LAPORAN

PRAKTIKUM PEMINTALAN II I

“ MESIN RING SPINNING ”

Nama : Muhammad Sholahuddin Al-Ayyuby
NPM : 14010072
Group : T4
Dosen : Asril Senoaji S., S.ST.
Asisten : Dodi M., S.ST.
Slamet S

POLITEKNIK STTT BANDUNG

2015

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang
Sebelum menjadi kain yaitu suatu anyaman yang dihasilkan dari silangan-sialngan benang-benang lusi dan benang-benang pakan terlebih dahulu harus melewati proses pemintalan untuk membentuk kedua benang yang saling menyilang tersebut. Pemintalan sendiri sudah ada sebelum pra-sejarah, hanya dengan cara mengambil segumpal serat yang di tarik sedikit demi sedikit sambil memutarnya untuk memberikan ikatan antar serat (twist), lalu di gulung. Memasuki zaman dimana pemintalan menggunakan kincir, lalu pada abad 18-an keluarlah penemuan mengenai mekanisasi pembuatan benang, kemudian muncul perkembangan dari teknologi mekanisasi tersebut pada perang dunia masa lampau, dan hingga sekarang selalu ada perkembangan pada pemintalan demi mencapai kualitas dan produktivitas yang lebih tinggi.
Secara umum proses pemintalan yaitu : blowing – carding – drawing – roving – ring spinning – winding. Tetapi semakin berkembangnya ilmu pengetahuan dalam bidang industri di setiap negara saat ini, maka ada beberapa proses diatas yang disingkat, ataupun dirubah secara struktur prosesnya. Tetapi tak jarang pula beberapa industri-industri tekstil yang masih menggunakan urutan proses diatas, terutama pada negara-negara berkembang, seperti Indonesia.
Pemintalan dapat diartikan sebagai suatu proses yang ada pada sektor industri dimana proses tersebut adalah proses pengubahan suatu serat menjadi benang. Pada proses pengubahan tersebut terdapat suatu mesin yang dinamakan mesin ring spinning yang sangat berpengaruh pada mutu suatu benang dalam proses produksi suatu industri yang akan dibahas dan didiskusikan melalui tulisan ini.
1.2. Maksud dan Tujuan
1. Mahasiswa dapat mengetahui fungsi, alur proses, dan mekanisme dari Mesin Ring Spinning.
2. Mahasiswa dapat memahami bagian-bagian penting dan pada Mesin Ring Spinning beserta fungsi utamanya.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

Ring Spinning merupakan proses berikutnya setelah melewati proses peregangan, pemberian antihan dan gulungan pada proses roving, dimana didalam ring spinning ini benang roving (hasil dari proses roving) akan diinput kemudian diproses didalam mesin ring spinning, yang mana akan terjadi proses peregangan, pemberian antihan lebih lanjut hingga menjadi benang sebagai outputnya.

Dari pernyataan diatas dapat disimpiulkan secara umum fungsi dari mesin ring spinning dapat dijabarkan sebagai berikut:
a. Mengecilkan roving dan membuat nomor benangnya lebih halus. Dengan kata lain dengan adanya drafting, yaitu dapat berupa peregangan, penarikan, dan pengecilan bahan. Drafting sendiri terjadi karena adanya pasangan rol peregang dan perbedaan kecepatan permukaan rol depan dan belakang.
b. Memberi jumlah antihan yang spedifik kepada benang agar memiliki ketahanan/kekuatan yang diharapkan (Twisting). Twist pada benang terjadi karena ujung benang bagian atas seolah-olah dipegang oleh pasangan rol peregang depan, sedangkan bagian bawah terputarkan oleh traveller. Banyaknya antihan tergantung pada kecepatan permukaan rol peregang depan dan kecepatan putaran traveller.
c. Menggulung benang pada sebuah paket/kemasan (misalnya bobbin), untuk penyimpanan dan penanganan yang lebih sederhana (Winding). Penggulungan benang pada bobbin terjadi karena adanya perbedaan antara putaran spindle (bobbin) dengan putaran traveller. Bobbin dipasang pada spindel yang berputar aktif, sehingga bobbin juga berputar dengan kecepatan yang sama, sedangkan traveler berputar pasif karena terbawa oleh putaran bobbin pada saat terjadinya penggulungan benang

Dilihat dari fungsi-fungsi diatas berarti ada bagian-bagian dari Ring Spinning yang mengatur fungsi-fungsi tersebut, sesuai dengan banyaknya fungsi diatas maka ada 3 bagian, yaitu :
a. Bagian penyuapan
b. Bagian peregangan
c. Bagian penggulungan
a. Bagian Penyuapan

Bagian penyuapan terdiri dari :

	Rak bobin (1), berfungsi untuk menempatkan penggantung (bobin holder) yang jumlahnya sama dengan jumlah spindel yang terdapat pada satu frame
	Penggantung (2) dimana gulungan roving hasil mesin flyer terpasang dan dapat berputar dengan mudah pada penggantungnya pada saat roving ditarik oleh pasangan rol peregang serta topi penutup gulungan roving, untuk mencegah menempelnya serat-serat yang beterbangan pada roving
	Terompet pengantar (traverse guide) (4), bergerak ke kanan dan ke kiri yang berfungsi untuk mengatur penyuapan roving agar keausan rol peregang merata
	Pengantar (3) yang dilalui oleh roving sebelum disuapkan ke pasangan rol peregang belakang. Hal ini dilakukan agar penguluran roving dari gulungannya dapat lancar.

