Post on 16-Jan-2016
description
RANCANG BANGUN
MESIN PENGIRIS KENTANG BERBENTUK SPRING
KAPASITAS 25 [KG/JAM]
LAPORAN TUGAS AKHIR
Diajukan untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan dalam Menyelesaikan
Program Pendidikan Diploma III
Spesialisasi Teknik Produksi, Perawatan dan Perbaikan
Program Studi Teknik Mesin
Oleh :
MAROJAHAN PANJAITAN NIM : 1005012171 SORI PARLAUNGAN HARAHAP NIM : 0905012193 NOVRI ANDI NIM : 1005012177 RAHMAT IRFAN TITO POHAN NIM : 1005011080 APRILYANTO PRATAMA NIM : 1105013303
JURUSAN TEKNIK MESIN
POLITEKNIK NEGERI MEDAN
MEDAN
2013
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis ucapakan kepada Tuhan Yang Maha Esa, karena atas berkah
rahmat dan hidayah-Nya penulis dapat menyelesaikan Laporan Tugas Akhir dengan baik dan
tepat waktunya. Laporan Tugas Akhir ini yang berjudul “Rancang Bangun Mesin Pengiris
Kentang Berbentuk Spring Kapasitas 25 kg/Jam” ini disusun untuk menyelesaikan
Pendidikan Diploma III, Program Studi Teknik Mesin Jurusan Teknik Mesin Politeknik
Negri Medan.
Sesuai dengan judulnya maka penulis akan membahas mengenai prinsip kerja mesin,
komponen utama yang digunakan, perancangan elemen-elemen mesin, gambar mesin,
perawatan dan perbaikan serta biaya pembuatan rancang bangun mesin pembuat kentang
spring ini.
Dalam menyelesaikan laporan tugas akhir, penulis banyak menerima bimbingan dan
bantuan dari berbagai pihak, baik secara langsung maupun secara tidak langsung, untuk itu
secara khusus dan tulus penulis mengucapkan terima kasih kepada Bapak Johny Hasman,
M.T. selaku dosen pembimbing tugas akhir yang telah meluangkan waktu untuk
membimbing penulis sehingga tugas akhir ini dapat selesai dengan baik.
Dan penulis juga mengucapkan terima kasih banyak kepada :
1. M.Syahruddin, S.T., M.T selaku Direktur Politeknik Negri Medan.
2. Bapak Ir.Gidion Sembiring, M.T. selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin Politeknik
Negeri Medan.
3. Drs. Infarizal, M.T. selaku Kepala Program Studi Teknik Mesin Politeknik
Negeri Medan.
4. Administrasi Jurusan Teknik Mesin, Politeknik Negeri Medan.
5. Seluruh staf pengajar Jurusan Teknik Mesin.
6. Rekan – rekan satu “Team”; Marojahan Panjaitan, Rahmat Irfan Tito Pohan,
Novri Andi, Sori Parlaungan dan Apprilyanto P, yang mambantu dan
menyelesaikan Tugas Akhir ini.
7. Semua teman – teman satu perjuangan dalam menyelesaikan perkuliahan di
Politeknik Negeri Medan, terkhusus kepada ME – 6F.
8. Serta semua pihak yang tidak penulis sebutkan namanya. Terima kasih untuk
segala bantuannya, semoga Tuhan memberkati.
Dalam penyelesaian Tugas Akhir ini Penulis telah berusaha untuk menyelesaikan
tugas akhir, tetapi apabila ada kesalahan dan kekurangan, penulis mengharapkan kritik dan
saran yang bersifat membangun demi kesempurnaan laporan tugas akhir ini dimasa yang
akan datang.
Penulis berharap semoga Laporan Tugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi semua
orang yang membacanya dan dapat memperluas wawasan kita. Akhir kata penulis
mengucapkan Sekian dan Terima kasih.
