ........................................................ 95
Gambar 3.47 Penempatan Face Komponen Bak Penampung Bagian Bawah
(Bottom) dan Face Alas Penampung Bagian Atas (Top)............ 96
Gambar 3.48 Hasil Akhir Penempatan Sementara Komponen Bak Penampung

xv
Tahap 1 ....................................................................................... 96
Gambar 3.49 Penempatan Face Komponen Bak Penampung Bagian Kanan
(Right) dan Face Dudukan Frame Bagian Isometric.................. 97
Gambar 3.50 Hasil Akhir Penempatan Sementara Komponen Bak Penampung
Tahap 2 ....................................................................................... 97
Gambar 3.51 Penempatan Face Sisi Komponen Bak Penampung Bagian
Isometric dan Face Sisi Besi Siku Dudukan Frame................... 98
Gambar 3.52 Hasil Akhir Penempatan Komponen Bak Penampung Dengan
Dudukan Frame.......................................................................... 98
Gambar 3.53 Sebelum di Assembly Constraint Komponen Engine Diesel Ke
Gambar 3.54 Penempatan Face Dudukan Frame Bagian Atas (Top) dan Face
Komponen Shaft Engine Diesel Bagian Isometric ....................100
Gambar 3.55 Hasil Akhir Penempatan Sementara Komponen Engine
Diesel .........................................................................................100
Gambar 3.56 Sebelum Pemasangan Komponen Spur Gear Pada Shaft
Shredder Blade ..........................................................................101
Gambar 3.57 Menentukan Ukuran Module, Number of Teeth, Facewidth
Yang Akan Digunakan Komponen Spur Gear..........................102
Gambar 3.58 Menentukan Power, Speed, Torque dan Pemilihan Material
Yang Akan Digunakan Dalam Merancang Desain Spur Gear. 103
Gambar 3.59 Hasil Akhir Pemasangan Komponen Spur Gear Ke tempat
Shredder Blade ......................................................................... 104
Gambar 3.60 Sebelum Pemasangan Komponen V-Belt Pada Shaft Shredder
Blade......................................................................................... 105
Gambar 3.61 Pemilihan Ukuran Komponen Belt dan Pulley......................... 106
Gambar 3.62 Proses Pemasangan V-Belt Pada Komponen Shaft Engine
Diesel Langkah Pertama........................................................... 107
Gambar 3.63 Proses Pemasangan V-Belt Pada Komponen Shaft Engine
Diesel Langkah Kedua.............................................................. 108
Gambar 3.64 Menentukan Power, Speed, Torque, dan Service Factor Yang

xvi
Yang Akan Digunakan Dalam Merancang Desain V-Belt........ 109
Gambar 3.65 Hasil Akhir Pemasangan Komponen V-Belt Ke tempat Shaft
Shredder Blade dan Shaft Engine Diesel.................................. 110
Gambar 3.66 Sebelum Pemasangan Komponen Pasak/Key Synchromesh Pada
Spur Gear.................................................................................. 110
Gambar 3.67 Pemilihan Standar Komponen Key Synchromesh/Pasak .......... 111
Gambar 3.68 Proses Pemasangan Komponen Key Synchromesh/Pasak Pada
Spur Gear Langkah Pertama .................................................... 112
Gambar 3.69 Proses Pemasangan Komponen Key Synchromesh/Pasak Pada
Spur Gear Langkah Kedua ....................................................... 112
Gambar 3.70 Hasil Akhir Proses Assembly Pada Komponen Mesin Pencacah
Sampah Plastik.......................................................................... 114
Gambar 3.71 Rumah Pencacah....................................................................... 116
Gambar 3.72 Mata Pisau ................................................................................ 116

xvii
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1 Proyeksi Perakitan Mesin Pencacah Sampah Plastik LDPE 3D
Lampiran 2 Proyeksi Mesin Pencacah Sampah Plastik LDPE.
Lampiran 3 Proyeksi Amerika Puli dan Sabuk V.
Lampiran 4 Proyeksi Amerika Puli Poros Mata Pisau.
Lampiran 5 Proyeksi Amerika Puli Engine Diesel
Lampiran 6 KRS

1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Penggunaan plastik dalam kehidupan manusia semakin lama semakin
meningkat. Peningkatan pemanfaatan plastik LDPE ini terjadi karena plastik
LDPE bersifat tahan terhadap senyawa kimia, bahan lentur dan sangat kuat,
mudah diproses, tembus pandang, aman untuk kemasan dengan segel panas. Sifat
fleksibel dan serba guna menyebabkan plastik LDPE sering digunakan oleh
masyarakat dan mudah didaur ulang, sehingga semakin banyaknya penggunaan
perlengkapan dari bahan plastik terutama dalam penggunaan kemasan kotak susu
bubuk, kantong kresek plastik belanja, sisir, bungkus roti/Snack makanan, ember,
jerigen minyak tanah/minyak sawit, tempat sampah, botol plastik yang bisa
diremas, tempat penyimpanan makanan (Lock & Lock, Tupperware, Lion Star).
Salah satu faktor yang menyebabkan pencemaran lingkungan yang
sampai saat ini masih tetap menjadi pekerjaan rumah dan industri adalah faktor
pembuangan sampah plastik. Perlu diketahui, kestabilan unsur fisika-kimia dalam
struktur plastik sangatlah kuat, struktur yang terkandung dalam plastik berupa
polimer dengan unsur utama karbon dan hidrogen, dimana polimer merupakan
rantai unsur dan karbon adalah anak rantai dari unsur polimer yang saling
mengikat erat dan sulit diuraikan. Oleh karena itu, diperlukan waktu puluhan
bahkan ratusan tahun sampah bekas plastik agar benar-benar terurai secara
alamiah. Namun yang menjadi persoalan adalah dampak negatif dari sampah
plastik tersebut ternyata sangat besar apalagi jika sampah plastik dibakar, bisa
menyebabkan penyakit ISPA (Infeksi Saluran Pernapasan) juga mengganggu
aktifitas warga masyarakat. Hal inilah yang menyebabkan jumlah penggunaan
sampah plastik meningkat secara terus menerus dan menyebabkan masalah
lingkungan yang sangat serius jika tidak didaur ulang kembali.
Dalam Penulisan Ilmiah ini saya akan mendesain serta menghitung
sabukV dan puli mesin pencacah sampah plastik LDPE untuk bank sampah

2
dengan menggunakan aplikasi Inventor 2018 sehingga dapat mengurangi
pencemaran lingkungan. Sampah plastik LDPE yang tak terpakai bisa didaur
ulang dengan cara plastik dimasukan kedalam Hopper kemudian dicacah oleh
pisau pencacah dengan menggerakan komponen sistem penggerak. Setelah itu,
plastik yang telah dihancurkan dalam bentuk cacahan, selanjutnya dikelola
menjadi tempat sampah, botol plastik yang bisa diremas, Paving Block, dll.
Kemudian, hasil daur ulang sampah plastik bisa dijual dan diekspor ke Indonesia,
bahkan bisa ke luar negeri.
1.2 Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang diatas, maka rumusan masalah yang dihadapi
dalam mewujudkan desain perancangan alat ini adalah:
1. Merancang desain serta menganalisa sabuk V dan puli mesin pencacah
sampah plastik LDPE dengan menggunakan aplikasi Inventor 2018.
2. Permasalahan yang dihadapi ialah sampah kantong plastik kresek,
bungkus Snack makanan dan minuman yang tidak mudah terurai secara
alami dengan waktu yang singkat. Sehingga untuk menyelesaikan
permasalahan ini maka dirancang mesin pencacah sampah plastik LDPE,
agar hasil cacahan sampah dapat didistribusikan ke Bank Sampah dan
dapat dikelola menjadi papan ulangan, Jersey olahraga dan lain-lain
3. Mengetahui prinsip kerja pada desain perancangan mesin pencacah
sampah plastik LDPE.
1.3 Batasan Masalah
Dalam hal ini penulis membatasi permasalahan tentang mesin pencacah
sampah plastik LDPE agar permasalahan tidak meluas dan menyimpang dari
tujuan. Adapun batasan permasalahan dari desain yang dirancang yaitu:
1. Aplikasi desain yang dipergunakan untuk membuat mesin pencacah
sampah plastik LDPE adalah Inventor 2018.
2. Mendesain mesin pencacah sampah plastik LDPE skala Home Industri
untuk dipergunakan pada bank sampah.

3
3. Pembahasan mengenai perhitungan mesin pencacah sampah plastik
LDPE yaitu, daya Engine Diesel, sabuk V dan puli.
1.4 Tujuan Penelitian
Adapun tujuan yang dicapai dari Penulisan Ilmiah ini adalah:
1. Merencanakan kapasitas dan daya Engine Diesel yang digunakan pada
mesin pencacah sampah plastik LDPE.
2. Mengetahui proses Assembly dalam mendesain mesin tersebut.
3. Merancang dan mendesain sabuk V dan puli pada mesin pencacah
sampah plastik LDPE.
1.5 Metodologi Penelitian
Metodologi penelitian yang akan diterapkan sebagai dasar isi penelitian
dalam mencapai tujuan penelitian adalah:
1. Studi Literatur
Pada proses studi literatur ini dilakukan untuk mengetahui segala macam
hal yang berhubungan dengan proses pemilihan bahan konsep
perancangan dan analisis perhitungan poros pada pembuatan mesin
pencacah sampah plastik LDPE.
2. Perancangan dan pembuatan mesin
Perancangan serta pembuatan mesin dilakukan setelah proses studi
literatur selesai.
3. Analisis data
Analisis data dilakukan setelah mendapatkan data-data yang cukup
berdasarkan hasil perancangan yang sudah didesain serta pengujian pada
desain alat tersebut, dan didasari teori yang diperoleh untuk kesimpulan.
1.6 Sistematika Penulisan
Untuk mempermudah pembahasan dan pemahaman, penyusun membagi
penulisan menjadi 4 (empat) bab dan diperjelas dengan sub-sub bab. Adapun
sistematika penulisan ilmiah (PI) ini adalah sebagai berikut;

4
BAB I PENDAHULUAN
Dalam bab ini, menjelaskan tentang hal-hal yang melatar belakangi
pada perumusan masalah, batasan masalah, tujuan penelitian dan
metodologi penelitian dan sistematika penulisan.
BAB II LANDASAN TEORI
Bab ini menjelaskan dasar-dasar teori, rumus, tabel perencanaan
yang digunakan sebagai bahan acuan dalam membahas mesin
pencacah sampah plastik LDPE.
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
Bab ini berisikan tentang diagram alir (Flowchart) beserta
penjelasan diagram alir dan pemilihan material yang dipergunakan,
komponen yang digunakan mesin pencacah sampah plastik LDPE,
serta mendesain dan merakit mesin pencacah sampah plastik LDPE
dengan menggunakan aplikasi Inventor 2018, serta menganalisis
perhitungan sabuk V dan puli pada mesin pencacah sampah plastik
LDPE berdasarkan tabel perancangan, rumus yang ada di bab II.
BAB IV PENUTUP
Penyusun harus menyertakan bab ini untuk mengemukakan
kesimpulan dari langkah perakitan/Assembly dan menganalisis
perhitungan pada sabuk V dan puli mesin pencacah sampah plastik
LDPE, serta memberikan saran-saran yang sekiranya agar dapat
berguna bagi dosen pembimbing.

