4

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Dasar Teori

Salah satu yang berpeluang sebagai sumber energi alternatif di Indonesia,

khususnya bagi energi yang dapat diperbaharui (renewable energy) adalah

biomassa. Biomassa merupakan bahan alami yang biasanya hanya di anggap

sebagai sampah dan sering dimusnahkan dengan cara di bakar (Erna Rusliana,

2010).

Sebagai negara yang memiliki areal pertanian, perkebunan dan kehutanan

yang terbilang sangat luas, terdapat limbah biomassa hasil pengolahan pertanian,

perkebunan dan kehutanan yang ada di Indonesia dalam jumlah besar seperti : (

Sekam padi, kulit kacang, serbuk gergaji kayu, batok kelapa, dll. ) banyak yang

tidak dimanfaatkan (dibakar, dibuang dll.) sehingga limbah tersebut dapat

menyebabkan pencemaran lingkungan hidup dan merusak keseimbangan

ekologis. Limbah biomassa seperti sekam padi dapat dimanfaatkan atau di

tingkatkan nilai tambahnya dengan menciptakan suatu mesin atau alat pencetak

briket (Silalahi, 2000).

Briket adalah suatu bahan bakar yang potensial dan dapat diandalkan

untuk kehidupan sehari-hari dalam rumah tangga maupun suatu industri. Briket

mampu menyuplai energi dalam jangka panjang. Briket didefinisikan sebagai

salah satu bahan yang bakar berwujud padat dan berasal dari sisa-sisa bahan

organik yang mengalami proses pemadatan dengan daya tekan tertentu. Briket

dapat digunakan sebagai energi alternatif pengganti kayu bakar yang mulai

meningkat konsumsinya dan berpotensi merusak ekologi hutan. Briket dapat

dibuat dari campuran bermacam-macam sisa bahan organik antara lain sekam

padi, kulit kacang, tempurung biji jarak, serbuk gergaji, sabut kelapa, tempurung

kelapa, eceng gondok (sudah diarangkan) dan lain lain. Dalam pembuatan suatu

briket memerlukan bahan perekat atau pengikat. Bahan pengikat organik yang

bisa digunakan untuk pembuatan briket antara lain kanji, tetes tebu, aspal, (Sri

Murwanti, 2009).

5

Secara tradisional briket merupakan suatu bahan bakar rumah tangga yang

banyak digunakan masyarakat di pedesaan. Perancangan protipe alat pencetak

briket sekam padi merupakan bagian dari kegiatan perancangan yang dilakukan

untuk mengurangi pencemaran lingkungan hidup kita, diversifikasi penggunaan

energi serta membuka peluang ekspor briket. (www.google.com/briket.co.cc)

2.2 Kacang Tanah

Komposisi kimia kulit kacang tanah yang berdasarkan analisa proximate

dapat di lihat pada tabel 2.1 dan untuk analisa ultimatenya dapat dilihat pada tabel

2.2 berikut ini:

Tabel 2.1 Komposisi Kulit Kacang Tanah Berdasarkan Analisa proximate.

Moisture content(%)

Volatile matter(%)

Ash content(%)

Fixed carbon(%)

Higher calorafic value, kcal/kg

3.5

74.7

2.3

23.0

4249.0

Sumber: A G Mohod, 2007

Tabel 2.2 Komposisi kulit kacang tanah berdasarkan analisa ultimate

Total carbon(%)

Hydrogen(%)

Sulphure(%)

Nitrogen(%)

Oxigen by difference(%)

45.92

5.34

0.11

1.09

36.31

Sumber: A G Mohod, 2007

Briket di buat dengan bahan dasar organik yang memiliki nilai karbon.

Semua bahan organik yang masih memiliki nilai karbon, dapat di buat menjadi

biobriket. Komposisi bahan bakar padat dapat diketahui melalui analisa proximate

dan ultimate. Untuk mengetahui suatu bahan bakar padat memiliki spesifikasi

yang diinginkan, harus dilakukan kedua analisa tersebut.

