Jurnal Ilmiah Teknik Mesin
Not a member yet
88 research outputs found
Sort by
Penurunan Konsumsi Energi Spesifik (KES) pada Pabrik Semen melalui FMEA dan Manajemen Energi
No full textIndustri semen termasuk salah satu industri intensif energi dengan biaya energi yang mencapai 35% - 50% dari total biaya produksi. Sumber energi utama pada pabrik semen adalah batu bara dan listrik. Kinerja penggunaan energi dapat dilihat dari konsumsi energi spesifik (KES) dari pabrik yang bersangkutan. Pada makalah ini dibahas kemungkinan penurunan KES di sebuah unit produksi semen dengan kapasitas 7800 ton per hari. Pabrik ini beroperasi dengan menggunakan proses kering dengan sebuah kalsiner dan siklon preheater 4 tingkat. Kajian dititikberatkan pada tiga lini proses, yaitu proses raw mill, proses kiln & coal mill, dan proses finish mill. Hasil audit energi menunjukkan bahwa kinerja pada lini proses raw mill masih mendekati harga desain. Sedangkan untuk lini proses kiln & coal mill dan lini proses finish mill, kinerjanya berada di bawah harga desain. Metoda Failure Mode Effect Analysis (FMEA) digunakan untuk menganalisis penyebab tingginya nilai KES dari setiap rangkaian proses. Berdasarkan hasil dari FMEA, rekomendasi diberikan untuk menurunkan KES dan potensi penurunan KES diperkirakan mencapai 14,93 kWh/ton semen
Unjuk Kerja Kolektor Surya Pelat Datar Aliran Serpentine Berdasarkan Jenis Elbow dan Jarak Pipa
Full text linkEnergi surya merupakan energi alternatif yang baru dan terbarukan. Kolektor surya pelat datar merupakan alat yang sering digunakan untuk memanfaatkan energi surya. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui unjuk kerja kolektor surya pelat datar tipe aliran serpentin baik secara termal maupun pressure drop yang terjadi berdasarkan radius pipa elbow dan jarak antara pipa. Pengujian dilakukan pada kondisi steady sesuai standar EN 12975 menggunakan solar simulator di dalam ruangan. Pada penelitian ini telah dilakukan pengujian terhadap 4 jenis rangkaian solar kolektor type serpentin, yaitu; 1. Kolektor surya menggunakan sambungan short elbow 900 jarak antara pipa 80 mm rangkaian vertical, 2. Menggunakan sambungan short elbow 900 jarak antara pipa 80 mm rangkaian horizontal, 3. Menggunakan sambungan elbow jenis U-bend 1800 jarak antara pipa 40 mm rangkaian vertical, 4. menggunakan sambungan short elbow 900 jarak antara pipa 40 mm rangkaian vertical. Hasil penelitian diperoleh Solar kolektor type serpentin sambungan short elbow 900 jarak pipa 80 mm memiliki unjuk kerja terbaik dari sisi koefisien kerugian panas dan pressure drop, pada laju aliran standar 0,009 Kg/s nilai koefisien rugi-rugi panas kolektor sebesar 2,0168 W/(m2K) dan nilai pressure drop 803 N/m2, dengan hasil persamaan regresi liniar y = -2,0168x+0,4602 R² = 0,981. Solar kolektor type serpentin sambungan short elbow 900 jarak pipa 40 mm memiliki unjuk kerja terbaik dari sisi effisiensi perpindahan panas, dimana nilai effisiensi zero 51,17% dengan persamaan hasil perhitungan regresi liniar y = -3,018x + 0,5117 R² = 0,9712
Dehidrasi Etanol Pada Kolom Fixed Bed Menggunakan Adsorben Pelet Dari Limbah Abu Dasar Pembakaran Batubara
Full text linkCoal Bottom Ash (CBA) merupakan limbah dasar hasil pembakaran batubara pada Pembangkit Listrik Tenaga Uap. CBA mengandung silika dan alumina yang dapat digunakan sebagai adsorben untuk dehidrasi etanol. CBA terlebih dahulu dihaluskan hingga ukuran 200 mesh. Kemudian ditambahkan perekat berupa tepung terigu dan dibentuk menjadi pelet. CBA kemudian dikalsinasi dengan suhu 500° C selama 2 jam. Adsorben pelet yang terbentuk dikarakterisasi menggunakan XRF, XRD, FTIR, BET dan SEM. Hasil analisis XRF menunjukkan adsorben pelet didominasi alumina (28,156%) dan silika (53,978%), hasil analisis XRD menunjukkan bahwa adsorben pelet