5
BAB II
LANDASAN TEORI
2.1 Sejarah Plastik
Pada Pameran Internasional 1862 di London, dan Ahli kimia Inggris
Alexander Parkes mendemonstrasikan kemungkinan termoplastik pertama, suatu
bentuk selulosa nitrat (selulosa adalah polimer alami dalam kayu dan kapas). Dia
menyebutnya Parkesine dan menggambarkannya sebagai pengganti gading dan
kulit penyu. Bahan menjadi penting secara komersial karena upaya American
John W.Hyatt, Jr., yang menggabungkan selulosa nitrat dan kapur barus (yang
bertindak sebagai Plasticizer) bersama-sama dengan panas dan tekanan untuk
membentuk produk yang disebut Seluloid. Patennya dikeluarkan pada tahun 1870.
Seluloid plastik itu transparan, dan aplikasinya kemudian dikembangkan untuk itu
termasuk fotografi dan filmfilm dan kaca depan untuk gerbong dan mobil awal.[1]
Plastik sintetis pertama dikembangkan pada awal 1900-an oleh ahli kimia
Amerika kelahiran Belgia, L.H. Baekeland. Ini melibatkan reaksi dan polimerisasi
fenol dan Formaldehida untuk membentuk apa penemunya disebut Bakelite.
Resin termoset ini masih penting secara komersial saat ini. Itu diikuti oleh
Polymer serupa lainnya: Urea-formaldehida pada tahun 1918 dan Melamin
formaldehida pada tahun 1939.[1]
Akhir 1920-an dan 1930-an melihat perkembangan sejumlah
termoplastik yang sangat penting saat ini. Seorang Rusia I. Ostromislensky telah
mematenkan Polivinilclorida pada tahun 1912, tetapi pertama kali dikomersialkan
pada tahun 1927 sebagai penutup dinding. Sekitar waktu yang sama, Polystyrene
pertama kali diproduksi di Jerman. Di Inggris, fundamental penelitian dimulai
pada tahun 1932 yang mengarah pada sintesis Polyetylene; pabrik produksi
pertama datang tepat sebelum pecahnya Perang Dunia II. Ini adalah Polyetylene
densitas rendah. Akhirnya, program penelitian utama dimulai pada tahun 1928 di
bawah arahan W. Carothers at DuPont di Amerika Serikat mengarah pada sintesis
nilon Polyamide; itu dikomersialkan pada akhir 1930-an. Penggunaan awalnya
adalah di kaus kaki wanita; selanjutnya aplikasi selama perang termasuk bantalan

6
gesekan rendah dan isolasi kawat. Upaya serupa di Jerman memberikan bentuk
alternatif nilon pada tahun 1939.[1]
Beberapa polimer tujuan khusus yang penting adalah dikembangkan pada
tahun 1940-an: Fluorocarbon (Teflon), silikon, dan Poliuretan pada tahun 1943;
resin Epoxy pada tahun 1947, dan kopolimer Acrilonitril-Butadien-Styrena (ABS)
pada tahun 1948. Selama tahun 1950-an: serat Polyester pada tahun 1950; dan
Polypropylene, Polycarbonat, dan Polyetylene densitas tinggi pada tahun 1957.
Elastomer termoplastik pertama kali dikembangkan pada tahun 1960-an. Tahun-
tahun berikutnya telah menyaksikan pertumbuhan yang luar biasa dalam
penggunaan plastik.[1]
2.2 Definisi Plastik
Plastik merupakan bahan yang terbentuk dari produk polimerisasi sintetik
atau semi-sintetik yang mempunyai sifat-sifat unik dan luar biasa. Polimer sendiri
adalah adalah rantai berulang dari atom yang panjang, terbentuk dari pengikat
yang berupa molekul identik yang disebut monomer. Jika monomernya sejenis
disebut homopolimer, dan jika monomernya berbeda akan menghasilkan
kopolimer. Proses polimerisasi yang menghasilkan polimer berantai lurus
mempunyai tingkat polimerisasi yang rendah dan kerangka dasar yang mengikat
antar atom karbon dan ikatan antar rantai lebih besar daripada rantai hidrogen.
Bahan yang dihasilkan dengan tingkat polimerisasi rendah bersifat kaku dan
keras. Bila rantai tersebut dikelompokkan bersama-sama dalam suatu pola acak,
menyerupai tumpukan jerami maka disebut amorp, jika teratur hampir sejajar
disebut kristalin dengan sifat yang lebih keras dan tegar.[2]
Bahan baku pembuatan plastik adalah minyak dan gas sebagai sumber
alami. Dalam perkembangannya minyak dan gas ini mulai digantikan oleh
bahanbahan sintetis sehingga dapat diperoleh sifat-sifat plastik yang diinginkan
dengan cara kopolimerisasi, laminasi, dan ekstruksi. Polimer alam yang telah kita
kenal antara lain: selulosa, protein, karet alam dan sejenisnya. Pada awal mula
perkembangannya polimer alam hanya digunakan untuk membuat perkakas dan
senjata, tetapi keadaan ini hanya bertahan hingga akhir abad 19 dan selanjutnya

7
manusia mulai memodifikasi polimer menjadi plastik. Plastik yang pertama kali
dibuat secara komersial adalah nitroselulosa. Material plastik ini telah
berkembang pesat dan sekarang mempunyai peranan yang sangat penting
dibidang elektronika, pertanian, tekstil, transportasi, furniture, konstruksi,
kemasan kosmetik, mainan anak-anak dan produk-produk industri lainnya.[2]
Untuk membuat barang-barang plastik agar mempunyai sifat-sifat seperti
yang dikehendaki, maka dalam proses pembuatannya selain bahan baku utama
diperlukan juga bahan tambahan atau aditif. Penggunaan bahan tambahan ini
beraneka ragam tergantung pada bahan baku yang digunakan dan mutu produk
yang akan dihasilkan. Berdasarkan fungsinya maka bahan tambahan atau bahan
pembantu proses dapat dikelompokkan menjadi: bahan pelunak (Plasticizer),
bahan penstabil (Stabilizer), bahan pelumas (Lubricant), bahan pengisi (Filler),
pewarna (Colorant), Antistatic Agent, Blowing Agent, Flame. Bahan aditif yang
ditambahkan tersebut disebut komponen non-plastik yang berupa senyawa
anorganik atau organik yang memiliki berat molekul rendah. Bahan aditif dapat
berfungsi sebagai pewarna, antioksidan, penyerap sinar UV, anti lekat dan masih
banyak lagi.[2]
Gambar 2.1 Plastik Termoset.[2]

8
Gambar 2.2 Plastik Termoplast.[2]
Syarief et al. (1989) membagi plastik menjadi dua berdasarkan
sifatsifatnya terhadap perubahan suhu, yaitu:[2]
1. Termoplastik: merupakan jenis plastik yang dapat meleleh pada suhu
tertentu, melekat mengikuti perubahan suhu dan mempunyai sifat dapat
balik (Reversibel) kepada sifat aslinya. Proses pemanasan akan membuat
plastik ini kembali mengeras bila didinginkan. Jenis plastik thermoplast
antara lain: PE, PP, PS, ABS, SAN, nylon, PET, BPT, Polyacetal
(POM), PC dan lain-lain.
2. Termoset: tidak dapat mengikuti perubahan suhu (Irreversibel). Plastik
thermoset adalah plastik yang apabila telah mengalami kondisi tertentu
tidak dapat dicetak kembali karena bangun polimernya berbentuk
jaringan tiga dimensi. Jenis plastik ini tidak dapat dilunakkan kembali,
setelah proses pengerasan. Proses pemanasan yang tinggi akan
membentuk arang dan terurai pada jenis plastik ini. Jenis-jenis plastik
termoset antara lain: PU (PolyUrethene), UF (Urea Formaldehyde), MF
(Melamine Formaldehyde), Polyester, epoksi dan lain-lain.
Seperti yang telah disebutkan pada batasan masalah, pada penelitian ini
jenis plastik yang akan diuji untuk dilakukan proses pemisahan adalah plastik
kemasan yang bersifat thermoplastik. Jenis plastik ini dikelompokan menjadi

9
tujuh macam jenis berdasarkan pembagian yang dikeluarkan The Society of
Plastic Industry tahun 1988. Jenis-jenis plastik kemasan ini juga diadopsi pula
oleh lembaga-lembaga yang mengembangkan sistem kode, seperti ISO
(International Organization for Standarization).[2]
Tabel 2.1 Jenis Plastik Kemasan Thermoplastik.[2]
2.3 Jenis dan Sifat Fisik-Kimia Plastik
1. PE/PETE (Polyethylene Terephthalate)
PE merupakan film yang lunak, transparan dan fleksibel, mempunyai
kekuatan benturan serta kekuatan sobek yang baik. Secara sifat fisiknya bahan PE
dapat didaur ulang dengan mudah. Proses pemanasan pada suhu 110o
C terhadap
plastik jenis ini akan menjadikan plastik jenis ini lunak dan mencair. Berdasarkan
sifat permeabilitasnya yang rendah serta sifat-sifat mekaniknya yang baik,
polietilen mampu memiliki ketebalan 0.001 sampai 0.01 inchi.[2]

10
Proses pembuatan PE adalah dengan proses polimerisasi adisi dari gas
etilen yang diperoleh dari hasil samping industri minyak dan batubara. Polietilen
banyak digunakan sebagai pengemas makanan, hal ini di karenakan sifatnya yang
thermoplastik, selain itu PE mudah dibuat kantung dengan derajat kerapatan yang
baik. Plastik berbahan PE dalam penggunaanya sering digunakan untuk botol
plastik seperti; botol air mineral, botol jus, dan hampir semua botol minuman
lainnya. Plastik jenis polietilen ini memiliki ciri-ciri warna yang
jernih/transparan/tembus pandang.[2]
Gambar 2.3 Plastik PET.[2]
2. HDPE (High Density Polyethylene)
HDPE merupakan polietilen dengan jumlah rantai cabang yang lebih
sedikit dibandingkan dengan PE. Rantai cabang yang lebih sedikit ini membuat
plastik HDPE memiliki sifat bahan yang lebih kuat, keras, buram dan lebih tahan
terhadap suhu tinggi. Ikatan hidrogen antar molekul yang berada pada plastik ini
juga berperan dalam menentukan titik leleh plastik. HDPE memiliki titik leleh
yang cukup tinggi, oleh karena sifatnya ini HDPE sering digunakan pada kemasan
untuk botol susu, Tupperware, galon air minum, kursi lipat, kemasan deterjen,
kemasan susu.[2]

11
Gambar 2.4 Plastik HDPE.[2]
3. PVC (Polyvinyl Chloride)
PVC merupakan polimer termoplastik ketiga dalam hal jumlah
pemakaian di dunia. Di seluruh dunia, lebih dari 50% PVC yang diproduksi
dipakai dalam konstruksi bangunan. PVC banyak digunakan pada konstruksi
bangunan karena PVC relatif murah, tahan lama, dan mudah dirangkai. PVC bisa
dibuat lebih elastis dan fleksibel dengan menambahkan Plasticizer. PVC yang
memiliki sifat fleksibel umum dipakai sebagai bahan pakaian, perpipaan, atap, dan
insulasi kabel listrik. PVC diproduksi dengan cara polimerisasi monomer vinil
klorida (CH2=chcl). Dari sifat fisiknya PVC merupakan jenis plastik yang paling
sulit didaur ulang. PVC mempunyai sifat keras, kaku, jernih dan mengkilap,
sangat sukar ditembus air dan permeabilitas gasnya rendah sehingga sesuai untuk
mengemas makanan yang banyak mengandung air.[2]
Gambar 2.5 Plastik PVC.[2]