1. Analisa Proximate

6

Suatu analisa yang dilakukan untuk mengevaluasi penyalaan atau

pembakaran yang pada bahan bakar. Analia yang dilakukan:

a. Moisture Content (kadar air)

Air yang terkandung dalam bahan bakar padat terdiri dari:

❖ Kandungan air internal atau air kristal, yaitu air yang terikat secara kimiawi.

❖ Kandungan air eksternal atau air mekanikal, yaitu air yang menempel pada

permukaan bahan dan terikat secara fisik atau mekanis.

b. Ash content (kadar abu)

Abu yang terkandung dalam bahan bakar padat adalah mineral yang tak

dapat terbakar, yang tertinggal setelah proses pembakaran dan perubahan-

perubahan atau reaksi-reaksi yang terjadi. Abu berperan menurunkan mutu

bahan bakar karena menurunkan nilai kalor. Di dalam dapur atau di dalam

generator gas, abu dapat meleleh dalam suhu tinggi, menghasilkan massa yang

disebut “slag”.

c. Volatile matter (kadar zat terbang)

Kandungan volatile matter mempengaruhi kesempurnaan pembakaran dan

intensitas api. Penilaian tersebut didasarkan pada rasio atau perbandingan

antara kandungan karbon (fixed carbon) dengan zat terbang, yang disebut

dengan rasio bahan bakar (fuel ratio). Semakin tinggi nilai fuel ratio maka

jumlah karbon di dalam bahan bakar padat yang tidak terbakar juga semakin

banyak. Jika perbandingan tersebut nilainya lebih dari 1,2 maka pengapian

akan kurang bagus sehingga mengakibatkan kecepatan pembakaran menurun.

d. Fixed carbon (karbon)

Nilai kadar karbon diperoleh melalui pengurangan angka 100 dengan

jumlah kadar air (kelembaban), kadar abu, dan jumlah zat terbang. Kadar karbon

dan jumlah zat terbang di gunakan sebagai perhitungan untuk menilai kualitas

bahan bakar, yaitu berupa nilai fuel ratio.

e. Heating value (nilai kalor)

7

Nilai kalor adalah kalor yang dihasilkan oleh pembakaran yang sempurna

1 kilogram atau satu satuan berat bahan bakar padat atau cair atau 1 meter kubik

atau 1 satuan volume bahan bakar gas, pada keadaan baku.

Nilai kalor atas atau “gross heating value” atau “higher heating value”

adalah kalor yang di hasilkan oleh pembakaran sempurna satu satuan berat bahan

bakar padat atau cair, atau satu satuan volume bahan bakar gas, pada tekanan

tetap, suhu 25°C, apabila semua air yang mula-mula terwujud cairsetelah

pembakaran mengembun menjadi cair kembali.

Nilai kalor bawah atau “net heating value” atau “lower heating value”

adalah kalor yang besarnya sama dengan nilai kalor atas di kurangi kalaor yang

diperlukan oleh air yang terkandung dalam bahan bakar dan air yang terbentuk

dari pembakaran bahan bakar untuk menguap pada 25°C dan tekanan tetap. Air

dalam sistem setelah pembakaran berwujud uap air pada 25°C.

(Imam Budi Raharjo, 2006)

2. Analisa Ultimate

Suatu analisa yang digunakan untuk mencari kandungan unsur-unsur

kimia yang mempunyai presentaseyang tinggi dalam bahan bakar padat. Unsur

kimia yang dicari adalah:

a. Kandungan karbon

b. Kandungan hidrogen

c. Kandungan oksigen

d. Kandungan nitrogen

e. Kandungan sulfur

Adapun faktor-faktor yang mempengaruhi pembakaran bahan bakar padat,

antara lain:

❖ Ukuran partikel, partikel yang lebih kecil ukurannya akan lebih cepat

terbakar.

❖ Kecepatan aliran udara, laju pembekaran biobriket akan naik dengan

adanya kenaikan kecepatan aliran udara dan kenaikan temperatur.

