JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS...
Transcript of JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS...
PERANCANGAN MESIN PENCACAH RUMPUT GAJAH
SEBAGAI PAKAN TERNAK KAPASITAS 350 KG/JAM
TUGAS AKHIR
Diajukan Kepada :
Universitas Muhammadiyah Malang
Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Teknik
Program Strata Satu (S1) Jurusan Teknik Mesin
Disusun Oleh :
DIDIT HENDRIANTO
09510100
JURUSAN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMDIYAH MALANG
2015
vii
ABSTRAK
Sebagaian besar di daerah Pujon kabupaten Malang memeliahara ternak,
salah satu yang dipelihara adalah sapi jenis perah,sapi pedaging. Para peternak
dalam mencacah rumput gajah masih menggunakan sabit. Tujuan perancangan ini
adalah menghasilkan desain mesin pencacah rumput gajah kapasitas 350 kg/jam.
Metode yang digunakan dalam perancangan ini adalah metode pahl & beizt
dengan urutan studi,perencanaan dan penjelasan tugas, perancangan konsep
produk, perancangan bentuk produk (embodiment design), perancangan detail.
Dalam perancangan detailnya sendiri terdiri dari beberapa fase yaitu, studi literatur,
menghitung kapasitas mesin, pisau, daya motor, pullay dan sabuk, poros, pasak dan
bantalan.
Dengan metode di atas diperoleh hasil perhitungan diantaranya poros
diameter 70 mm dengan panjang 880 mm , untuk system tranmisi menggunakan V-
belt dan pulley, dimana V-belt yang digunakan tipe A (1 buah). Dipilih motor listrik
daya 11 HP dengan putaran 1400 rpm.
Kata kunci : Perancangan, Rumput Gajah, Mesin pencacah.
ABSTRACT
A large part in the raising of cattle Pujon Malang district, one of which is
maintained is the type of dairy cattle, beef cattle. The farmers in the chopping grass
still using scythe. The purpose of this design is to produce a design of elephant grass
thrasher capacity of 350 kg / h
The method used in this design is method Pahl & beizt by order of study,
planning and explanation of the task, the design concept of the product, the design
of the product form (embodiment design), design details. In the detailed design
itself consists of several phases, namely, literature, calculate the capacity of the
engine, blades, motor power, pullay and belts, shafts, and bearings pegs.
With the above method is obtained on the calculation of which the shaft
diameter of 70 mm with a length of 880 mm, for a transmission system using a V-
belt and pulley, where the V-belt used type A (1 piece). Selected 11 HP electric
motor power to 1400 rpm.
Key Word : Design, Elephant Grass, Machine enumerator.
viii
KATA PENGANTAR
Puji syukur Alhamdulillah penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas
berkat, rahmat, taufik dan hidayah-Nya, penyusunan skripsi yang berjudul
“Perancangan Mesin Pencacah Rumput Gajah Sebagai Pakan Ternak Kapasitas
350 kg/jam” dapat diselesaikan dengan baik, meskipun terdapat halangan-halangan
yang menjadi pelambat pengerjaannya.
Penyusunan skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk mendapatkan
gelar SarjanaTeknik jurusan Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Malang.
Penulis menyadari bahwa dalam proses penulisan skripsi ini banyak mengalami
kendala, namun berkat bantuan, bimbingan, kerjasama dari berbagai pihak dan
berkah dari Allah SWT sehingga kendala-kendala yang dihadapi tersebut dapat
diatasi. Untuk itu penulis menyampaikan ucapan banyak-banyak terima kasih dan
penghargaan kepada pihak-pihak yang telah membantu dalam penuyusnan skripsi
ini. Selain itu juga disampaikan terimakasih yang sebesar-besarnya kepada :
1. Allah SWT yang telah memberi kesempatan, kesehatan, berkah, dan hidayah-
Nya.
2. Ibu dan Bapak yang selalu mendo’akan memberikan bantuan materil,
mengingatkan akan pesan-pesannya yang tak akan terlupakan.
