PERANCANGAN MESIN GILING PENGHANCURIKAN KERING

TUGAS AKHIR

Diajukan Kepada Universitas Muhammadiyah Malang

Untuk Memenuhi Syarat Memperoleh

Gelar Sarjana (S1) Teknik Mesin

Disusun Oleh :NUR ALI(07510060)

JURUSAN TEKNIK MESINFAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG2008

ii

LEMBAR PENGESAHAN

TUGAS AKHIR

PERANCANGAN MESIN GILING PENGHANCUR

IKAN KERING

Diajukan Kepada Fakultas Teknik

Universitas Muhammadiyah Malang

Sebagai Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana (S1) Teknik Mesin

Disusun Oleh :NUR ALI(07510060)

Telah diperiksa dan disetujui oleh :

Dosen pembimbingI Dosen Pembimbing II

Ir. Murjito, MT. Ir. H. Ali Saifullah, MT.

Mengetahui

Ketua jurusan

Ir. Daryono, MT.

iii

BERITA ACARA BIMBINGAN TUGAS AKHIR

Nama : Nur AliNim : 07510060 / RProgram Studi : Strata Satu (S1)Judul : Perencangan Mesin Giling Penghancur Ikan KeringDosen Pembimbing I : Ir. Murjito, MT.

II : Ir. H. Ali Saifullah, MT.

Dosen Pembimbing

No Tanggal Catatan Asistensi Ir. Murjio, .MT. Ir. H. AliSaifullah, MT.

1

2

3

4

5

12-03-2007

03-04-2007

18-04-2007

27-10-2007

29-10-2007

Konsultasi Bab I- ACC

Konsultasi BAB II- ACC

Konsultasi Bab III & IV- ACC

Seminar hasil TA

Ujian Tugas Akhir

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG

Fakultas Teknik Jurusan Mesin

iv

ABSTRAKSI

Nur Ali (07510060) PERANCANGAN MESIN GILING PENGHANCUR IKANKERING Pembimbing I : Ir. Murjito, MT. Pembimbing II : Ir. H. Ali Saifullah,MT. Fakultas Teknik, Jurusan Teknik Mesin, Universitas MuhammadiyahMalang.

Kebutuhan tepung ikan sebagai makanan tambahan untuk ternak terus meningkatdikalangan atau petani tambak, guna meningkatkan mutu dan kualitas ternaknya,maka perlu adanya alat secara teknis dan ekonomis bisa di terima oleh industrikecil (home Industri) sebagai penambah income.Dalam perancangan mesin giling penghancur ikan ini menggunakan system roll(pemipihan) dan potong, system kerja dari alat ini menggunakan tenaga motordengan daya 1 HP dengan putaran 520 rpm dan penggeraknya yang di trnsmisikanoleh sabuk V untuk menggerakkan penggiling yang dilengkapi 3 buah pisau putarsebagai pemotong dengan kecepatan 265 rpm dan 3 pisau diam (tetap) padadinding rumah penggiling sebagai landasan potongannya. Dengan cara kerjanyayaitu : Ikan masuk melalui saluran masuk akan dihancurkan didalam ruangpenggilingan, kemudian setelah akan berubah dalam bentuk serbuk atau tepungakan keluar melalui saluran keluar, pada saluran keluar dilengkapi dengansaringan agar ikan yang masih kasar bisa kembali dihancurkan oleh penggiling.

Kata kunci : System Pemipihan, Potong

v

ABSTRACT

Nur Ali (07510060) APLAN ON THE CRUSHER OF ROLLING MACHINEFOR FRESHWATER FISH , Advisor I : Ir, Murjito, MT. advisor II : Ir, H. AliSaifullah, MT. Engineering Faculty Machine Engineering DepartmentUniversity of Muhammadiyah Malang.

