PERANCANGAN MESIN PENCACAH TANDAN KOSONG

KELAPA SAWIT BERKAPASITAS 1000 ⁄

TUGAS AKHIR

Diajukan kepada

Universitas Muhammadiyah Malang Sebagai Salah Satu

Persyaratan Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Teknik

Program Strata Satu (S1) Jurusan Teknik Mesin

Disusun Oleh :

Hary suprianto

201510120312079

JURUSAN TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG

2017

POSTER

PERANCANGAN MESIN

PENCACAH TANDAN KOSONG

KELAPA SAWIT

KAPASITAS 1000 KG/JAM

Hary Suprianto

Roro Heni

Hendaryati

Herry Suprianto

Tandan kosong kelapa sawit dapat dimanfaatkan sebagai sumber pupuk

organic yang memiliki kandungan unsur hara yang dibutuhkan oleh tanah dan

tanaman.Tandankosong kelapa sawit mencapai 23% dari jumlah pemanfaatan

limbah kelapa sawit tersebut sebagai alternative pupuk organic juga akan

memberikan manfaat lain darisisi ekonomi .Bagi Perkebunan kelapa sawit

dapat menghemat penggunaan pupuk sentetis sampai dengan 50% .

Perancangan yang diperoleh

adalah didapatkan sebuah prototype

Mesin Pencacah Tandan Kosong

Kelapa Sawit dengan Kapasitas 1000

kg/jam, ukuran cakram pisau

diameter 150mm, dengan derajat

mata pisau 25 , daya motor yang

diperlukan 7,5 hp. Pada perancangan

mesin pencacah tandan kelapa sawit

ini menghasilkan kecepatan putaran

34 Rpm dan menghasilkan kapasitas

1000kg/jam. Sumber penggerak

mesin dalah motor listrik dengan

kecepatan 700 rpm. Sistem Transmisi

memakai, v-belt dengan pully

penggerak diameter 155 mm dan

pully yang digerakan 200 mm dan

diteruskan dengan transmisi rodagigi

dengan diameter 150 mm.

KATA PENGANTAR

Dengan memanjatkan segala puji dan syukur kepada Tuhan yang maha esa,

yang memberikan berkat limpahan dan rahmatnya, sehingga dapat terselesaikannya

tugas akhir yang berjudul “Perancangan Mesin Pencacah Tandan Kosong Kelapa

Sawit Berkapasitas 1000 ⁄ ”, guna memenuhi persyaratan untuk menyelesaikan

program Strata 1 (S1) pada Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas

Muhammadiyah Malang.

Tugas akhir ini tidak akan tersusun tanpa adanya bantuan dan dukungan dari

berbagai pihak baik dalam segi moril maupun materil. Oleh karena itu segala

ungkapan terimakasih dipersembahkan kepada:

1. Kedua orangtua dan adik yang selalu memberikan doa, restu, semangat serta

bantuan materil bagi penulis dalam menyelesaikan tugas akhir ini.

2. Ibu Dra.Roro Heni Hendaryati , MT selaku dosen pembimbing I yang sangat

membantu didalam memberikan bimbingan serta arahan dalam penyelesaian

tugas akhir ini.

3. Bapak Ir. Herry Supriyanto, MT selaku dosen pembimbing II yang sangat

membantu didalam memberikan bimbingan serta arahan dalam penyelesaian

tugas akhir ini.

4. Teman-teman TPB 15 (Transfer Politeknik Banjarmasin angkatan 2015), yang

selalu saling memberikan dukungan dan motivasi didalam penyusunan serta

penyelesaian tugas akhir ini.

5. Sahabat kontrakan M8 Squad yang selalu memberikan dukungan dan selalu

mengingatkan untuk menyelesaikan tugas akhir ini secepat mungkin.

6. Teman-teman seperjuangan teknik mesin Universitas Muhammadiyah Malang

yang tidak bisa disebutkan satu persatu, yang turut membantu didalam

penyusunan dan penyelesaian tugas akhir ini.

Dalam tugas akhir ini, diharapkan semoga memberikan banyak manfaat baik

bagi penulis sendiri atau pun bagi pembaca yang khususnya mahasiswa Universitas

Muhammadiyah Malang.