• Mekanisme Terjadinya Penyuapan (Feeding)

Gulungan roving yang terpasang pada penggantung harus dapat berputar untuk penguluran roving yang ditarik oleh pasangan rol peregang. Sebelum roving disuapkan pada pasangan rol peregang, terlebih dahulu roving tersebut harus melewati pengantar agar pengulurannya berjalan lancar.
Besarnya masing-masing gulungan roving yang akan disuapkan harus diatur sedemikian rupa agar gulungan tersebut tidak habis dalam waktu yang bersamaan.

Roving yang terpasang pada penggantung à Pengantar à Terompe

b. Bagian Peregangan

Bagian peregangan ini terdiri dari :

	Tiga pasangan rol peregang (5) yang diperlengkapi dengan per penekan yang fungsinya untuk dapat memberikan tekanan pada rol peregang atas terhadap rol peregang bawah, sehingga dperoleh garis jepit yang diharapkan. Akibat adanya tarikan-tarikan pasangan rol peregang ada sebagian serat yang putus menjadi serat-serat pendek maka pada rol atas dipasang pembersih yang gunanya untuk membersihkan serat-serat yang menempel pada rol atas. Pada rol peregang tengah dipasang Apron yang berfungsi untuk mengantarkan serat- serat ke pasangan rol depan. Dengan perantaraan apron tersebut, maka kecepatan serat yang pendek juga selalu mengikuti kecepatan permukaan rol tengah.
	Cradle (6), berfungsi untuk memegang rol atas dan dilengkapi dengan beban penekan rol sistem per.
	Penghisap (pneumafil) (7), berfungsi untuk menghisap serat yang keluar dari pasangan rol peregang depan apabila ada benang yang putus.
Pembebaban pada rol atas Kunci Penyetel Pembebanan pada Rol Atas	Pembebanan, Peralatan ini pada ujung depannya diperlengkapi dengan peralatan penunjuk pengatur beban. Pengatur beban tersebut mempunyai tanda warna merah untuk setiap besarnya beban yang digunakan. Dengan demikian setiap saat dapat dengan mudah dilihat berapa beban yang diberikan. Penyetelan besarnya beban dapat dengan mudah dilaksanakan dengan jalan memutar lubang sekrup ke kiri dan ke kanan dengan peralatan kunci yang khusus disediakan untuk keperluan tersebut.

• Mekanisme Terjadinya Peregangan (Drafting)

Roving yang dibawa masuk dalam mesin melalui terompet, ditarik oleh back roll yang selanjutnya ditarik lagi oleh pasangan rol peregang didepannya hingga ke front roll.
Kecepatan permukaan setiap pasangan rol makin depan makin cepat karena diatur oleh susunan roda gigi yang memutarkannya.
Karena terjadinya penarikan yang semakin besar, maka roving yang tadinya berdiameter besar akan mengalami pengecilan selama melewati pasangan rol peregang sehingga begitu keluar dari front roll berubah menjadi benang dengan diameter yang lebih kecil.

Terompet à Rol-rol peregang (Drafting Rolls) à Lappet (Ekor Babi)

Selain itu adanya proses drafting didalam bagian peregangan, ada juga bagian pemberian antihan melewati front roll, sehingga twisting merupakan bagian yang menyatu pada bagian peregangan, oleh sebab itu akan dibahas sekaligus didalam bagian drafting ini sebagai berikut :

Proses twisting
Pemberian antihan ini pada prinsipnya dilakukan dengan memutar satu ujung dari untaian serat, sedang ujung yang lainnya tetap diam. Pada proses pemintalan pemberian antihan dilakukan oleh spindel dan traveller sebagai pemutar ujung untaian serat yang keluar dari rol peregang depan, sedangkan ujung yang lainnya tetap dipegang atau dijepit oleh rol peregang depan.

Gambar 6.29 Prinsip Pemberian Antihan

Banyaknya antihan yang diberikan pada benang tergantung kepada
perbandingan banyaknya putaran dari mata pintal dengan panjangnya benang yang dikeluarkan dari rol depan untuk waktu yang sama. Apabila suatu untaian dari seratserat diputar mengelilingi sumbu panjangnya, maka serat-serat komponennya dapat dianggap akan menempati kedudukan sebagai spiral sempurna atau tidak sempurna. Bentuk spiral yang tidak sempurna tergantung kepada kesamaan (uniformity) serta keteraturan (regularity) dari susunan serat-serat pada untaian serat yang akan diberi twist tersebut. Apabila untaian tersebut akan mengalami tegangan dan perpanjangan (stretching), seperti halnya kalau suatu per ditarik, sepanjang tidak terjadi pergeseran atau slip antara serat. Apabila tegangan ini menyebabkan adanya perpanjangan atau mulur, maka serat-serat yang menempati kedudukan yang paling luar akan mendesak kedalam, sehingga mengakibatkan penampang dari untaian serat tersebut akan menciut/mengecil. Jadi, banyaknya antihan yang harus diberikan pada benang merupakan masalah yang harus kita pertimbangkan, baik ditinjau dari segi teknis (operasionil) maupun ekonomi. Arah antihan pada benang ada dua macam tergantung dari arah putaran spindelnya. Kedua arah antihan tersebut disebut arah Z (kanan) atau S (kiri), seperti terlihat pada gambar 6.29.
Sedangkan mekanisme pada saat di mesin roving sebagai berikut :