8

❖ Jenis bahan bakar, jenis bahan akan menentukan karakteristik bahan

bakar.

❖ Karakteristik tersebut antara lain kandungan volatile matter dan

kandungan moisture.

❖ Temperatur udara pembakaran, kenaikan temperatur udara pembakaran

menyebabkan semakin pendeknya waktu pembakaran.

(Amin Sulistyanto, 2006)

Degan demikian komposisi kulit kacang tanah diatas, terdapat cukup besar

potensi pada kulit kacang tanah bila di manfaatkan menjadi sumber energi

biomassa. Nilai kalor yang dimiliki oleh kulit kacang tanah relatif mendekati dari

nilai kalor batu bara kualitas rendah, memang nilai kalor dari biomasa lebih

rendah dari batu bara, tetapi bila dilihat dari aspek polusinya jauh lebih rendah

dibandingkan polusi dari pembakaran batu bara. Kandungan dari kulit kacang

tanah juga mempunyai kadar sulfur yang rendah (kurang dari1%), sehingga kadar

pencemaran gas saat dibakar relatif kecil.

2.3 Tetes Tebu

Salah satu jenis pengikat organik yang dapat digunakan pada bahan bakar

padat adalah tetes tebu. Tetes tebu (molasses) merupakan limbah cair yang

diperoleh dari tahap pemisahan kristal gula dan memiliki nilai kalor sebesar 4250

kcal/kg (Hugot, 1986).

Komposisi tetes tebu sebagai berikut :

Tabel 2.3 Komposisi Tetes Tebu

Komposisi Total (%)

Air 20

Sukrosa 35

Fruktosa 9

Glukosa 7

Other Reducing Sugar 3

9

Other Carbohydrate 4

Nitrogenous Coumpound 4,5

Non-nitogenous acids 5

Ash (Abu) 12

Lainnya 0,5

Sumber : Curtin, 1983

Jenis – jenis molasses menurut pengendali makanan di Amerika AAFCO (The

Association of America Feed Control Officials), 1982 ada 5 jenis (Leo, Curtin,

1983), yaitu :

• Cane Molasses

Merupakan suatu produk sampingan dalam pembuatan sukrosa yang

diperoleh dari batang tebu dengan kandungan gula 46% dan kadar air

27%.

• Beet Molasses

Merupakan suatu produk sampingan dari pembuatan sukrosa bit tebu

dengan kandungan gula 48%.

• Citrus Molasses

Berasal dari sari buah yang dikeringkan kemudian mengental dengan

kandungan gula 45%.

• Hemicellulose extract

Adalah hasil sampingan dari pengepresan kayu dengan menggunakan

cuka, akali dan garam. Kandungan terdiri dari pentose, hexoge sugar, dan

total karbohidrat tidak kurang 55%.

2.4 Karakteristik Briket

Kulit kacang tanah di indonesia sangat banyak kita temukan. Sebelum

kulit kacang tanah dibuat menjadi arang, terlebih dahulu dilakukan pembakaran.

Pembakaran yang di maksud adalah pembakaran yang tidak sempurna, dimana

kulit kacang tanah tersebut tidak sepenuhnya terbakar dan menjadi abu. Untuk

mendapatkan hasil yang baik kulit kacang tanah tersebut harus dalam keadaan

kering. Kemudian dicampur dengan tetes tebu sebagai perekatnya. Barulah

dimasukkan kedalam mesin pencetak briket untuk dipress atau dipadatkan.

10

Proses energi biomassa memanfaatkan energi matahari untuk merubah

energi panas menjadi karbohidrat melalui proses fotosintesis yang selanjutnya

diubah kembali menjadi energi panas. Agar biomassa bisa digunakan sebagai

bahan bakar maka diperlukan teknologi untuk mengkonversikannya. Terdapat

beberapa teknologi untuk konversi biomassa yang dijelaskan pada Gambar 2.4.

Teknologi konversi biomassa tentu saja membutuhkan perbedaan pada alat yang

digunakan untuk mengkonversi biomassa dan menghasilkan perbedaan bahan

bakar yang dihasilkan.

