BELT CONVEYOH
0 likes1,688 views
1. Dokumen tersebut membahas tentang rancang bangun belt conveyor untuk pengangkutan pasir dalam proses pencampuran komposisi pasir cetak. Belt conveyor dirancang menggunakan bahan-bahan seperti plat besi, pipa, pelat, motor, belt PVC, dan komponen lainnya. 2. Belt conveyor dirancang untuk mengangkut pasir secara horizontal dari sumber ke lokasi pencampuran dengan kecepatan 7,55 m/menit dan kapasitas 60
BELT CONVEYOH
- 1. 1 RANCANG BANGUN BELT CONVEYOR PENGANGKUT PASIR UNTUK PENCAMPURAN KOMPOSISI PASIR CETAK Adhi Permono, Achmad Asad Sonief, Francisca Gayuh U.D. Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Brawijaya Jl. Mayjen Haryono no. 167, Malang, 65145, Indonesia E-mail : adhi_capulet5_bandung@yahoo.co.id ABSTRAK Conveyor merupakan salah satu jenis alat pengangkut yang berfungsi untuk mengangkut material secara horizontal atau vertical dan digerakkan oleh motor penggerak atau gravitasi. Fungsi Belt conveyor merupakan pesawat pengangkut yang digunakan untuk memindahkan muatan dalam bentuk satuan atau curah dengan arah horizontal dari suatu sistem operasi yang satu ke system operasi yang lain dalam suatu line proses produksi yang menggunakan belt sebagai penghantar muatannya. Macam-macam belt conveyor antara lain adalah Flat Belt Conveyor, Troughed Belt Conveyor, Closed Belt Conveyor dan Metallic Belt Conveyor. Belt conveyor yang digunakan adalah Troughed Belt Conveyor sebab belt yang membentuk huruf V dan biasanya ditumpu oleh 3 roller. Conveyor ini biasa digunakan untuk mengangkut material curah dalam jumlah banyak dan jarak jauh. Dari hasil proses pembuatan mesin Troughed Belt Conveyor yang telah dibuat mempunyai kecepatan 7.55 m /menit dan berkapasitas sebesar 60.793 ton /jam. Kata Kunci : belt conveyor, pengangkut pasir, rancang bangun, pencampuran komposisi pasir PENDAHULUAN Perkembangan jaman yang semakin canggih membuat alat alat yang di ciptakannya juga semakin bagus, dan canggih, seperti belt conveyor ini. Sejarah belt conveyor atau ban berjalan dimulai pada paruh kedua abad ke-17. Sejak itu, ban berjalan telah menjadi bagian tak terelakkan dari transportasi material. Tapi itu pada tahun 1795 bahwa ban berjalan atau belt conveyor menjadi alat populer untuk menyampaikan bahan massal. Pada awalnya, belt conveyor ban berjalan yang digunakan hanya untuk memindahkan karung biji-bijian untuk jarak pendek. Sabuk belt conveyor sistem dan kerja yang cukup sederhana di hari-hari awal. Sistem belt conveyor memiliki tempat tidur kayu datar dan sebuah sabuk yang melakukan perjalanan di atas tempat tidur kayu. Sebelumnya, belt conveyor ban berjalan terbuat dari kulit, kanvas atau karet. Sistem conveyor belt primitif sangat populer untuk menyampaikan barang berukuran besar dari satu tempat ke tempat lain. Pada awal abad ke-20, aplikasi belt conveyor atau ban berjalan menjadi lebih luas. Di dalam suatu industri, bahan dan material yang digunakan kadangkala merupakan bahan yang berat maupun berbahaya bagi manusia. Oleh karena itu diperlukan alat transportasi untuk mengangkut bahan dan material tersebut
- 2. 2 mengingat keterbatasan kemampuan tenaga manusia baik itu berupa kapasitas bahan yang akan diangkut maupun keselamatan kerja dari manusia itu sendiri. Proses pemindahan material atau material handling merupakan proses pemindahan material atau barang dengan menggunakan metode dan peralatan tertentu. Salah satu jenis alat transportasi untuk mengangkut material adalah conveyor. Conveyor digunakan pada berbagai industri sebagai transportasi berbagai material dalam lingkungan industri tersebut. Material yang diangkut mulai dari raw material hingga hasil produksi, termasuk memindahkan material antar work station. Perkembangan mengenai teknologi conveyor sudah banyak di desain dengan berbagai macam tipe dan fungsinya, salah satunya adalah belt conveyor. Fungsi belt conveyor adalah untuk mengangkut muatan satuan (unit load) atau muatan curah (bulk load). Penggunaan conveyor pada industri pengecoran logam saat ini masih konvensional pada proses pemindahan materialnya, untuk itu perlu dilakukan penelitian mengenai belt conveyor untuk meningkatkan efisiensi proses pemindahan material pada industri pengecoran logam. METODOLOGI Gambar 1 Installasi Keterangan: 1. Conveyor pengangkut bentonit. 