Laporan akhir perancangan elemen mesin kelompok 7 pengelasan
1. LAPORAN PERANCANGAN ELEMEN MESIN
PerancanganUlang dan Analisa Pengelasan Screw Conveyor pada
Pabrik Kelapa Sawit
Oleh:
AGUNG DWI IRAWAN 1407114663
DAMAR AGUNG DEVIAWAN 1407123603
DIAN HARYANTO 1407123394
DWI YANI OKVITASARI 1407113356
ROBI RAMANDA 140711
PROGRAM STUDI S1 TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS RIAU
2016
2. i
KATA PENGANTAR
Puji syukur atas kehadirat Tuhan Yang Maha Esa karena atas kasih dan
karunia-Nya penulis dapat menyusun Laporan Akhir “Perancangan Ulang dan
Analisa Pengelasan Screw Conveyor pada Pabrik Kelapa Sawit” yang disusun
dalam rangka melengkapi tugas mata kuliah Perancangan Elemen Mesin Pada
semester ganjil tahun ajaran 2016/2017.
Penyusunan laporan ini tidak lepas dari bantuan beberapa pihak, maka dari
itu penulis mengucapkan banyak terimakasih pada Bapak Syafri ST., MT., selaku
dosen pengampu mata kuliah Perancangan Elemen Mesin. Terimakasih banyak
juga penulis ucapkan pada Bapak Slamet, Bapak Solikin dan Bapak Bandi yang
turut membantu memberikan data screw conveyor di PT. Perkebunan Nusantara V
Sei Galuh yang digunakan penulis. Kepada teman-teman dan kedua orang tua yang
selalu memberi semangat dan selalu membantu dalam pembuatan laporan ini juga
penulis mengucapkan terimakasih.
Penulis menyadari bahwa laporan ini tidak luput dari kekurangan. Untuk itu
penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun dari pembaca untuk
kesempurnaan laporan ini kedepannya. Akhir kata penulis mengucapkan terima
kasih.
Pekanbaru, Januari 2017
Penulis
3. ii
DAFTAR ISI
Halaman
KATA PENGANTAR .............................................................................................i
DAFTAR ISI...........................................................................................................ii
DAFTAR GAMBAR.............................................................................................iv
DAFTAR TABEL.................................................................................................vii
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang.......................................................................................... 1
1.2 Rumusan Masalah..................................................................................... 1
1.3 Tujuan ....................................................................................................... 1
1.4 Manfaat ..................................................................................................... 1
1.5 Batasan Masalah ....................................................................................... 2
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Pengertian Screw Conveyor...................................................................... 3
2.2 Prinsip Kerja Screw Conveyor.................................................................. 4
2.3 Komponen Screw Conveyor ..................................................................... 5
2.4 Proses Pembuatan Screw Conveyor.......................................................... 6
2.5 Definisi Pengelasan................................................................................... 8
2.6 Jenis – Jenis Pengelasan............................................................................ 8
2.7 Jenis – Jenis Sambungan Las.................................................................. 14
2.8 Struktur Mikro Daerah Las–Lasan.......................................................... 16
2.9 Posisi Pengelasan.................................................................................... 17
2.10 Jenis – Jenis Elektroda ............................................................................ 19
2.11 Welding Procedure Specification (WPS)................................................ 20
2.12 Jenis – Jenis Takikan Las........................................................................ 21
2.13 Cacat Pada Pengelasan............................................................................ 23
2.14 Memotong Bahan Daun Conveyor.......................................................... 27
2.15 Rumus – Rumus Pengelasan................................................................... 29
2.16 Center of Gravity.................................................................................... 33
2.17 Pengelasan Pelat Pada Tegangan Normal............................................... 35
2.18 Beban Torsi Pada Poros .......................................................................... 36
2.19 Contoh soal pengelasan........................................................................... 37
4. iii
BAB III STUDI KASUS
3.1 Data Pengukuran..................................................................................... 43
3.2 Perhitungan ............................................................................................. 45
BAB IV Hasil DAN ANALISA PEMBAHASAN ............................................. 48
4.1 Hasil ........................................................................................................ 48
4.2 Analisa .................................................................................................... 48
BAB V PENUTUP
5.1 Kesimpulan ............................................................................................. 50
5.2 Saran........................................................................................................ 51
DAFTAR PUSTAKA
5. iv
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1 Screw Conveyor................................................................................... 3
Gambar 2.2 Prinsip Kerja Screw Conveyor ............................................................ 4
Gambar 2.3 Screw Conveyor Horizontal................................................................. 5
Gambar 2.4 Komponen Screw Conveyor................................................................ 5
Gambar 2.5 Daun Screw Conveyor......................................................................... 6
Gambar 2.6 Pembentukan Daun Screw Conveyor.................................................. 6
Gambar 2.7 Penyambungan Screw Conveyor......................................................... 6
Gambar 2.8 Pengelasan Sisi Screw Conveyor......................................................... 7
Gambar 2.9 Pemasangan Screw Conveyor pada Poros........................................... 7
Gambar 2.10 Screw Conveyor Yang Telah Selesai Dibuat..................................... 7
Gambar 2.11 Pengelasan......................................................................................... 8
Gambar 2.12 Pengelasan SMAW............................................................................ 8
Gambar 2.13 Pengelasan SAW ............................................................................... 9
Gambar 2.14 Pengelasan ESW................................................................................ 9
Gambar 2.15 Pengelasan SW................................................................................ 10
Gambar 2.16 Pengelasan ERW ............................................................................. 10
Gambar 2.17 Pengelasan EBW ............................................................................. 11
Gambar 2.18 Pengelasan GMA............................................................................. 11
Gambar 2.19 Pengelasan GTAW.......................................................................... 12
Gambar 2.20 Pengelasan FCAW .......................................................................... 12
Gambar 2.21 Pengelasan PAW ............................................................................. 13
Gambar 2.22 Pengelasan OAW ............................................................................ 13
Gambar 2.23 Pengelasan EXW............................................................................. 14
Gambar 2.24 Sambungan Temu............................................................................ 14
Gambar 2.25 Sambungan Sisi............................................................................... 15
Gambar 2.26 Sambungan Saling Tumpang........................................................... 15
Gambar 2.27 Sambungan Sudut............................................................................ 16
Gambar 2.28 Sambungan T................................................................................... 16
Gambar 2.29 Daerah Logam Las .......................................................................... 17
Gambar 2.30 Daerah Pengaruh Panas................................................................... 17