• Mekanisme Terbentuknya Antihan (Twisting )

Setelah mengalami pengecilan diameter, benang dikeluarkan dari front roll menuju lappet dan dikaitkan ke traverse sebelum akhirnya digulung pada bobbin.
Ujung benang bagian atas seolah-olah dipegang oleh pasangan rol peregang depan (front roll), sedangkan benang bagian bawah terputarkan oleh traveler. Banyaknya antihan pada benang tergantung dari kecepatan permukaan rol peregang depan (front roll) dan kecepatan putaran traveler.

Lappet (Ekor Babi) à Traveler yang terpasang pada ring à Bobbin Benang

c. Bagian Penggulungan

	Ekor babi (lappet) dibuat dari kawat baja yang dibengkokkan menyerupai ekor babi dan dipasang tepat di atas spindel, gunanya untuk menyalurkan benang supaya tepat pada poros spindel.
	Traveller dibuat dari baja dan bentuknya seperti huruf C, fungsinya sebagai pengantar benang.
	Ring dibuat dari baja dan dipasang pada Ring Rail, dimana traveller ditempatkan
	Tin rol suatu silinder besi sebagai poros utama mesin ring spinning, dan juga untuk memutarkan spindel dengan perantaraan pita (spindel tape)
	Spindel dbuat dari baja dimana bobin ditempatkan / dipasang.
	Penyikat (separator) dibuat dari besi pelat, atau aluminium yang tipis, dan dipasang diantara spindel yang satu terhadap spindel yang lain dan gunanya untuk membatasi baloning tidak saling terkena satu sama lain, sehingga dapat mengakibatkan benang putus.
	Pengontrol baloning (antinode ring) dibuat dari kawat baja yang melingkari spindel, gunanya untuk menjaga agar baloning tidak teralu besar.

Proses penggulungan benang pada mesin Ring Spinning mekanismenya sangat dipengaruhi oleh adanya gerakan dari Builder Motion. Alat tersebut yang menyebabkan penggulungan benang pada bobin terbentuk sudut gulungan. Pada waktu Ring Rail naik proses penggulungan benang pada bobin lebih rapat dibandingkan penggulungan benang pada saat Ring Rail turun sehingga benang yang digulung tidak mudah kendor.
Bagian penggulungan merupakan akhir dari sluruh proses yang dilakukan oleh Mesin Ring Spinning. Benang yang telah terbentuk akan digulungkan pada bobbin. Proses penggulungan terdiri dari bobbin yang dipasangkan pada spindle, dimana bobbin dan spindle diputarkan oleh tin roll yang menggunakan penghubung spindle tape. Ring dipasangkan pada ring rail. Traveller yang dipasangkan pada ring berfungsi sebagai pengantar benang. Ada 3 bentuk mendasar dari traveler , yaitu C, M, dan elips.
Pengontrol benang yang berfungsi untuk membatasi kemungkinan membesarnya balooning, sehingga tegangan yang dihasilkan akan berkurang. Penyekat yang berfungsi untuk mencegah agar benang yang dipintal tidak saling berkaitan. Ekor babi yang berfungsi agar bentuk balon simetris terhadap spindle, sehingga benang tidak bergesekan dengan ujung spindle.

• Mekanisme Terjadinya Penggulungan (Winding)

Bobbin dipasang pada spindle yang berputar aktif, sehingga bobbin juga berputar dengan kecepatan yang sama, sedangkan traveler berputar pasif karena terbawa oleh putaran bobbin pada saat terjadinya penggulungan benang.