Medan, 2 Oktober 2013
Penulis
Marojahan Panjaitan Sori Parlaungan Harahap Novri Andi Rahmat Irfan Tito Pohan Aprilyanto Pratama
DAFTAR ISI
Halaman:
SPESIFIKASI TUGAS AKHIR ................................................................ ii
LEMBAR PERSETUJUAN ....................................................................... iii
LEMBAR PENGESAHAN ........................................................................ iv
KATA PENGANTAR ................................................................................. v
DAFTAR ISI ................................................................................................ vii
DAFTAR TABEL ....................................................................................... x
DAFTAR GAMBAR ................................................................................... xi
INTI SARI ................................................................................................... xii
ABSTRACT ................................................................................................. xiii
BAB I PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang .............................................................................. 1
1.2. Batasan Masalah ............................................................................ 2
1.3. Tujuan ............................................................................................ 3
1.4. Manfaat Tugas Akhir .................................................................... 4
1.5. Sistematika Penulisan ................................................................... 4
BAB II LANDASAN TEORI
2.1. Kentang ......................................................................................... 6
2.1.1. Pengenalan Kentang ........................................................... 6
2.1.2. Media Tanam ...................................................................... 8
2.1.3. Panen .................................................................................. 9
2.1.4. Deskripsi ............................................................................. 11
2.2. Mesin Pembentuk Kentang Spring ................................................. 11
2.3. Gambar Sketsa Mesin Pembentuk Kentang Spring ..................... 12
2.4. Prinsip Kerja Mesin Pembentuk Kentang Spring ........................ 13
2.5. Komponen – Komponen Mesin .................................................... 14
2.5.1. Pedal pemutar ..................................................................... 14
2.5.2. Poros Tusuk ........................................................................ 15
2.5.3. Penutup Silinder/ Tempat Dudukan Bearing Pemutar Kentang. 16
2.5.4. Pegas / Per ......................................................................... 16
2.5.5. Pisau Pengiris ..................................................................... 17
2.5.6. Penahan kentang ................................................................. 18
2.5.7. Tabung Silinder .................................................................. 18
2.5.8. Wadah Penggorengan ......................................................... 19
2.5.9. Landasan / Kerangka Mesin ............................................... 19
2.5.10. Kompor Smawar dan Selangnya. ..................................... 20
2.5.11. Tabung LPG 3 kg .............................................................. 20
2.6. Dasar Perencanaan dan Pemilihan Elemen – Elemen Mesin ........ 21
Menentukan Pemilihan Bahan, Ukuran dan Kekuatan Poros Tusuk .22
2.6.1. Pemilihan Bahan Poros Tusuk ............................................ 22
2.6.2. Menentukan Ukuran dan Kekuatan Poros Tegak ................ 22
................................................................................ BAB III PEMBAHASAN
3.1. Perhitungan Komponen Utama Mesin ............................................ 25
3.1.1. Perhitungan Daya Penggerak Sebenarnya ........................... 25
3.1.2. Menentukan momen inersia pada poros penopang kentang…….30
3.1.3. Menentukan momen Inersia pada pisau pengiris. ......................... 31
3.1.4. Menentukan momen inersia total ..................................................... 31
3.1.5. Menentukan besar α (percepatan sudut). ......................................32
3.1.6. Menentukan daya putaran penggerak ................................... 32
3.2. Proses Pembuatan Mesin Pembentuk Kentang Spring ................... 36
3.2.1. Pengerjaan rumah bearing dengan mesin bubut ................... 37
3.2.2. Pembuatan pisau dan tabung pengiris. ................................. 43
3.2.3. Pembuatan tungku tempat penggorengan kentang. .............. 44
3.2.4. Pembuatan kerangka mesin ................................................... 44
3.2.5. Perakitan .............................................................................. 45
3.2.6. Uji coba mesin (Testing Machine) ....................................... 46
3.3. Menentukan Anggaran Biaya .......................................................... 46
3.3.1. Biaya material ..................................................................... 46
3.3.2. Biaya pembuatan .................................................................. 47
a. Daya peralatan yang digunakan ...................................... 48
b. Harga penjualan mesin ................................................... 49
c. Break Event Point .......................................................... 50
BAB IV PERAWATAN DAN PERBAIKAN
4.1. Perawatan dan Perbaikan Mesin ..................................................... 52