didominasi oleh kristal quartz dan albite, hasil analisis BET menunjukkan adsorben mempunyai luas permukaan sebesar 2,8419 m2/g. Proses adsorpsi dilakukan secara kontinyu dalam kolom adsorpsi berdiameter 3 cm yang berisi adsorben pelet dengan tinggi 10 cm dan dilakukan variasi laju alir umpan sebesar 6, 10 dan 14 ml/menit dengan konsentrasi umpan larutan etanol sebesar 91,805%. Kapasitas dan kinetika adsorpsi dihitung menggunakan tiga persamaan model kinetika adsorpsi yaitu model kinetika adsorpsi Adam-Bohart, Yoon-Nelson dan Thomas. Didapatkan nilai R2 tertinggi pada model persamaan Adam Bohart pada laju alir 10 ml/menit yakni dengan nilai R2 sebesar 0,981 dengan konsentrasi tertinggi dicapai pada konsentrasi 98,813%
Pengaruh Variasi Media Pendingin Bersirkulasi dan Pembukaan Katup pada Proses Quenching Terhadap Nilai Impak Baja AISI 1045
Full text linkBaja AISI 1045 merupakan baja karbon sedang dengan kadar karbon 0,45%. Karakteristik baja ini dapat dimodifikasi melalui perlakuan panas, salah satunya proses quenching. Proses ini melibatkan pemanasan hingga 800°C dengan waktu tahan 15 menit, kemudian didinginkan cepat menggunakan variasi media pendingin tersirkulasi dan bukaan katup yang berbeda. Media pendingin yang digunakan meliputi air, larutan garam, dan solar, masing-masing dengan bukaan katup 180°, 90°, dan 45°. Pengujian sifat mekanik dilakukan menggunakan metode Charpy impact test. Hasil pengujian menunjukkan nilai impak raw material sebesar 0,154 J/mm². Setelah proses quenching, nilai impak pada media air berturut-turut sebesar 0,558; 0,570; dan 0,591 J/mm², pada larutan garam sebesar 0,504; 0,516; dan 0,525 J/mm², serta pada solar sebesar 0,637; 0,660; dan 0,670 J/mm². Struktur makro hasil fraktografi menunjukkan patahan crystalline dan fibrous. Hasil ini menegaskan bahwa media pendingin solar dengan bukaan katup 45° menghasilkan nilai impak tertinggi, sehingga direkomendasikan untuk meningkatkan ketangguhan baja AISI 1045
Pengaruh Variasi Bukaan Katup Dinamometer pada Operasi Mesin Putaran Rendah Terhadap Daya Engkol dan Konsumsi Bahan Bakar Mesin Bensin 4-Langkah Tecquipment
No full textBadan Pusat Statistik, tahun 2012 menyatakan penggunaan bahan bakar minyak bumi di Indonesia sebesar 45.070.036.967 liter, tahun 2016 sebesar 48.655.005.967 liter meningkat dari tahun 2012 sebesar 7.95%. Untuk mengatasi krisis bahan bakar minyak bumi penggunaan campuran bioethanol dengan pertamax akan membantu mengurangi penggunaan bahan bakar minyak bumi, karena bioethanol salah satu energi alternatif diproduksi dari bahan baku yang dapat diperbaharui. Selain itu, bioethanol juga memiliki keunggulan angka oktan yang tinggi hal ini bermanfaat dalam campuran bahan bakar mencegah knocking saat pembakaran. Campuran bahan bakar antara pertalite dan bioethanol menghasilkan campuran yang mampu menaikan daya engkol 10.4% dan menghemat bahan bakar 12,99%. Pada penelitian ini digunakan campuran bahan bakar pertamax dan bioethanol dengan variasi pertamax murni (E0) dan campuran pertamax dan bioethanol 5% (E5). Pengujian dilakukan pada putaran mesin 2000 rpm dan variasi bukaan katup beban dinamometer 4 putaran. Hasil pengujian yang terbaik pengaruh bukaan katup beban campuran bahan bakar bioethanol 5% putaran mesin 2000 rpm bukaan katup beban 0.5 dengan meningkatkan daya engkol 2.14% dan campuran bahan bakar bioethanol 5% pada putaran mesin 2000 rpm bukaan katup 0.5 putaran katup putaran diperoleh penurunan konsumsi bahan bakar spesifik engkol 6.79%
ANALISIS PULLEY BERTINGKAT HASIL SAND-CASTING PROCESS TERHADAP SIMULASI PENGECORAN LOGAM