Bobbin Benang yang terpasang pada spindle yang digerakkan oleh tin roll

Proses penggulungan
Proses penggulungan benang pada mesin ring spinning adalah sebagai berikut :
a. Pada mesin ring spinning pengantar benang naik turun, bobin berputar tetap pada tempatnya.
b. Penggulungan terjadi karena adanya perbedaan kecepatan antara putaran spindel (Nsp) dengan putaran traveller (Ntr) sehingga jumlah gulungan benang g = Nsp – Ntr.
c. Sistem penggulungan benang mesin ring spinning adalah konis.
Gambar 6.30 Bentuk Gulungan pada Mesin Ring Spinning
Traveller merupakan pengantar benang pada mesin ring spinning yang dipasang pada ring rail, turut bergerak naik turun bersama-sama dengan ring railnya.
Peralatan yang mengatur gerakan naik turunnya ring disebut builder motion. Untuk membentuk gulungan benang pada bobin di mesin ring spnning terbagi dalam tahap yaitu :
1) Pembentukan gulungan benang pada pangkal bobin
2) Pembentukan gulungan benang setelah gulungan pangkal bobin
Bentuk gulungan benang pada bobbin
Pada prakteknya di mesin spinning, sering terjadi bentuk gulungan yang tidak normal, hal ini mungkin terjadi kesalahan dalam melakukan penggulungan benang. Kesalahan tersebut dapat disebabkan oleh pengaruh mesin atau kesalahan operator dalam melayani mesin.
Kesalahan yang disebabkan pengaruh mesin mungkin karena penyetelan
yang kurang betul, sedangkan kesalahan yang disebabkan oleh operator karena terlambat menyambung. Berikut bentuk-bentuk gulungan benang pada bobin

a b c k
Gambar 6.31 Macam Bentuk Gulungan Benang pada Bobin
a. Bentuk gulungan yang normal. Isi gulungan tergantung panjang bobin dan diameter ring. Gulungan tidak mudah rusak dan tidak sulit sewaktu dikelos di mesin kelos (winder).
b. Bentuk gulungan benang yang tidak normal karena dalam proses benang sering putus dan penyambungannya sering terlambat.
c. Bentuk gulungan benang tidak normal, karena bagian bawahnya besar.
d. Bentuk gulungan benang tidak normal, karena bagian atasnya besar.
e. Bentuk gulungan benang tidak normal, karena terlalu kurus.
f. Bentuk gulungan benang tidak normal, karena terlalu gemuk.
g. Bentuk gulungan benang tidak normal, karena bagian atas membesar.
h. Bentuk gulungan benang tidak normal, karena bagian bawah membesar.
i. Bentuk gulungan benang normal, tetapi tidak penuh.
j. Bentuk gulungan benang tidak normal, karena bagian bawahnya kosong.
k. Bentuk gulungan benang tidak normal, karena bagian tengah ada benang yang tidak tergulung.
l.
Gerakan-gerakan pokok dari Mesin Ring Spinning
a. Peregangan (drafting)
Peregangan dilakukan oleh 3 (tiga) pasang rol peregang. Terjadinya regangan karena terdapat perbedaan kecepatan permukaan dari rol depan ( front roll) lebih besar dari pada kecepatan permukaan rol belakang (back roll). Akibatnya maka bahan berubah menjadi berdiameter lebih kecil. Pada Mesin Ring Spinning, pemberian regangan perlu dilakukan karena diameter benang harus lebih kecil dibandingkan dengan roving.
Proses peregangan terjadi pada 3 buah pasangan rol peregang.
· Rol depan (front roll)
Mempunyai kecepatan permukaan yang tetap. Untuk mengubah kecepatan permukaan rol depan maka TCW (Twist Change Wheel ) harus diganti. Kecepatan permukaan rol depan menunjukkan produksi teoritis benang (dalam satuan panjang).
· Rol tengah (middle roll)
Bertujuan untuk mengurangi regangan langsung yang sangat besar antar rol depan dengan rol belakang. Sehingga regangan yang terjadi adalah regangan yang bertahap akibatnya bahan tidak sering putus.
· Rol belakang (back roll)
Karena kecepatan permukaan rol depan konstan maka untuk mengubah regangan yang harus dirubah adalah kecepatan permukaan rol belakang yaitu dengan mengganti roda gigi pengganti regangan DCW (Draft Change Wheel). Regangan tidak akan mempengaruhi kecepatan permukaan rol depan (produksi dalam satuan panjang) tetapi produksi dalam satuan berat akan terpengaruh.
Rol-rol atas terbuat dari besi yang dilapisi dengan kulit (karet), sedangkan rol-rol bawah dibuat dari besi yang dikeraskan dan diberi alur yang bertujuan menaikkan friksi permukaan rol. Kecepatan rol depan lebih besar dari pada kecepatan keliling rol tengah dan kecepatan rol tengah lebih besar dari pada kecepatan rol belakang.


b. Pemberian antihan (twisting)
Antihan pada benang terjadi akibat ujung benang bagian atas seolah-olah dipegang oleh pasangan rol peregang depan (front roll), sedangkan benang bagian bawah terputarkan oleh traveler. Banyaknya antihan pada benang tergantung dari kecepatan permukaan rol peregang depan ( front roll) dan kecepatan putaran traveler.
Pada proses ini benang diberi antihan bertujuan untuk memberi kekuatan tarik pada benang. Antihan yang diberikan cukup besar yang bertujuan memberikan kekuatan pada benang agar tidak mudah putus.
c. Penggulungan (winding)
Penggulungan terjadi karena adanya perbedaan kecepatan permukaan antara spindle dengan traveler. Bobbin dipasang pada spindle yang berputar aktif, sehingga bobbin juga berputar dengan kecepatan yang sama, sedangkan traveler berputar pasif karena terbawa oleh putaran bobbin pada saat terjadinya penggulungan benang.
Alur Proses Mesin Ring Spinning

• Tetapan Regangan/Draft Constant

Merupakan draft yang didapat dengan jalan menghitung besarnya mechaNical draft dari suatu susunan roda gigi dengan memasukkan besarnya roda gigi pengganti regangan (DCW) dimisalkan 1.