6. v
Gambar 2.31 Posisi Diatas Kepala........................................................................ 18
Gambar 2.32 Posisi Sejajar Tangan ...................................................................... 18
Gambar 2.33 Posisi Dibawah Tangan................................................................... 19
Gambar 2.34 Elektroda Pengelasan ...................................................................... 19
Gambar 2.35 Tabel Penomoran Elektroda Pengelasan ......................................... 20
Gambar 2.36 Welding Procedure Specification.................................................... 21
Gambar 2.37 Takikan Las Bentuk V..................................................................... 21
Gambar 2.38 Takikan Las Bentuk K..................................................................... 22
Gambar 2.39 Takikan Las Bentuk U..................................................................... 22
Gambar 2.40 Takikan Las Bentuk X..................................................................... 22
Gambar 2.41 Undercut.......................................................................................... 23
Gambar 2.42 Incomplete Penetration ................................................................... 24
Gambar 2.43 Overlapping..................................................................................... 24
Gambar 2.44 Cacat Las Crater ............................................................................. 24
Gambar 2.45 Metode Ultrasonic ........................................................................... 25
Gambar 2.46 Holiday Detector............................................................................. 25
Gambar 2.47 Metode Penetran.............................................................................. 26
Gambar 2.48 Metode Radiografi........................................................................... 26
Gambar 2.49 Magnetografi ................................................................................... 27
Gambar 2.50 Metode Vacum ................................................................................ 27
Gambar 2.51 Contoh Ukuran Screw Conveyor..................................................... 28
Gambar 2.52 Mencari Panjang A.......................................................................... 28
Gambar 2.53 Diameter Dalam dan Diameter Luar ............................................... 29
Gambar 2.54 Tegangan Tarik Kampuh V............................................................. 31
Gambar 2.55 Tegangan Tarik Kampuh X............................................................. 31
Gambar 2.56 Tegangan Tarik T Joint ................................................................... 31
Gambar 2.57 Tegangan Akibat Momen Bending ................................................. 32
Gambar 2.58 Tegangan Akibat Momen Torsi ...................................................... 32
Gambar 2.59 Fillet Weld dan Butt Weld ............................................................... 33
Gambar 2.60 Letak Center Gravity....................................................................... 34
Gambar 2.61 Jenis Pembebanan............................................................................ 36
Gambar 2.62 Las Fillet Melingkar Yang Dikenai Torsi....................................... 36
7. vi
Gambar 2.63 Permodelan Soal.............................................................................. 38
Gambar 2.64 Menentukan Center of Gravity........................................................ 40
Gambar 2.65 Contoh Soal 3 .................................................................................. 41
Gambar 2.66 Permodelan Contoh Soal 3 .............................................................. 42
Gambar 3.1 Spesifikasi Screw Conveyor.............................................................. 43
Gambar 3.2 Ilustrasi Gaya Penarikan.................................................................... 45
Gambar 3.3 Ilustrasi Pembebanan Screw Conveyor ............................................. 46
Gambar 3.4 Ilustrasi Pembebanan Tegangan Normal dan Tegangan Geser......... 47
Gambar 3.5 Pembebanan Kampuh V.................................................................... 47
Gambar 5.1 Ukuran Diameter Luar dan Dalam Screw Conveyor......................... 50
8. vii
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.1 Center of Gravity................................................................................... 34
Tabel 2.2 Tabel 9-6 ............................................................................................... 38
Tabel 2.3 Tabel 9-4 ............................................................................................... 39
Tabel 2.4 Tabel A-20 ............................................................................................ 39
9. 1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Di dalam dunia industri, banyak digunakan bahan-bahan yang kadangkala
merupakan bahan yang berat maupun bahan yang keradan berbahaya. Untuk itu
diperlukan alat yang digunakan untuk mengangkut bahan-bahan tersebut.
Alat yang digunakan utntuk mengangkut bahan-bahan tersebut adalah screw
conveyor. Screw conveyor ini digunakan untuk pengolahan biji kelapa sawit, dari
penggunaannya ini untuk memcahkan biji kelapa sawit, penggunaan screw
conveyor ini sendiri pasti sering terjadi masalah seperti alat yang digunakan sudah
lama usia pemakaiannya, kerusakan pada bearing dari conveyornya, ataupun
kerusakan pada piringan screw conveyor akibat biji kelapa sawit yang olah terlalu
keras.
1.2 Rumusan Masalah
Dari perancangan yang akan kami lakukan maka kami mengambil rumusan
masalahnya yaitu, sebagai berikut :
1. Mengapa kerusakan pada screw conveyor terjadi?
2. Apa penyebab keausan screw conveyor?
3. Bagaimana cara menambah umur screw conveyor?
1.3 Tujuan
Tujuan dari perancangan yang kami lakukan adalah sebagai berikut :
1. Merancang ulang screw conveyor.
2. Menganalisa fenomena yang terjadi pada screw conveyor.
1.4 Manfaat
Manfaat dari perancangan yang kami lakukan yaitu :
1. Menambah waawasan tentang screw conveyor.
2. Mengetahui cara merancang ulang screw conveyor.
3. Mengetahui penyebab kerusakan screw conveyor.
10. 2
1.5 Batasan Masalah
Dari perancangan yang dilakukan maka didapatkan batasan masalah yang
dibahas yaitu :
1. Menghitung kekuatan sambungan las antara plat daun screw conveyor.
2. Menghitung kekuatan sambungan las antara screw conveyor dan poros screw
conveyor.
3. Kekuatan bahan yang digunakan untuk membuat screw conveyor.
11. 3
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Pengertian Screw Conveyor
Screw Conveyor adalah alat untuk mengangkut bahan padat berbentuk halus
atau bubur. Alat ini pada dasarnya terbuat dari pisau yang berpilin mengelilingi
suatu sumbu sehingga bentuknya mirip sekrup.
Screw conveyor merupakan alat yang memiliki uilr dan arah putarannya
searah jarum jam. Dimana masing masing ulir antara satu dengan yang lainnya
mempunyai jarak yang sama. Dimana fungsinya adalah untuk memindahkan atau
mentransfer buah maupun ampas kelapa sawit.
Gambar 2.1 Screw Conveyor
Alat ini pada dasarnya terbuat dari pisau yang berpilin mengelilingi suatu
sumbu sehinga bentuknya mirip sekrup. Pisau berpilin ini disebut flight. Macam-
macam flight adalah sectional flight, helicoid flight, dan special flight. Ketiga itu
terbagi atas cast iron flight, ribbon flight, dan cut flight. Conveyor berflight section
dibuat dari pisau-pisau pendek yang disatukan tiap putaran penuh dengan cara
disambung tepat pada tiap ujung sebuah pisau dengan dilas sehingga akhirnya akan
membentuk sebuah pilinan yang panjang.
Sebuah helicoid flight, bentuknya seperti pita panjang yang berpilin
mengelilingi suatu poros. Untuk membentuk suatu conveyor, flight itu disatukan
dengan cara dilas tepat pada poros yang bersesuaian dengan pilinan berikutnya.
Flight khusus digunakan dimana suhu dan tingkat kerusakan tinggi adalah flight
12. 4
cast iron. Flight-flight ini disusun sehingga membentuk sebuah conveyor. Untuk
bahan yang lengket, digunakan ribbon flight. Untuk mengaduk digunakan cut flight.
Flight pengaduk ini dibuat dari flight biasa, yaitu dengan cara memotong-motong
flight biasa lalu membelokkan potongannya ke berbagai arah.
2.2 Prinsip Kerja Screw Conveyor
Screw conveyor ini terdiri dari baja yang memiliki bentuk spiral (pilinan
seperti ulir) yang tertancap pada shaft atau poros dan berputar dalam suatu saluran
berbentuk U (through) tanpa menyentuhnya sehingga flight (daun screw)
mendorong material ke dalam through. Shaft/poros digerakkan oleh motor gear.