4.1.1. Pengertian Perawatan dan Perbaikan ................................... 52
4.1.2. Tujuan Perawatan dan Perbaikan ......................................... 52
4.1.3. Perawatan dan Perbaikan pada Mesin Pembentuk
kentang Spring .................................................................... 53
4.1.4. Perawatan dan Perbaikan Komponen – komponen
Utama Mesin. ................................................................................... 53
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan ...................................................................................... 55
5.2. Saran ............................................................................................... 56
DAFTAR PUSTAKA ..................................................................................... 54
LAMPIRAN .................................................................................................... 55
DAFTAR TABEL
Tabel 3.1 Data hasil percobaan ........................................................................... 29
Tabel 3.2 Tabel putaran dalam 5 kali percobaan ................................................ 30
Tabel 3.3 Daftar harga Biaya material ................................................................ 47
Tabel 3.4 Jumlah daya terpakai .......................................................................... 48
Tabel 3.5 Tarif dasar listrik/kwh ......................................................................... 48
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1. Kentang atau Solanum Tuberosum ................................................. 9
Gambar 2.2 Sketsa Mesin Pembentuk Kentang Spring ................................... 12
Gambar 2.3 Sebelum di modifikasi .................................................................. 13
Gambar 2.4 Setelah dimodifikasi ...................................................................... 13
Gambar 2.5 Mesin Pembentuk kentang Spring .................................................. 14
Gambar 2.6 Pedal Pemutar ................................................................................. 16
Gambar 2.7 Poros tusuk ..................................................................................... 16
Gambar 2.8 Penutup Silinder/ Tempat Dudukan Bearing Pemutar Kentang. .... 17
Gambar 2.9 Pegas / Per ...................................................................................... 17
Gambar 2.10 Pisau Pengiris ................................................................................. 18
Gambar 2.11 Penahan Kentang ............................................................................. 19
Gambar 2.12 Tabung Silinder ................................................................................ 19
Gambar 2.13 Wadah Penggorengan ...................................................................... 20
Gambar 2.14 Landasan / Kerangka Mesin ............................................................ 20
Gambar 2.15 Kompor semawar dan Selangnya. ................................................... 21
Gambar 2.16 Tabung LPG 3 kg ............................................................................. 21
Gambar 3.1 Pisau Pengiris ........................................................................................
25
Gambar 3.2. Gambar Tabung slinder tempat pisau pengiris ................................ 26
Gambar 3.3 Kentang ............................................................................................ 27
Gambar 3.4 Tabung pisau pengiris ...................................................................... 43
Gambar 3.5 Gambar Penggorengan kentang ....................................................... 44
Gambar 3.6 Gambar kerangka mesin ................................................................... 44
INTISARI
Rancang Bangun Mesin Pengiris Kentang Berbentuk Spring
Kapasitas 25 [KG/JAM]
Mesin pengiris kentang berbentuk spring adalah suatu mesin yang berfungsi untuk
mengiris kentang menjadi berbentuk spiral. Mesin ini digunakan oleh masyarakat untuk
membuat makanan dari kentang. Pada dasarnya prinsip kerja mesin pengiris kentang
berbentuk spring ini berawal dari putaran dari tangan yang ditransmisikan keporos tusuk
untuk memutar kentang. Kentang ditusukkan pada poros tusuk kemudian diputar dengan
menggunakan pedal pemutar sehingga kentang akan teriris oleh pisau pengiris karena adanya
material plastik yang terikat pada poros tusuk. Pada perhitungan komponen utama mesin
pengiris kentang pembentuk kentang spring kapasitas 25 kg/jam ternyata dari hasil percobaan
1 kentang, dapat dikerjakan dalam jangka waktu 38 detik dengan menggunakan putaran 23
rpm, dan kapasitas mesin sebenarnya adalah 19 kg/jam.
Kata Kunci : Kentang Spring, Mesin, pengiris.
ABSTRACT
Design of Spring Shaped Potato Slicing Machine
Capacity 25 [KG / HOUR]
Shaped spring potato slicer machine is a machine that functions to slice
potatoes into spiral shape. This engine is used by people to make a meal of potatoes.
Basically potato slicing machine working principle is shaped spring begins round of
hand transmitted keporos skewer to rotate potatoes. Potato skewer inserted in the
shaft is then rotated by using the pedal so that the player will be cut by a knife potato
slicer because of the plastic material attached to the pivot pin. In the calculation of
the main components forming machine potato slicer spring potato capacity of 25 kg /
hour turns of the results of experiments 1 potato, can be done within a period of 38
seconds using a 23 rpm rotation, and the actual engine capacity is 19 kg / hour.