Gambar 2.1 Teknologi Untuk Konversi Biomassa

(Sumber : http://web.ipb.ac.idelearning/media/Energi dan Listrik

Pertanian)

Biomassa

Pembakaran

Langsung Tungku Boiler

Panas

Pengarangan

Pirolisis

Gasifikasi

Bahan Bakar

Padat Konversi

Termokimiawi

Syngas

Gas Fuel

Indirect

Liquifaction

Direct

Bahan

Bakar Cair

Esterifikasi

Transesterifikas

i

Biodiel

Konversi

Biokimia Fermentasi

Hidrolisis

Pencernaan

Aerobik

Etanol

Gas Metan

11

2.5 Hidrolik

Hidrolik berasal dari bahasa Yunani, yang terdiri dari 2 kata Hydra dan

Aulos. Hydra berarti air, dan Aulos untuk pipa, gambaran yang menunjukkan

bahwa fluida adalah air walaupun minyak yang lebih sering digunakan dalam

sistem ini. Dari keterangan tersebut dapat disimpulkan bahwa sitem hidrolik

merupakan sistem berbasis fluida yang menggunakan cairan sebagai media

transmisi.

Aliran fluida pada sistem digerakkan dengan menggunakan pompa

hidrolik, dimana sebuah pompa mengambil minyak dari sebuah tangki dan

mengirim minyak ke bagian-bagian lain pada sirkuit hidrolik. Dengan proses

tersebut, pompa menaikkan minyak ke tingkat yang dibutuhkan.

2.5.1 Prinsip Dasrar Hidrolik

Dalam sistem hidrolik fluida cair berfungsi sebagai penerus gaya,

minyak mineral adalah jenis fluida cair yang umum dipakai. Adapun

prinsip dasar sistem hidrolik didasarkan pada hukum pascal yang

menyatakan bahwa gaya yang dikerjakan pada suatu zat cair dalam ruang

tertutup akan di teruskan oleh zat cair tersebut dengan sama besar kesegala

arah.

Apabila gaya F bekerja pada suatu fluida tertutup melalui luasan A,

maka tekanan akan terjadi dalam fluida tersebut. Tekanan yang bekerja

sesuai dengan jumlah gaya yang dipakai secara tegak lurus menekan

luasan permukaan tersebut. (Hartono, 1988 : 27)

P = F/A (kg/cm²)

Dimana :

P = Tekanan yang timbul pada sistem (kg/cm²)

F = Gaya luar yang bekerja pada sistem (kg)

A = Luas penampang yang menerima gaya dari luar (cm²)

12

Kemudian pada awal revolusi industri, seorang mekanik bernama

Joseph Bramah memakai penemuan pascal dalam pengembangan suatu

press hidrolik. Satu silinder mempunyai luas penampang 1 cm2 dan yang

lain adalah 50 cm2. Pada silinder yang luas penampang kecil (1 cm2)

diberikan beban sebesar 10 kg Dalam sistem akan timbul tekanan, sebesar

10 kg.f/cm2 yang akan bekerja / menekan keseluruh bagian dalam sistem

yang juga akan menekan pada sisi silinder besar Maka untuk silinder besar

adalah yang mempunyai luas penampang sebesar 10 cm2, maka total force

adalah sebesar 5.000 kg. Dengan kata lain, kita mempunyai kenaikkan

dalam force untuk kerja.

Gambar 2.2 Percobaan Joseph Bramah ( Sumber :

https://ubiaod.wordpress.com/2014/12/10/hydraulich-system/ )

2.5.2 Macam-macam Sistem Hidrolik

Pompa hidrolik berfungsi mengisap fluida oli hydrolik yang akan

disirkulasikan dalam sistim hydrolik. Macam-macam pompa hidrolik diantaranya

sebagai berikut :

1. Pompa Sirip Burung

13

Pompa ini bergerak terdiri dari dari banyak sirip yang dapat flexible

bergerak di dalam rumah pompanya. Bila volume pada ruang pompa

membesar, maka akan mengalami penurunan tekanan, oli hydrolik akan

terhisap masuk, kemudian diteruskan ke ruang kompressi. Oli yang

bertekanan akan dialirkan ke sistim hydrolik.