Saluran (through) berbentuk setengah lingkaran dan disangga oleh kayu atau
baja. Pada akhir ulir biasanya dibuat lubang untuk penempatan as dan drive end
yang kemudian dihubungkan dengan alat penggerak. Elemen screw conveyor
disebut flight (daun screw). Betuknya spiral (lilitan sperti ulir) atau dengan
modifikasi tertentu yang menempel pada poros.
Gambar 2.2 Prinsip Kerja Screw Conveyor
Screw conveyor memerlukan sedikit ruangan dan tidak membutuhkan
mekanik serta membutuhkan biaya yang sedikit. Material bercampur saat melewati
conveyor. Pada umumnya screw conveyor dipakai untuk mengangkut bahan secara
horizontal. Namun bila diinginkan dengan elevasi tertentu bisa juga dipakai dengan
elevasi tertentu bisa juga dipakai dengan mengalami penurunan kapasitas 15%-
45% dari kapasitas horizontalnya.
13. 5
Gambar 2.3 Screw Conveyor Horizontal
2.3 Komponen Screw Conveyor
Pada Screw conveyor memiliki beberapa komponen utama, yaitu :
Gambar 2.4 Komponen Screw Conveyor
Adapun keterangan dari gambar 2.4 diatas adalah sebagai berikut:
1. Screw conveyor drive, motor mount, V – belt drive, dan guard.
2. End plate untuk screw conveyor drive.
3. Palung dengan fitted discharge sput.
4. Through / Palung.
5. End plate untuk ball bearing.
6. Seal plate, flanged ball bearing unit tail shaft.
7. Screw.
8. Screw dengan bare pipe at discharge end.
9. Hanger dengan bare pipe at discharge end.
10. Flanged covers with inlet.
11. Flanged covers with buttstrap.
14. 6
2.4 Proses Pembuatan Screw Conveyor
Berikut merupakan proses dalam pembuatan screw conveyor yaitu sebagai
berikut :
1. Pemotongan plat untuk daun screw conveyor
Gambar 2.5 Daun Screw Conveyor
2. Pembentukan daun screw conveyor
Gambar 2.6 Pembentukan Daun Screw Conveyor
3. Penyatuan screw conveyor setelah dipotong dan dibentuk
Gambar 2.7 Penyambungan Screw Conveyor
15. 7
4. Pengelasan kuping penarik daun screw conveyor
Gambar 2.8 Pengelasan Sisi Screw Conveyor
5. Pemasangan daun screw conveyor yang sudah dilas pada poros dengan cara
ditarik menggunakan katrol.
Gambar 2.9 Pemasangan Screw Conveyor pada Poros
6. Screw conveyor yang telah jadi
Gambar 2.10 Screw Conveyor Yang Telah Selesai Dibuat
16. 8
2.5 Definisi Pengelasan
Pengelasan (welding) adalah salah satu teknik peyambungan logam dengan
cara mencairkan sebagian logam induk dan logam besi dengan atau tanpa tekanan
dan dengan atau tanpa logam penambah dan menghasilkan sambungan yang
continue.
Gambar 2.11 Pengelasan
2.6 Jenis – Jenis Pengelasan
Dalam pengelasan ada beberapa jenis pengelasan, diantaranya adalah sebagai
berikut:
1. Pengelasan SMAW (Shield Metal Arc Welding)
SMAW adalah las busur nyala api listrik terlindung dengan mempergunakan
busur nyala listrik sebagai sumber panas pencair logam. Tegangan yang
dipakai hanya 23-45 volt AC atau DC, untuk pencairan pengelasan
dibutuhkan arus 500 A. Namun secara umum yang dipakai 80 – 200 A.
Gambar 2.12 Pengelasan SMAW
17. 9
2. Pengelasan SAW (Submerged Arc Welding)
SAW (Submerged Arc Welding) adalah las busur terbenam atau pengelasan
dengan busur nyala api listrik. Untuk mecegah oksidasi cairan metal induk
dan material tambahan, dipergunakan butiran–butiran fluks sehingga busur
nyala terpendam di dalam ukuran–ukuran fluks tersebut.
Gambar 2.13 Pengelasan SAW
3. Pengelasan ESW (Electro Slag Welding)
ESW (Electro Slag Welding) adalah pengelasan busur terhenti, pengelasan
sejenis SAW namun bedanya pada jenis ESW busurnya nyala mencairkan
fluks, busur terhenti dan proses pencairan fluks berjalan terus dan menjadi
bahan pengantar arus listrik (konduktif). untuk mencairkan bahan tambahan
las dan bahan induk yang dilas tempraturnya mencapai 3500° F atau setara
dengan 1925° C.
Gambar 2.14 Pengelasan ESW
18. 10
4. Pengelasan SW (Stud Welding)
SW (Stud Welding) adalah las baut pondasi, gunanya untuk menyambung
bagian satu konstruksi baja dengan bagian yang terdapat di dalam.
Gambar 2.15 Pengelasan SW
5. Pengelasan ERW (Electric Resistance Welding)
Las tahanan listrik yaitu dengan tahanan yang besar panas yang dihasilkan
oleh aliran listrik menjadi semakin tinggi sehingga mencairkan logam yang
akan dilas. Contohnya adalah pada pembuatan pipa ERW, pengelasan plat-
plat dinding pesawat, atau pada pagar kawat.
Gambar 2.16 Pengelasan ERW
6. Pengelasan EBW (Electro Beam Welding)
Las dengan proses pemboman elektron, suatu pengelasan yang pencairannya
disebabkan oleh panas yang dihasilkan dari suatu berkas loncatan elektron
19. 11
yang dimampatkan dan diarahkan pada benda yang akan dilas. Pengelasan ini
dilaksanakan di dalam ruang hampa, sehingga menghapus kemungkinan
terjadinya oksidasi atau kontaminasi.
Gambar 2.17 Pengelasan EBW
7. Pengelasan GMAW (Gas Metal Arc Welding)
Pengelasan dengan gas nyala dari busur nyala listrik yang digunakan sebagai
pencair metal yang dilas dan metal penambah. Sebagai pelindung oksidasi
dipakai gas pelindung yang berupa gas kekal (inert) atau CO2.
a. MIG digunakan untuk mengelas besi atau baja, gas pelindungnya Karbon
Dioxida CO2.
b. TIG digunakan untuk mengelas logam non besi, gas pelindungnya
Helium (He) atau Argon (Ar).
Gambar 2.18 Pengelasan GMA
20. 12
8. Pengelasan GTAW (Gas Tungsten Arc Welding)
GTAW (Gas Tungsten Arc Welding) atau TIG (Tungsten Inert Gas) adalah
pengelasan dengan memakai busur nyala dengan tungsten/elektroda yang
terbuat dari wolfram. Bahan penambah: bahan yang sama atau sejenis dengan
material induknya. Untuk mencegah oksidasi, dipakai gas kekal (inert) 99 %
Argon (Ar) murni.