Necessity of flour as supplement fodder for livestock is being developed in realm

and fishpond. It is to increase their livestock quality, so there need a tool

technique and economics that can be received by small industry (home industry)

as income added. This machine use rolling system (flatten) and cutting system,

and the work system of this machine is use motor energy with 1 HP energy and

520 rpm circle. And his activator is transmitted by V-belt. To move the crusher

which completed by 3 true knife as cutter and the speed 265 rpm and 3 silent

knife which on the roller wall house as cut lands. The work way of this machine is

the fish entered into inter line and it will be crush in rolling space. Then it will be

change to be powder or flour that will be getting out by outer line. In this line is

completed by filtering system. So the crude fish can be crushed by rolling

machine again.

Keyword : System Flatten, Cutting

vi

KATA PENGANTAR

Dengan mengucapkan puji syukur Kehadirat Allah SWT, para rosul-rosul-

Nya dan para utusan-utusan-Nya, khususnya kepada baginda besar Nabi

Muhammad SAW, karena dengan anugerah dan karunia hidayah, rahmat, taufiq

dan inayah-Nya, yang telah memberikan petunjuk dan bimbingan-Nya serta

ruang, waktu dan kesempatan sehingga penyusun dapat menyelesaikan Laporan

Tugas Akhir ini berjudul ”Perancangan Mesin Giling Penghancur Ikan

Kering ”.

Penulisan Laporan Tugas Akhir ini merupakan salah satu syarat dalam

menyelesaikan studi guna memperoleh gelar sarjana (ST) di Fakultas Teknik,

Jurusan Teknik Mesin, Universitas Muhammadiyah Malang.

Dalam penyusunan Laporan tugas Akhir ini, penyusun telah banyak

mendapatkan bantuan dari berbagai pihak. Pada kesempatan ini penyusun ingin

menyampaikan rasa terima kasih yang sebeasar-besarnya kepada :

1. Dekan Fakultas Teknik, Jurusan Teknik Mesin, Universitas

Muhammadiyah Malang.

2. Ketua Jurusan Teknik Mesin, Universitas Muhammadiyah Malang.

3. Dosen Pembimbing Tugas Akhir, sekaligus segenap Dosen Penguji,

dan para Dosen-dosen, karyawan/ti beserta setaf-setafnya, Universitas

Muhammadiyah Malang.

4. Kedua orang tua khususnya Emak dan Bapak, do a dan baktiku hanya

untuk-mu, saya ucapkan banyak terima kasih atas bantuan moril dan

materiel, selama saya mencari ilmu.

5. Semua pihak yang telah turut membantu dalam menyelesaikan laporan

Tugas Akhir ini. Kepada guru-guruku, sahabat, teman, kawan & terima

kasih aku ucapkan.

vii

Akhir kata penyusun berharap semoga Laporan Tugas Akhir ini dapat

bermanfaat bagi para pembaca.

Waalaikumsalam Wr. Wb.

Malang, 16 Februari 2008

Penyusun

(Nur Ali)

viii

DAFTAR ISI

LEMBAR JUDUL................................................................................ iLEMBAR PENGESAHAN.................................................................. iiTANDA TANGAN PEMBIMBING.................................................... iiiABSTRAKSI........................................................................................ ivKATA PENGANTAR.......................................................................... viDAFTAR ISI ........................................................................................ viiiDAFTAR GAMBAR............................................................................ xiDAFTAR TABEL ................................................................................ xii

BAB I PENDAHULUAN1.1 Latar Belakang................................................................. 11.2 Rumusan Masalah ............................................................ 2

1.3 Tujuan Penulisan.............................................................. 2 1.4 Batasan Masalah .............................................................. 3 1.5 Metode Penulisan............................................................. 3 1.6 Bagian-bagian Utama Mesin Giling Penghancur Ikan ...... 4 1.6.1 Konsep Desain ....................................................... 4 A. Cara Kerja yang Menggambarkan Terjadinya

Penghancuran Ikan Kering................................ 6 B. Prinsip Kerja Alat Penggiling Ikan ................... 7

BAB II LANDASAN TEORI 2.1 Macam-macam Alat Penggiling ...................................... 8