Full text linkPulley merupakan elemen mesin yang berfungsi mentransmisikan daya antar poros melalui sabuk serta banyak digunakan pada mesin industri maupun mesin motor. Selain meneruskan gerak rotasi, pulley juga dapat mengubah arah gaya dan memindahkan beban. Pulley bertingkat umumnya diproduksi melalui proses pengecoran logam menggunakan cetakan pasir (sand casting), dengan aluminium sebagai bahan yang paling sering digunakan. Metode sand casting dipilih karena lebih ekonomis dibandingkan metode manufaktur lainnya, namun proses ini memiliki banyak variabel yang dapat memengaruhi kualitas hasil coran. Untuk meminimalkan cacat, diperlukan optimasi proses melalui analisis dan simulasi. Penelitian ini melakukan simulasi pengecoran menggunakan perangkat lunak Altair Inspire Cast 2021.2 guna membandingkan hasil simulasi dengan hasil pengecoran aktual dan mengidentifikasi jenis cacat yang muncul. Hasil penelitian menunjukkan adanya kesamaan cacat pada kedua metode, terutama porositas, shrinkage, dan mold erosion. Namun, benda coran aktual juga mengalami cacat tambahan seperti gas defect, shift, misrun, core miring, swell, sand inclusion, serta cacat fin. Persamaan cacat utama antara produk aktual dan simulasi meliputi porositas, mold erosion, gas defect, dan shrinkage. Temuan ini menunjukkan bahwa simulasi dapat menjadi alat prediksi yang efektif untuk mengidentifikasi potensi cacat sebelum proses pengecoran dilakukan, sehingga dapat membantu meningkatkan kualitas produk dan efisiensi proses manufaktur
ANALISIS PENGARUH KEKASARAN PERMUKAAN TERHADAP KETAHANAN FATIQUE BAJA AISI 1045 DENGAN PENGUJIAN ROTARY BENDING
Full text linkBaja merupakan material yang banyak dimanfaatkan dalam berbagai bidang industri. Salah satu jenis baja yang umum digunakan adalah baja AISI 1045, yang sering diaplikasikan sebagai bahan poros pada komponen mesin. Dalam operasinya, poros bekerja di bawah beban dinamis dalam jangka waktu lama sehingga berpotensi mengalami kegagalan lelah (fatigue). Kekasaran permukaan memiliki pengaruh signifikan terhadap ketahanan lelah suatu komponen; semakin kasar permukaannya, semakin mudah terbentuk retak awal yang dapat berkembang menjadi patahan dan memperpendek umur pakai komponen. Untuk mengetahui pengaruh kekasaran permukaan terhadap ketahanan lelah baja AISI 1045, dilakukan pengujian fatigue dengan metode rotary bending. Pengujian dilakukan dengan variasi pembebanan sebesar 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, dan 70% dari tegangan tarik maksimum material, disertai pengamatan makroskopik terhadap pola patahan yang terbentuk. Hasil pengujian menunjukkan bahwa ketahanan lelah tertinggi diperoleh pada kekasaran permukaan 0,5–1 µm dengan jumlah siklus 829.080 pada pembebanan 20%, dan nilai tersebut menurun seiring meningkatnya kekasaran permukaan
RANCANG BANGUN SISTEM PAHAT PUTAR AKTIF TERGERAK (ACTIVE DRIVEN ROTARY TOOL) UNTUK APLIKASI PEMBUBUTAN MATERIAL MAGNESIUM
Full text linkMagnesium merupakan logam alkali tanah dan termasuk unsur terlarut ketiga terbanyak pada air laut. Karena memiliki sifat yang ringan, magnesium cocok digunakan sebagai pengganti besi cor dan baja pada komponen otomotif yang relatif berat. Magnesium sebetulnya pada satu sisi dikenal karena karakteristik pemotongannya yang sangat baik dan menguntungkan. Namun dibalik kelebihan yang dimiliki, magnesium juga dikenal sebagai bahan logam yang mudah terbakar terutama pada saat pemesinan dengan kecepatan potong dan pemakanan yang tinggi. Geram akan terbakar ketika suhu pemotongan melebihi titik cair bahan yaitu (4000C - 600°C). Dengan menggunakan pahat putar, saat pahat berputar maka area pisau potong mendapatkan pendinginan saat pahat tidak melakukan proses pemotongan. Oleh sebab itu, suhu pemotongan pada pahat berpotensi menurun sehingga akan mengurangi penyalaan geram pada proses pemesinan magnesium dan pahat tidak mudah aus.Penelitian ini bertujuan untuk merancang, membangun serta menguji sistem pahat aktif untuk proses pemesinan magnesium. Perancangan yang