2. Sensor Cahaya. 3. Conveyor pengangkut pasir. 4. Sensor Cahaya. 5. Pneumatik. Cara kerja conveyor: 1. Pada keterangan nomor 1 adalah conveyor sebagai pengangkut bentonit, dimana conveyor ini terus berjalan mengisi kedalam bak hingga ketinggian yang diinginkan sehingga terdeteksi sensor cahaya pada nomor 2. 2. Ketika sensor 2 mendeteksi bentonit maka mesin conveyor pada nomor 1 akan berhenti dan akan menggerakan mesin conveyor pada nomor 3. 3. Conveyor akan bergerak mengangkut pasir kedalam bak hingga ketinggian yang diinginkan, ketika sensor cahaya pada nomor 4 mendeteksi pasir maka sensor akan menghentikan pergerakan mesin conveyor pada nomor 3 dan akan menggerakan pneumatik. 4. Setelah sensor cahaya pada nomor 4 menghentikan mesin conveyor nomor 3, pneumatik pada nomor 5 akan bergerak membuka penutup bak. 5. Setelah pneumatik membuka pintu bak, pneumatik kembali menutup pintu bak, lalu proses kembali ke awal. Material dan Komponen 1. Belt : PVC : 200mm 2. Frame : Plat Besi 1 mm 3. Pulley : - Head Pulley - Tail Pulley
- 3. 3 4. Roller : - Return Roller 5. Drive Power : - Motor: Gear Motor 1:30 : 30W ; 48-50 rpm - Sproket : RS 25 15 T : 15 T 6. Bearing : - Return Roller : Ball Bearing 6202 ZZ - Head Pulley : Aligning Bearing 1202 - Tail Pulley : Aligning Bearing 1202 7. Pneumatic : Bore diameter 32 mm, stroke 50 mm 8. Sensor Proses Pengerjaan Frame Adalah konstruksi baja yang menyangga seluruh susunan belt conveyor dan harus ditempatkan sedemikian rupa sehingga jalannya belt yang berada diatasnya tidak terganggu. Spesifikasi : - Bending Pelat MS 2 mm x 75 mm x 60 mm Gambar 2 Frame Frame yang digunakan adalah tipe Troughed Belt Conveyor sebab conveyor untuk tipe ini digunakan untuk mengangkut curah. Dan plat yang digunakan adalah Bending Pelat MS 2 mm sebab bahannya yang ringan dan mampu menopang belt yang dilalui oleh curah dan dalam proses penekukannya lebih mudah. Head Frame Head Frame berfungsi sebagai penopang atau tumpuan dari AS Head Pulley yang mana berfungsi pula sebagai penghubung dari AS Head Pulley pada Sproket ke Motor sebagai penggerak utama. Spesifikasi : - Pelat Potong 3 mm x 150 mm x 75 mm Gambar 3 Head Frame Pada head frame menggunakan pelat 3mm karena head pulley sendiri menumpu head pulley yang bebannya berat, sehingga membutuhkan pelat yang lebih tebal. Tail Frame Tail Frame berfungsi sebagai penopang atau tumpuan dari AS Tail Pulley yang mana berfungsi pula sebagai penghubung dari AS Tail Pulley. Spesifikasi : - Pelat Potong 3mm x 155 x 75
- 4. 4 Gambar 4 Tail Frame Pada tail frame menggunakan pelat 3mm karena tail pulley sendiri menumpu head pulley yang bebannya berat, sehingga membutuhkan pelat yang lebih tebal. Head Pulley Head pulley pada belt conveyor dapat juga dikatakan sebagai pulley penggerak dari sistem belt conveyor. Pada head pulley dipasang sistem penggerak untuk menggerakkan belt conveyor dihubungkan pada Motor melalui sprocket. Head pulley juga dapat dikatakan sebagai titik dimana material akan dicurahkan untuk dikirim ke belt conveyor selanjutnya. Head pulley berguna untuk menarik belt pada belt conveyor yang mana AS pada Head Pulley dihubungkan pada Motor melalui sprocket. Spesifikasi : - Pipa SCH 40 48 x 244 mm - As 20 x 391 mm - Pelat tebal 72 x 20 mm - Aligning ball bearing 1202 - Snub ring H-15 Menggunakan Pipa SCH 40 48 sebab untuk ukuran harus disesuaikan dengan ukuran pada frame agar pada saat belt berjalan tidak terjadi slip dan losses. Tail Pulley Tail pulley