2.1.1 Alat Penggiling Pukul (Hammer Mill) .................... 82.1.2 Alat Penggiling Pasak (Pinned Disk Mill)............... 82.1.3 Alat Penggiling Sortir (Classifier Mill)................... 92.1.4 Alat Penggiling Impeler.......................................... 92.1.5 Alat Penggiling Ayak Sentrifugal

(Centrifugal Sieve Mill) .......................................... 102.1.6 Alat Penggiling Gesek ............................................ 10

2.2 Perhitungan Daya Motor ................................................. 10 2.2.1 Gaya Pemotongan Ikan........................................... 11 2.2.2 Daya yang Dibutuhkan (Npotong).............................. 12 2.3 Daya Motor..................................................................... 12 2.4 Pisau Potong ................................................................... 13 2.5 Poros............................................................................... 18 2.6 Bantalan (Bearing).......................................................... 26 2.7 Pulley.............................................................................. 33 2.8 Sabuk (Belt) .................................................................... 36 2.9 Roll................................................................................. 38

BAB III PERHITUNGAN DAN PEMBAHASAN 3. Perhitungan....................................................................... 44

3.1 Gaya Pemotongan Ikan .............................................. 45

ix

3.1.1 Luas Penampang yang Dipotong ....................... 45 3.1.2 Gaya untuk Memotong Ikan (Fpotong) ................. 46 3.1.3 Momen yang Terjadi (T).................................... 47 3.1.4 Kecepatan Putaran Penggiling (v) ...................... 47

3.2 Daya yang Dibutuhkan (Npotong) ................................. 47 3.3 Daya Motor ............................................................... 48 3.3.1 Motor yang Digunakan ..................................... 48 3.4 Perhitungan Pisau Potong .......................................... 48 3.4.1 Perhitungan Beban ............................................ 50 3.4.2 Momen pada Pisau Putar................................... 50 3.4.3 Berat Pisau........................................................ 52 3.5 Perencanaan Pulley.................................................... 53 3.5.1 Diameter Pulley untuk Silinder

Penggilingan (dp1) ............................................. 54 3.5.2 Berat Pulley (Wp) ............................................. 55 3.6 Sabuk-V (Belt)........................................................... 56 3.6.1 Kecepatan Lenier Sabuk-V (v) .......................... 56 3.6.2 Panjang Sabuk .................................................. 57 3.6.3 Lebar Sabuk (b1) ............................................... 57 3.6.4 Jarak Sumbu Poros (C)...................................... 58 3.6.5 Sudut Kontak (θ)............................................... 58 3.6.6 Gaya Tarik Sabuk ............................................. 58 3.6.7 Daya yang Ditransmisikan Sabuk (Po)............... 59 3.6.8 Jumlah Sabuk yang Diperlukan (N) ................... 59 3.7 Perencanaan Poros..................................................... 60 3.7.1 Momen Puntir (T) ............................................. 61 3.7.2 Gaya yang Terjadi pada Poros........................... 61 3.7.3 Momen Bending ............................................... 62 3.7.4 Tegangan Geser Poros (τα)............................... 63 3.7.5 Diameter Poros (ds) .......................................... 63 3.7.6 Berat Poros Penggilingan .................................. 64 3.8 Perencanaan Pasak..................................................... 64 3.8.1 Gaya Tangentsial pada Poros Penggiling (Ft) .... 65 3.8.2 Tegangan Geser yang Diijinkan (τkα)............... 66 3.8.3 Tegangan Geser yang Terjadi (τ)....................... 66 3.8.4 Tegangan Permukaan Ijin (P) ............................ 67 3.9 Bantalan (Bearing) .................................................... 67 3.9.1 Panjang Bantalan (l).......................................... 68 3.9.2 Tekanan pada Bantalan (p)................................ 69 3.9.3 Harga (ρ.v) ....................................................... 69 3.9.4 Gaya Gesek yang Ditimbulkan (H).................... 69 3.9.5 Daya yang Diserap (PH) ................................... 69 3.10 Perencanaan Roll ....................................................... 69 3.10.1 Pemilihan Bahan untuk Roll............................ 69 3.10.2 Tekanan Roll Spesifik ..................................... 71 3.10.3 Gaya Gesek..................................................... 72 3.10.4 Besar Reduksi Max ................................................ 72 3.10.5 Tegangan Geser Bahan Roll ................................... 72

x

3.10.6 Momen Puntir pada Roll (Mt) ................................. 73 3.10.7 Berat Roll............................................................... 73