dilakukan menghasilkan konsep penggantian tool post pada mesin bubut dengan menggunakan pahat putar. Pahat putar ini dirancang dengan sistem penggerak menggunakan motor brushless DC, sistem transmisi menggunakan roda gigi serta mandril untuk mencekam dudukan pahat. Dimensi total mesin yang dirancang yaitu (158 x 150 ) mm. Hasil pengujian run out tertinggi yang diperoleh yaitu 0,12 mm dengan variasi putaran pahat dari 92,6 rpm sampai 2117 rpm, getaran maksimum dengan velocity 1,7 mm/s masih tergolong acceptable sesuai standar ISO 2372 serta kekasaran dengan parameter feeding 0,05 mm, kedalaman potong 0,02 mm serta putaran benda kerja 950 rpm menghasilkan kekasaran sebesar 2,46 µm. Hasil pengujian kekasaran ini masih berada dalam batas toleransi dari standar ISO Roughness Number
PENGUJIAN DAN ANALISIS PERFORMA PENUKAR KALOR (SHELL AND TUBE) ALIRAN MENYILANG PADA MESIN PENGERING KOPI PABRIK KOPI TULEN
Full text linkPenukar kalor berperan penting dalam sistem pengeringan biji kopi pada mesin pengering mekanik karena berfungsi memanaskan udara sebelum memasuki ruang pengering. Penelitian ini mengevaluasi kinerja dua penukar kalor tipe shell and tube aliran menyilang pada Mesin Pengering Kopi Pabrik Kopi Tulen dengan memvariasikan laju aliran massa udara. Penukar kalor 1 diuji pada laju aliran 0,0194–0,0732 kg/s, sedangkan Penukar kalor 2 diuji pada 0,0249–0,084 kg/s. Hasil menunjukkan bahwa peningkatan laju aliran massa udara menurunkan temperatur udara keluar, meningkatkan laju perpindahan panas, serta menurunkan efektivitas penukar kalor. Temperatur udara keluar tertinggi pada Penukar kalor 1 mencapai 277 °C pada laju 0,0194 kg/s, sedangkan Penukar kalor 2 mencapai 316 °C pada laju 0,0249 kg/s. Tegangan gasifier optimum adalah 80 V karena menghasilkan rentang temperatur udara 50–100 °C yang sesuai untuk pengeringan kopi. Laju perpindahan panas maksimum tercatat sebesar 13.968 W pada Penukar kalor 1 (laju udara 0,0732 kg/s) dan 20.950 W pada Penukar kalor 2 (laju udara 0,0784 kg/s). Efektivitas tertinggi masing-masing penukar kalor adalah 39,24% dan 59,57%. Penelitian ini menegaskan bahwa variasi laju aliran udara sangat memengaruhi performa penukar kalor dan dapat digunakan sebagai dasar optimasi proses pengeringan kopi
OPTIMALISASI UNJUK KERJA RUANG PENGERING HIBRIDA UNTUK PENINGKATAN KUALITAS PENGERINGAN IKAN TERI
Full text linkNelayan Indonesia mayoritas menggunakan metode pengolahan ikan teri secara tradisional yaitu dengan cara penjemuran di bawah cahaya matahari. Metode seperti itu banyak kelemahannya diantaranya adalah terkontaminasi oleh udara lingkungan yang dapat menyebabkan turunnya mutu ikan teri. Selain itu, proses pengeringan bergantung dengan cuaca dan waktu, apabila hujan dan ketika malam pengeringan tidak dapat berlangsung. Untuk itu perlu alat pengering yang dapat digunakan tanpa terkendala oleh cuaca dan waktu. Penelitian ini menggunakan alat pengering hibrida yang mempunyai dua sumber panas, yaitu sumber panas dari kolektor surya dan radiator. Ketika cuaca cerah dengan intensitas matahari yang tinggi alat pengering menggunakan sumber panas dari kolektor surya dan ketika hujan atau malam hari pengeringan menggunakan sumber panas dari radiator. Dalam penelitian ini dilakukan pengujian untuk mengetahui karakteristik dari ruang pengering meliputi waktu pengeringan serta efisiensi dari ruang pengering.Hasil penelitian menunjukan bahwa dengan laju energi dari udara panas yang masuk ke ruang pengering sebesar 0,538 kW, ruang pengering mampu mengeringkan 8 kg ikan dengan waktu pengeringan selama 350 menit (6 jam). Dari perhitungan didapat energi total yang masuk ke ruang pengering sebesar 11340 kJ dan energi yang digunakan selama proses pengeringan ikan teri yaitu sebesar 7751,3 kJ sehingga didapat efisiensi pengeringan sebesar 68%