2. Pompa Torak Aksial

Pompa hydrolik ini akan mengisap oli melalui pengisapan yang

dilakukan oleh piston yang digerakkan oleh poros rotasi. Gerak putar dari

poros pompa diubah menjadi gerakan torak translasi, kemudian terjadi

langkah hisap dan kompressi secara bergantian. Sehingga aliran oli hydrolik

menjadi kontinyu

3. Pompa Tolak Radial

Pompa ini berupa piston-piston yang dipasang secara radial, bila rotor

berputar secara eksentrik, maka piston2 pada stator akan mengisap dan

mengkompressi secara bergantian. Gerakan torak ini akan berlangsung terus

menerus, sehingga menghasilkan alira oli / fluida yang kontinyu.

4. Pompa Sekrup

Pompa ini memiliki dua rotor yang saling berpasangan atau bertautan

(engage), yang satu mempunyai bentuk cekung, sedangkan lainnya berbentuk

cembung, sehingga dapat memindahkan fluida oli secara aksial ke sisi lainnya.

Kedua rotor itu identik dengan sepasang roda gigi helix yang saling bertautan.

( Sumber: http://jarycazanovaright.blogspot.co.id/2013/07/makalah-sistem-

hidrolik.html )

Ditinjau dari segi konstruksinya, alat pengangkat kendaraan cukup banyak

jenisnya, termasuk yang digunakan untuk alat berat. Tetapi yang akan dijelaskan

disini adalah alat-alat angkat kendaraan penumpang atau kendaraan ringan.

Macam-macam alat pengangkat yang banyak digunakan adalah :

1. Dongkrak

14

Dongkrak adalah alat untuk menaikkan kendaraan guna mempermudah

pekerjaan reparasi dibagian bawah kendaraan

Jenis – jenis dongkrak :

a. Crocodile jack / dongkrak buaya paling banyak digunakan dibengkel-

bengkel maupun digarasi kendaraan, sekarang ada yang ukuran kecil

sehingga dapat dibawa di mobil. Keuntungan pemakaian crocodile jack

dibandingkan yang lainnya adalah lebih mudah digunakan karena

gampang menggesernya kearah posisi yang diinginkan, disamping itu

waktu yang dibutuhkan untuk mengangkat kendaraan lebih cepat dan

aman Didalam rumah yang dibuat dari baja tuang dapat berjalan dan

berputar diatas empat roda, terdapat sebuah pompa minyak yang toraknya

digerakkan oleh tuas panjang. Tuas tersebut dapat juga dipakai untuk

mendorong atau menarik dongkrak.Perbandingan lengan-lengan batang

pengangkat kira-kira 20 : 1.

Gambar 2.3 Jenis Dongkrak Buaya

b. Bottle jack / dongkrak botol, dongkrak ini disebut bottle jack karena

bentuknya seperti botol. Fungsi bottle jack sama seperti crocodile jack,

yaitu untuk mengangkat kendaraan pada ketinggian tertentu untuk dapat

melakukan perbaikan pada bagian bawah kendaraan. Perbedaannya adalah

penggunaan bottle jack dapat dimasukkan kedalam kendaraan sebagai

perlengkapan utama kendaraan yang mutlak dibutuhkan untuk mengganti

roda (ban) sewaktu ban kempes/ bocor.Untuk mendongkrak sebuah

kendaraan, dongkrak harus diletakkan tegak lurus pada torak

pengangkatnya supaya jangan sampai bengkok.

15

Gambar 2.4 Jenis Dongkrak Botol

c. Dongkrak Gunting, Gerakan naik-turun dongkrak ini sangat mirip dengan

gunting yang mana untuk menaikkan beban pecinta otomotif cukup

memutar poros searah jarum jam dan untuk menurunkan pecinta otomotif

memutar ke arah sebaliknya. Dongkrak gunting adalah dongkrak yang

paling murah harganya jika dibandingkan dengan dongkrak buaya dan

botol, perawatannya juga sangat mudah. Namun cenderung sulit

menggunakannya karena berat.

