Perancangan Sistem Transmisi Pada Prototype Mesin Ekstrusi Plastik Skala Kecil

Abstract

Peningkatan jumlah limbah plastik menjadi salah satu permasalahan lingkungan yang serius karena plastik sulit terurai secara alami dan dapat mencemari lingkungan dalam jangka waktu yang lama. Salah satu solusi untuk mengurangi limbah plastik adalah melalui proses daur ulang menggunakan mesin ekstrusi plastik. Namun, mesin ekstrusi yang tersedia di pasaran umumnya berharga mahal dan ditujukan untuk industri berskala besar sehingga kurang sesuai untuk skala kecil atau UMKM. Penelitian ini bertujuan merancang sistem transmisi pada prototype mesin ekstrusi plastik yang efisien, sederhana, dan mampu menghasilkan torsi besar dengan putaran rendah. Metode penelitian meliputi studi literatur, perancangan desain menggunakan AutoCAD, serta perhitungan parameter transmisi berupa daya motor, torsi, rasio transmisi, putaran output, dimensi poros kopling, dan analisis keamanan poros. Hasil penelitian menunjukkan bahwa motor berdaya 125 W (0,125 kW) dengan putaran 2900 rpm menghasilkan torsi awal sebesar 0,412 Nm. Setelah melalui sistem transmisi roda gigi dengan rasio gearbox 1:40 dan efisiensi 90%, diperoleh putaran output sebesar 72,5 rpm dan torsi output akhir sebesar 14,84 Nm. Hasil analisis keamanan poros kopling tetap (flange coupling) berdiameter 15 mm menunjukkan tegangan geser kerja sebesar 22,39 MPa, masih berada di bawah tegangan geser izin sebesar 40 MPa, sehingga poros dinyatakan aman digunakan. Sistem transmisi roda gigi yang dirancang terbukti mampu meningkatkan torsi secara signifikan dan menghasilkan putaran yang stabil untuk mendukung proses ekstrusi plastik pada skala kecil.