PDF - Jurnal UNESA
advertisement
Pengaruh Variasi Diameter Dan Panjang Housing Pada Silencer Terhadap Tingkat Kebisingan PENGARUH VARIASI DIAMETER DAN PANJANG HOUSING PADA SILENCER DENGAN BAHAN PEREDAM GREEN WOOL TERHADAP TINGKAT KEBISINGAN DAN TEKANAN UDARA MESIN BLOW CLEANING Ani Anggraeni Sulistyo S1 Pendidikan Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Negeri Surabaya e-mail: [email protected] Diah Wulandari Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Negeri Surabaya e-mail: [email protected] ABSTRAK PT. Albea Rigid Packaging Indonesia merupakan perusahan yang bergerak di bidang pembuatan kemasan kosmetik yang memiliki berbagai mesin untuk menjalankan produksinya. Salah satu mesin yang berperan penting di perusahaan ini adalah mesin blow cleaning. Mesin blow cleaning digunakan untuk membersihkan produk jadi guna menjaga quality control. Mesin blow cleaning ini memiliki tingkat kebisingan yang sangat tinggi sehingga perlu tindakan untuk meredam kebisingan. Oleh karena itu, tujuan penelitian ini untuk mengetahui penurunan tingkat kebisingan dan tekanan udara yang keluar dari mesin blow cleaning. Silencer merupakan suatu alat untuk meredam atau mengurangi kebisingan. Metode penelitian menggunakan desain silencer tipe sound absoption, yang terdiri dari beberapa bagian yaitu inner pipe, bahan peredam dan housing. Jenis bahan peredam yang digunakan adalah green wool. Untuk mengukur tingkat kebisingan digunakan 4 in 1 environment sound level meter sedangkan alat untuk mengukur besarnya tekanan udara menggunakan barometer. Hasil penelitian menunjukkan bahwa silencer dengan diameter 62 mm dan panjang 160 mm memiliki hasil peredaman terbaik yaitu sebesar 83,4 dB. Penurunan sebesar 9,54% dari data awal tanpa silencer sebesar 92,2 dB. Sedangkan tekanan udara yang keluar saat menggunakan silencer tetap 7 bar. Kata kunci: bahan peredam, tingkat kebisingan, silencer, green wool ABSTRACT PT. Albea Rigid Packaging Indonesia is a company engaged in the manufacture of cosmetic packaging which has a wide range of machines for the production run. One of the machines that play an important role in this enterprise is the engine blow-dry. Blow-dry machines used for cleaning the finished product in order to maintain quality control. Dry blow machine has a very high noise level so that necessary measures to muffle the noise. Therefore, the purpose of this study to determine a decrease in the noise level and air pressure coming out of the engine blow-dry. Silencer is a tool to reduce or mitigate the noise. The research method uses sound absoption type silencer design, which consists of several parts, namely the inner pipe, silencer and housing materials. Type of damping material used is green wool. To measure the noise level environments use 4 in 1 sound level meter while the tool for measuring the amount of air pressure using a barometer. The results showed that the silencer with a diameter of 62 mm and a length of 160 mm has the best damping results in the amount of 83.4 dB. A decrease of 9.54% of the initial data without silencer of 92.2 dB. While the air pressure coming out when using silencers remain 7 bar. Keywords: damping material, the level of noise, silencers, green wool kerja sehari dan 40 jam seminggu. Melebihi dari