12
4. LDPE (Low Density Polyethylene)
LDPE adalah plastik tipe cokelat sering dipakai untuk tempat makanan,
plastik kemasan, dan botol-botol yang bersifat lunak. Plastik LDPE memiliki ciri
kuat, agak tembus cahaya, fleksibel dan permukaan agak berlemak. LDPE
mempunyai massa jenis antara 0,91-0,94 gmL-1
, separuhnya berupa kristalin (50-
60%) dan memiliki titik leleh 115o
C. Secara fisik LDPE lebih fleksibel dan
kerapatannya lebih kecil dibandingkan HDPE. Perkembangan selanjutnya, telah
diproduksi LDPE yang memiliki bentuk linier dan dinamakan Low Linear Density
Poliethylene (LLDPE).[2]
Gambar 2.6 Plastik LDPE.[2]
5. PP (Polypropilena)
Plastik PP memiliki sifat sangat mirip dengan plastik PE, dan sifat-sifat
penggunaannya juga serupa. Plastik PP memiliki sifat lebih kuat dan ringan
dengan daya tembus uap yang rendah, ketahanan yang baik terhadap lemak, stabil
terhadap suhu tinggi dan cukup mengkilap. Monomer PP diperoleh dengan
pemecahan secara Thermal Naphtha (distalasi minyak kasar) etilen, Propylene
dan homologues yang lebih tinggi dipisahkan dengan distilasi pada temperatur
rendah. Dengan menggunakan katalis Natta-Ziegler Polypropilen dapat diperoleh
dari propilen. PP adalah bahan plastik yang dipakai pada kemasan makanan
ringan/snack, sedotan, kantong obat, penutup, dan lain-lain.[2]

13
Gambar 2.7 Plastik PP.[2]
6. PS (Polystyrene)
PS adalah produk polimerisasi dari monomer-monomer stirena, dimana
monomer stirena-nya didapat dari hasil proses dehidrogenisasi dari etil benzene
(dengan bantuan katalis). Etil benzene endiri merupakan hasil reaksi antara etilena
dengan benzene (dengan bantuan katalis). PS mempunyai Softening point rendah
(90o
C) sehingga PS tidak digunakan untuk pemakaian pada suhu tinggi, atau
misalnya pada makanan yang panas. Suhu maksimum yang boleh dikenakan
dalam pemakaian adalah 75o
C. Disamping itu, PS mempunyai sifat konduktifitas
panas yang rendah.[2]
Gambar 2.8 Plastik PS.[2]

14
7. Other
a. ABS (Acrylonitrile Butadiene Styrene)
ABS merupakan kelompok plastik yang tergolong dalam engineering
thermoplastik yang berisi tiga monomer pembentuk. Akrilonitril
bersifat tahan terhadap bahan kimia dan stabil terhadap panas.
Butadiene Member perbaikan terhadap sifat ketahanan pukul dan sifat
liat (Toughness). Sedangkan stirena menjamin kekakuan (Rigidity)
dan mudah diproses.[2]
Gambar 2.9 Plastik ABS.[2]
b. PC (Polycarbonate)
Plastik PC merupakan Engineering plastik yang dibuat dari reaksi
kondensasi bisphenol A dengan fosgen (Phosgene) dalam media
alkali. Polikarbonat mempunyai sifat: jernih seperti air, impact
Strengthnya yang baik, ketahanan terhadap pengaruh cuaca, suhu
penggunaan yang tinggi, mudah diproses dan Flame abilitasnya
rendah. Untuk menghasilkan produk– produknya, dibuat melalui
proses dengan teknik pengolahan thermoplastik pada umumnya, yaitu:
cetak injeksi, ekstruksi, cetak tiup, dan Structural Foam Moulding.
Sheet Policarbonat dapat diproses dengan tehnik Thermoforming
menggunakan tekanan maupun vakum.[2]

15
Gambar 2.10 Plastik PC.[2]
c. Nylon
Nylon merupakan istilah yang digunakan terhadap poliamida yang
mempunyai sifat dapat dibentuk serat, film dan plastik. Struktur nylon
ditunjukkan oleh gugus amida yang berkaitan dengan unit hidrokarbon
ulangan yang panjangnya berbeda-beda dalam suatu polimer. Nylon
merupakan polimer semi kristalin dengan titik leleh 350-570o
F. Titik
leleh erat kaitannya dengan jumlah atom karbon. Jumlah atom karbon
makin besar, konsentrasi amida makin kecil, titik leleh pun
menurun.[2]
Gambar 2.11 Plastik NYLON.[2]

16
2.3.1 Cara Mengidentifikasi Jenis Plastik Pada Kemasan
Adapun cara mengidentifikasi jenis plastik pada kemasan adalah sebagai
berikut:[3]
1. Memeriksa nomor kode daur ulang, biasanya diletakkan pada bagian
bawah botol, dalam tutup, atau dicetak pada label untuk kemasan
fleksibel.
2. Memeriksa nomor kode daur ulang, biasanya diletakkan pada bagian
bawah botol, dalam tutup, atau dicetak pada label untuk kemasan
fleksibel.
3. Memeriksa keras atau lunak: PP ditekan akan balik kebentuk semula;
HDPE ditekan tidak kembali; LDPE lebih lunak dari HDPE; PET keras;
PC lebih keras; PVC kurang keras.
4. Memeriksa permukaan mengkilap atau tidak: PC, PET dan PVC
mengkilat; PP mengkilat tapi tidak keras; HDPE dan LDPE tidak
mengkilat.
5. Menge-test pembakaran: HDPE dan LDPE akan berbau Wax; PC berbau
Phenol; PVC berbau Chlorine; PET berbau buah.
6. Kemasan tersebut harus dapat melindungi produk dari kerusakan fisik
dan mekanis.
7. Mencegah penggunaan botol susu bayi dan cangkir bayi (dengan lubang
penghisapnya) berbahan Polycarbonate, cobalah pilih dan gunakan botol
susu bayi berbahan kaca, Polyethylene, atau Polypropylene. Gunakanlah
cangkir bayi berbahan Stainless Steel, Polypropylene, atau Polyethylene.
Untuk dot, gunakanlah yang berbahan silikon, karena tidak akan
mengeluarkan zat karsinogenik sebagaimana pada dot berbahan Latex.
8. Apabila penggunaan plastik berbahan Polycarbonate tidak dapat dicegah,
janganlah menyimpan air minum ataupun makanan dalam keadaan panas.
9. Menghindari penggunaan botol plastik untuk menyimpan air minum. Jika
penggunaan botol plastik berbahan PET (kode 1) dan HDPE (kode 2),
tidak dapat dicegah, gunakanlah hanya sekali pakai dan segera
dihabiskan karena pelepasan senyawa antimoni Trioksida terus

17
meningkat seiring waktu. Bahan alternatif yang dapat digunakan adalah
botol Stainless Steel atau kaca.
10. Mencegah memanaskan makanan yang dikemas dalam plastik,
khususnya pada Microwave Oven, yang dapat mengakibatkan zat kimia
yang terdapat pada plastik tersebut terlepas dan bereaksi dengan makanan
lebih cepat. Hal ini pun dapat terjadi bila kemasan plastik digunakan
untuk mengemas makanan berminyak atau berlemak.
11. Membungkus terlebih dahulu makanan dengan daun pisang atau kertas
sebelum dibungkus dengan plastik pembungkus ketika akan dipanaskan
di Microwave Oven.
12. Mencoba untuk menggunakan kemasan berbahan kain untuk membawa
sayuran, makanan, ataupun belanjaan dan gunakanlah kemasan berbahan
Stainless Steel atau kaca untuk menyimpan makanan atau minuman.
13. Mencegah penggunaan piring dan alat makan plastik untuk masakan.
Gunakanlah alat makan berbahan Stainless Steel, kaca, keramik, dan
kayu.
2.3.2 Pemilihan Plastik Sebagai Kemasan Makanan dan Minuman
Tidak mudah untuk menentukan jenis plastik yang baik untuk wadah atau
kemasan makanan. Di pasaran diperkirakan banyak dijumpai bahan kemasan yang
sebetulnya tidak cocok dengan jenis makanan dan minuman yang dikemas. Setiap
jenis makanan memiliki sifat yang perlu dilindungi, yang harus dapat
ditanggulangi oleh jenis plastik tertentu. Kesalahan material kemasan dapat
mengakibatkan kerusakan bahan makanan dan minuman yang dikemas (Buckle,
1987). Selain dengan melihat pengkodean yang telah ditetapkan, aman atau
tidaknya wadah plastik (Food Grade dan Non-food Grade) bisa diketahui dari
simbol atau pertanda khusus yang tertera di wadah plastik tersebut, diantaranya:[3]
1. Simbol Food Grade, bergambar gelas dan garpu yang artinya wadah
tersebut aman digunakan untuk makanan dan minuman.

18
2. Simbol Non-Food Grade, bergambar garpu dan gelas dicoret yang
artinya wadah tersebut tidak didesain untuk makanan karena kandungan
zat kimia di dalamnya bisa membahayakan kesehatan.
3. Simbol Microwave Save, bergambar garis bergelombang yang artinya
wadah aman untuk digunakan sebagai penghangat makanan di dalam
Microwave karena tahan suhu yang tinggi.
4. Simbol Non-Microwave, bergambar garis bergelombang dicoret yang
artinya wadah tidak boleh digunakan untuk menghangatkan makanan di
dalam Microwave karena tidak tahan suhu yang tinggi atau panas.
5. Simbol Oven Save, bergambar Oven (dua garis horizontal) yang artinya
aman digunakan sebagai penghangat makanan didalam Oven. Meskipun
terbuat dari plastik, wadah ini tetap tahan terhadap suhu tinggi.
6. Simbol Non-Oven, bergambar dua garis horizontal dicoret yang artinya
wadah tidak tahan terhadap suhu tinggi.
7. Simbol Grill Save, bergambar pemanggang atau Grill (tiga segitiga
terbalik) yang artinya wadah aman digunakan untuk suhu tinggi.
8. Simbol Non-Grill Save, bergambar pemanggang dicoret yang artinya
wadah tidak boleh digunakan untuk memanggang.
9. Simbol Freezer Save, bergambar bunga salju yang artinya wadah aman
digunakan untuk menyimpan makanan atau minuman dengan suhu
rendah atau beku.
10. Simbol Non-Freezer Save, bergambar bunga salju dicoret yang artinya
wadah tidak boleh untuk disimpan dalam lemari pendingin.
11. Simbol Cut Save, bergambar pisau yang artinya wadah aman digunakan
sebagai alas saat memotong bahan-bahan makanan.
12. Simbol Non-Cut Save, bergambar pisau dicoret yang artinya tidak untuk
wadah memotong.
13. Simbol Dishwasher Save, bergambar gelas terbalik yang artinya wadah
aman untuk dicuci dalam mesin pencuci.
14. Simbol Non-Dishwasher Save, bergambar gelas dicoret yang artinya
gelas harus dicuci manual.