Gambar 2.19 Pengelasan GTAW
9. Pengelasan FCAW (Flux Cared Arc Welding)
Pada hakikatnya hampir sama dengan proses pengelasan GMAW. Gas
pelindungnya juga sama-sama menggunakan Karbon dioxida CO2. Pada
mesin las FCAW ditambah robot yang bertugas untuk menjalankan
pengelasan biasa disebut dengan super anemo.
Gambar 2.20 Pengelasan FCAW
21. 13
10. Pengelasan PAW (Plasma Arc Welding)
PAW (Plasma Arc Welding) adalah las listrik dengan plasma yang sejenis
dengan GTAW, hanya pada proses ini gas pelindung menggunakan bahan
campuran antara Argon (Ar), Nitrogen (N) dan Hidrogen (H) yang lazim
disebut dengan plasma.
Gambar 2.21 Pengelasan PAW
11. Pengelasan OAW (Oxygen Acetylene Welding)
OAW (Oxygen Acetylene Welding) adalah sejenis dengan las karbid atau las
otogen. Panas yang didapat dari hasil pembakaran gas acetylene (C2H2)
dengan zat asam atau Oksigen (O2).
Gambar 2.22 Pengelasan OAW
12. Pengelasan EXW (Explosion Welding)
EXW (Explosion Welding) adalah las yang sumber panasnya didapatkan
dengan meledakkan amunisi yang dipasang pada suatu mold/cetakan pada
22. 14
bagian tersebut dan mengisi cetakan yang tersedia. Cara ini sangat praktis
untuk menyambung kawat baja / wire rope, slenk.
Gambar 2.23 Pengelasan EXW
2.7 Jenis – Jenis Sambungan Las
Pada sambungan las ada beberapa jenis, diantaranya adalah sebagai berikut:
1. Sambungan Temu (Butt Joint)
Sambungan sebidang dipakai terutama untuk menyambung ujung – ujung plat
datar dengan ketebalan yang sama atau hampir sama.
Gambar 2.24 Sambungan Temu
2. Sambungan Sisi (Edge Joint)
Sambungan sisi umumnya tidak struktural tetapi paling sering dipakai untuk
menjaga agar dua atau lebih plat tetap pada bidang tetentu atau untuk
mempertahankan kesejajaran (alignment) awal.
23. 15
Gambar 2.25 Sambungan Sisi
3. Sambungan Saling Tumpang (Lap Joint)
Sambungan ini paling umum digunakan dalam proses pengelasan.
Sambungan ini mempunyai keuntungan utama:
Mudah disesuaikan
Mudah disambung
Keuntungan lain sambungan saling tumpang adalah mudah digunakan
untuk menyambung plat yang tebalnya berlainan.
Gambar 2.26 Sambungan Saling Tumpang
4. Sambungan Sudut (Corner Joint)
Sambungan sudut dipakai terutama untuk membuat penampang berbentuk
box segi empat seperti yang digunakan untuk kolom dan balok yang memikul
momen puntir yang besar.
24. 16
Gambar 2.27 Sambungan Sudut
5. Sambungan T-Joint
Sambungan T atau T-Joint terdiri dari dua bagian yang disambung
membentuk huruf T. Penambahan sambungan lain pada T-Joint sehingga
membentuk palang disebut cruciform joint.
Gambar 2.28 Sambungan T
2.8 Struktur Mikro Daerah Las–Lasan
Adapun dibawah ini merupakan daerah las-lasan yang terdiri dari 3 bagian
yaitu, sebagai berikut :
a. Daerah logam las
Daerah logam las adalah bagian dari logam yang pada waktu pengelasan
mencair dan kemudian membeku.
25. 17
Gambar 2.29 Daerah Logam Las
b. Daerah pengaruh panas atau HAZ (Heat Affect Zone)
Logam dasar yang bersebelahan dengan logam las yang selama proses
pengelasan mengalami siklus termal pemanasan dan pendinginan cepat
sehingga daerah ini yang paling kiritis dari smbungan las.
Gambar 2.30 Daerah Pengaruh Panas
c. Logam induk yang tak terpengaruhi panas
Logam induk adalah bagian logam dasar dimana panas dan suhu pengelasan
tidak menyebabkan terjadinya perubahan-perubahan struktur dn sifat.
2.9 Posisi Pengelasan
Simbol huruf F berasal dari kata fillet yang artinya suatu bentuk sudut yang
berada pada pertemuan dua garis atau bentuk salah satu tepi/sisi, dari benda yang
berbentuk, setengah lingkaran atau membentuk busur.
Simbol huruf G berasal dari kata groove dimana 2 material logam yang akan
disambung diletakkan dalam posisi sejajar dan diberi jarak kerenggangan semacam
alur yang biasa disebut kampuh las.
26. 18
Pada pengelasan terdapat berbagai posisi untuk melakukan pengelasan adalah
sebagai berikut :
1. Posisi Diatas Kepala
Pada posisi ini benda kerja yang akan dilas berada diatas kepala welder. Pada
pengelasan posisi ini sudut brander dimiringkan 10° dari garis vertikal
sedangkan kawat pengisi berada dibelakangnya bersudut 45° - 60°.
Gambar 2.31 Posisi Diatas Kepala
2. Posisi Sejajar Tangan
Pada posisi ini benda kerja yang akan dilas berada sejajar tangan welder,
dimana terdapat dua arah pengelasan yaitu horizontal dan vertikal. Pada
posisi sejajar vertikal arah pengelasan dapat bergerak dari bawah ke atas atau
sebaliknya, sedangkan pada posisi sejajar horizontal arah pengelasan dapat
bergerak ke kiri dan ke kanan ataupun sebaliknya.
Gambar 2.32 Posisi Sejajar Tangan
3. Posisi dibawah tangan
Pada posisi ini benda kerja yang akan dilas berada dibagian bawah tangan
welder. Sudut ujung pembakar (brander) terletak diantara 60°C dan kawat
27. 19
posisi (filler rod) dimiringkan dengan sudut antara 30-40°C dengan benda
kerja. Kedudukan ujung pembakar kesudut sambungan dengan jarak 2 – 3
mm agar terjadi panas maksimal pada sambungan.
Gambar 2.33 Posisi Dibawah Tangan
2.10 Jenis – Jenis Elektroda
Pada melakukan pengelasan terdapat elektroda yang digunakan dalam
melakukan pengelasan, elektroda tersebut terbagi dalam 2 jenis yaitu :
1. Elektroda polos
Yaitu elektroda yang tidak terdapat pelindung atau selaput pada bagian batang
elektroda itu sendiri.
2. Elektroda Berselaput
Elektroda yang terdapat zat pelindung berupa selaput yaitu fluks untuk
melingdungi agar pengelasan yang dailakukan lebih rapi.