dari ambang batas yang ditetapkan akan mengganggu kesehatan para karyawan di sekitar sumber kebisingan. Oleh karena itu, tingkat kebisingan harus dapat dikurangi dengan segala cara salah satunya dengan memberikan PENDAHULUAN Tingkat kebisingan berdasarkan kepada Keputusan Menteri Tenaga Kerja No 51/Men/1999 tentang kebisingan adalah 80 dB (A) untuk pemaparan 8 jam 1 JTM Volume 4 Nomor 1 Tahun 2015, 1-6 alat peredam kebisingan yaitu silencer. Silencer dipasang di ujung sumber bising. Silencer sangat berguna untuk meredam suara yang ditimbulkan oleh gesekan udara yang menyebabkan tingkat kebisingan yang sangat tinggi. Pada hasil penelitian terdahulu, silencer yang berbahan peredam kayu lapis memiliki penurunan tingkat kebisingan sebesar 10,3% lebih tinggi dibandingkan dengan penggunaan bahan peredam busa dan styrofoam dan tekanan yang keluar pada mesin blow cleaning sebesar 7 bar tidak berubah. (Wahid Muhfidin, Pengaruh Jenis Bahan Peredam Silencer Terhadap Tingkat Kebisingan Dan Tekanan Udara Mesin Blow Cleaning, 2015). Di dalam silencer terdapat bahan peredam yang berfungsi untuk mengurangi kebisingan setelah melewati silencer. Banyak sekali jenis peredam yang digunakan untuk silencer tergantung pengaplikasian dalam meredam kebisingan. Bahan peredam biasanya bersifat lunak dan berongga. Contoh bahan peredam yang terbaru adalah green wool. Green wool merupakan bahan peredam baru yang berevolusi dari bahan peredam glasswool dan rockwool yang memiliki kemampuan sangat baik dalam meredam kebisingan. Di PT. Albea Rigid Packaging Indonesia yang beralamatkan di Jl. Rungkut Industri IV No. 23 Surabaya memiliki komitmen untuk menjadi yang terbaik di bidang Mutu, Lingkungan, Kesehatan dan Keselamatan Kerja melalui perbaikan secara terus menerus dengan kesadaran, pemahaman dan juga peningkatan prestasi. Salah satu proses kerja di PT. Albea Rigid Packaging Indonesia dibantu menggunakan mesin pengompresi udara yaitu kompresor dan alat berat lainnya. Salah satu alat yang menggunakan mesin kompresor sebagai daya utamanya adalah mesin blow cleaning. Mesin blow cleaning ini digunakan sebagai pembersih barang jadi yang telah dicetak oleh mesin injection moulding sebelum akhirnya dirangkai menjadi tempat kosmetik. Dengan tekanan udara sebesar 7 bar, mesin ini mampu membersihkan dengan baik. Namun tingginya tingkat kebisingan sebesar 90-100 dB sangat mengganggu Kesehatan dan Keselamatan Kerja karyawan sehingga para karyawan menggunakan earplug sebagai perlindungan terhadap pengaruh tingkat kebisingan yang terjadi. Pihak perusahaan sangat berharap dapat menekan tingkat kebisingan yang ada tanpa mengurangi tekanan udara yang keluar. Dari latar belakang diatas, penulis ingin melakukan penelitian dengan judul “Pengaruh Variasi Diameter Dan Panjang Housing Pada Silencer Dengan Bahan Peredam Green Wool Terhadap Tingkat Kebisingan Dan Tekanan Udara Mesin Blow Cleaning”. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui penurunan tingkat kebisingan dan tekanan udara yang terjadi setelah melewati silencer dengan variasi diameter dan panjang housing yang menggunakan bahan peredam green wool dan diaplikasikan pada mesin blow cleaning Manfaat dari penelitian ini adalah agar dapat mengetahui bagaimana pengaruh variasi diameter dan panjang housing pada silencer dengan bahan peredam green terhadap tingkat kebisingan dan tekanan udara yang dikeluarkan oleh mesin blow cleaning. METODE Rancangan Penelitian Gambar 1. Rancangan penelitian Waktu Dan Tempat Penelitian Proses penelitian ini dilakukan pada 16 Februari – 14 Desember 2015. Tempat penelitian ini dilaksanakan pada bagian injection moulding di PT. Albea Rigid Packaging Indonesia. Jenis Penelitian Jenis penelitian dalam penelitian ini adalah penelitian eksperimen yang digunakan untuk menyelidiki pengaruh suatu variabel terhadap variabel yang lain dan bertujuan untuk mengetahui pengaruh variasi diameter dan panjang housing pada silencer dengan bahan peredam green wool terhadap tingkat kebisingan dan tekanan udara pada Pengaruh Variasi Diameter Dan Panjang Housing Pada Silencer Terhadap Tingkat Kebisingan mesin blow cleaning di PT. Albea Rigid Packaging Indonesia. Variabel Penelitian Variabel bebas Pergantian variasi beberapa diameter housing peredam pada silencer berukuran 52, 57 dan 62 mm dengan berbagai ukuran panjang housing yaitu 110, 135 dan 160 mm. Variabel terikat Variabel terikat atau hasil dari eksperimen dalam penelitian ini adalah penurunan tingkat kebisingan dan tekanan udara yang keluar dari silencer. Variabel kontrol Variabel kontrol atau yang sering disebut pembanding dari hasil penelitian dan eksperimen yang dilakukan. Variabel kontrol dalam penelitian dan eksperimen ini adalah: Mesin blow moulding dengan tingkat kebisingan yang melebihi ambang batas. Tekanan udara yang keluar dari mesin blow moulding sebesar 7 Bar. Melakukan pengambilan data sebanyak 5 kali dengan jeda waktu setiap pengambilan data selama 5 menit. Lepas silencer dan ganti dengan silencer dengan ukuran yang berbeda. Pengujian tekanan udara pada mesin blow cleaning. Langkah-langkah pengujian sebagai berikut: Melakukan pengambilan data awal mengenai tekanan udara pada mesin blow cleaning. Memasang silencer. Pemasangan silencer pada ujung selang mesin blow cleaning. Memberikan isolasi pada sambungan antara selang dengan silencer agar terikat kuat pada selang dan tidak ada tekanan udara yang bocor Memasang barometer. Pemasangan barometer untuk mengukur tekanan udara setelah melewati silencer. Memberi isolasi pada sambungan antara silencer dengan barometer. Menyalakan mesin blow cleaning. Lihat tekanan udara pada barometer setelah melewati silencer. Matikan mesin blow cleaning. Melakukan pengambilan data sebanyak 5 kali dengan jeda waktu setiap pengambilan data selama 5 menit. Lepas silencer dan ganti dengan ukuran silencer yang berbeda. Instrumen Penelitian Instrumen yang digunakan dalam kegiatan penelitian ini sebagai berikut, adalah tingkat kebisingan dan tekanan udara yang melalui silencer. Untuk tingkat kebisingan yang diredam oleh green wool diukur menggunakan 4 in 1 sound lever meter. Sedangkan untuk tekanan udara menggunakan barometer. Akhir Pengujian Yang dilakukan pada akhir pengujian adalah sebagai berikut: Mematikan mesin blow cleaning. Mematikan sound level meter. Melepaskan silencer dan barometer pada mesin blow cleaning. Prosedur Penelitian Data awal adalah data tentang tingkat kebisingan dengan mengukur tingkat kebisingan tanpa silencer sebanyak 5 kali pengujian dengan jeda waktu 5 menit. Selanjutnya adalah pengambilan data dengan