sendiri berfungsi untuk memutar balik belt dan take up pulley sebagai beban tetap yang menjaga ketegangan pulley agar didapat friksi yang cukup sehingga tidak slip. Tail pulley yang terletak pada daerah belakang dari sistem conveyor. Dimana pulley ini merupakan tempat jatuhnya material untuk dibawa ke bagian depan dari conveyor. Konstruksinya sama dengan head pulley, namun tidak dilengkapi penggerak. Spesifikasi : - Pipa SCH 40 42 x 244 mm - As 15 x 310 mm - Pelat tebal 42 x 20 mm - Aligning ball bearing 1202 - Snub ring S-15 Menggunakan Pipa SCH 40 48 sebab untuk ukuran harus disesuaikan dengan ukuran pada frame agar pada saat belt berjalan tidak terjadi slip dan losses. Return Roller Merupakan roller balik atau roller penunjang belt pada daerah yang tidak bermuatan yang dipasang pada bagian bawah frame. Spesifikasi : - Pipa 27 x 190 mm - Nylon 27 x 17 mm - As 12 x 230 mm Menggunakan Pipa 27 sebab untuk return roller terletak dibawah
- 5. 5 frame sebagai penopang belt saat berputar agar tidak slip. Tumpuan Belt Tumpuan Belt berfungsi untung penyangga atau tumpuan dari Belt untuk bergerak. Spesifikasi : - Bending Pelat MS 2 mm x 150 mm x 22 mm Gambar 5 Tumpuan Belt Menggunakan Pelat MS 2 mm karena dengan ketebalan yang tipis sudah mampu menopang belt yang berisi curah untuk dilalui dan dalam proses penekukan lebih mudah. Support Support adalah penyangga belt conveyor dari keseluruhan yang ada pada komponen dan material pada belt conveyor. Spesifikasi : - Pipa Kotak 1.5 mm x 30 mm x 30 mm Gambar 6 Support Menggunakan Pipa Kotak 1.5 mm x 30 mm x 30 mm sudah mampu menopang beban dan getaran yang ada pada belt conveyor itu sendiri. Adjustable Adjustable adalah penyangga dari Support yang berfungsi juga untuk mengatur keseimbangan dan ketinggian dari Support pada belt conveyor. Spesifikasi : - Pelat tebal 10 mm, 100 mm Gambar 7 Adjustable Menggunakan Pelat tebal 10 mm sebab adjustable adalah pusat atau inti penopang dari seluruh material dan komponen yang ada pada belt conveyor, oleh sebab itu pelat yang digunakan harus tebal. Motor / Penggerak Berfungsi untuk menggerakkan pulley pada belt conveyor. Sistem penggerak ini biasanya terdiri dari motor listik , transmisi, dan rem. o Motor - PEEI MOGER - M-5IK40N-C - 1 4P 40W CONT 2.3 袖F - 220V 50Hz 0.30A 1375 RPM - 220V 60Hz 0.29A 1675 RPM o Gearbox - G-5N30-K - Rasio 1:30
- 6. 6 - Max : T = 65 kgfcm o Sproket - RS 35 - Gear Ratio 15:15 Menggunakan motor dengan merek PEEI MOGER dengan tipe M-5IK40N-C dan rasio Gearbox 1:30 adalah untuk meminimalisir harga motor yang mahal. Menggunakan tipe ini karena untuk menyesuaikan ukuran yang kecil dan RPM yang rendah dengan menggunakan Gearbox rasio 1:30 agar mendapatan kecepatan RPM yang sangat rendah. Belt Belt merupakan pengangkut atau pembawa material dari satu titik ke titik lain dan meneruskan gaya putar. Belt ini diletakkan di atas roller sehingga dapat bergerak dengan teratur. Spesifikasi : - PVC Putih - Panjang = 1500 mm - Lebar = 200 mm Pada troughed belt conveyor belt yang harus digunakan adalah tipe rubber belt namun karena harga dan kesulitan dalam mencarinya, oleh karena itu dalam belt conveyor ini menggunakan tipe PVC Putih. Sebab dengan menggunakan belt PVC ini pun sudah mampu untuk digunakan mengangkut material dan dengan harga yang murah. Hopper Hopper berguna untuk menampung material atau curah yang diangkut oleh belt conveyor kedalam Hopper sebelum masuk kedalam mixer atau pengadukan. Spesifikasi : - Bending Pelat MS 1 mm - Panjang = 250 mm - Lebar = 200 mm - Tinggi = 225 mm - Sudut = 151o Menggunakan Pelat MS 1 mm karena fungsi Hopper sendiri hanya untuk menampung curah dan tidak menopang curah. Akrilik Akrilik disini digunakan untuk meletakan sensor untuk mendeteksi curah yang masuk kedalam Hopper. Spesifikasi : - Tebal 2 mm - Lebar = 60 mm - Tinggi = 225 mm Menggunakan Akrilik dengan ketebalan 2mm sebab pada sensor yang digunakan hanya mampu mendeteksi cahaya sejauh 4mm, oleh sebab itu Akrilik setebal 2mm masih mampu ditembus oleh sensor. Pneumatic Pneumatic berguna untuk membuka dan menutup deck atau penutup pada Hopper sebelum curah yang ada pada Hopper ditumpahkan kedalam mixer pengaduk. Spesifikasi : - FESTO DSNU-20-50- PPV-A - 19237 A90B - P max = 10 bar Menggunakan Pneumatic dengan merek FESTO dengan tipe DSNU-20-50- PPV-A dan tekanan 10 bar sebab ukurannya yang kecil dan dengan tekanan yang hanya membutuhkan tekanan yang rendah sudah mampu membuka dan menutup deck pada Hopper.