Malang, 26 Oktober 2017

Penulis

Hary Suprianto

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ....................................................................................... i

POSTER ........................................................................................................... ii

LEMBAR PENGESAHAN TUGAS AKHIR ................................................ iii

LEMBAR ASISTENSI ................................................................................... iv

LEMBAR SURAT PERNYATAAN TIDAK PLAGIAT ............................ vi

ABSTRAK ........................................................................................................ vii

ABSTRACT ...................................................................................................... viii

KATA PENGANTAR ..................................................................................... ix

DAFTAR ISI .................................................................................................... xi

DAFTAR GAMBAR ....................................................................................... xiv

DAFTAR TABEL ............................................................................................ xv

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang ...................................................................... 1

1.2 Rumusan Masalah ................................................................. 2

1.3 Tujuan Perancangan .............................................................. 3

1.4 Manfaat perancangan ............................................................. 3

1.5 Batasan Masalah .................................................................... 3

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Tinjauan Pustaka ................................................................... 4

2.2 Manfaat T andan Kosong Kelapa Sawit ................................ 4

2.2.1 Tandan Kelapa Sawit Untuk Pupuk Kompos ............. 5

2.2.2 Batang danTandan Kelapa Sawit Untuk Pulp Kertas . 5

2.3 Tipe Mekanis Mesin Pencacah ............................................. 6

2.3.1 Mesin Pencacah Sampah .......................................... 6

2.3.2 Mesin Pencacah Jerami ............................................. 7

2.3.3 Mesin Pencacah Sabut Kalapa .................................. 7

2.3.4 Mesin Pencacah Rumput .......................................... 8

2.3.5 Mesin Pencacah Plastik ............................................ 9

2.4 Teori Dasar Perhitungan ........................................................ 10

2.4.1 Motor Listrik ............................................................. 10

2.4.2 Daya .......................................................................... 11

2.5 Poros ...................................................................................... 12

2.5.1 Macam Macam Poros ............................................... 14

2.5.2 Hal Hal Yang Perlu Diperhatikan Pada Poros .......... 15

2.5.3 Poros Dengan Puntir ................................................. 17

2.6 Perencanaan Pasak ................................................................ 22

2.6.1 Kekuatan Pasak ......................................................... 22

2.6.2 Tegangan Geser ........................................................ 22

2.7 Bantalan ................................................................................ 23

2.7.1 Beban Bantalan Gelinding ........................................ 24

2.8 Sistem Transmisi................................................................... 26

2.8.1 Pulley ........................................................................ 26

2.8.2 V-Belt ....................................................................... 27

2.8.3 Transmisi Roda Gigi ................................................. 31

BAB III METODOLOGI PERANCANGAN

3.1 Diagram Alir Perancangan .................................................... 33

3.2 Penjelasan Diagram Alir Perancangan ................................. 34

3.2.1 Data Perancangan ..................................................... 34

3.2.2 Konsep Desain .......................................................... 34

3.2.3 Perhitungan Komponen ............................................ 36

3.3 Konsep Desain Pencacah ....................................................... 37

BAB IV PERHITUNGAN

4.1 Perencanaan Kapasitas Mesin ................................................ 39

4.2 Perhitungan Baris Pisau Pencacah ......................................... 40

4.3 Perencanaan Putaran Pemotong ............................................. 45

4.4 Perencanaan Daya Pencacah .................................................. 44

4.5 Perencanaan Poros Pencacah ................................................. 46

2.5.1 Daya Yang Ditransmisikan ....................................... 46

2.5.2 Torsi Yang Bekerja Pada Poros Pencacah ................. 47

4.6 Bahan Poros Yang Digunakan Mesin Pencacah .................... 47

2.6.1 Tegangan Geser Yang Diijinkan .............................. 48

2.6.2 Faktor Koreksi Puntiran Dan Lenturan .................... 48

2.6.3 Diameter Poros ......................................................... 48

4.7 Perencanaan Transmisi .......................................................... 49

2.7.1 Pulley ........................................................................ 49