19
2.4 Dampak Bahaya Penggunaan Plastik dan Sampah Plastik Bagi
Kesehatan dan Lingkungan
Penggunaan plastik dalam kehidupan modern ini terlihat sangat pesat
sehingga menyebabkan tingkat ketergantungan manusia pada plastik semakin
tinggi. Hal tersebut disebabkan plastik merupakan bahan pembungkus ataupun
wadah yang praktis dan kelihatan bersih, mudah didapat, tahan lama, juga murah
harganya. Tetapi dibalik itu, banyak masyarakat yang tidak mengetahui bahaya
dari plastik, dan cara penggunaan yang benar.[4]
Perkembangan yang sangat pesat dari industri polimer sintetik membuat
kehidupan kita selalu dimanjakan oleh kepraktisan dan kenyamanan dari produk
yang dihasilkan, sebagai contoh plastik. Kebanyakan plastik seperti PVC, agar
tidak bersifat kaku dan rapuh ditambahkan dengan suatu bahan pelembut.
Beberapa contoh pelembut adalah Epoxidized Soybean Oil (ESBO), di(2-
Ethylhexyl) Adipate (DEHA), dan Bifenil Poliklorin (PCB), acetyl tributyl citrate
(ATBC) dan di(2-Ethylhexyl) Phthalate (DEHP).[4]
Penggunaan bahan pelembut ini dapat menimbulkan masalah kesehatan,
sebagai contoh, penggunaan bahan pelembut seperti PCB dapat menimbulkan
kamatian pada jaringan dan kanker pada manusia (karsinogenik), oleh karenanya
sekarang sudah dilarang pemakaiannya. Di Jepang, keracunan PCB menimbulkan
penyakit yang dikenal sebagai Yusho. Tanda dan gejala dari keracunan ini berupa
pigmentasi pada kulit dan benjolan-benjolan, gangguan pada perut, serta tangan
dan kaki lemas. Sedangkan pada wanita hamil, mengakibatkan kematian bayi
dalam kandungan serta bayi lahir cacat. Contoh lain bahan pelembut yang dapat
menimbulkan masalah adalah DEHA. Berdasarkan penelitian di Amerika Serikat,
plastik PVC yang menggunakan bahan pelembut DEHA dapat mengkontaminasi
makanan dengan mengeluarkan bahan pelembut ini ke dalam makanan.[4]
DEHA mempunyai aktivitas mirip dengan hormon estrogen (hormone
kewanitaan pada manusia). Berdasarkan hasil uji pada hewan, DEHA dapat
merusak sistem peranakan dan menghasilkan janin yang cacat, selain
mengakibatkan kanker hati. Meskipun dampak DEHA pada manusia belum
diketahui secara pasti, hasil penelitian yang dilakukan pada hewan sudah

20
seharusnya membuat kita berhati-hati. Untuk menghindari bahaya yang mungkin
terjadi maka sebaiknya jika harus menggunakan plastik maka pakailah plastik
yang terbuat dari polietilena dan Polypropylene atau bahan alami (daun pisang
misalnya).[4]
Sedangkan plastik memiliki tekstur yang kuat dan tidak mudah
terdegradasi oleh mikroorganisme tanah. Oleh karena itu seringkali kita
membakarnya untuk menghindari pencemaran terhadap tanah dan air di
lingkungan kita tetapi pembakarannya dan akan mengeluarkan asap toksik yang
apabila dihirup dapat menyebabkan sperma menjadi tidak subur dan terjadi
gangguan kesuburan.[4]
Satu lagi yang perlu diwaspadai dari penggunaan plastik dalam industri
makanan adalah kontaminasi zat warna plastik dalam makanan. Sebagai contoh
adalah penggunaan kantong plastik (kresek) untuk membungkus makanan seperti
gorengan dan lain-lain. Menurut seorang ahli kimia, zat pewarna hitam ini kalau
terkena panas (misalnya berasal dari gorengan), bisa terurai terdegradasi menjadi
bentuk radikal, menyebabkan penyakit.[4]
Selain itu faktor yang menyebabkan rusaknya lingkungan hidup yang
sampai saat ini adalah faktor pembuangan limbah sampah plastik. Kantong plastik
telah menjadi sampah yang berbahaya dan sulit dikelola. Diperlukan waktu
puluhan bahkan ratusan tahun untuk membuat sampah bekas kantong plastik itu
benar-benar terurai. Dibutuhkan waktu 1000 tahun agar plastik dapat terurai oleh
tanah secara terdekomposisi atau terurai dengan sempurna. Ini adalah sebuah
waktu yang sangat lama. Saat terurai, partikel-partikel plastik akan mencemari
tanah dan air tanah.[4]
Sejak proses produksi hingga tahap pembuangan, sampah plastik
mengemisikan gas rumah kaca ke atmosfer. Salah satunya dengan melakukan
upaya kampanye untuk menghambat terjadinya pemanasan global. Sampah
kantong plastik telah menjadi musuh serius bagi kelestarian lingkungan hidup.
Sejumlah Negara mulai mengurangi penggunaan kantong plastik diantaranya
Filipina, Australia, Hongkong, Taiwan, Irlandia, Skotlandia, Prancis, Swedia,
Finlandia, Denmark, Jerman, Swiss, dan lain-lain.[4]

21
2.5 Upaya Penanggulangan Pemakaian Plastik
Upaya yang dilakukan adalah menggunakan barang dari bahan – bahan
yang mudah terurai dan aman terhadap kesehatan seperti misalnya plastik yang
berasal dari bahan organik. Sebagai contoh Jepang telah menemukan jenis plastik
yang bisa terurai terbuat dari bahan organik, yaitu tumbuhan jagung. Di Jepang,
jenis plastik baru ini sudah beredar dan mempunyai kekuatan sebaik plastik
konvensional. Bedanya, setelah dibuang, plastik tersebut dapat terurai oleh mikro
organisme di dalam tanah. Lalu, plastik jenis ini juga dapat dibuat menjadi aneka
ragam benda, seperti plastik untuk kemasan hingga serat untuk tekstil.[4]
Plastik baru temuan ilmuwan Jepang ini mempunyai daya tahan lebih
tinggi terhadap bakteri dan jamur. Saat dibakar pun gas yang dihasilkan tidak akan
menimbulkan efek rumah kaca maupun gas beracun. Sehingga plastik ini aman
digunakan sebagai wadah makanan dan dapat pula digunakan di dalam
Microwave.
Industri barang elektronik di Jepang juga sudah menggunakan plastik
jenis ini, seperti kartu memori pada komputer jinjing atau laptop, pada karpet
lantai kendaraan. Selain itu bahan plastik dari bahan organik yang baru
dikembangkan di Indonesia adalah dari bahan kentang dan jagung dan kelapa
sawit. Jika menggunakan plastik sintetis maka harus dimengerti contoh-contoh
berdasarkan jenis – jenis utama bahan plastik.[4]
2.5.1 Upaya Penanggulangan Sampah Plastik
Adapun upaya dalam menanggulangi permasalahan limbah plastik
yakni:[4]
1. Kurangi penggunaan kantong plastik dan gunakan tas kain setiap kali
berbelanja. Harus diingat untuk selalu membawa tas kain saat belanja
dari rumah.
2. Limbah plastik ditanggulangi dengan cara Reuse (pakai ulang/
penggunaan kembali) adalah upaya penggunaan limbah plastik dipakai
kembali tanpa perlakuan apa-apa, misal untuk dibuat hiasan, Recycle
(daur ulang) adalah upaya mendaur ulang limbah plastik untuk

22
dimanfaatkan dengan memproses kembali ke proses semula melalui
perlkuan fisika, kimia dan biologi menjadi produk lain seperti bahan
baku sekunder produk plastik lain, misal plastik kresek hitam, pot hitam,
dan Recovery (pungut ulang/ambil ulang adalah upaya mengambil ulang
bahanbahan yang masih mempunyai nilai ekonomi tinggi dari suatu
limbah, kemudian dikembalikan ke dalam proses produksi dengan atau
tanpa perlakuan fisika, kimia dan biologi, ketiganya dikenal dengan 3R.
3. Menghindari pembuangan sampah plastik ke lingkungan karena akan
secara tidak langsung merusak ekosistem melalui (1) sumbatan pada
sistem saluran air yang menyebabkan sedimentasi dan banjir, (2)
merusak lahan subur seperti hutan Mangrove karena keberadaan sampah
plastik menutupi permukaan dan mengurangi sistem pengudaraan, (3)
karena sifatnya yang tidak dapat membusuk, akan mengurangi kapasitas
lahan pembuangan akhir sampah.
4. Kelembagaan meliputi instansi dan organisasi yang khusus menangani
sampah plastik khususnya dan barang plastik. Kelembagaan mempunyai
fungsi yang penting dalam mengnangani sistem pengelolaan sampah
plastik secara menyeluruh dan komprehensif termasuk didalamnya
penerbitan peraturan yang berkaitan dengan sistem pengelolaan sampah
plastik dan plastik. Instansi yang terkait dengan sistem pengelolaan
sampah plsatik adalah Departemen Perindustrian dan Perdagangan yang
mengatur secara langsung sistem pengelolaan plastik dari bahan baku
sampai ke produk.
2.6 Mesin Pencacah Sampah Plastik
Mesin pencacah plastik merupakan salah satu bagian dari mekanisme
pengolahan sampah plastik untuk daur ulang plastik. Dalam hal ini mesin
pencacah plastik sangat besar peranannya, sampah plastik yang sudah tak terpakai
bisa didaur ulang dengan cara sampah plastik dimasukan kedalam Hopper
kemudian akan dicacah oleh pisau pencacah dengan menggerakan komponen
sistem penggerak. Mesin pencacah plastik ini mampu mencacah plastik dengan

23
kapasitas 62 kg/jamnya. Dengan karakteristik plastik Transparant seperti
pembungkus makanan dan minuman, dan lain-lain. Hopper ini menggunakan
material S45C (JIS S45C) dengan ukuran panjang sekitar 500 mm, lebar sekitar
450 mm dan tinggi sekitar 820 mm mampu untuk memasukkan sampah plastik
yang akan dicacah dalam jumlah yang banyak. Mesin pencacah sampah plastik ini
banyak digunakan pada industri skala besar maupun industri skala kecil.
2.7 Langkah Kerja Mesin Pencacah Sampah Plastik
Mesin pencacah sampah plastik terdiri dari beberapa komponen utama
dan komponen penunjang. Untuk komponen utama dalam mendesain mesin
tersebut yaitu, terdiri dari komponen Hooper yang digunakan sebagai tempat
masuknya sampah plastik yang akan dicacah dan bak penampung sebagai tempat
wadah jatuhnya sampah plastik setelah dicacah. Adapun untuk komponen Engine
Diesel digunakan untuk menghidupkan atau mematikan mesin pencacah sampah
plastik LDPE, serta pisau pencacah digunakan untuk mencacah plastik khusus
LDPE misalnya, sampah kantong plastik kresek, bungkus makanan dan minuman,
plastik bungkus Ziplock, botol saus, peralatan plastik untuk laboratorium, dan
lain-lain. Sedangkan untuk komponen penunjang dalam merakit mesin pencacah
sampah plastik LDPE, terdiri dari komponen sabuk V, puli, poros, dan Spur Gear
digunakan sebagai sistem transmisi daya. Selanjutnya, untuk komponen Pillow
Block Bearing, digunakan sebagai peredam kejutan atau goncangan ketika mesin
dihidupkan. Pasak/Key Synchromesh komponen penunjang dalam merakit mesin
pencacah sampah plastik LDPE berfungsi agar menghubungkan atau mengunci
komponen elemen mesin yang berputar, misalnya seperti pada poros dan
memungkinkan terjadinya torsi.
Dalam mendesain mesin pencacah sampah plastik, komponen pisau
pencacah bergerak berputar secara bersamaan (Reverse) didalam Hopper. Untuk
menggerakkan mesin terlebih dahulu menghidupkan Engine Diesel dengan cara
menekan saklar ON, kemudian dari Engine Diesel akan berputar sebuah poros
(Shaft) yang telah dihubungkan dengan menggunakan komponen Pillow Block
Bearing, puli dan sabuk V. Selanjutnya, sumbu pada poros akan memutar pisau