Keywords: Potato Spring, Machine, slicer.
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Perkembangan teknologi telah banyak membantu umat manusia dalam
memudahkan melakukan pekerjaan-pekerjaan yang dihadapi sehingga diperoleh
efisiensi kerja yang tinggi. Adanya penemuan baru di bidang teknologi adalah salah
satu bukti bahwa kebutuhan umat manusia selalu bertambah dari waktu ke waktu
disamping untuk memenuhi kebutuhan manusia munculnya penemuan baru dilatar
belakangi oleh penggunaan tenaga manusia yang terbatas yang masih dilakukan
dengan cara tradisional akan dialihkan keteknologi tepat guna, yang tujuannya agar
mendapatkan suatu efisiensi serta efektifitas yang lebih baik dari sebelumnya.
Untuk merealisasikan tujuan diatas tentunya penanganan hal yang sederhana
dan dilakukan secara tradisional tadi solulsinya membuat atau menciptakan suatu alat
atau mesin pengirisan kentang yang berteknologi tepat guna dalam bentuk rancang
bangun. Untuk mendapatkan suatu rancang bangun yang baik dan berhasil tergantung
dari berbagai faktor. Di antaranya adalah kemampuan mesin untuk membuat produk
yang berkwalitas, memenuhi kapasitas produk, Keserasian dalam bentuk dan
disainnya yang menarik. Kemudian mesin tersebut harus pula mudah dioperasikan,
mudah dalam pemeliharaan Perawatan dan perbaikan. Hal lain yang juga harus
difikirkan adalah harga alat atau mesin terjangkau dan mampu dibeli oleh masyarakat
atau pengguna yang mempunyai taraf kehidupan yang sederhana.
Sebagaimana yang diketahui bahwa sebelum kentang digoreng terlebih dahulu
harus diiris. Proses pengirisan kentang selama ini dilakukan dengan cara memotong
yang sangat sederhana atau secara tradisional dengan menggunakan pisau saja.
Dimana pengiris kentang ini dibuat bertujuan untuk membentuk kentang berbentuk
spring (spiral). Secara tradisional pengirisan kentang dilakukan sebagai berikut :
kentang dikupas dan dicuci setelah itu diletakan diatas meja kemudian diiris dengan
menggunakan pisau cutter dengan tangan secara berulang-ulang.
Setelah beberapa saat kentang kemudian digoreng dan ditiriskan. Cara ini
masih efektif bila kentang yang diiris hanya sedikit. Akan tetapi jumlah yang banyak
dinilai kurang efektif dan efisien. Waktu yang digunakan cukup lama dan
membutuhkan tenaga manusia yang cukup besar sehingga pekerjaan ini dirasakan
sangat melelahkan dan hasilnya pun kurang produktif. Penggunaan kentang spiral ini
untuk jumlah yang banyak pada umumnya terdapat pada pasar malam dan pedagang-
pedagang kaki lima.
Dari penjelasan diatas maka penulis ingin melakukan rancang bangun mesin
pengiris kentang berbentuk spring yang nantinya dapat digunakan masyarakat
penguna, misalnya di pasar malam dll. Dengan demikian, hal ini dapat membantu
mereka dalam mengatasi masalah yaitu terhadap efisiensi waktu dimana waktu yang
dibutuhkan lebih singkat, produk yang lebih besar, sehingga mesin yang dirancang
lebih efisien sekaligus meningkatkan produktifitas.
Suatu alat atau mesin dapat dikatakan dengan baik atau mencapai
kesempurnaan bila dalam pengoperasian mesin dapat dioperasikan dengan baik sesuai
dengan rencana, atau dalam melakukan perencanaan: perhitungan yang dilakukan
tepat dan benar, pemilihan material yang tepat, perencanaan konstruksi yang sesuai
dengan keinginan dan lain-lain.
Tidak jarang pula mesin yang sedang beroperasi mengalami kerusakan. Hal ini
sangat disayangkan karena disamping terbengkalainya pekerjaan, kerugian akibat
gagalnya produksi, sudah pasti akan mengecewakan para pengguna. Hal ini
diakibatkan kurangnya pengetahuan dalam melakukan perencanaan mesin oleh sebab
itu suatu rancang bangun harus didahului oleh perencanaan yang baik.