2.7.2 Perhitungan V-belt .................................................... 50

2.7.3 Perhitungan Kecepatan V-belt .................................. 51

4.8 Perencanaan Bantalan Poros Pencacah ................................. 51

2.8.1 Perhitungan Faktor Kecepatan .................................. 52

2.8.2 Perhitungan Faktor Umur ......................................... 53

2.8.3 Umur Nominal Bantalan ........................................... 53

4.9 Perencanaan Pasak Pada Poros Penccah ................................ 54

2.9.1 Menentukan Bahan Pasak ......................................... 54

2.9.2 Perhitungan Tegangan Geser Pada Pasak Poros ....... 55

2.9.3 Ukuran Penampang Pasak ........................................ 55

2.9.4 Perhitungan Kedalaman Alur Poros dan Naf ............ 56

2.9.5 Perhitungan Kedalaman Alur Pasak Pada Poros ...... 56

2.9.6 Perhitungan Panjang Pasak pada Poros ..................... 57

2.9.7 Tegangan Geser Yang Terjadi Pada Pasak .............. 57

4.10 Perencanaan Roda Gigi Pinion .............................................. 58

BAB V KESIMPULAN ............................................................................ 63

DAFTAR PUSTAKA ...................................................................................... 66

LAMPIRAN ..................................................................................................... 67

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Tandan Kosong Kelapa Sawit ................................................... 4

Gambar 2.2 Mesin Pencacah Sampah ............................................................ 6

Gambar 2.3 Mesin Pencacah Jerami .............................................................. 7

Gambar 2.4 Mesin Pencacah Sabut Kelapa ................................................... 7

Gambar 2.5 Mesin Pencacah Rumput ............................................................ 8

Gambar 2.6 Mesin Pencacah Plastik .............................................................. 9

Gambar 2.7 Motor Listrik .............................................................................. 10

Gambar 2.8 Macam Macam Bantalan ........................................................... 23

Gambar 2.9 Tatanan Dari Sebuah Bantalan .................................................. 24

Gambar 2.10 Pulley ......................................................................................... 26

Gambar 2.11 Ukuran Penampang Sabuk-v ..................................................... 28

Gambar 2.12 Panjang Keliling Sabuk ............................................................. 28

Gambar 2.13 Roda Gigi Lurus ....................................................................... 31

Gambar 3.1 Diagram alir perancangan ......................................................... 33

Gambar 3.2 Konsep Desain Perancangan ..................................................... 39

Gambar 3.3 Bentuk Pisau Pencacah ............................................................. 38

Gambar 4.1 Pisau Pencacah .......................................................................... 40

Gambar 4.2 Poros Pencacah .......................................................................... 46

Gambar 4.3 Sistem Transmisi Pada Mesin Pencacah ................................... 49

Gambar 4.4 Sket Transmisi Pulley ............................................................... 50

Gambar 4.5 Profil Bantalan Tipe Bantalan Bola .......................................... 52

Gambar 4.6 Profil Penampang Pasak ............................................................ 56

Gambar 4.7 Penampang Gigi Pinion Gear .................................................... 59

Gambar 4.8 Penampang Gaya yang Bekerja ................................................ 60

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Tabel Baja Karbon Kontruksi ......................................................... 12

Tabel 2.2 Tabel Baja Paduan Untuk Poros .................................................... 13

Tabel 2.3 Tabel Tegangan Lentur Yang Diizinkan Pada Bahan Poros .......... 16

Tabel 2.4 Tabel Faktor Koreksi Daya yang akan Ditransmisikan .................. 17

Tabel 2.5 Ukuran Pully .................................................................................. 27

Tabel 2.6 Tabel Panjang Sabuk-V Standar ..................................................... 30

Tabel 3.1 Tabel Morfologi Perancangan Mesin .............................................. 34

DAFTAR PUSTAKA

Juyamto, 2007. Perancangan dan uji performansi alat pencacah tandan buah

kosong kelapa sawit dalam proses pembuatan pupuk kompus. Bogor : Institut

Pertanian Bogor.

Junaidi .2014 . Pengembangan Mesin Pencacah Tandan Kosong Sawit (TKS) Dengan

Metode Pemotong Crusher. Padang : Universitas Andalas Padang.

Arief, Herlambang. 2016. Perancangan Mesin Pencacah Eceng Gondok Berkapasitas

15 kg/jam. Malang : Universitas Muhammadiyah malang.

Sularso dan Suga K. 1991. Dasar Dasar Perencanaan dan Pemilihan Elemen Mesin.

Jakarta : Pradnya Phramita.

Misbachul, M. 2013. Perancangan Mesin Pencacah Tanaman Eceng Gondok Basah

Untuk Bahan Utama Kompos Kapasitas 350 kg/jam. Malang : Universitas

Muhammadiyah Malang.

Shigley, M. 1986. Perencanaan Teknik Mesin. Jakarta. Erlangga.

Umar Sukrisno. 1984. Bagian Bagian Mesin dan Merencana. Jakarta : Erlangga