24
pencacah, dan proses pencacahan pada pisau ini berfungsi agar plastik yang
dihasilkan menjadi serpihan plastik dengan ukuran kecil tertentu.
Selanjutnya, plastik yang telah dicacah akan jatuh kedalam bak
penampung. Setelah itu, plastik yang telah dihancurkan dalam bentuk cacahan,
selanjutnya dikelola menjadi Paving Block, keset, sepatu, batako bangunan, papan
ulangan, pembuatan tali rafia, Jersey olahraga dan lain-lain. Kemudian, hasil daur
ulang sampah plastik bisa dijual dan diekspor ke Indonesia, bahkan bisa ke luar
negeri.
2.8 Perhitungan Kapasitas Mesin
Dalam perhitungan kapasitas mesin penulis terlebih dahulu menghitung
jumlah sampah plastik LDPE yang akan diproses, serta kapasitas mesin pencacah
sampah plastik LDPE adalah sebagai berikut:[5]
1. Massa sampah plastik yang akan diproses
Massa plastik = Jumlah plastik LDPE x massa plastik LDPE ..........(2.1)
2. Kapasitas mesin pencacah
𝑄 =
𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑙𝑖𝑚𝑏𝑎ℎ 𝑝𝑙𝑎𝑠𝑡𝑖𝑘
𝑝𝑢𝑡𝑎𝑟𝑎𝑛 𝑝𝑖𝑠𝑎𝑢
..............................(2.2)
2.9 Perhitungan Daya Motor
Dalam perhitungan daya motor terlebih dahulu penulis menghitung
massa sampah, gaya pencacah, torsi pencacah, daya pencacah sehingga baru
diketahui daya motor yang akan digunakan.[5]
1. Volume Casing Pencacah
Vc = P x L x T ............................................(2.3)
Dimana:
Vc = Volume Casing (mm)
P = Panjang (mm)
L = Lebar (mm)
T = Tinggi (mm)

25
2. Massa Sampah Plastik
m = ρ · Vc .................................................(2.4)
Dimana:
m = Massa material (kg)
ρ = Massa jenis sampah (kg/m3
)
Vc = Volume Casing (m3
)
3. Gaya Pencacahan
F = m · a ..................................................(2.5)
Dimana:
F = Gaya pencacah (N)
m = Massa sampah (kg)
a = Percepatan (m/s2
)
4. Torsi Pencacah
T = F · r ...................................................(2.6)
Dimana:
T = Torsi pencacah (Nmm)
F = Gaya pencacah (N)
r = Jari-jari mata pisau (mm)
5. Daya Motor
𝑃 =
2𝜋 .𝑛 .𝑇
60
.....................................................(2.7)
Dimana:
P = Daya pencacah (Watt)
n = Kecepatan pada poros (rpm)
T = Torsi pencacah (Nm)

26
2.10 Poros
Poros merupakan salah satu bagian yang terpenting dari setiap mesin.
Hampir semua mesin meneruskan tenaga bersama-sama dengan putaran. Peranan
utama dalam transmisi seperti itu dipegang oleh poros. Untuk merencanakan
sebuah poros, hal-hal berikut ini perlu diperhatikan.[6]
2.10.1 Jenis-jenis Poros
Poros untuk meneruskan daya diklasifikasikan menurut pembebanannya
sebagai berikut:[6]
1. Poros transmisi
Poros macam ini meneruskan beban murni atau puntir dan lentur. Daya
yang ditransmisikan kepada poros ini melalui kopling, roda gigi, puli
sabuk atau sproket, rantai dll.
2. Spindel
Poros transmisi yang relatif pendek, seperti poros utama mesin perkakas,
dimana beban utamanya berupa puntiran, disebut spindel. Syarat yang
harus dipenuhi poros ini adalah deformasinya harus kecil dan bentuk
serta ukurannya harus teliti.
3. Gandar
Poros seperti ini yang dipasang di antara roda-roda kereta barang, dimana
tidak mendapat beban puntir, bahkan kadang-kadang tidak boleh
berputar, disebut gandar. Gandar ini hanya mendapat beban lentur,
kecuali jika digerakan oleh penggerak mula dimana akan mengalami
beban puntir juga.
2.10.2 Hal-hal Penting Dalam Perencanaan Poros
Untuk merencanakan sebuah poros, hal-hal berikut ini perlu
diperhatikan:[6]
a. Kekuatan poros
Suatu poros transmisi dapat mengalami beban puntir atau lentur atau
gabungan antara puntir dan lentur seperti telah diutarakan di atas. Juga

27
ada poros yang mendapat beban tarik atau tekan seperti poros baling-
baling kapal atau turbin dan lain-lain.
b. Kekakuan Poros
Meskipun sebuah poros mempunyai kekuatan yang cukup tetapi jika
lenturan atau defleksi puntirnya terlalu besar akan mengakibatkan
ketidak-telitian (pada mesin perkakas) atau getaran dan suara (misalnya
pada turbin dan kotak roda gigi). Karena itu, disamping kekuatan poros,
kekakuannya juga harus diperhatikan dan disesuaikan dengan macam
mesin yang akan dilayani poros tersebut.
c. Putaran Kritis
Apabila putaran suatu mesin dinaikkan maka pada suatu harga putaran
tertentu dapat terjadi getaran yang luar biasa besarnya. Putaran ini
disebut putaran kritis. Hal ini dapat terjadi pada turbin, motor torak,
motor listrik, dan lain-lain, dan dapat mengakibatkan kerusakan pada
poros, dan bagian-bagian lainnya. Jika mungkin poros harus
direncanakan sedemikian rupa hingga putaran kerjanya lebih rendah dari
putaran kritisnya.
d. Korosi
Bahan-bahan tahan korosi (termasuk plastik) harus dipilih untuk poros
propeler dan pompa apabila terjadi kontak dengan fluida yang korosif.
Demikian pula untuk poros-poros yang terancam kavitasi, dan poros
mesin yang sering berhenti lama. Sampai batas-batas tertentu dapat pula
dilakukan perlindungan terhadap korosi.
e. Bahan Poros
Poros untuk mesin umum biasanya dibuat dari baja batang yang ditarik
dingin dan difinis, baja karbon konstruksi mesin (disebut bahan S-C)
yang dihasilkan dari ingot yang di-kill (baja yang dideoksidasikan
dengan ferrosilikon dan dicor kadar karbon terjamin). Meskipun
demikian, bahan ini kelurusannya agak kurang tetap dan dapat
mengalami deformasi karena tegangan yang kurang seimbang misalnya
bila diberi alur pasak, karena ada tegangan sisa di dalam terasnya. Tetapi

28
penarikan dingin membuat permukaan poros menjadi keras dan
kekuatannya bertambah besar.
Poros-poros yang dipakai untuk meneruskan putaran tinggi dan beban
berat umumnya dibuat dari baja paduan dengan pengerasan kulit yang
sangat tahan terhadap keausan. Beberapa diantaranya·adalah baja khrom
nikel, baja khrom nikel molibden, baja khrom, baja khrom molibden, dll.
Sekalipun demikian pemakaian baja paduan khusus tidak selalu
dianjurkan jika alasannya hanya karena putaran tinggi dan beban berat.
Dalam hal demikian perlu dipertimbangkan penggunaan baja karbon
yang diberi perlakuan panas secara tepat untuk memperoleh kekuatan
yang diperlukan.
Berikut ini adalah Tabel faktor koreksi (fc) untuk poros sesuai dengan
standar ASME berdasarkan daya yang ditransmisikan, ditampilkan oleh Tabel 2.2.
Tabel 2.2 Faktor-faktor Koreksi Daya Yang Akan Ditransmisikan.[6]
Tabel 2.3 merupakan tabel kekuatan tarik dari beberapa bahan yang
digunakan untuk poros yang difinis dingin. Serta untuk faktor beban puntir
ditampilkan oleh Tabel 2.4.

29
Tabel 2.3 Baja Karbon Untuk Konstruksi Mesin dan Baja Batang Yang
Difinis Dingin Untuk Poros.[6]
Tabel 2.4 Faktor Koreksi Beban Puntir.[6]
Sedangkan faktor koreksi untuk poros yang mendapat beban lentur
ditampilkan oleh Tabel 2.5.
Tabel 2.5 Faktor Koreksi Beban Lentur.[6]

30
Sedangkan standar untuk ukuran dari poros yang umum digunakan
ditampilkan dalam Tabel 2.6 berikut ini.
Tabel 2.6 Diameter Poros.[6]
2.10.3 Rumus Perhitungan Perencanaan Poros
1. Perencanaan Daya
Pd = fc x P ..................................................(2.8)
Dimana:
fc = Daya rencana (kW)
P = Daya yang ditransmisikan (kW)

31
2. Menentukan Momen Rencana Poros
𝑇 = 9,74 𝑥 10⁵
𝑃𝑑
𝑛₁
............................................(2.9)
Dimana:
Pd = Daya rencana (kW)
n1 = Putaran poros penggerak (rpm)
T = Momen rencana (kg.mm)
3. Bahan Poros
Bahan poros direncanakan menggunakan baja S45C. Menurut standar JIS
G4051, bahan S45C mengalami penormalan pada perlakuan panas dan memiliki
kekuatan tarik (σʙ) = 58 kg/mm2
. Dalam perencanaan sebuah poros harus
diperhatikan tentang pengaruh-pengaruh yang akan dihadapi oleh poros tersebut,
sehingga diperoleh tegangan geser yang diizinkan. Sesuai dengan standar ASME,
faktor keamanan diambil sebesar 6.0 untuk bahan S-C dengan pengaruh masa, dan
baja paduan. Faktor ini dinyatakan dengan 𝑆𝑓1, karena pengaruh konsentrasi
tegangan cukup besar dan pengaruh kekasaran permukaan juga diperhatikan,
maka untuk memasukkan pengaruh-pengaruh tersebut perlu diambil faktor yang
dinyatakan dengan 𝑆𝑓2 dengan nilai (1.3 - 3.0) dan diambil sebesar 2.3.
4. Menentukan Tegangan Geser Yang Diijinkan
τα = σB / (Sf1 x Sf2) ..................................(2.10)
Dimana:
σB = Kekuatan tarik. (kg/mm2
)
Sf1 = Faktor keamanan bahan dari tegangan yang lain.
= 6,0 (U/ bahan S-C)
Sf2 = Faktor keamanan dari alur pasak & bertangga, kekasaran
permukaan.
= 1,3 – 3,0

32
5. Menentukan Diameter Poros
dₛ = [
5,1
𝜏𝛼
. 𝐾𝑡. 𝐶𝑏. 𝑇]1/3
............................(2.11)
Dimana:
ds = Diameter poros. (mm)
τα = Tegangan geser yang diijinkan. (kg/mm2
)
Kt = Faktor koreksi tumbukan/kejutan.
= 1,5 - 3,0 (U/ kejutan/tumbukan besar).
Cb = Faktor pemakaian beban lentur.
= 1,2 – 2,3 (terjadi pembebanan lentur)
T = Momen puntir yang ditransmisikan (kg.mm)
6. Menentukan Tegangan Geser Yang Terjadi
𝜏 =
5,1 𝑥 𝑇
𝑑𝑠³
......................................................(2.12)
Dimana:
𝜏 = Tegangan geser. (N/mm2
)
T = Torsi. (N/mm)
𝑑ₛ = Diameter poros. (mm)
2.11 Sabuk V
Sabuk atau tali digunakan untuk mentransmisikan tenaga dari satu poros
ke poros lain melalui puli yang mana berputar dengan kecepatan yang sama atau
berbeda. Jumlah tenaga yang ditransmisikan tergantung dari beberapa faktor.
Besarnya daya yang ditransmisikan tergantung pada faktor berikut:[7]
1. Kecepatan Belt.
2. Tarikan Belt yang ditempatkan pada Pulley.
3. Hubungan antara sabuk dan puli kecil.
4. Kondisi pemakaian sabuk.