• Mechanical Draft dan Actual Draft

Mechanical draft yaitu besarnya regangan yang dihitung berdasarkan atas perbandingan antara kecepatan permukaan dari rol pengeluaran dan rol pemasukan. Dengan demikian maka:

Mechanical Draft (MD) =

Jika akan merubah besarnya regangan mekanik, roda gigi DCW harus dirubah. Jika DCW diperkecil, maka mechanical draft akan menjadi kecil.
Limbah pada proses perlu diperhitungkan dalam mencari besarnya regangan, meskipun jumlahnya kecil. Dan regangan ini disebut regangan nyata atau actual draft. Maka:

Actual Draft (AD) = x MD

Regangan nyata dapat pula dihitung berdasarkan nomor bahan yang keluar dibagi dengan nomor bahan yang masuk. Maka:

Actual Draft (AD) =

Break draft adalah draft yang terjadi antara rol belakang dan rol tengah yang berguna untuk menguraikan twist pada roving yang menekan serat-serat yang lain, sehingga pada draft yang pokok antara rol depan dan rol tengah dapat dicapai kehalusan yang dikehendaki.

Break Draft (BD) =

Besarnya break draft tergantung dari panjang staple dari serat yang dikerjakan, kehalusan, dan struktur dari seratnya.

• Perhitungan Antihan (Twist)

Bahan yang keluar dari rol peregang depan masih merupakan jajaran serat-serat yang belum mempunyai kekuatan. Agar bahan tadi mempunyai kekuatan, perlu diberi antihan. Makin besar antihan yang diberikan pada bahan, makin besar pula kekuatan yang didapat. Tetapi biasanya antihan yang diberikan hanya secukupnya agar bahan mempunyai cukup kekuatan untuk digulung pada bobbin.
Untuk mengetahui besarnya antihan, biasanya dinyatakan per satuan panjang (inch). Jadi besarnya antihan dinyatakan dalam Twist Per Inch (TPI).

TPI =

Besar kecilnya antihan pada roving tergantug kepada panjang serat yang diolah. Besarnya antihan per inch dapat digunakan rumus:

TPI = α

Dimana α adalah koefisien antihan. Harga dari koefisien antihan tergantung pada jenis serat dan panjang serat yang akan diolah.

• Perhitungan Produksi

a. Produksi Teoritis
Merupakan produksi yang dihitung berdasarkan susunan roda gigi dengan memperhatikan nomor roving yang akan dibuat pada Mesin Ring Spinning serta jenis kapas yang diolah. Produksi per spindle per menit adalah:

Prod/spindle/menit =

b. Produksi Nyata
Yaitu hasil benang dari spinning, yang didapat dari hasil penimbangan benang dalam satuan waktu tertentu. Biasanya untuk mengetahui jumlah produksi nyata rata-rata perjam dari Mesin Ring Spinning. Diambil data hasil produksi nyata selama periode waktu tertentu, misalnya satu minggu. Kemudian dihitung jumah jam efektif dari mesin tersebut. Jumlah efektif didapat dari jumlah jam kerja dalam seminggu dikurangi jumlah jam berhenti dari mesin itu. Jadi jumlah produksi nyata per jam adalah jumlah produksi nyata perminggu dibagi jumlah efektif perminggu.

BAB III

METODE PRAKTIKUM

Dalam Bab III akan diuraikan metode praktikum, yaitu: ;(1) Alat dan Bahan, (2) Langkah Kerja, (3)Waktu dan Tempat
3.1 Alat Dan Bahan
Alat dan bahan yang dipakai pada praktikum ini adalah:
1. Mesin ring spinning
2. Bahan baku sliver kapas
3. Alat tulis
4. Timbangan
5. Rilling
3.2 Langkah Kerja
1. Amati bagian-bagian mesin ring spinning
2. Gambar skema mesin ring spinning
3. Hitung roda gigi pada gearing diagram mesin ring spinning
4. Hitung RPM dan kecepatan permukaan masing-masing roll
5. Timbang sliver roving 5 yard
6. Timbang benang hasil ring spinning 5 yard
6. Timbang cops kosong
7. Timbang cops isi

BAB V

DATA PERCOBAAN DAN PERHITUNGAN

5.1 Gearing Diagram Mesin Ring Spinning



Gearing Diagram Mesin Roving (Daerah Peregangan)

Keterangan:
§ ZA = 45
§ ZB = 75
§ ZC = 42
§ ZD = 74
§ ZE = 60
§ ZH = 27
§ ZJ =44
§ ZK = 81
§ ZM =27
5.1 Perhitungan dari gearing diagram :
Perhitungan

1. Rpm Motor = 1460 rpm
2. Draft

Kecepatan Front Roll =
=
= 19495,16 mm/menit
Kecepatan Middle Roll =
=
= 2056,38 mm/menit
Kecepatan Back Roll =
=
= 1874,78 mm/menit
Break draft =
Main draft =
Total Draft = Break Draft x Main Draft
= 1,096 x 9,48 = 10,39