menggunakan silencer yang telah memiliki ukuran yang bervariasi sebanyak 9 silencer. Persiapan pengujian tingkat kebisingan mesin blow cleaning sebagai berikut: Memasang silencer. Pemasangan silencer pada ujung selang mesin blow cleaning. Memberikan isolasi pada sambungan antara selang dengan silencer agar silencer terikat kuat pada selang dan tidak ada tekanan udara yang bocor. Menyalakan mesin blow cleaning. Ukur tingkat kebisingan dengan menggunakan sound level meter dan diletakkan tepat di depan mesin blow cleaning dengan jarak 1 meter. Matikan mesin blow cleaning. Teknik Analisis Data Tujuan metode teknik pengumpulan data adalah untuk mendapatkan data yang valid sehingga dapat digunakan untuk menjelaskan permasalahan yang timbul dari penelitian secara objektif. Data dalam penelitian ini diperoleh dengan cara melakukan eksperimen melalui pengujian terhadap objek yang akan diteliti dan mencatat data-data yang diperlukan. Data-data yang diperlukan adalah komposisi yang sesuai pada variabel bebas. HASIL DAN PEMBAHASAN Desain Silencer Desain dari silencer yang digunakan adalah silencer tipe sound absorption. Silencer tipe sound 3 JTM Volume 4 Nomor 1 Tahun 2015, 1-6 absorption dapat menyerap kebisingan tetapi tidak menghalangi tekanan udara yang keluar dari silencer sedangkan silencer tipe sound cancelation dapat menyerap kebisingan akan tetapi menyebabkan back preasure atau tekanan balik ke sumber tekanan udara yang menyebabkan tekanan udara yang keluar dari silencer berkurang. Di bawah ini adalah rumus untuk menghitung inner pipe pada senapan angin yang menyebabkan kebisingan secara discontinues akan tetapi pada mesin blow cleaning mempuyai kebisingan yang continues. Karena keterbatasan kajian teori maka peneliti menggunakan rumus di bawah ini: Diameter Inner Pipe Untuk mencari diameter inner pipe kita harus menentukan panjang dari inner pipe yang akan kita buat. Setelah menentukan panjang inner pipe, maka dilakukan perhitungan dengan rumus di bawah ini. Ld = 6,75 Db Dengan: Ld = panjang inner pipe Db = diameter inner pipe Sumber: Engineering Design Handbook Guns Series Muzzle Devices, 1969 Dari rumus di atas maka didapatkan diameter masing-masing inner pipe seperti di bawah ini: inner pipe 1 Ld = 6,75 Db 100 = 6,75 Db Db = 14,8 = 15 mm Maka pada inner pipe pertama memiliki diameter 15 mm dan panjang 100 mm. inner pipe 2 Ld = 6,75 Db 125 = 6,75 Db Db = 18,5 = 19 mm Maka pada inner pipe kedua memiliki diameter 19 mm dan panjang 125 mm. inner pipe 3 Ld = 6,75 Db 150 = 6,75 Db Db = 22,2 = 22 mm Maka pada inner pipe ketiga memiliki diameter 22 mm dan panjang 150 mm. Housing Silencer Berikut merupakan salah satu gambar dari desain silencer yang berukuran diameter 52 mm dan panjang 110 mm. Gambar 2. Desain silencer ke-1 Gambar di atas adalah desain dari housing silencer dan tutup dari housing silencer. Panjang housing silencer tersebut berukuran 110 mm dan lebih panjang 10 mm dari inner pipe yang memiliki ukuran 100 mm, hal ini bertujuan untuk pembuatan tutup sebesar 5 mm di masing-masing ujung housing silencer. Sedangkan untuk diameter housing silencer menurut gambar di atas adalah 40 mm sebagai diameter dalam, 46 mm sebagai diameter untuk ukuran tutup silencer dan 52 mm sebagai diameter housing silencer terluar. Penambahan