33
Pemilihan Belt yang akan dipasang pada Pulley tergantung pada faktor
sebagai berikut:[7]
a. Poros harus sejajar untuk menyamakan tegangan tali.
b. Pulley tidak harus saling berdekatan didalam kontak dengan Pulley
yang lebih kecil atau mungkin yang besarnya sama.
c. Pulley tidak harus terpisah jauh karena sabuk akan menjadi beban
pada poros. Ini mengakibatkan pergesekan pada Bearing.
d. Panjangnya sabuk cenderung untuk mengayun dari sisi ke sisi
menyebabkan sabuk bergerak keluar jalur dari Pulley yang mana
membentuk lengkungan pada sabuk.
e. Kekencangan sabuk harus sesuai jadi kelonggaran akan meningkatkan
contak kinerja pada Pulley.
f. Untuk memperoleh hasil yang baik dengan sabuk datar, jarak
maksimum antara poros tidak boleh melebihi dari 10 meter dan
minimum tidak boleh kurang dari 3-5 kali diameter Pulley terbesar.
Spesifikasi Belt yang akan dirancang adalah sebagai berikut:
1) Standar/Merk Belt yang digunakan yaitu: DIN 2215/MITSUBOSHI.
2) Tipe Belt yang digunakan yaitu: 17/B - Classical Wrapped.
3) Material yang digunakan untuk Belt yaitu: Rubber.
4) Ukuran panjang Belt yaitu: 1611 mm.
5) Ukuran lebar Belt yaitu: 20 mm.
Gambar 2.12 V-Belt
(Dokumen Pribadi)

34
2.11.1 Jenis-jenis V-Belt
Adapun jenis atau tipe standar yang digunakan untuk sabuk V yaitu:
1. Tipe standar; ditandai huruf A, B, C, D, & E.[6]
Gambar 2.13 V-Belt Konvensional Tugas Berat.[6]
2. Tipe sempit; ditandai simbol 3V, 5V, & 8V.[6]
Gambar 2.14 V-Belt Konvensional Standar Internasional (SI) Tugas Berat.[6]
3. Tipe beban ringan; ditandai dengan 2L, 3L, 4L, & 5L.[6]
Gambar 2.15 V-Belt Tugas Ringan.[6]

35
2.11.2 Kelebihan dan Kekurangan Sabuk V Dibandingkan Sabuk Datar
Berikut ini adalah keuntungan dan kekurangan dari penggerak V-Belt
dibandingkan dengan penggerak sabuk datar:[7]
1. Selip antara sabuk dan puli dapat diabaikan.
2. Memberikan umur mesin lebih lama.
3. Sabuk V mudah dipasang dan dibongkar.
4. Operasi sabuk dengan puli tidak menimbulkan getaran.
5. Sabuk V juga dapat dioperasikan pada arah yang berlawanan.
6. Sabuk V yang dibuat tanpa sambungan sehingga memperlancar putaran.
7. Sabuk V mempunyai kemampuan untuk menahan goncangan saat mesin
dinyalakan.
Kekurangan Sabuk V Dibandingkan Sabuk Datar:
1. Sabuk V umurnya tidak setahan lama sabuk datar.
2. Konstruksi puli sabuk V lebih rumit daripada sabuk datar.
Tidak dapat digunakan untuk jarak poros yang panjang.
2.11.3 Material Sabuk
Transmisi dengan elemen mesin yang fleksibel dapat dihubungkan
dengan transmisi sabuk, transmisi rantai, dan transmisi kabel atau tali. Dari
macam-macam transmisi tersebut, kabel atau tali dapat dipakai dalam maksud
khusus diantaranya:
1. Sabuk Datar (Flat Belt)
Sabuk datar biasanya terbuat dari kulit, karet dan kain. Sabuk yang
terbuat dari kulit memiliki koefisien gesekan yang tinggi (dapat
mengirimkan lebih banyak tenaga) sehingga ideal untuk sabuk datar.
Untuk mencapai ketebalan sabuk yang diinginkan, sejumlah lapisan
bahan sabuk dilapisi menjadi satu. Biasanya lapisan atas dan bawah
terbuat dari kulit atau karet yang memiliki koefisien gesek tinggi dan
juga berfungsi sebagai lapisan pelindung. Lapisan bagian dalam terbuat

36
dari kanvas, kain atau bahan lain yang menyalurkan sebagian besar beban
yang ditangani oleh sabuk.[7]
2. Sabuk V
Terbuat dari karet dan mempunyai penampang trapesium. Tenunan
tetoron atau semacamnya digunakan sebagai inti sabuk untuk membawa
tarikan yang besar (Gambar 2.16). Sabuk V dibelitkan dikeliling alur puli
yang berbentuk V pula. Bagian sabuk yang sedang membelit pada puli
ini mengalami lengkungan sehingga lebar bagian dalamnya akan
bertambah besar.[6]
Gaya gesekan juga akan bertambah karena pengaruh
bentuk baji, yang akan menghasilkan transmisi daya yang besar pada.[6]
Gambar 2.16 Konstruksi Sabuk V.[6]
2.11.4 Pemilihan Belt
Cara menentukan jenis sabuk/belt yang akan digunakan, terlebih dahulu
dicari daya rencana dan putaran puli kecil/puli Driver. Putaran puli kecil
tergantung dari putaran motor listrik yang digunakan. Jenis belt dapat dicari
dengan menggunakan diagram dibawah ini.[6]

37
Tabel 2.7 Faktor Koreksi V-Belt.[6]

38
Gambar 2.17 Diagram Pemilihan Sabuk.[6]
Ukuran spesifikasi pada V-Belt juga bergantung pada jenis tipe standar
dan juga masing-masing tipe memiliki batasan-batasan dan ukuran spesifikasi
sesuai dengan diameter nominal yang dimiliki. Tabel 2.8 merupakan tabel ukuran
puli V sesuai dengan diameter nominal yang dimiliki beserta spesifikasi lainnya.
Tabel 2.8 Ukuran Puli V.[6]

39
Selain mengetahui diameter puli, dapat diketahui panjang sabuk dengan
melakukan pengamatan kedalam Tabel 2.9 yaitu Tabel ukuran panjang sabuk V
pada standar penggunaan dibawah ini.
Tabel 2.9 Panjang Sabuk V Standar.[6]

40
Diameter nominal puli yang dinyatakan sebagai diameter dP (mm) dari
suatu lingkaran, dimana lebar alurnya dapat dilihat pada Tabel 2.10 berikut.
Tabel 2.10 Diameter Minimum Puli yang Diijinkan dan Dianjurkan.[6]
Persamaan-persamaan di atas hanya sesuai untuk sudut kontak θ = 180°.
Untuk perbandingan reduksi yang besar dan sudut kontak lebih kecil dari 180°.
Kapasitas daya yang diperoleh harus dikalikan dengan faktor koreksi yang
bersangkutan Kθ seperti diperlihatkan dalam Tabel 2.11 dibawah ini, sehingga
didapatkan nilai faktor koreksinya.
Tabel 2.11 Faktor Kθ.
[6]

41
Untuk dapat memelihara tegangan yang cukup dan sesuai pada sabuk,
jarak poros puli harus dapat disetel ke dalam maupun ke luar (Gambar 2.18).
Daerah penyetelan untuk masing-masing penampang sabuk diberikan dalam Tabel
2.12. Tegangan sabuk dapat diukur dengan timbangan di mana sabuk ditarik pada
titik tengah antara kedua.
Gambar 2.18 Penyetelan Jarak Sumbu Poros.[6]
Tabel 2.12 Daerah Penyetelan Jarak Sumbu Poros.[6]
2.12 Perhitungan Sabuk dan Puli
1. Diameter lingkar jarak bagi puli
Dp = dp x i ...................................................(2.13)
Dimana:
dp = Diameter jarak puli kecil. (mm)
Dp = diameter jarak puli besar. (mm)
i = Perbandingan putaran.

42
2. Diameter luar puli
dk = dp + (2 x K) ........................................(2.14)
Dimana:
dk = Diameter luar puli penggerak.
dp = Diameter puli penggerak.
K = Faktor koreksi ukuran puli. (Tabel 2.7)
3. Diameter naf puli
dB =
5
3
(ds) + 10 ..........................................(2.15)
Dimana:
dB = Diameter naf untuk penggerak. (mm)
ds = Diameter poros. (mm)
4. Kecepatan sabuk
𝑉 =
𝜋𝑑𝑝𝑛₁
60 𝑥 1000
................................................(2.16)
Dimana:
V = Kecepatan puli. (m/s)
dp = Diameter puli kecil. (mm)
n₁ = Putaran puli kecil. (rpm)
5. Jarak antara puli penggerak dengan puli yang digerakkan
C =
1
2
(dk + Dk) ...........................................(2.17)
Dimana:
C = Jarak sumbu poros. (mm)
Dk = Diameter puli besar yang digerakkan. (mm)
dk = Diameter puli kecil penggerak. (mm)

43
6. Panjang keliling sabuk
L = 2C +
𝜋
2
(dp + Dp) +
1
4𝐶
(Dp – dp)² ............(2.18)
Dimana:
L = Panjang keliling sabuk. (mm)
dp = Diameter puli kecil. (mm)
Dp = Diameter puli besar. (mm)
7. Jarak sumbu poros
𝐶 =
𝑏+√𝑏²−8 (𝐷𝑝−𝑑𝑝)²
8
........................................(2.19)
Dimana:
b = 2L – 3.14 (Dp + dp)
8. Sudut kontak
𝜃 = 180° −
57 (𝐷𝑝−𝑑𝑝)
𝐶
......................................(2.20)
Dimana:
Dp = Diameter puli besar.
dp = Diameter puli kecil.
2.13 Pengertian Dan Kegunaan Autodesk Inventor
Autodesk Inventor adalah salah satu perangkat lunak (Software) jenis
CAD (Computer Aided Drawing) yang lebih menekankan pada pemodelan solid.
Perangkat lunak ini adalah salah satu produk dari Autodesk Inc. USA yang dulu
lebih Familier dengan produk AutoCAD.[8]
Autodesk Inventor pertama kali diperkenalkan pada tahun 1999 sebagai
model parametric 3D yang ambisius. Autodesk Inventor menawarkan seperangkat
alat untuk desain mekanik, dokumentasi, dan simulasi produk 3D yang mudah
untuk digunakan. Prototype dengan Inventor sangat membantu merancang dan