3. Regangan Mekanik

5. Twist Per Inch

Kec.put.spindle =
TPI =
1.2 Builder Motion
Peralatan Builder Motion

	C

Mekanisme Builder Motion
Ketika jari-jari terbesar cam (c) berputar kebawah maka follower yang seporos juga akan berada di bawah, sehingga follower ( d) akan membawa lengan (f) turun. Pada ujung lengan (f) terpasang puli yang terikat pada rantai ( b), melalui puli penahan (e), selanjutnya puli (a) akan berputar sehingga rantai tertarik ke kanan membawa plat pengikat. Akibatnya pengungkit tertarik ke kanan dan terungkit ke atas, ring rail bergerak naik.

rail

Untuk gerakan turun dari ring rail, hal itupun sama prosedurnya, hanya saja berkebalikan prosesnya, saat cam berputar lagi maka jari-jari cam terkecil akan berada dibawah tetapi follower tidak ikut kebawah karena pada jari-jari terendah tidak seporos dengan follower, karena builder motion menyimpan tenaga (mengulur per tarik) sehingga ketika follower (
d
) tidak lagi tertekan oleh cam (
c
), maka lengan (
f
) akan bergerak naik, terjadilah gerak turun dari ring rail.
Mengenai pembentukan gulungan yang terjadi dimulai pada saat lengan ( f) bergerak turun, pal (h) yang dipasang pada rachet gear (i) akan memutar sejumlah gigi dari (i) dan diteruskan melalui roda gigi cacing ( j), akibatnya akan memutar puli (g) untuk menggulung sedikit rantai (b), karena rantai ( b) tergulung sedikit maka kedudukan lengan pengungkit akan sedikit naik, yang berarti kedudukan ring rail juga akan bertambah tinggi sedikit. Maka terjadilah pembentukan lapisan gulungan benang yang tersusun.
a. Turunnya Ring Rail
Seperti yang sudah dibahas diatas bahwsanya turunnya ring spinning terjadi dimulai dari pergerakan cam/eksentrik yang digerakkan oleh motor. Pada saat cam menekan follower (g) dengan diameter yang besar (R) maka batang (A) akan tertekan kebawah sehingga menyebabkan rantai (B) tertarik kebawah dan rantai (C) akan ikut tertarik akibatnya Unit (D)akan tertarik kedepan (dengan pusat putaran f) maka batang (s) akan turun kebawah dan Ring Rail akan turun.
b. Naiknya Ring Rail
Naiknya ring railnya juga dimulai dari gerakan cam yang digerakkan oleh motor, kemudian dengan diameter yang kecil (r) pada cam yang menekan follower (g) maka perlahan-lahan batang (A) yang awalnya tertekan ke bawah akan naik keatas, akibatnya rantai (B) dan rantai (C) mengulur dengan adanya gaya (w) dan poros putaran (f), maka Unit (D) turun kebawah dan batang (s) naik keatas sehingga menyebabkan Ring Rail naik.
c. Terjadinya sudut gulungan
· Unit (A) naik turun karena tekanan dari follower (g) yang ditekan oleh Cam dengan jari-jari besar (R) dan jari-jari kecil (r)
· Pada saat Unit (A) turun batang (J) akan ikut turun sampai pada batas penahan (n) tertahan oleh batang (i.)
· Pada saat Unit (A) naik,batang (J) dan karena ada batang (i.) menahan (n) maka laju batang (J) tertahan oleh elemen (m) yang memutar gigi rachet (z) keatas, akibatnya rantai (B) akan kendor
Terjadinya pengendoran berlangsung secara periodik/ sedikit demi sedikit. Pengaruh pengendoran rantai, pada saat Cam jari-jari besar (R) dan tertariknya rantai juga bergeraknya Unit (D) tidak sepanjang pada waktu pertama/sebelumnya sehingga terjadinya penurunan Ring Rail akan berkurang secara periodik dan akibatnya terbentuk sudut gulungan.
5.3 Perhitungan Pengendalian Mutu
§ Hasil penimbangan roving/ 5 yard

No	Berat roving (gram)
1	1,961
2	2,260
3	2,016
4	1,996
5	1,769
	2,0004

Ne₁ Masuk (Sliver Roving ) = 1,085
§ Nomor benang hasil ring spinning
Ne₁ Benang =
§ Perhitungan Draft
AD = 28,93
§ Produksi nyata pada mesin ring spinning
Berat cops kosong = 50,2 gram
Berat cops isi = 55,8 gram / 15 menit
Produksi nyata = (Berat cops isi- Berat cops kosong)
= (55,8 gram- 50,2 gram)
= 5,6 gram
§ Produksi Teori
Produksi Teori
=
=
= 5,758
§ Effisiensi
Effisiensi (%) = 97,25%