3. Bapak Ir.Daryono, MT. Selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Malang.
4. Bapak Ir.Daryono,MT. selaku Dosen Pembimbing I yang telah memberikan
bimbingan serta arahan secara intensif selama penyusunan skripsi ini
dilakukan.
ix
5. Ibu Dini Kurniawati,MT. selaku Dosen Pembimbing II yang telah
memberikan masukan ide motivasi dan kemudahan dalam skripsi ini.
6. Bapak/Ibu Dosen yang telah bersedia memberikan bantuan berupa bimbingan
teoritis secara langsung maupun tidak langsung.
7. Terimakasih kepada Misbah, Achmad Fatdkur rozi, Novindra Dwi Prasetyo,
Aldino Juliantara & Perdana Yuda P, Franciscus Ikang, Syamsul Arifin yang
telah membantu melancarkan pengerjaan skripsi ini secara nonteknis.
8. Terimakasih yang terdalam juga kepada keluarga besar SIN-C 09 tanpa
pengecualian yang telah banyak-banyak memberi masukan, motivasi, bantuan
tenaga, moral maupun materi, dan do’anya sampai terselesaikannya skripsi
ini. “Tanpa Kalian Saya ZERO Kawan-kawan”.
9. Dosen-dosen dan staf kepengajaran dibangku perkuliahan yang telah banyak
memberikan saya ilmu, pengetahuan, dan wawasan kepada penulis.
10. Dosen penguji skripsi, yang telah banyak memberikan masukan, kritik, dan
sarannya tentang materi-materi yang penulis belum pahami sebelumnya.
11. Staf Tata Usaha (TU) jurusan Teknik Mesin, yang telah meluangkan
waktunya untuk saya mengurus keperluan administrasi.
12. Semua pihak yang tidak dapat penulis sebut satu persatu yang telah membantu
dalam pengerjaan skripsi ini.
13. Bapak dan ibu guru saya dari SD sampai dengan SMK
Akhirnya, dengan segala kerendahan hati penulis menyadari masih banyak
kekurangan-kekurangan disana-sini, sehingga penulis mengharapkan adanya saran
dan ktiriknya yang bersifat membangun demi kesempurnaan skripsi ini.
xi
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ............................................................................................. i
POSTER ................................................................................................................ ii
LEMBAR PENGESAHAN .................................................................................. iii
LEMBAR ASISTENSI PEMBIMBING I ........................................................... iv
LEMBAR ASISTENSI PEMBIMBING II ............................................................ v
LEMBAR SURAT PERNYATAAN .................................................................... vi
ABSTRAK INGGRIS .......................................................................................... vii
ABSTRAK INDONESIA .................................................................................... vii
KATA PENGANTAR .......................................................................................... ix
DAFTAR ISI ........................................................................................................ xii
DAFTAR TABEL ............................................................................................... xiv
DAFTAR GAMBAR ........................................................................................... xv
BAB I PENDAHULUAN ...................................................................................... 1
1.1 Latar Belakang ........................................................................................... 1
1.2 Perumusan Masalah ................................................................................... 2
1.3 Tujuan ........................................................................................................ 3
1.4 Manfaat ...................................................................................................... 3
1.5 Batasan Masalah ........................................................................................ 4
BAB II Tinjauan Pustaka ....................................................................................... 5
2.1 Tinjauan Pustaka ......................................................................................... 5
2.2 Tinjauan Patent ........................................................................................... 5
2.3 Dasar Teori ................................................................................................. 8
2.3.1 Pisau Pencacah ............................................................................ 11
2.3.2 Perhitungan Perencanaan Kapasitas Mesin ................................. 12
2.3.3 Menentukan Daya Motor ............................................................. 13
2.3.4 Sabuk Penggerak Atau Belt ......................................................... 15
2.4 Poros ........................................................................................................ 20
2.5 Pasak ........................................................................................................ 26
BAB III METODOLOGI PERANCANGAN ..................................................... 33
3.1 Prosedur Perancangan oleh Gerhard Pahl & Wolfgang Beitz’z .............. 33