- 7. 7 Solenoid Solenoid valve pneumatic adalah katup yang digerakan oleh energi listrik, mempunyai kumparan sebagai penggeraknya yang berfungsi untuk menggerakan piston yang dapat digerakan oleh arus AC atau DC, solenoid valve pneumatic atau katup (valve) solenoida mempunyai lubang keluaran, lubang masukan dan lubang exhaust. Spesifikasi : - FESTO MFH-5-718-B - P max = 2-10 bar - 28-145 psi Menggunakan Solenoid valve merek FESTO dengan MFH-5-718-B sebab ukurannya yang kecil dan hanya membutuhkan valve 2 posisi (on/off) yang artinya saat udara masuk dalam keadaan kondisi on dan saat udara dipompa keluar kondisi dalam keadaan off. Perhitungan Pada thruoghed belt conveyer akan dirancang thruoghed belt conveyer dimana conveyer rancangan akan digunakan untuk mengangkut atau memindahkan beban berupa pasir. Conveyer rancangan bersifat stationary machine transport tanpa komponen penarik beban dengan arah gerak dalam bidang horizontal. Berikut ini akan direncanakan spesifikasi conveyer sesuai dengan uraian teori sebelumnya, yaitu: - Material yang diangkut : pasir - Kapasitas angkut yang diinginkan : 50 ton / jam - Jarak pemindahan : 720 mm - Sistem conveyor : rantai conveyor dengan arah gerak dalam bidang horizontal. Kecepatan Belt Conveyor Kecepatan (v) belt conveyor dapat dinyatakan dengan: Rasio gear : 15:15 Head Pulley : 48 mm ; Keliling = 48 mm x 3.14 = 151 mm RPM Motor : 1500 x 1/30 = 50 rpm V = 50 rpm x 151 mm x 15/15 = 7.55 m/menit Kapasitas Belt Conveyor Kapasitas belt conveyor dapat dinyatakan dengan: Qtr = 60 x At x v x = 60 x 0.11 (m2 ) x 7.55 (m/menit) x 1,22 (ton/m3 ) = 60.793 ton/jam Massa yang diangkut Q = = . / . / = 134.2 kg/m Corrected Length Lc = L + 70 = 72 cm + 70 = 1.42 m Correction Factor C = Lc / L = 1.42 / 0.72 = 1.97
- 8. 8 Tension untuk conveyor tak bermuatan Tx = 9.8 x G x Fx x Lc = 9.8 x 23 kg/m x 0.022 x 1.42 m = 7 N Tension untuk conveyor bermuatan Ty = 9.8 x Q x Fy x Lc = 9.8 x 134.2 kg/m x 0.027 x 1.42 m = 50.42 N Effective Tension Te = Tx + Ty = 7 N + 50.42 N = 57.42 N Pemilihan Sensor Bekerja berdasarkan perubahan kapasitas apabila ada obyek yg berada dalam daerah deteksinya. Dapat mendeteksi semua jenis benda dalam jarak deteksi maksimum 4 cm. Sensor yang digunakan adalah proximity capacitive sensor. Gambar 8 Sensor Menggunakan proximity capacitive sensor sebab ukurannya yang kecil dan kesensitifannya yang tinggi dalam mendeteksi cahaya yang menghalanginya. Hasil dan Pengujian Belt Conveyor Hasil proses dari Belt conveyor yang telah dibuat dapat berjalan dengan baik untuk mengangkut material atau tanpa mengangkut material. Dari hasil belt conveyor ini tidak seluruhnya sesuai dengan perencanaan awal. Hal-hal yang tidak sesuai dengan perencanaan awal yaitu: 1. Troughed belt conveyor biasanya terdapat 2, 3 atau 5 roller sebagai tumpuan atau carry roller. Fungsi carry roller atau tumpuan tersebut diganti dengan pelat MS namun dengan fungsi yang sama, karena untuk meminimalisir biaya. Dalam test running yang telah dilakukan tidak terdapat masalah yang terjadi karena material atau curah yang diangkut tidak mempunyai berat yang lebih dan terjadinya gesekan anatara plat dan belt pun sangat rendah. Akan tetapi, bila material yang diangkut lebih banyak dan jarak angkut yang lebih jauh, carry roller tersebut mutlak diperlukan.