BAB VI

DISKUSI DAN KESIMPULAN

6.1 DISKUSI
Mengenai topik laporan ini khusus untuk membahas tentang ring spinning, selain itu pada praktikum ring spinning ini praktikan harus mengetahui bagian-bagian dari mesin serta fungsinya, kemudian proses yang ada pada mesin ring spinning tersebut.
Pada mesin ring spinning, pada terompet jumlahnya lebih banyak daripada bobin roving, hal itu sengaja dibuat sedemikian rupa untuk menghindari kemungkinan benang roving yang putus, maka dari itu gunanya lebih banyak bobin daripada bobin, misalkan dalam 1 terommpet dilewatkkan penyuapan 3 roving maka, ketika putus 1 roving penyuapan akan terus berlanjut.
Pada rol pasangan rol tengah dipasang sepasang apron, dan fungsinya antara lain sebagai pengantar serat-serat dan memperkecil jarak titik jepit terhadap rol depan. Di atas dan di bawah rol peregang ini dipasang pembersih (8), sehingga serat dan debu yang menempel pada rol dapat dicegah. Setelah serat dan debu keluar dari rol peregangan depan bersamaan benang maka akan terhisap oleh pengisap (7). Serat-serat yang masuk ke ruang pembuangan tersebut masih bisa digunakan lagi mengingat masih bersihnya serat karena sudah diproses yang cukup komplek sebelumnya.
Benang yang keluar dari rol depan masih sejajar, dan dengan perantaraan pengantar ekor babi (9) terus melewati traveller(10) ring yang terputarkan oleh spindel. Karena adanya putaran traveller pada ring mengelilingi spindel, terbentuklah antihan pada benang dan benang telah cukup kuat untuk digulung pada bobbin.
Putaran spindle yang sangat cepat mengakibatkan traveller juga terbawa berputar dengan cepat pada ring mengelilingi spindel yang menimbulkan gaya centrifugal yang besar. Dibandingkan dengan berat benang antara rol depan sampai bobin, maka gaya centrifugal dapat mengakibatkan timbulnya bayangan benang berputar seperti balon yang biasa disebut baloning.
Untuk menjaga kebersihan dari traveller, pada dekat ring biasanya dipasang baja pelat kecil disebut pisau, gunanya untuk menahan serat-serat yang terbawa dan menyangkut pada traveller. Bilamana bobin yang digunakan panjang (9”), maka baloning yang terjadi sangat besar. Untuk mencegah dan membatasi besarnya baloning biasa dibantu dengan antinode ring. Disamping antinode ring untuk membersihkan pemisahan antara baloning pada spindle satu dengan spindel lainnya juga diberi penyekat (14), sebab apabila baloning bergesekan dengan arah yang berlawanan akan menimbulkan bulu benang atau mungkin akan saling menyangkut dan benang dapat putus.
Setelah benang diberi antihan benang terus digulung pada bobin. Pada awal penggulungan pada pangkal bobin, bentuk gulungan benangnya harus khusus dan untuk ini digunakan suatu peralatan yang disebut Cam Screw. Setelah pembentukan pangkal gulungan selesai, kemudian disusul penggulungan yang sebenarnya sehingga gulungan benang pada bobin menjadi penuh. Pada mesin spinning terjadinya penggulungan benang pada bobin karena traveller berputar lebih lambat dari putaran bobin. Lapisan gulungan roving di mesin flyer sejajar poros bobin, sedang lapisan gulungan benang di mesin Ring Spinning arahnya miring terhadap bobin.
Pada saat penggulungan juga penggulungan cops dari bawah lebih lama dibandingkan gulungan di cops bagian atas, hal itu disebabkan karena bolider motion.
Selain itu boilder motion membuat gerakan naik dari ring rail lebih lambat daripada gerakan turun, dan pada waktu ring rail naik terjadi penggulungan benang yang sebenarnya, sedang pada waktu ring rail turun terjadi gulungan bersilang sebagai pembatas lapisan gulungan yang satu terhadap lapisan gulungan yang berikutnya.
Adanya perbedaan data-data yang di peroleh dengan kertas gearing diagram dari mesin membuat proses menghitung rpm pada pasangan-pasangan roll peregang dilakukan lagi untuk koreksi data yang benar dan memperbaiki letak kesalahan saat menghitung roda gigi. Dan hasil perhitungan yang di buat berdasarkan data hasil praktikum yang sudah di perbaiki.
Kesalahan-kesalahan ini terjadi karena saat menghitung roda gigi, terdapat beberapa roda gigi yang sulit dihitung karena letaknya berada di dalam mesin. Pada saat praktikum, belum memahami fungsi builder motion dengan benar. Sehingga di jelaskan beberapa kali, dan pada saat menggambar cam, gambar cam tidak sesuai dengan cam yang ada di mesin. Sehingga dilakukan pengamatan kembali ke mesin dan menggambar cam sesuai bentuk cam pada mesin
Pada saat praktikum beberapa hal yang seharusnya terlaksana adalah:
- Menimbang berat bobbin kosong
- Menimbang berat bobbin isi
Karena berat bobbin kosong dan berat bobbin isi tidak di timbang, pada saat perhitungan terdapat beberapa kendala seperti ketika hendak menghitung produksi nyata dan effisiensi. Dimana untuk menghitung produksi nyata menggunakan rumus :
Produksi Nyata = berat bobbin isi – berat bobbin kosong
Pada pengujian mutu didapat efisiensi yang mendekati sempurna yaitu 97,25 % hal itu disebabkan karena tidak ada kendala dalam melakukan produksi sehingga tidak jauh perbedaan antara produksi nyata yang dihitung dengan perhitungan produksi teoritis.
6.2 KESIMPULAN
Tugas Utama Mesin Ring Spinning:
· Untuk meregangkan roving yang disuapkan ke Mesin Ring Spinning dan mengubah bentuk bahan baku dari roving menjadi benang.
· Pengecilan bahan dan perataan berat/satuan panjang.