nilai diameter dalam dari 40 mm menjadi 46 mm untuk diameter tutup silencer adalah sebesar 6 mm, dimana 6 mm merupakan bagian dari proses pembubutan. Begitu pula dengan penambahan nilai diameter 46 mm menjadi 52 mm sebagai diameter terluar, selisih 6 mm untuk kebutuhan proses pembubutan. Penjelasan untuk proses pembubutan di atas tersebut berlaku juga untuk seluruh ukuran kesembilan silencer. Hasil Penelitian Data hasil dari pengukuran tingkat kebisingan dan tekanan udara mesin blow cleaning. Analisis data akan ditampilkan dalam bentuk tabel. Hasil penelitian dapat dilihat pada tabel 1 sampai 3. Pengaruh Variasi Diameter Dan Panjang Housing Pada Silencer Terhadap Tingkat Kebisingan Tabel 1. Data pengukuran kebisingan (5 kali) tanpa silencer Pengambilan Data 1 2 3 4 5 Rata-Rata Tabel 3. Data hasil pengujian tekanan udara menggunakan silencer pada mesin blow cleaning Tingkat Kebisingan 92,8 dB 92,7 dB 91,8 dB 91,3 dB 92,4 dB 92,2 dB Pada tabel 1 dapat diketahui tingkat kebisingan mesin blow cleaning didapatkan hasil rata-rata sebesar 92,2 dB tanpa menggunakan silencer. Hasil ini didapat setelah dilakukan pengukuran pada mesin blow cleaning sebanyak 5 kali pengukuran. Sedangkan tekanan udara pada mesin blow cleaning tanpa silencer adalah konstan sebesar 7 bar. Tabel 2. Data hasil pengujian tingkat kebisingan menggunakan silencer pada mesin blow cleaning Pada tabel 3 di atas dapat dilihat bahwa tingkat tekanan udara yang keluar setelah melewati silencer sangat konstan, hal ini disebabkan silencer tipe sound absorption tidak menghalangi laju masuknya udara menuju silencer, sehingga tekanan udara yang keluar tidak berubah. Tingkat Kebisingan Mesin Blow Cleaning (dB) Nomor Silencer - 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Pengambilan Data Data Awal (Tanpa Silencer ) Diameter 52 mm Panjang 110 mm Diameter 57 mm Panjang 110 mm Diameter 62 mm Panjang 110 mm Diameter 52 mm Panjang 135 mm Diameter 57 mm Panjang 135 mm Diameter 62 mm Panjang 135 mm Diameter 52 mm Panjang 160 mm Diameter 57 mm Panjang 160 mm Diameter 62 mm Panjang 160 mm I II III IV V Rata-Rata (dB) (dB) (dB) (dB) (dB) (dB) 92,8 92,7 91,8 91,3 92,4 92,2 90,4 90,2 90,0 89,8 89,7 90,0 90,0 89,8 89,8 89,6 89,7 89,8 89,6 89,3 88,9 88,7 88,8 89,1 87,8 87,5 87,4 87,3 87,5 87,5 87,5 87,3 86,8 86,9 86,5 87,0 86,2 86,2 86,0 85,7 85,8 86,0 85,5 85,5 85,1 84,8 84,9 85,2 84,3 84,3 84,1 84,1 83,8 84,1 83,4 83,4 83,5 83,1 83,4 83,4 Gambar 3. Grafik penurunaan tingkat kebisingan pada mesin blow cleaning Pada tabel 2 di atas dapat diketahui bahwa penurunan signifikan tingkat kebisingan terjadi pada silencer ke-9 dengan diameter 62 mm dan panjang 160 mm sebesar 83,4 dB. Hasil ini didapat dari pengujian sebanyak 5 kali pada mesin blow cleaning. Hal ini dikarenakan silencer tipe sound absoption memiliki 2 bagian penting yaitu inner pipe dan sound insulation chamber. Dimana aliran udara yang ada di dalam silencer terpecah melalui lubang-lubang inner pipe sehingga udara masuk ke bagian sound insulation chamber dan dapat diredam oleh bahan peredam green wool. Pada grafik di atas menunjukkan bahwa silencer ke-9 lebih efektif untuk meredam tingkat kebisingan mesin blow cleaning. Hal ini dikarenakan silencer tersebut memiliki diameter 62 mm dan panjang 160 mm, dimana ukuran tersebut