3.2 Tahapan Perancangan .............................................................................. 37
xii
3.3 Rancangan Struktural ................................................................................ 38
BAB IV PERHITUNGAN DAN PEMBAHASAN ............................................ 40
4.1 Analisa Gaya Potong Rumput Gajah ........................................................ 40
4.2 Perhitungan Perencanaan Kapasitas Mesin .............................................. 41
4.3 Gaya Mata Pisau ...................................................................................... 42
4.4 Perencanaan Sistem Transmisi.................................................................. 44
4.5 Perencanaan Daya Motor ......................................................................... 47
4.6 Perencanaan V-belt .................................................................................. 48
4.7 Perencanaan Poros ................................................................................... 58
4.7.1 Pemilihan Bahan Poros ................................................................. 59
4.7.2 Perhitungan Gaya Yang Terjadi Pada Poros ................................. 59
4.8 Perencanaan Pasak .................................................................................... 62
4.9 Perencanaan Bantalan ............................................................................... 65
4.9.1 Perhitungan Bantalan Pada Poros Tumpuan ................................. 66
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN .............................................................. 69
5.1 Kesimpulan .............................................................................................. 69
5.2 Saran ........................................................................................................ 70
DAFTAR PUSTAKA .......................................................................................... 71
LAMPIRAN – LAMPIRAN
xiii
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Data Kapasitas Dan Slip Produksi ............................................................ 14
Tabel 4.1 Tabel Percobaan Uji Gaya Potong Rumput Gajah ................................... 41
xiv
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Mesin pencacah Sampah Organik A ................................................... 6
Gambar 2.2 Mesin pencacah Sampah Organik B ................................................... 7
Gambar 2.3 Bagian Bagian Mesin ........................................................................ 11
Gambar 2.4 Macam Macam Pisau Potong ........................................................... 12
Gambar 2.5 Ukuran Ukuran Sabuk ....................................................................... 16
Gambar 2.6 Sudut Kontak ..................................................................................... 17
Gambar 2.7 Macam Macam Pasak ...................................................................... 27
Gambar 2.8 Gaya Geser Pasak .............................................................................. 27
Gambar 2.9 Tatanan Sebuah Bantalan ................................................................. 30
Gambar 3.1 Diagram Alir Perancangan Menurut Pahl And Beitz ....................... 32
Gambar 3.2 Diagram perancangan ....................................................................... 33
Gambar 4.1 Analisa Gaya Potong Pumput Gajah Menggunakan Neraca Tekan
............................................................................................................................... 40
Gambar 4.2 Gaya Yang Bekerja Pada Pisau ......................................................... 42
Gambar 4.3 Panjang Setengah Pisau..................................................................... 43
Gambar 4.4 Transmisi Mesin Pencacah Rumput Gajah ....................................... 44
Gambar 4.5 Diagram Alir Perancangan Sabuk V ................................................. 45
Gambar 4.6 Torsi Yang Terjadi ............................................................................ 47
Gambar 4.7 Gambar Sudut Kontak Sabuk V ........................................................ 50
Gambar 4.8 Gaya Tarik Sabuk V .......................................................................... 53
Gambar 4.9 Gaya Sisi Kendor Sabuk V ............................................................... 54
Gambar 4.10 Diagram Alir Perancangan Poros .................................................... 58
DAFTAR PUSTAKA
Achmad, Z. 1999. Elemen Mesin 1. Bandung: Refika Aditama. Sularso dan Suga, Kiyokatsu, (2004). Dasar Perencanaan Dan Pemilihan Elemen
Mesin. Jakarta : Pradnya Paramita.
Khurmi R.S.1984. Text Book of Mechine Dessign, New Dhehli, Eurasia Phublishing Hause LTD
Dobrosvolsky, V. A Text Book Mechine, Moscow, Peache Publising
Robert L. Mott,elemen elemen mesin dalam perancangan mekanis.perancangan
elemen mesin terpadu