- 9. 9 Gambar 9 Return Roller 2. Pada perencanaan awal belt conveyor menggunakan V-belt, namun karena putaran motor yang diinginkan tidak menggunakan rpm tinggi, maka digantikan dengan sproket. Sproket yang digunakan adalah RS 25 15 T : 15T. Gambar 10 Sprocket 3. Belt pada perencanaan awal menggunakan rubber belt yang memiliki 3 ply akan tetapi karena faktor biaya, belt yang digunakan adalah belt pvc. Penggantian belt pada belt conveyor ini tidak memberikan dampak negatif dikarenakan bentonit yang diangkut tidak dalam jumlah banyak dan kecepatannya cukup lambat sehingga belt tidak mengalami banyak gesekan. Gambar 11 Belt 4. Dengan kecepatan konveyor 7.955 m/menit, kapasitas konveyor yang dihasilkan adalah 60.793 ton/jam. Belt
- 10. 10 Kesimpulan Dari proses pengerjaan yang telah dilakukan oleh penulis, didapatkan kesimpulan sebagai berikut: 1. Mesin belt conveyor yang telah dibuat tidak seluruhnya sesuai dengan perencanaan. 2. Dengan kecepatan konveyor 7.955 m/menit, kapasitas konveyor yang dihasilkan adalah 60.793 ton/jam. 3. Jenis belt conveyor yang digunakan adalah troughed belt conveyor dikarenakan material yang diangkut adalah material curah. 4. Material yang diangkut berupa pasir. DAFTAR PUSTAKA Contitech. 1994. Conveyor Belt System Design. Hannover: Contitech Transportbandsysteme GmbH. Dunlop. 2010. Conveyor Belt Technique. Moscow: Dunlop Ray, S. 2008. Introduction to Material Handing. New Delhi: New Age International (P) Ltd, Publishers. Spotts, M. F. 1983. Design of Machine Elements. New Delhi: Prentice Hall of India Private Ltd. Sularso. 1985. Dasar Perencanaan dan Pemilihan Elemen Mesin. Jakarta: PT Pradnya Paramita. Jac. STOLK. 1986. Elemen mesin, Jakarta: Erlangga http://www.gilmorekramer.com/more_inf o/mo0000000000000000000del_tr_horiz ontal_trough_bed_conveyor/model_tr_ho rizontal_tro0ugh_bed_conveyor.shtml http://www.codingindia.com/miscellaneo us-machines.htm http://www.tauners.lv/index.php?&55 http://www.weiku.com/products/5988682 /Light_Belt_Conveyor_for_small_goods_ Potato_Belt_Conveyor_System.html http://www.diytrade.com/china/pd/79336 23/Metallic_Conveyor_Belt.html http://www.sealersindia.net/portable- conveyors.html http://www.alibaba.com/productgs/49468 0785/Belt_Carrying_Idler_Frame.html http://id.365gbo.com/corporate_show.htm /?2011-04-11-10165 http://www.kicdieselengineparts.com/con veyor_roller__pulleys.htm http://www.taiwantrade.com.tw/quinlink/ products-detail/en_US/390593 http://www.ckssupplieslimited.co.uk/smar t-cleaner/innovative_operation.php http://boyideas.wordpress.com/tag/convey or/