adalah ukuran terbesar jika dibandingkan dengan kedelapan silencer yang lain. Hasil penelitian silencer ke-9 adalah sebesar 83,4 dB, dimana hasil tersebut belum memenuhi nilai ambang batas kebisingan yang mengacu kepada Keputusan 5 JTM Volume 4 Nomor 1 Tahun 2015, 1-6 Menteri Tenaga kerja No 51/Men/1999 tentang kebisingan adalah 80 dB (A) untuk pemaparan 8 jam kerja sehari dan 40 jam seminggu. Sedangkan untuk tekanan udara yang keluar dari mesin blow cleaning sebelum maupun saat menggunakan silencer tidak ada perubahan yaitu tetap dalam tekanan sebesar 7 bar. PENUTUP Simpulan Berdasarkan hasil penelitian dan pembahasan tentang eksperimental variasi diameter dan panjang housing silencer pada mesin blow cleaning, dapat diambil simpulan sebagai berikut: Silencer ke-9 atau terbesar dengan diameter 62 mm dan panjang 160 mm memiliki tingkat kebisingan terendah yaitu dari 92,2 dB menjadi 83,4 dB dengan penurunan sebesar 9,54%. Tekanan yang keluar pada mesin blow cleaning tetap yaitu sebesar 7 Bar. Hal ini dikarenakan menggunakan tipe silencer sound absorption, dimana jenis silencer ini tidak menghalangi laju udara yang masuk sehingga menyebabkan tekanan yang keluar tidak berubah. Saran Dari serangkaian pengujian dan analisis data yang telah dilakukan, maka dapat diberikan beberapa saran sebagai berikut: Meneruskan penelitian dengan hanya mengganti bahan peredam yang mampu meredam tingkat kebisingan yang lebih baik dan tahan terhadap tekanan. Hal ini dikarenakan silencer pada penelitian ini telah mencapai ukuran maksimal untuk mesin blow cleaning. Pada hasil penelitian menunjukkan bahwa tingkat kebisingan masih di atas ambang batas, maka untuk Kesehatan dan Keselamatan Kerja (K3) karyawan sebaiknya menggunakan earplug sebagai pelindung telinga. DAFTAR PUSTAKA Mediastika, Christina E. 2005. Akustika Bangunan. Penerbit Erlangga. Pudjanarsa. 1987. Muffler. Surabaya: Institut Teknologi Sepuluh Nopember. Goembira, Fadjar, Vera S Bachtiar, Diktat Mata Kuliah Pengendalian Bising, 2003, Jurusan Teknik Lingkungan, Universitas Andalas. Padang. Gregory, W.M.A. 1968. Engineering design handbook gun series.Washington D.C.: U.S.Army Materiel Command. Keputusan Menteri Lingkungan Hidup Nomor Kep48/MENLH/11/1996 tentang Baku Tingkat Kebisingan. Keputusan Menteri Tenaga Kerja Nomor Kep51/MEN/1999 tentang Nilai Ambang Batas Kebisingan. Khuriati, ainie. 2006. Desain bahan Peredam Suara Berbahan Dasar Sabut Kelapa dan Pengukuran Koefisien Penyerapan Bunyinya. Semarang: Universitas Diponegoro. Lee,Y and Changwhan Joo. 2003. Sound Absorption Properties Of Recycled Polyester Fibrous Assembly Absorbers (Autex Research Journal, Vol 3, No.2, June 2003). www.autexrj.org/No.2-2003/0047.Pdf Rozita E., Wahyuni T., 2005. Pengendalian dan Pengukuran Kebisingan di Lingkungan Kerja PT. Pupuk Sriwidjaja. Jurusan Teknik Lingkungan, Universitas Andalas. Padang. Suma’mur. (1986). Keselamatan Kerja dan Pencegahan Kecelakaan. Jakarta: PT.Gunung Agung. Tambunan. 2005. Keselamatan Kerja.Yogyakarta: Andi. dan Kesehatan Tim. 2010. Panduan Penulisan Skripsi. Surabaya: University Press. Warju. 2009. Pengujian Performa Mesin Kedaraan Bermotor. Surabaya: Unesa University Press. Anonim. Bagian-bagian silencer. dari https://ordexhaust.com/newsarticle/knowledge/muffl er-design/.