44
memvalidasi produk sebelum dibangun untuk menghasilkan produk yang lebih
baik dengan waktu yang lebih cepat.[8]
Autodesk Inventor adalah perangkat pemodelan parametrik 3D. Istilah
parametrik mengacu pada penggunaan parameter desain untuk membangun dan
mengendalikan model 3D yang dibuat. Artinya, untuk memulai sebuah desain
yaitu dengan membuat sketsa dasar untuk menentukan profil dari Part. Dalam
sketsa ini, dimensi digunakan sebagai parameter untuk mengontrol panjang dan
lebar sketsa. Parameter dimensi memungkinkan untuk menyusun sketsa dengan
masukan yang tepat. Hal ini sangat memudahkan kita ketika sedang melakukan
proses desain suatu produk atau rancangan. Sebelum membuat model 3D yang
solid ataupun Surface, kita harus membuat sketsanya terlebih dahulu atau
mengimpor gambar 2D dari Autodesk AutoCad. Buku ini disusun dengan
menggunakan Autodesk Inventor Professional versi tahun 2017. Meskipun begitu,
langkah-langkahnya tak jauh berbeda dengan versi sebelumnya.[8]
Autodesk Inventor ditujukan untuk penggambaran teknik permesinan
yang menyediakan secara lengkap fasilitas untuk memvisualisasikan model dalam
3D, gambar rakitan (Assembly), gambar kerja (Drawing), dan animasi dari benda
yang akan dibuat secara digital. Dokumen digital ini akan membantu kita
memvisualisasikan, mensimulasikan, dan menganalisa suatu produk sebelum
dibuat atau dengan kata lain purwarupa secara virtual.[8]
Autodesk Inventor memiliki beberapa kelebihan yang memudahkan
Drafter dalam mendesain karena material yang disediakan dapat diatur semirip
material aslinya[8]
.
Gambar 2.19 Autodesk Inventor 2018.

45
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Flowchart Desain Mesin Pencacah Sampah Plastik LDPE
Berikut merupakan diagram alir pada desain mesin pencacah sampah
plastik LDPE dengan menggunakan aplikasi Inventor 2018, yaitu:
Pemilihan Material
Mulai
Mendesain dengan Menggunakan
Aplikasi Inventor 2018
Komponen Mesin Pencacah Sampah
Plastik LDPE
Sambungan Baut
dan Mur
Sistem Transmisi
Daya
Hopper
Pillow Block
Engine Diesel
Vbelt dan Pulley Bearing
Dudukan
Frame
Shredder Blade
Identifikasi Masalah
A

46
Gambar 3.1 Flowchart Desain Mesin Pencacah Sampah Plastik.
Dari Flowchart 3.1 diatas menjelaskan tentang alur desain mesin
pencacah sampah plastik LDPE. Dimulai dari pemilihan material yang digunakan
untuk pembuatan rangka mesin, plat baja alas penampung, serta komponen-
komponen yang dibutuhkan dalam membuat mesin pencacah sampah plastik
LDPE.
3.2 Identifikasi Masalah
Tahap identifikasi masalah ini bertujuan untuk mencari masalah yang
terjadi dalam mendesain mesin pencacah sampah plastik LDPE dan menganalisis
suatu permasalahan pada komponen. Dalam melakukan identifikasi masalah, tidak
cukup hanya dengan mendesain perlu dilakukan tahap menganalisis agar
komponen pada saat diuji coba tidak terjadi permasalahan yang serius.
Contohnya, pada saat menganalisis Shear Stress poros mesin pencacah sampah
plastik LDPE sangat berguna agar poros tidak bergeser ke komponen yang lainnya
pada saat mesin bekerja.
Design For Assembly (DFA)
Shaft
Bak
Penampung
A
Selesai
Pasak/Key
synchromesh
Plat Baja
Spur Gear

47
3.3 Pemilihan Material
Material yang dipergunakan dalam pembuatan mesin pencacah sampah
plastik LDPE terdiri dari beberapa material yang digunakan, yaitu: ASTM A36
Steel digunakan untuk pembuatan dudukan Frame, dan penyangga besi siku L
Hopper. Dalam pemilihan material ASTM A36 Steel, memiliki fungsi
diantaranya:[9]
1. Kemampuan mengelas yang baik
Baja ASTM A36 menggunakan semua jenis metode pengelasan serta
sambungan las yang terbentuk memiliki kualitas yang sangat baik.
2. Heat Treatments
Setiap metode Carburazing dan Hardening standar baja AISI 1018 cocok
untuk ASTM A36 Steel.
ASTM A36 Steel mengalami proses berikut:
a) Normalizing at 899°C – 954°C (1650°F-1750°F)
b) Annealing at 843°C – 871°C (1550°F-1600°F)
c) Stress relieving at 677°C – 927°C (1250°F-1700°F)
d) Carburizing at 899°C – 927°C (1650°F-1700°F)
e) Hardening at 788°C – 816°C (1450°F-1500°F)
3. Pengaplikasian
ASTM A36 Steel memiliki aplikasi berikut:[9]
1) Digunakan pada konstruksi jembatan, bangunan, dan rig pengeboran
minyak yang dibaut/dipaku/dilas.
2) Digunakan untuk membentuk tangki, tempat sampah, pelat bantalan,
perlengkapan, cincin, templat, jig, Sprocket, Cams, roda gigi, pelat
dasar, tempa, karya hias, pasak, kurung, peralatan otomotif dan
pertanian, bingkai, suku cadang mesin.
3) Digunakan untuk berbagai bagian yang diperoleh dengan pemotongan
api seperti di garasi parkir, jalan setapak, landai pendaratan kapal dan
parit.

48
Tabel 3.1 Chemical Composition ASTM A36 Steel.[9]
Steel 1045-C (AISI 1045-C) digunakan untuk komponen pembuatan Spur
Gear, Hopper, bak penampung, Shredder Blade, dan Shaft. Dalam pemilihan
material AISI 1045-C, memiliki fungsi diantaranya:[10]
1. Baja AISI 1045-C adalah baja dengan daya renggang menengah yang
dipasok dalam kondisi gulungan panas hitam atau kondisi normal. Baja
ini memiliki kekuatan untuk direnggakan 570 – 700 MPa dan kekerasan
Brinell di antara 170 dan 210.
2. Baja AISI 1045-C memiliki karakteristik kemampuan las yang baik,
kemampuan mesin yang baik, dan karakteristik kekuatan dan benturan
yang tinggi baik dalam kondisi normal atau gulungan panas.
3. Baja AISI 1045-C memiliki kemampuan pengerasan yang rendah dengan
ukuran sekitar 60 mm yang direkomendasikan untuk pencampuran dan
pengerasan. Namun, itu dapat secara efisien dipanaskan atau pengerasan
secara induksi dalam kondisi normal atau gulungan panas untuk
mendapatkan permukaan yang keras dengan kisaran Rc 54 - Rc 60
berdasarkan faktor-faktor seperti ukuran, jenis pengaturan, medium
pendingin yang digunakan, dan lainnya.

49
Tabel 3.2 Chemical Composition AISI 1045 C.[11]
AISI 1030-C digunakan untuk komponen pembuatan pasak/Key
Synchromesh, puli. Baja karbon adalah baja yang memiliki karbon sebagai elemen
paduan utama. Baja karbon mengandung hingga 0,4% silikon dan 1,2% mangan.
Selain itu, elemen sisa seperti tembaga, molibdenum, aluminium, kromium, dan
nikel terdapat dalam baja ini. Dalam pemilihan material baja karbon menengah,
memiliki fungsi diantaranya:[12]
1. Baja AISI 1030 adalah baja karbon tinggi, dan memiliki kekuatan dan
kekerasan sedang dalam kondisi As-rolled. Baja AISI 1030 bisa
dikeraskan dan diperkuat dengan kerja dingin serta memiliki kemampuan
mesin yang baik, keuletan dan kemampuan las yang baik.

50
Dalam pemilihan material AISI 1030-C, pada puli memiliki fungsi diantaranya;
1) AISI 1030-C puli dibuat dari lembaran baja tekan.
2) Memiliki kekuatan dan daya tahan besar.
3) Ringan (sekitar 40 sampai 60% lebih ringan dari Cast Iron Pulley).
4) Kecepatan tinggi.
5) Koefisien gesek yang kecil = koefisien gesek yang dihasilkan Cast
Iron Pulley.
Tabel 3.3 Chemical Composition AISI 1030 C.[12]
Malleable Cast Iron ASTM A220 digunakan untuk komponen
pembuatan Pillow Block. Dalam pemilihan material Malleable Cast Iron,
memiliki fungsi diantaranya:[13]
1. Rumah blok bantalan besi cor memberikan dukungan yang memadai
untuk berbagai beban yang diterapkan dan memungkinkan unit bantalan
dilubrikasi kembali melalui Fitting gemuk.
2. Sangat cocok dalam mengatur bantalan Bearing yang sedang beroperasi
pada salah satu kondisi tingkat kontaminasi yang tinggi, kecepatan tinggi
suhu tinggi, serta beban yang relatif berat.

51
Tabel 3.4 Chemical Composition Malleable Cast Iron ASTM A220.[14]
Chrome Steel ASTM A295 Grade 52100 digunakan untuk pembuatan
komponen penunjang Ball Bearing yang akan dimasukkan atau ditempatkan
kedalam Pillow Block dengan tipe pemilihan pada Bearing yaitu Deep Grooved
Ball Bearing. Dalam pemilihan material Chrome Steel, memiliki fungsi
diantaranya:[15]
1. Bahan yang paling umum digunakan untuk menghasilkan komponen
pembawa beban dalam bantalan bola presisi, bantalan rol, dan bantalan
rol tirus adalah 52100 baja krom.
2. Komposisi kimiawi baja ini memiliki karbon tinggi dan kandungan
kromium sekitar 1,5%.
3. Menggunakan metode pemrosesan dan perlakuan panas terkontrol,
komponen bantalan jadi memiliki kekuatan tinggi untuk menahan retak
dan permukaan yang keras untuk menahan kelelahan kontak gelinding di
bawah permukaan.