Gambar 2.34 Elektroda Pengelasan
28. 20
Pada elektroda terdapat penomoran yang digunakan untuk menentukan
jenis-jenis elektroda atau pun mengenai pengelasannya. Cara membaca elektroda
menurut klasifikasi AWS (American Welding Society) dinyatakan dengan tanda
EXXXX yang artinya sebagai berikut :
E = Menyatakan elektroda busur listrik
XX = sesdudah E menyatakan kekuatan tarik deposit las dalam ribuan
lb/in
X = (angka ketiga) menyatakan posisi pengelasan
angka 1untuk pengelasan segala posisi
angka 2 untuk pengelasan posisi mendatar dibawah tangan
X = menyatakan jenis selaput dan jenis arus yang cocok dipakai
Gambar 2.35 Tabel Penomoran Elektroda Pengelasan
2.11Welding Procedure Specification (WPS)
Welding procedure specification (WPS) atau spesifikasi pengelasan adalah
dokumen tentang prosedur pengelasan berkualifikasi yang tertulis dan harus
disiapkan untuk petunjuk pengelasan sesuai persyaratan standard maupun code.
29. 21
Gambar 2.36 Welding Procedure Specification
2.12 Jenis – Jenis Takikan Las
Takikan pada pengelasan terdapat beberapa jenis yaitu:
1. Takikan Las V
Takikan yang bentuk sambungan pengelasannya berbentuk huruf “V”
Gambar 2.37 Takikan Las Bentuk V
2. Takikan Las K
Takikan yang bentuk sambungan pengelasan kedua benda berbentuk “K”
30. 22
Gambar 2.38 Takikan Las Bentuk K
3. Takikan Las U
Takikan yang bentuk sambungan pengelasan kedua benda berbentuk “U”
Gambar 2.39 Takikan Las Bentuk U
4. Takikan Las X
Takikan yang bentuk sambungan pengelasan kedua benda berbentuk “X”
Gambar 2.40 Takikan Las Bentuk X
31. 23
2.13 Cacat Pada Pengelasan
Pada setiap melakukan pengelasan pasti terdapat berupa kesalahan ataupun
cacat yang terjadi pada hasil pengelasan. Pengelasan terdapat beberapa cacat yaitu,
sebagai berikut :
1. Undercut
Undercut adalah suatu alur atau takikan yang terjadi pada perbatasan sisi-sisi
lasan yang sejajar arah pengelasan sehingga bagian kaki lasan mengalami
penipisan.
Penyebab:
a. Gerakan elektroda yang terlalu cepat.
b. Panas yang terlampau tinggi.
c. Sudut elektroda yang tidak tepat.
d. Incomplete penetration (penetrasi yang kurang sempurna)
e. Incomplete penetration terjadi karena logam las tidak menembus
f. Melanjutkan kebagian akar dari sambungan atau kedalaman logam las
kurang dari tinggi alur yang direncanakan.
Gambar 2.41 Undercut
2. Incomplete Fusion
Incomplete Fusion, cacat ini dapat diakibatkan oleh kesalahan penggunaan
besar arus, kecepatan pengelasan, incorrect electrode manipulation, maupun
kesalahan pengelas.
Penyebab:
a. Gerakan elektroda yang terlalu cepat.
b. Arus atau panas yang tidak cukup.
32. 24
c. Logam pengisi melebur tanpa meleburkan logam induk.
Gambar 2.42 Incomplete Penetration
3. Ovelapping
Cacat ini dikarenakan:
a. Arus terlalu rendah
b. Kecepatan pengelasan rendah
c. Kesalahan teknik mengelas
d. Kontaminasi sekitar
Gambar 2.43 Overlapping
4. Crater
Crater yaitu cacat las yang disebabkan karena mengkerutnya metal las pada
akhir perjalanan proses pengelasan ( akibat panas las berkurang ).
Gambar 2.44 Cacat Las Crater
33. 25
Untuk mengetahui cacat las yang terjadi pada pegelasan bisa ditemukan
dengan beberapa cara atau metode, ada 6 metode untuk memeriksa cacat pada las.
1. Metode Ultrasonic
Prinsip kerja ultrasonic adalah memanfaatkan hasil pantulan (echo) dari
gelombang ultrasonik apabila ditransmisikan pada sampel uji. Gelombang
ultrasonik yang digunakan memiliki frekuensi 0,5 – 20 MHz.
Gambar 2.45 Metode Ultrasonic
2. Holiday Test
Holiday test merupakan sistem pengujian yang digunakan untuk mengetahui
adakah lubang-lubang kecil atau pinhole pada suatu material. Holiday
detector adalah merupakan alat pengujian untuk pengukuran atau inspeksi
lubang kecil atau crack, yang juga dikenal sebagai pendeteksi porositas,
pengujian crack, percikan tester, tester atau jeeper jip.
Gambar 2.46 Holiday Detector
34. 26
3. Metode penetran
Pemeriksaan cara ini digunakan untuk memeriksa adanya cacat atau retak
halus yang terbuka terhadap permukaan bahan yang diperiksa.
Gambar 2.47 Metode Penetran
4. Metode Radiografi
Metode pengujian radiografi adalah suatu metode berdasarkan pengamatan
perbedaan tingkat penyerapan dari suatu penyinaran radiasi pada suatu
bahan atau objek, atau dengan kata lain bayangan fotografik dihasilkan oleh
lewatnya sinar gamma atau sinar x melalui benda uji ke film. Perubahan
yang dihasilkan pada emulsi film dicuci untuk menghasilkan radiographic
transparency (radiograph).
Gambar 2.48 Metode Radiografi
35. 27
5. Metode Magnetografi
Prinsip kerjanya yaitu dengan memagnetisasi bahan yang akan diuji.
Adanya cacat yang tegak lurus arah medan magnet akan menyebabkan
kebocoran medan magnet. Kebocor an medan magnet ini mengindikasikan
adanya cacat pada material.
Gambar 2.49 Magnetografi
6. Metode Vacum
Vacuum Test merupakan test yang dilakukan pada daerah jalur lasan
(welding seams) untuk mengetahui ada tidaknya kebocoran
atau crack. Vacuum Test ini dilakukan hanya pada welding seams yang
ditemukan pada pelat yang datar ( tidak melungkung ) dan bukan pada pipa.
Gambar 2.50 Metode Vacum
2.14 Memotong Bahan Daun Conveyor
Dalam memotong screw conveyor dapat digunakan beberapa persamaan agar
mudah dalam pembuatan screw conveyor ini. Persamaan tersebut bisa dimisalkan
pada contoh di bawah ini.
36. 28
Gambar 2.51 Contoh Ukuran Screw Conveyor
Keterangan:
Diameter Conveyor : 254 mm
Diameter Daun Conveyor : 244 mm
Diameter Shaft Conveyor : 48 mm
Panjang Conveyor : 8500 mm
Jarak antar daun/tarikan : 300 mm
Gambar 2.52 Mencari Panjang A
Panjang garis pengelasan (A) merupakan keliling diameter dalam dari daun
conveyor untuk proses pemotongan bahan plat. Maka:
∅ dalam pemotongan daun =
𝐴
𝜋
=
335,73
𝜋
= 107 𝑚𝑚
Dengan demikian untuk pemotongan diameter luar daun (x) adalah :
x = 244 + [ 107 – 48 ]
= 303 mm
37. 29
Gambar 2.53 Diameter Dalam dan Diameter Luar
Dengan Theorema Phytagoras diperoleh Panjang garis pengelasan-A
𝑨 = √(𝝅𝟒𝟖) 𝟐 + 𝟑𝟎𝟎 𝟐 𝒎𝒎
𝑨 = 𝟑𝟑𝟓, 𝟕𝟑 𝒎𝒎
2.15 Rumus – Rumus Pengelasan
Pada pengelasan terdapat rumus-rumus yang dapat digunakan untuk
menghitung kekuatan pengelasan.