Gambar 2.5 Jenis Dongkrak Gunting

2.5.3 Fluida Hidrolik

Fluida adalah zat –zat yang mampu mengalir dan menyesuaikan diri

dengan bentuk wadah tempatnya. Bila berada dalam keseimbangan, fluida tidak

dapat menahan gaya tangensial atau gaya geser. Semua fluida memiliki suatu

drajat kompresibilitas dan memberikan tahanan kecil terhadap perubahan bentuk.

(Ir. Herman Widodo Soemitrom, Mekanika Fluida & Hidrolika, 1993)

Fluida hidrolik merupakan media pemindah gaya atau energi pada sistem

pesawat hidrolik, dalam aplikasi mempunyai empat tujuan, yaitu:

1. Sebagai pemindah atau penerus gaya.

2. Sebagai pelumas bagian-bagian mesin yang bergesekan.

16

3. Sebagai pengisi celah (seal) jarak antara dua bidang yang bergesekkan.

4. Sebagai pendingin atau penyerap panas yang timbul akibat gesekan.

Viskositas (derajat kekentalan) suatu fluida merupakan hal yang sangat

penting karena akan berpengaruh terhadap kemampuan untuk mengalir dan dn

mencegah gesekan peralatan sistem hidrolik. Nilai viskositas fluida rendah

berfungsi untuk memudahkan dalam alirannya, sedangakan nilai viskositas suatu

fluida tinggi akan memperlambat aliran dan dinamakan fluida kental. Jenis fluida

yamh dipakai dalam hidrolik pada umumnya adalah jenis oil.

Dalam pemakaina di industri, viskositas oli hidrolik umumnya berada

diantara 150 SUS (Savbolt Universal Second) pada suhu 100°F. Oli hidrolik harus

mempunyai indeks viskositas dibawah 45 SUSatau diatas 4000b SUS.

2.6 Kapasitas

Kapasitas ditentukan dari banyaknya briket kulit kacang tanah yang dihasilkan

dalam waktu satu jam. Dimana dalam satu kali pencetakan (pengepresan)

menghasilkan 4 buah briket kulit kacang tanah. Untuk kapasitas tersebut

ditentukan oleh :

• Waktu yang diperlukan selama satu kali proses pencetakan briket adalah :

𝑡𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = t1 + t2 + t3

𝑡1 = waktu yang diperlukan untuk menuang campuran briket kulit

kacang tanah kedalam cetakan (detik)

𝑡2 = waktu yang diperlukan untuk proses pencetakan (detik)

𝑡3 = waktu pengambilan briket kulit kacang tanah (detik)

Dari data waktu diatas, maka jumlah briket kulit kacang tanah yang

dihasilkan dalam waktu 1 jam adalah :

N = 1 𝑗𝑎𝑚

𝑡𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙

Dimana :

N = jumlah proses pencetakan briket kulit kacang tanah / jam

𝑡𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = waktu yang diperlukan selama proses pencetakan briket kulit

kacang tanah

17

Maka diperoleh jumlah briket kulit kacang tanah yang akan dihasilkan

dalam waktu satu jam adalah :

N = ( Jumlah Briket Kulit Kacang Tanah )

2.7 Tinjauan Terhadap Komponen Alat

1. Volume Cetakan

Untuk mencari volume tiap cetakan arang briket kulit kacang tanah , maka

menggunakan persamaan sebagai berikut :

Volume tiap cetakan = 𝜋 𝑟2 t

( Sumber : http://www.cara.aimyaya.com/2015/01/rumus-menghitung-

volume-tabung-silinder.html )

Dimana :

r = diameter cetakan [𝑚𝑚²]

t = tinggi [𝑚𝑚]