BAB IV PENUTUP 4.1 Kesimpulan

4.1.1 Daya yang Dibutuhkan ........................................... 744.1.2 Pisau Potong........................................................... 744.1.3 Roll ........................................................................ 754.1.4 Poros (Shaft)........................................................... 754.1.5 Bantalan (Bearing) ................................................. 764.1.6 Pulley ..................................................................... 764.1.7 Pasak...................................................................... 764.1.8 Sabuk (Belt)............................................................ 76

4.2 Saran............................................................................... 77

Daftar PustakaLampiran-lampiran

xi

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1.2 Kerja mesin giling penghancur ikan ............................... 4Gambar 2.1 Bentuk pisau potong ...................................................... 14Gambar 2.2 Gaya pemotongan pada pisau gerak ............................... 15Gambar 2.3 Momen lengkung pada pisau.......................................... 15Gambar 2.4 Gaya geser pada pasak ................................................... 24Gambar 2.5 Macam-macam bantalan luncur...................................... 28Gambar 2.6 Macam-macam bantalan gelinding................................. 30Gambar 2.7 Pulley ............................................................................ 33Gambar 2.8 Profil pulley alur sabuk-V.............................................. 34Gambar 2.9 Profil alur sabuk-V........................................................ 35Gambar2.10 Konstruksi sabuk-V ....................................................... 37Gambar 2.11 Ukuran penampang sabuk-V .......................................... 37Gambar2.12 Perhitungan panjang keliling sabuk-V............................ 38Gambar 2.13 Roll dua tingkat ............................................................. 39Gambar 2.14 Roll tiga tingkat ............................................................. 39Gambar 2.15 Roll empat tingkat.......................................................... 40Gambar 3.1 Bentuk pisau potong ...................................................... 49Gambar 3.2 Gaya pemotongan pada pisau gerak ............................... 50Gambar 3.3 Momen lengkung pada pasak ......................................... 50Gambar 3.4 Pulley ............................................................................ 54Gambar 3.5 Profil alur sabuk-V......................................................... 55Gambar 3.6 Sudut kontak.................................................................. 58Gambar 3.7 Dimensi poros................................................................ 60Gambar 3.8 Dimensi pasak ............................................................... 64Gambar 3.9 Gaya geser pada pasak ................................................... 65Gambar 3.10 Roll dua tingkat ............................................................. 70

xii

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Baja karbon untuk poros........................................................ 19Tabel 2.2 Diameter poros ...................................................................... 23Tabel 2.3 Diameter minimum pulley yang diizinkan ............................. 34Tabel 2.4 Baja paduan untuk roll........................................................... 40

xiii

DAFTAR PUSTAKA

Djiwo Soeparno, 2002, Diktat Elemen Mesin (Poros Pasak Bantalan), ITN Malang

Fredi. Ir, Proses Pengolahan Dan Pengawetan Ikan, anggota IKAPI,Karisius, 1989).

G. Nieman, Anton Budiman, Dipl.Ing dan Bambang Priambodo, 1999,Elemen Mesin , Erlangga

George e. Dieter, Metalurgi Mekanik, Erlangga.

Lawrence H. Van Vlack dan Sriati Djaprie, 1992, Ilmu dan Teknologi Bahan,Erlangga

Sularso, Dasar Perencanaan Elemen Mesin, PT. Pradnya Paramita, Jakarta.

Takeshi G Sato dan N. Sugiarto, 1999, Menggambar Mesin Menurut StandarISO, Pradnya Paramita, Jakarta.