1. Rumus Menghitung Kekuatan Sambungan Las
Gambar 2.38 Kekuatan Sambungan Las
38. 30
Keterangan :
σt = tegangan tarik (kg/mm2
)
F = beban maksimum pada pengujian (kg )
Ao = luas penampang (mm2)
2. Las Sudut Melintang Tunggal
𝐹 = 𝜎𝑡
𝐿𝑡
√2
3. Las Sudut Melintang Ganda
𝐹 = 2 𝜎𝑡
𝐿𝑡
√2
4. Las Sudut Sisi Parallel
𝜏𝑔 =
𝐹
𝐴
𝜏𝑔 =
𝐹
2
𝐿𝑡
√2
𝐹 = 2 𝜏𝑔
𝐿𝑡
√2
Keterangan:
𝜏𝑔 = tegangan geser
L = panjang bahan
t = ketebalan bahan las
F = gaya tarik
A = luas penampang
39. 31
5. Las Tegangan Tarik Kampuh V
Gambar 2.54 Tegangan Tarik Kampuh V
Untuk mencari tegangan tariknya dapat digunakan rumus dibawah ini
𝜎𝑡 =
𝐹
𝐿. 𝑡
6. Las Tegangan Tarik Kampuh X
Gambar 2.55 Tegangan Tarik Kampuh X
Untuk mencari tegangan Tariknya dapat digunakan rumus dibawah ini
𝜎𝑡 =
𝐹
𝐿( 𝑡1 + 𝑡2)
7. Las Tegangan Tarik T Joint
Gambar 2.56 Tegangan Tarik T Joint
40. 32
Keterangan:
𝜎𝑡 = tegangan tarik
L = panjang material
t = tinggi takikan
𝑡1 = tinggi takikan 1
𝑡2 = tinggi takikan 2
8. Tegangan Akibat Momen Bending
𝜎𝑏 =
6 𝑀
𝐿𝑡2
Gambar 2.57 Tegangan Akibat Momen Bending
9. Tegangan Akibat Momen Torsi
𝜎𝑡 =
6 𝐹. 𝑐
𝐿𝑡2
𝜏𝑔 =
𝐹
𝐿. 𝑡
Gambar 2.58 Tegangan Akibat Momen Torsi
41. 33
Keterangan:
𝜎𝑏 = tegangan akibat momen bending
M = momen bending
L = panjang material pengelasan
t = ketebalan bahan las
c = tinggi bahan las pada kampuh T
10. Fillet Weld
Gambar 2.59 Fillet Weld dan Butt Weld
Untuk menghitung Fillet weld dapat digunakan persamaan berikut ini,
𝜎𝑡 =
√2 𝐹
2 𝑡 𝐿 + 𝑡1 𝐿1
11. Butt Weld
Untuk menghitung Butt weld dapat digunakan persamaan berikut ini,
𝜎𝑡 =
𝐹
2 𝑡 𝐿 + 𝑡1 𝐿1
2.16 Center of Gravity
Dalam melakukan proses pengelasan perlu dicari titik berat (center of gravity)
dari pengelasan tersebut yang biasanya disebut dengan cg. Untuk mencari cg arah
horizontal dan vertical dapat digunakan rumus umum sebagai berikut:
𝑥 =
∑ 𝑥 𝑖. 𝑊𝑖
∑ 𝑊𝑖
𝑦 =
∑ 𝑦𝑖. 𝑊𝑖
∑ 𝑊𝑖
42. 34
Untuk mengetahui posisi center gravity ini dari bangun datar maupun bangun
ruang dapat dilihat pada gambar di bawah ini:
Gambar 2.60 Letak Center Gravity
Untuk menentukan letak titik berat pada bangun bangun tertentu dapat dilihat
pada tabel dibawah ini:
Tabel 2.1 Center of Gravity
43. 35
2.17 Pengelasan Pelat Pada Tegangan Normal
Pada proses pengelasan ada beberapa tegangan yang harus dihitung untuk
mengetahui seberapa kuat pengelasan yang di lakukan. Pengujian yang dilakukan
yaitu berdasarkan tegangan geser dan tegangan normal yang dapat dilihat pada
gambar 2.61 dibawah ini.
44. 36
Gambar 2.61 Jenis Pembebanan
Pada Tegangan Geser dapat digunakan persamaan berikut ini:
Sedangkan pada tegangan normal dapat digunakan persamaan berikut ini:
𝜎 =
𝑀𝑐
𝐼
2.18 Beban Torsi Pada Poros
Gambar 2.62 Las Fillet Melingkar Yang Dikenai Torsi
45. 37
Untuk mencari tegangan torsinya dapat digunakan persamaan berikut ini:
𝜏 =
𝑇𝛾
𝐽
=
𝑇. 𝑑 2⁄
𝐽
=
2. 𝑇
𝜋. 𝑇. 𝑑2
Dimana,
𝑇
𝐽
=
𝜏
𝑟
Maka,
𝜏max =
2𝑇
𝜋. sin45 𝑂. 𝑠. 𝑑2
=
2,83. 𝑇
𝜋. 𝑠. 𝑑2
Keterangan:
d = Diameter batang,
r = Radius batang,
T = Torsi yang bekerja pada batang,
s = Ukuran las,
t = Tebal leher,
J = Momen inersia polar dari bagian las = π.t.d3/4
2.19 Contoh soal pengelasan
1. Sebuah palang berpenampang persegi panjang kode 1015 dengan 1/2 inch
dan 2 inch membawa beban statik 16.5 kip. Palang tersebut dilas pada plat
gusset fillet 3/8 inch panjang 2 inch dilas pada kedua sisi dengan
menggunakan elektroda E70XX seperti yang terdapat pada Gambar. Gunakan
metode kode pengelasan.
a. Apakah kekuatan las pada logam sesuai?
b. Apakah kekuatan dari takikan sesuai?
Jawab:
a. Pada tabel 9-6, kekuatan persatuan panjang untuk 3/8 in pada Elektroda
E70 logam 5.57 kip/in, dengan demikian
F = 5,57 ℓ = 5.57 (4) = 22.28 kip
Dari 22,28 > 16,5 kip kekuatan logam sesuai.