π = 3,14

2. Menghitung Tekanan yang diperlukan pada batang silinder

Pada saat melakukan pengepresan piston bergerak maju atau ke atas,

hal ini karenakan instalasi silinder pada posisi vertical, maka tekanan yang

harus ditahan silinder dapat di ketahui dengan persamaan sebagai berikut :

P = Pb x KP

( Sumber : http://anasmesin.blogspot.co.id/2015/05/tegangan-tarik-dan-

tekan.html )

Dimana :

P = Tegangan tekan [𝑁

𝑚𝑚²]

Pb = Tekanan pemampatan briket [ N/𝑚2 ]

KP = Kapasitas Produksi [ Kg/jam ]

18

3. Mencari Gaya Yang Terjadi Pada Piston

- Untuk mencari gaya yang terjadi pada piston, harus mencari masa piston

terlebih dahulu menggunakan persamaan di bawah ini :

𝑀𝑝𝑖𝑠𝑡𝑜𝑛 = V . 𝜌

Dimana :

V = Volume piston

𝜌 = kerapatan besi ( 7.900 kg/ m3 )

- Setelah massa piston sudah diketahui kemudian mencari massa totalnya

menggunakan persamaan dibawah ini :

𝑀𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = 𝑀𝑝𝑖𝑠𝑡𝑜𝑛 + 𝑀𝑎𝑟𝑎𝑛𝑔

- Setelah massa total diketahui barulah mencari gaya yang terjadi pada

pistonnya menggunakan persamaan di bawah ini :

F = 𝑀𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 + g

Dimana :

F = gaya pada piston ( N )

g = gravitasi ( 9,81 m/s )

4. Tegangan Cirkum pada cetakan

Untuk mencari tegangan cirkum pada cetakan, maka menggunakan

persamaan sebagai berikut :

𝜎𝑐 = 𝑃𝑏 .𝑟

2𝑡

( Sumber : http://llk213727.blogspot.co.id/ )

Dimana :

𝜎𝑐 = Tegangan Cirkum [𝑁

𝑚²]

Pb = Tekanan yang terjadi [𝑁/𝑚2]

r = Radius Cetakan [𝑚]

t = Tebal dinding cetakan [ m ]

5. Perhitungan Daya Motor

Untuk mencari daya motor harus mengetahui Torsi yang terjadi terlebih

dahulu, mencari torsi menggunakan persamaan sebagai berikut :

19

T = F . D

Dimana :

T = Torsi [ Nm ]

F = Gaya tangan untuk menaikan dongkrak [ Kg ]

D = Diameter pulley 2 [ cm ]

Setelah torsi di temukan, harus mencari nilai putaran dari pulley 2 dengan

menggunakan persamaan sebagai berikut :

𝑛1

𝑛2 =

𝐷2

𝐷1

Dimana :

𝑛1 = Putaran pulley 1 [ Rpm ]

𝑛2 = Putaran pulley 2 [ Rpm ]

𝐷2 = Diameter pulley 2 [ cm ]

𝐷1 = Diameter pulley 1 [ cm ]

Setelah torsi dan nilai putaran pada pulley 2 sudah di temukan, barulah

daya motor di cari dengan menggunakan persamaan di bawah ini :

Hp = 𝑇 .𝑛

5250

Dimana :

Hp = Daya Motor

T = Torsi motor [ Nm ]

n = Putaran Motor [ Rpm ]

5250 = Konstanta

6. Tegangan Tarik Pada Rangka

20

Untuk mencari tegangan tarik pada rangka , maka menggunakan

persamaan sebagai berikut :

𝜎𝑡 = 𝑀 .𝑐

𝐼

( 𝑆𝑢𝑚𝑏𝑒𝑟 ∶ http://anasmesin.blogspot.co.id/2015/05/tegangan-tarik-dan-

tekan.html )

Dimana :

𝜎𝑡 = Tegangan tarik [𝑁

𝑚²]

M = Momen Bending Akibat Gaya Yang Terjadi [𝑁𝑐𝑚]

c = Jarak antara titik pusat batang dengan bidang tekan luar [𝑐𝑚]

I = momen inersia batang