Analisis Kekuatan Tegangan dan Faktor Keamanan dengan Variasi Diameter pada Poros Sistem Mesin Pencacah Plastik Polipropilen

Oleh :
Viko Aulia Ramadhan - I0422145 - Fak. Teknik

Pengelolaan limbah plastik berjenis polipropilen (PP) pada skala usaha mikro, kecil, dan menengah (UMKM) menghadapi kendala keterbatasan mesin pencacah yang andal, hemat energi, dan memiliki kekuatan struktur yang memadai untuk operasi berulang. Perancangan ini bertujuan mengembangkan mesin pencacah plastik PP skala UMKM dengan kapasitas kerja 3–4 kg/jam, menghasilkan ukuran cacahan sekitar 5 mm, serta menggunakan daya listrik maksimal 1000 Watt dengan tingkat keamanan dan keandalan yang tinggi. Metode perancangan menggunakan pendekatan sistematik yang meliputi identifikasi kebutuhan pengguna melalui Voice of Customer (VoC) dan Quality Function Deployment (QFD), seleksi konsep desain menggunakan metode Multiple Attribute Decision Making–Simple Additive Weighting (MADM-SAW), serta analisis kekuatan komponen kritis berdasarkan perhitungan analitik pada variasi diameter poros. Konsep desain terpilih mengimplementasikan mekanisme poros tunggal (single shaft) yang digerakkan oleh motor AC 1 HP melalui sistem transmisi rantai (chain drive). Hasil analisis menunjukkan bahwa tegangan geser maksimum pada poros sebesar 50,70 MPa masih berada jauh di bawah batas luluh material AISI 1045, sehingga struktur dinyatakan aman dengan faktor keamanan yang memadai dalam kondisi operasi normal. Variasi diameter poros memberikan pengaruh signifikan terhadap distribusi tegangan dan tingkat keamanan struktur, dan berdasarkan evaluasi kekuatan serta efisiensi material, diameter poros sebesar 15 mm dipilih sebagai dimensi optimal untuk aplikasi mesin pencacah plastik. Rancangan akhir kemudian direalisasikan dalam bentuk purwarupa fungsional skala 1:1, yang menunjukkan bahwa desain yang dikembangkan dapat dimanufaktur dan dioperasikan secara efektif sebagai solusi teknologi pengolahan limbah plastik pada skala UMKM yang aman, andal, dan ekonomis dengan kesiapan produksi yang memadai.