46. 38
Gambar 2.63 Permodelan Soal
Tabel 2.2 Tabel 9-6
b. Tentukan tegangan geser pada takikan pada pengelasan. Pada tabel 9-4
dan tabel A-20, dari δy= 27,5 kpsi, tegangan geser pada takikan adalah :
𝜏 𝑎𝑙𝑙 = 0.4 𝛿𝑦 = 0.4(27.5) = 11𝑘𝑝𝑠𝑖
Tegangan geser τ pada logam berdekatan dengan las adalah:
𝜏 =
𝐹
2ℎ𝑙
=
16.5
2(0.375)2
= 11𝑘𝑝𝑠𝑖
Dari τall ≥ τ, takikan sesuai dekat dengan hasil las. Tegangan tarik pada
tulangan logam dari σ takikan
𝜎 =
𝐹
𝑡𝑙
=
16.5
(1/2)2
= 16.5𝑘𝑝𝑠𝑖
47. 39
Tegangan tarik yang diijinkan pada tabel 9-4, adalah 0,6 δy.
𝜎𝑎𝑙𝑙 = 0.6𝑆𝑦 = 0.6(27.5) = 16.5 𝑘𝑝𝑠𝑖
Dari σall ≥ σ, tegangan tarik pada tulangan sesuai.
Tabel 2.3 Tabel 9-4
Tabel 2.4 Tabel A-20
48. 40
2. Pada gambar 2.64 Koordinat titik berat benda (center of gravity) terhadap titik
O adalah....
Gambar 2.64 Menentukan Center of Gravity
Diketahui: A1= 6.4= 24 (persegi panjang)
A2 = ½.2.6= 6 (segitiga)
X1 = 2 X2 = 2
Y1 = 3
Y2 =
2
3
× ℎ =
2
3
6 = 4
Y2 = 12-4=8
Cg (x,y) =?
Jawab:
Titik berat pada sumbu x :
𝑥 =
𝑥1. 𝐴1 + 𝑥2. 𝐴2
𝐴1 + 𝐴2
𝑥 =
2.24 + 2.6
24 + 6
=
48 + 12
30
=
60
30
𝑥 = 2
Titik berat pada sumbu y :
𝑦 =
𝑦1. 𝐴1 + 𝑦2. 𝐴2
𝐴1 + 𝐴2
𝑦 =
3.24 + 8.6
24 + 6
=
72 + 48
30
=
120
30
𝑦 = 4
Jadi, titik koordinat beratnya adalah (2,4)
49. 41
3.
Gambar 2.65 Contoh Soal 3
Gambar 2.65 mengilustrasikan sebuah kantilever dengan panjang l dilas pada
sebuah kolom dengan 2 lasan fillet. Reaksi yang terjadi adalah terdiri dari
gaya geser V dan momen M. gaya geser menghasilkan tegangan geser utama
pada daerah lasan dimana besarnya:
𝜏 ′ = V A
dimana A adalah daerah throat dari semua lasan.
Momen pada daerah support menghasilkan tegangan geser kedua atau torsi
dari lasan, dan tegangan ini diberikan pada persamaan:
𝜏 ′′ =
𝑀𝑟
𝐽
Dimana r adalah jarak dari pusat massa las ke sudut fillet. Dan J adalah inersia
polar dari daerah lasan.
Daerah lasan 1 :
𝑏1 = 0.707 ℎ1
Daerah lasan 2 :
𝑏2 = 0.707ℎ2
Luas area throat pada kedua lasan adalah
𝐴1 + 𝐴2 = 𝑏1 𝑑1 + 𝑏2 𝑑2
Untuk daerah lasan 1, sumbu x dan y telah melewati pusat G1. Momen inersia
dari daerah ini adalah:
𝐼𝑥 =
𝑏1 𝑑1
3
12
𝐼𝑦 =
𝑑1 𝑏1
3
12
50. 42
Sehingga,
𝐽 𝐺1
= 𝐼𝑥 + 𝐼𝑦 =
𝑏1 𝑑1
3
12
+
𝑑1 𝑏1
3
12
Dengan cara yang sama, Maka momen inersia untuk daerah lasan 2 adalah:
𝐽 𝐺2
= 𝐼𝑥 + 𝐼𝑦 =
𝑏2 𝑑2
3
12
+
𝑑2 𝑏2
3
12
Pusat G dari daerah lasan adalah:
Gambar 2.66 Permodelan Contoh Soal 3
Pada gambar 2.66 dapat kita lihat lagi, bahwa jarak r1 dan r2 dari G1 dan G2
terhadap G adalah sebagai berikut:
Dengan menggunakan teorema parallel-axis, kita dapatkan momen inersia
polar kedua dari daerah lasan yaitu:
51. 43
BAB III
STUDI KASUS
3.1 Data Pengukuran
Berdasarkan survei lapangan yang telah kami lakukan ke pabrik kelapa sawit,
sehingga kami memperoleh data sebagai berikut:
1. Data Screw Conveyor
Gambar 3.1 Spesifikasi Screw Conveyor
Keterangan Gambar:
52. 44
Jumlah screw conveyor : 2 buah
Panjang screw conveyor : 3,56 m (7,12 m)
Diameter poros : 68 mm
Diameter screw conveyor : 560 mm
Pitch : 300 mm
Daya : 7,5 kW
Putaran : 70 rpm
Kapasitas : 12 ton/jam
Beban : 32,7 N
Tebal : 8 mm
2. Panjang Garis Pengelasan
Mencari panjang dari garis pengelasan:
A
A = √(𝜋68)2 + 3002 mm
A = 368,28 mm
Panjang garis pengelasan (A) merupakan keliling diameter dalam dari
daun conveyor untuk proses pemotongan bahan plat, maka:
Diameter dalam pemotongan daun =
𝐴
𝜋
=
368,28 𝑚𝑚
𝜋
= 117,23 mm
Diameter luar pemotongan daun screw conveyor (x) adalah:
X = 360 + (117,23 – 68 mm)
= 409,23 mm
53. 45
3.2 Perhitungan
1. Mencari Panjang L
L =
1
4
panjang garis pengelasan
=
1
4
A
=
1
4
(368,28 mm)