52
4. Kekerasan permukaan tipikal untuk komponen bantalan yang terbuat dari
bahan ini berkisar antara 60 - 64 pada skala C kekerasan Rockwell (Rc).
Tabel 3.5 Chemical Composition of 52100 Bearing Steel and Equivalents.[15]
Rubber digunakan untuk komponen dalam pembuatan V-belt dengan tipe
pemilihan pada Belt nya yaitu, Classical V-belt adalah sabuk transmisi daya yang
paling banyak digunakan karena ekonomis dan mudah didapat untuk pergantian.
Sedangkan Wrapped pada Classical V-belt dibungkus dan dilindungi dengan kain
penutup yang terbuat dari katun atau poliester. Kain penutup dilapisi dengan karet
untuk memperkuat ketahanan aus.[7]
St 37 digunakan untuk komponen pembuatan plat alas penampung.
Dalam pemilihan material St 37, memiliki sifat lunak dan juga memiliki kekuatan
yang lemah dibandingkan dengan baja karbon menengah dan baja karbon tinggi
akan tetapi baja karbon rendah memiliki sifat ulet dan tangguh yang sangat baik.
Dengan sifat-sifat yang dimiliki baja karbon rendah, maka baja karbon rendah
dapat dipergunakan sebagai baja-baja plat atau sirip, untuk bahan bodi kendaraan,
untuk konstruksi bangunan jembatan, untuk dibuat sebagai baut, untuk bahan
pipa, dan lain-lain.[7]

53
3.4 Perencanaan Plastik LDPE
Mesin pencacah plastik direncanakan untuk mencacah sampah kantong
kresek dan bungkus makanan ringan. Menurut data diatas snack atau makanan
ringan tergolong dalam jenis LDPE (Low Density Polyethylene).
Adapun Karakteristik LDPE sebagai berikut:[16]
1. Tahan terhadap senyawa kimia
LDPE tahan terhadap beragam senyawa kimia, terutama cairan asam
konsentrat atau terlarut, alkohol, basa, aldehida, keton, minyak sayur, dan
ester. Akan tetapi, beberapa senyawa seperti hidrokarbon aromatik,
minyak mineral, serta agen oksidasi hanya bisa disimpan dalam jangka
pendek di wadah LDPE.
2. Bahan lentur dan sangat tangguh
Struktur molekul LDPE sedikit lebih banyak dari plastik yang lebih keras
seperti HDPE, tetapi masih relatif jarang. Hal ini membuat LDPE relatif
lentur, tetapi tangguh. Kedua kualitas ini membuat LDPE cocok sebagai
bahan beragam wadah, pembungkus, hingga material untuk produksi.
3. Mudah diproses
Bahan termoplastik ini sangat mudah diproses menggunakan teknik
seperti LDPE Injection. Hal ini menjadikan LDPE salah satu bahan
manufaktur terpopuler di dunia, digunakan dalam berbagai industri mulai
dari makanan, perlengkapan laboratorium, peralatan rumah tangga,
mainan, hingga bagian struktur konstruksi.
4. Tembus pandang
Plastik LDPE cenderung tembus pandang, tidak seperti HDPE yang
buram. Hal ini memudahkan Anda untuk mendeteksi bahan yang ada di
dalamnya.
5. Aman untuk kemasan dengan segel panas
Bagaimana pabrik membuat kemasan atau bungkusan plastik yang
terlihat mulus? Mereka menggunakan teknik segel panas (Heat Sealing).
Dalam proses ini, bahan plastik disegel menggunakan panas yang

54
melelehkan permukaan bahan tersebut sehingga melekat. LDPE adalah
bahan yang cukup ideal untuk proses pengemasan dengan segel panas.
Tabel 3.6 Karakteristik Material HDPE, LDPE, LLDPE dan UHMWPE.[16]
3.5 Desain Mesin Pencacah Sampah Plastik LDPE Dengan
Dalam perancangan desain mesin pencacah sampah plastik LDPE yang
nantinya sampah plastik ini dicacah, kemudian hasil cacahannya di distribusikan
dan di Packing untuk diolah menjadi berbagai macam benda seperti karpet, keset,
rak buku plastik, kursi plastik, vas bunga, celengan, Jersey olahraga, dan lain-lain.
Dalam mendesain yang saya buat dengan menggunakan aplikasi Inventor 2018,

55
yang terdiri dari beberapa komponen utama dan komponen penunjang diantaranya
sebagai berikut:
Gambar 3.2 Desain Perancangan Mesin Pencacah Sampah Plastik LDPE
(Dokumen Pribadi Tahun 2021)
Adapun keterangan gambar:
1. Dudukan Frame 8. Plat baja
2. Pillow Block 9. Bak Penampung
3. Shaft 10. Engine Diesel

56
4. Shredder Blade 11. Spur Gear
5. Hopper 12. Pulley
6. Bearing 13. V-belt
7. Sambungan baut dan mur 14. Pasak/Key Synchromesh
3.5.1 Dudukan Frame
Pada saat merancang sebuah desain dudukan Frame haruslah memenuhi
kriteria persyaratan agar nantinya ketika dudukan Frame dibuat langsung dapat
berfungsi sebagai mana mestinya. Adapun kriteria persyaratan pada saat
merancang dan membuat dudukan Frame sebagai berikut:
1. Kuat dan kokoh.
Sehingga mampu menopang mesin pencacah yang berat sekaligus beserta
kelengkapan komponen lainnya.
2. Mempunyai nilai kelenturan atau fleksibilitas.
Berfungsi untuk meredam getaran atau goncangan berlebihan yang
diakibatkan tenaga yang dihasilkan mesin.
3. Desain Frame harus sesuai dengan mesin pencacah.
4. Stabil dengan distribusi beban yang tepat.
Spesifikasi dudukan Frame yang akan dirancang adalah sebagai berikut:
a. Bahan yang digunakan yaitu: besi Hollow siku L
b. Ukuran panjang x lebar x tinggi besi Hollow siku L yaitu: 40 x 40 x 4.
c. Material yang digunakan yaitu: ASTM A36 Steel.
d. Ukuran panjang x lebar dan tinggi kerangka untuk menopang Hopper
yaitu: 580 x 530 x 700 mm.
e. Ukuran panjang x lebar x tinggi kerangka untuk menopang Engine
Diesel yaitu: 500 x 530 x 100 mm.

57
Gambar 3.3 Desain Dudukan Frame Mesin Pencacah Sampah Plastik
3.5.2 Pillow Block
Pillow Block berfungsi sebagai alas untuk mendukung kerja Shaft (poros)
dengan bantuan dari bantalan (Bearing) serta digunakan sebagai tumpuan Spur
Gear. Untuk tipe yang digunakan dalam mendesain Pillow Block ini yaitu UCP
(Pillow Block Unit), dimana tipe Bearing ini paling umum digunakan dan
memiliki dua lubang baut yang sumbunya berlawanan dengan Shaft Bearing. Tipe
UCP (Pillow Block Unit) memiliki kelebihan diantaranya bisa dipasang duduk
normal, terbalik maupun menyamping.[17]
Spesifikasi Pillow Block yang akan dirancang adalah sebagai berikut:
a. Merk Pillow Block yang digunakan yaitu: NACHI.
b. Bahan Housing material yang digunakan yaitu: Malleable Cast Iron.
c. Material Ring yang digunakan untuk Bearing yaitu: Chrome Steel.
d. Ukuran diameter luar Pillow Block yaitu: 120 mm.
e. Ukuran diameter dalam Pillow Block yaitu: 35 mm.
f. Ukuran panjang x lebar dan diameter lubang Pillow Block untuk
sambungan baut dan mur yaitu: 196 x 40 mm dan Ø12 mm.

58
Gambar 3.4 Pillow Block
Tabel 3.7 Pemilihan Standar Ukuran Pillow Block Merk Nachi.[18]

59
3.5.3 Shaft (Poros)
Poros adalah elemen mesin berputar yang digunakan untuk
mentransmisikan daya dari satu tempat ke tempat lain. Kekuatannya adalah
dikirim ke poros oleh beberapa gaya tangensial dan torsi resultan (momen puntir)
yang dipasang di dalam poros memungkinkan daya ditransfer ke berbagai mesin
terhubung ke poros. Untuk mentransfer daya dari satu poros ke poros lainnya,
berbagai anggota seperti katrol, roda gigi dan lain-lain.[7]
Bahan yang digunakan untuk poros harus memiliki sifat sebagai berikut:
1. Memiliki kekuatan yang tinggi.
2. Memiliki kemampuan mesin yang baik.
3. Memiliki faktor sensitivitas takik rendah.
4. Memiliki sifat perlakuan panas yang baik.
5. Memiliki sifat tahan aus yang tinggi.
Spesifikasi Shaft/poros yang akan dirancang adalah sebagai berikut:
a. Material yang digunakan yaitu: AISI 1045 Steel.
b. Ukuran diameter untuk Shaft/poros, yaitu: Ø35 x 140 mm.
c. Ukuran diameter untuk Shaft/poros tingkat, yaitu: Ø44 x 430 mm.
Gambar 3.5 Shaft (Poros)
3.5.4 Shredder Blade
Shredder Blade suatu komponen yang digunakan untuk mencacah plastik
PET, PVC, LDPE, HDPE, PP, PS, OTHER dan lain-lain.
Spesifikasi pisau pencacah yang akan dirancang adalah sebagai berikut:

60
b. Ukuran diameter x lebar Shredder Blade yaitu: R.36 x 20 mm.
Gambar 3.6 Shredder Blade
3.5.5 Hopper
Hopper berfungsi sebagai tempat masuknya material plastik yang akan
dicacah. Serta Hopper bisa dibuka untuk memudahkan perawatan.
Spesifikasi Hopper yang akan dirancang adalah sebagai berikut:
b. Ukuran panjang x lebar x tinggi untuk Hopper yaitu: 500 x 450 x 820
mm.
Gambar 3.7 Hopper

61
3.5.6 Bearing
Bantalan adalah elemen mesin yang menumpu poros berbeban, sehingga
putaran atau gerakan bolak-baliknya dapat berlangsung secara halus, aman, dan
panjang umur. Bantalan harus cukup kokoh untuk memungkinkan poros serta
elemen mesin lainnya bekerja dengan baik. Jika bantalan tidak berfungsi dengan
baik maka prestasi seluruh sistem akan menurun atau tak dapat bekerja secara
semestinya. Jadi, bantalan dalam permesinan dapat disamakan peranannya dengan
pondasi pada gedung.[6]
Spesifikasi Bearing yang akan dirancang adalah sebagai berikut:
a. Merk Bearing yang digunakan yaitu: DIN SKF 6307-RS1.
b. Tipe Bearing yang digunakan yaitu: Deep Grooved Ball Bearing.
c. Material Ring yang digunakan untuk Bearing yaitu: Chrome Steel
AISI 52100.
d. Ukuran diameter luar Bearing yaitu: 80 mm.
e. Ukuran diameter dalam Bearing yaitu: 35 mm.
f. Ukuran lebar Bearing yaitu: 20 mm.
SKF 6307-RS1 mempunyai fitur produk yaitu:
1. Meningkatan keakuratan dimensi dan putaran
2. Performa berkualitas di aplikasi yang menuntut.
3. Friksi lebih kecil.
4. Terbuat dari baja super bersih dan tangguh.
5. Berputar lebih cepat, dingin, dan kuat.
Manfaat SKF 6307-RS1 bagi pengguna:
1. Meningkatkan kinerja dan produktifitas.
2. Mengurangi tingkat kebisingan dan level getaran.
3. Umur pakai dan pelumas bearing lebih panjang.
4. Mampu beroperasi pada kecepatan tinggi.
5. Biaya operasi dan pemeliharaan lebih rendah.

62
Tabel 3.8 Pemilihan Standar Ukuran Tipe Deep Grooved Ball Bearing.[6]

SATRIO AJI KURNIAWAN_25417549_4IC07_ACC SETELAH SIDANG PENULISAN ILMIAH.pdf

SATRIO AJI KURNIAWAN_25417549_4IC07_ACC SETELAH SIDANG PENULISAN ILMIAH.pdf

Recommended

Recommended

More Related Content

Similar to SATRIO AJI KURNIAWAN_25417549_4IC07_ACC SETELAH SIDANG PENULISAN ILMIAH.pdf

Similar to SATRIO AJI KURNIAWAN_25417549_4IC07_ACC SETELAH SIDANG PENULISAN ILMIAH.pdf (20)

Recently uploaded

Recently uploaded (20)

SATRIO AJI KURNIAWAN_25417549_4IC07_ACC SETELAH SIDANG PENULISAN ILMIAH.pdf