Dengan demikian berdasarkan latar belakang diatas penulis memandang perlu
melakukan suatu usaha untuk melakukan rancang bangun mesin pengiris kentang
berbentuk spring dengan kapasitas 25 [kg/jam] dalam bentuk Laporan Tugas Akhir.
1.2. Batasan Masalah
Dalam proposal Tugas Akhir ini akan dipaparkan beberapa hal yang dapat
mendukung teori-teori yang dijadikan landasan didalam melaksanakan atau
mewujudkan teori tersebut. Dalam prakteknya, ada beberapa masalah yang akan
dijadikan ruang lingkup pembahasan masalah-masalah yang ada dalam
perencanaan mesin tersebut. Agar pembahasan tidak terlalu melebar maka kiranya
perlu dilakukan batasan-batasan masalah yang akan dibahas antara lain:
1. Prinsip kerja mesin pengiris kentang bebentuk spring;
2. Pembahasan pada perenncanaan penggerak kentang serta komponen-komponen
atau elemen-elemen mesin pengiris kentang dan untuk kerja mesin;
3. Terakhir adalah gambar kerja mesin pengiris kentang berbantuk spring.
1.3 Tujuan
1. Tujuan umum
Mampu melakukan rancang bangun mesin pengiris kentang berbentuk spring
dengan kapasitas 25 kg/jam dengan hasil yang baik dapat diterima.
2. Tujuan khusus
a. Perhitungan Komponen Utama mesin dan putaran mesin;
b. Proses pembuatan Mesin Pengiris Kentang Spring;
c. Menghitung anggaran biaya yang dibutuhkan.
1.3 Manfaat Tugas Akhir
Adapun tugas akhir ini nantinyan diharapkan dapat bermanfaat bagi:
1. Penulis sendiri, untuk menambah wawasan dalam penulisan yang bersifat
ilmiah dan mampu menerapkan ilmu yang selama ini diperoleh pada bangku
kuliah
2. Pada praktisi dan ahli teknik serta mahasiswa lainnya yang ingin
mengembangkan hasil pembahasan ini serta dapat dijadikan sebagai
pembanding dalam pembahasan pada topik yang sama
3. Masyarakat, khususnya yang bergerak dalam Usaha Kecil Menengah
(UKM), sehingga dapat dimanfaatkan sebagai teknologi tepat guna yang
dapat membantu maningkatkan produktifitas
4. Para pembaca, untuk menambah pengetahuan dan wawasan tentang mesin
pengiris kentang berbantuk spring.
1.4. Sistematika Penulisan
Untuk mempermudah serta memperoleh cara penulisan yang lebih
sistematis maka pada penulisan tugas akhir ini disusun tahapan – tahapan sebagai
berikut:
1. Bagian awal memuat: Sampul depan, lembaran judul, lembaran persetujuan,
lembaran spesifikasi tugas akhir, dan lembaran pengesahan.
2. Pada Bab I, pendahuluan isinya membahas tentang latar belakang masalah,
sesuai dengan perkembangan teknologi saat ini.
Dalam bab ini dijelaskan tentang perumusan masalah, tujuan dan manfaat
penulisan, serta sistematika penulisan.
3. Bab II, Landasan Teori, isinya membahas tentang teori-teori yang
berhubungan dengan perancanaan ini, yang diperoleh dari berbagai referensi
yang dijadikan landasan untuk melakukan perencanaan ini.
4. Pada Bab III, menjelaskan tentang penggerak pedal pemutar kentang,
perencanaan komponen-komponen mesin pengiris kentang, dan terakhir
gambar kerja mesin pengiris kantang.
5. Pada bab IV, perawatan dan Perbaikan mesin pengiris kentang berbantuk
spring.
6. Pada Bab V, Kesimpulan dan Saran sebagai akhir dari penulisan berisikan
kesimpulan dari hasil tulisan tugas akhir merupakan jawaban dari tujuan
perencanaan dan saran yang diberikan.
7. Daftar Pustaka merupakan daftar referensi yang menjadi studi literatur
penulis untuk mendasari isi tugas akhir ini.
8. Pada akhir tulisan ini ditempatkan pula beberapa lampiran yang dapat
membantu data serta keterangan pendukung dari tulisan ini.