L = 92,07 mm
2. Mencari Gaya Fx, Fy, x, dan y.
Gambar 3.2 Ilustrasi Gaya Penarikan
𝐹𝑥 =
𝐹
𝑐𝑜𝑠𝛼
𝐹𝑥 =
32,7
cos 30°
𝐹𝑥 = 37,76 𝑁
𝐹𝑦 =
𝐹
sin 𝛼
𝐹𝑦 =
32.7
sin 30°
𝐹𝑦 = 65,4 𝑁
54. 46
𝑥 = 𝐹 sin 𝛼
𝑥 = 150 𝑠𝑖𝑛 30°
𝑥 = 75 𝑚𝑚
𝑦 = √ 𝐹2 − 𝑥2
𝑦 = √1502 − 752
𝑦 = 129,90 𝑚𝑚
3. Mencari Gaya dan Momen pada Pengelasan Daun Screw Conveyor
Gambar 3.3 Ilustrasi Pembebanan Screw Conveyor
x = F sin α
F =
𝑥
sin 𝑥
F =
24.3
sin 30
F = 48.6 mm
M = F × x
M = (48,6 N) × (24,3 mm)
M = 1180,98 Nmm
55. 47
4. Mencari Tegangan Normal (𝜎𝑡)
𝜎𝑡 =
6 𝐹𝑝.𝑐
𝐿𝑡2
𝜎𝑡 =
6(28,31 𝑁)(360 𝑚𝑚−68 𝑚𝑚)
(92,07 𝑚𝑚)(8 𝑚𝑚)2
𝜎𝑡 = 8,42 𝑀𝑃𝑎
5. Mencari Tegangan Geser (𝜏𝑔 )
𝜏 𝑔 =
𝐹𝑝
𝐿(0,707ℎ)
𝜏 𝑔 =
28.31 𝑁
(92,07 𝑚𝑚)(0,707)(10 𝑚𝑚)
𝜏 𝑔 = 0,0435 𝑀𝑃𝑎
Gambar 3.4 Ilustrasi Pembebanan Tegangan Normal dan Tegangan Geser
6. Mencari Kekuatan Sambungan Las Antar Screw
Gambar 3.5 Pembebanan Kampuh V
𝜎𝑡 =
𝐹𝑝
𝐿.𝑡
𝜎𝑡 =
(28,31 𝑁)
(92,07 𝑚𝑚)(360 𝑚𝑚 −68 𝑚𝑚)
𝜎𝑡 = 1,053 𝑥 10−3
𝑀𝑃𝑎
56. 48
BAB IV
HASIL DAN ANALISA PEMBAHASAN
4.1 Hasil
Setelah memperoleh data dari survei lalu dilakukan pengolahan data untuk
mencari pengaruh-pengaruh pada screw conveyor sehingga dapat dilakukan
perancangan ulang pada screw conveyor dan berikut merupakan data yang
didapatkan dari hasil perhitungan screw conveyor yaitu :
1. Panjang garis pengelasan, A = 368,28 mm.
2. Nilai diameter dalam pemotongan daun adalah 117,23 mm.
3. Nilai diameter luar (x) adalah 409,23 mm.
4. Panjang, L = 92,07 mm.
5. Nilai 𝐹𝑥 = 37,76 𝑁.
6. Nilai 𝐹𝑦 = 65,4 𝑁.
7. Nilai 𝑥 = 75 𝑚𝑚
8. Nilai 𝑦 = 129,90 𝑚𝑚
9. Nilai Gaya 𝐹 = 48,6 𝑁 dan Momen M = 1180,98 𝑁𝑚𝑚.
10. Tegangan Normal dari pengelasan adalah 𝜎𝑡 = 8,42 𝑀𝑃𝑎.
11. Tegangan Geser dari pengelasan adalah 𝜏𝑔 = 0,0435 𝑀𝑃𝑎.
12. Kekuatan Sambungan Las antar Screw adalah 𝜎𝑡 = 1,053 𝑥 10−3
𝑀𝑃𝑎.
13. Jenis Elektroda E7016.
4.2 Analisa
Berdasarkan data dari perhitungan bahwa dapat diamati untuk melakukan
perancangan ulang pada screw conveyor berikut ini analisa yang diperoleh dari
perhitungan data:
1. Penggunaan pelat yang tebal mempengaruhi lama masa pakai screw conveyor
tetapi menambah beban motor dan harga yang lebih mahal.
2. Semakin besar beban yang di berikan untuk screw conveyor ini maka akan
berpengaruh untuk kekuatan sambungan las antara poros dan daun screw
conveyor.
57. 49
3. Pengelasan daun screw conveyor dan poros digunakkan elektroda RB26
sedangkan penyambungan daun screw conveyor menggunakan LB 52.
4. Kekuatan sambungan las mempengaruhi masa pakai dari screw conveyor
tersebut karena berhubungan dengan beban yang diberikan.
5. Diameter luar screw conveyor mempengaruhi kemampuan angkut screw
conveyor, dan jika terlalu besar maka akan cepat aus karena beban yang
diberikan untuk sambungan las akan lebih besar.
58. 50
BAB V
PENUTUP
5.1 Kesimpulan
Adapun kesimpulan yang didapat dari laporan perancangan elemen mesin ini
adalah :
1. Untuk menghemat biaya pengelasan daun screw conveyor dan poros tidak
dilakukan secara penuh, dan tebal plat yang digunakan tidak lebih dari 8 mm.
2. Keausan yang sering terjadi pada screw conveyor ini disebabkan menipisnya
daun screw conveyor akibat gesekan dengan tempurung dari biji kelapa sawit
yang keras.
3. Diameter dalam daun screw conveyor berpengaruh terhadap
daya/kemampuan angkut akibat kemiringan screw conveyor yang terjadi.
4. Diameter dalam daun screw conveyor berpengaruh terhadap kemampuan
angkut.
A = √( 𝜋𝑑𝑝𝑜𝑟𝑜𝑠)2 + 𝑃2 𝑚𝑚
Diameter dalam pemotongan daun =
𝐴
𝜋
Gambar 5.1 Ukuran Diameter Luar dan Dalam Screw Conveyor
59. 51
5.2 Saran
Adapun saran yang dapat diberikan dalam laporan perancangan elemen mesin
ini adalah sebagai berikut:
1. Dalam melakukan perancangan screw conveyor hendaknya kita mengukur
langsung pada objek yang akan kita bahas. Caranya dengan mencari waktu
dimana screw conveyor tidak dioperasikan.
2. Dalam memberikan asumsi pada bagian screw conveyor yang tidak dapat di
ukur langsung, hendaknya tidak terlalu jauh dengan yang aslinya sehingga
data yang dicari lebih akurat.
3. Dalam mengambil data kita harus memintanya kepada operator yang
mengoperasikan dan merawat screw conveyor tersebut agar mendapatkan
data yang akurat dan kita mengetahui kendala yang terjadi.
60. 52
DAFTAR PUSTAKA
Shigley. 2008. Mechanical Engineering Design, Eighth Edition. McGraw-Hill :
New York.
Chan, Yefri. 2010. Elemen Mesin Las. 18.
https://yefrichan.files.wordpress.com/2010/06/sambungan-las.pdf. Diakses
pada 10 November 2016.
Lusia, Windy. 2012. “Laporan Praktikum Pengelasan”. Pekanbaru : UR.
Saputra, Heri. 2013. “Laporan Praktikum Pengelasan”. Pekanbaru : UR.
Akuan, Abrianto. 2011. “Teknik Pengelasan Logam”. http://arsyananda-
desain.blogspot.co.id/2011/12/undercut-incomplete-penetration-welding.
html”. Diakses pada 10 November 2016.
Nur, Erham. 2014. “Cacat-cacat Pengelasan”.
http://erhamnur.blogspot.co.id/2014/11/pengelasan.html. Diakses pada 15
November 2016.
Purnama, Ichsan. 2015. “Perbandingan Sambungan Las, Paku Keling, dan Baut”.
http://ichsanpr21.blogspot.co.id/2015/11/perbandingan-kegunaan-sambungan
-las.html. Diakses pada 10 November 2016.
Rachman, Fathur. 2011. “Pemeriksaan Cacat pada Logam”.
http://fathurrachman.blogspot.co.id/2011/01/pemeriksaan-cacat-pada-logam.
html. Diakses pada 15 November 2016.