• Pemberian kekuatan benang dengan twisting.
• Pembentukan gulungan benang.

Mekanisme proses pembentukan benang:
Roving yang terpasang pada penggantung à Pengantar à Terompet à Rol-rol peregang (Drafting Rolls) à Lappet (Ekor Babi) à Traveler yang terpasang pada ring à Bobbin Benang yang terpasang pada spindle yang digerakkan oleh tin roll
- Penyuapan Mesin Ring Spinning berupa roving hasil dari Mesin Roving yang diproses dan menghasilkan benang dengan nomor tertentu.
- Mesin Ring Spinning terdiri dari tiga daerah utama yaitu daerah penyuapan, daerah peregangan, dan daerah penggulungan.
Setelah dilakukan praktikum, bahwa rpm front roll > dari rpm middle roll.
Sedangkan rpm middle roll > dari rpm back roll.
Dimana proses peregangan terjadi pada 3 buah pasangan rol peregang.
· Rol depan (front roll)
Mempunyai kecepatan permukaan yang tetap. Untuk mengubah kecepatan permukaan rol depan maka TCW (Twist Change Wheel ) harus diganti. Kecepatan permukaan rol depan menunjukkan produksi teoritis benang (dalam satuan panjang).
· Rol tengah (middle roll)
Bertujuan untuk mengurangi regangan langsung yang sangat besar antar rol depan dengan rol belakang. Sehingga regangan yang terjadi adalah regangan yang bertahap akibatnya bahan tidak sering putus.
· Rol belakang (back roll)
Karena kecepatan permukaan rol depan konstan maka untuk mengubah regangan yang harus dirubah adalah kecepatan permukaan rol belakang yaitu dengan mengganti roda gigi pengganti regangan DCW (Draft Change Wheel). Regangan tidak akan mempengaruhi kecepatan permukaan rol depan (produksi dalam satuan panjang) tetapi produksi dalam satuan berat akan terpengaruh.
Rol-rol atas terbuat dari besi yang dilapisi dengan kulit (karet), sedangkan rol-rol bawah dibuat dari besi yang dikeraskan dan diberi alur yang bertujuan menaikkan friksi permukaan rol. Kecepatan rol depan lebih besar dari pada kecepatan keliling rol tengah dan kecepatan rol tengah lebih besar dari pada kecepatan rol belakang.



Naik dan turunnya ring rail pada Mesin Ring Spinning diakibatkan oleh peralatan Builder Motion.Pembentukan sudut gulungan berfungsi untuk mengencangkan gulungan benang agar tidak mudah lepas jika ditarik.
Salah satu faktor yang menentukan mutu hasil benang, terutama yang menimbulkan ketidakrataan adalah penyetelan jarak pasangan rol peregangang. Penyetelan pada daerah utama ditentukan oleh ukuran cardle apron atas dan jaraknya tetap. Sedangkan penyetalan jarak pada daerah belakang bervariasi tergantung pada besarnya nilai regangan dan bahan baku yang diolah.
Kecepatan antara rol-rol tersebut sangat mempengaruhi besarnya Ne yang keluar. Jika DCW semakin tinggi dan roda gigi lainnya tetap maka kecepatan rol belakang akan semakin besar dan penyuapan semakin cepat akibatnya Ne yang dihasilkan akan semakin kecil atau dengan kata lain diameter benang yang dihasilkan akan semakin besar. Sebaliknya jika DCW diperkecil sedang roda gigi lainnya tetap makakecepatan rol belakang akan semakin kecil dan penyuapan akan semakin kecil akibatnya Ne yang dihasilkan akan semakin besar atau dengan kata lain diameter benang akan semakin kecil.
Dapat diketahhui juga mutu sangat dipengaruhi oleh jalannya produksi, baik buruknya bahan yang disuapkan, dan peralatan yang terawat, sehingga untuk mencapai mutu dengan effisiensi yang baik harus seiring dengan faktor tersebut.

DAFTAR PUSTAKA

Pawitro, S. Teks, Soemarno, M.Sc, Hartono, Dipl. Ing., Suparmas, Gakushi, Teknologi Pemintalan Bagian Pertama, Institut Teknologi Tekstil, Bandung, 1973.
Salura, Teori Draft dan Ketidakrataan Benang, Institut Teknologi Tekstil, Bandung,
Penava, 1997 , Journal of the Textile Insti