PERANCANGAN MESIN PENGHANCUR LIMBAH KAYU MEBEL

KAPASITAS 500 KG/JAM

SKRIPSI

Diajukan untuk memenuhi sebagian persyaratan

memperoleh gelar Sarjana Teknik

Disusun Oleh :

MUHAMMAD DARMAWAN

201310120311051

TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG

2019

ABSTRAK

Naskah ini tentang perancangan mesin penghancur kayu mebel

yang bertujuan untuk membantu masyarakat dalam menangani

masalah pembuangan limbah kayu sisa potongan yang tidak

memungkinkan untuk dibuang di daerah bekasi. Metode

perancangan yang digunakan ialah metode Phal and Beitz, untuk

fase perancangan bentuk produk dan fase detail produk diperlukan

software Autodesk Inventor Provesional 2016 untuk menggambar

dan merancang mesin penghancur kayu mebel beserta komponen-

komponennya sehingga dieroleh gambar dari produk tersebut. Hasil

perhitungan mesin penghancur limbah kayu mebel ini ialah sebagai

berikut untuk kapasitas 500 kg/jam dengan panjang pisau 110 cm,

menggunakan bahan mata pisau baja ST 37 jumlah mata pisau

sebanyak 208 sedangkan daya penghancuran yang dibutuhkan

sebesar 7,9 KW.

ABSTRACK

This paper is about the design of a furniture wood crusher that aims to help the

community in dealing with the problem of disposal of waste wood remaining pieces

that are not possible to dispose of in the Bekasi area. The design method used is the

Phal and Beitz method, for the product design phase and product detail phases,

Autodesk Inventor Provesional 2016 software is needed to draw and design furniture

wood shredder and its components so that images can be obtained from the product.

The results of the calculation of this furniture waste wood shredder are as follows for

a capacity of 500 kg / hour with a blade length of 110 cm, using ST 37 steel blade

material as many as 208 blades while the destruction power required is 7.9 KW.

ix

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT, karena atas berkat dan

rahmatnya, penulis dapat menyelesaikan skripsi ini. Penulisan skripsi ini

dilakukan dalam rangka memenuhi salah satu syarat untuk mencapai gelar Sarjana

Teknik Mesin pada Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah. Penulis

menyadari bahwa tanpa bantuan dan bimbingan dari berbagai pihak, dari masa

perkuliahan sampai pada masa penyusunan skripsi ini sangatlah sulit bagi penulis

untuk menyelesaiakn skripsi ini. Oleh karena itu, penulis mengucapkan terima

kasih kepada :

1. Allah SWT yang telah memberikan rahmat, bimbingan serta kemampuan dan

kesehatan sehingga terselesaikan laporan tugas akhir ini.

2. Terima kasih Kepada kedua orang tua saya yaitu : Bapak Suyatno, ibu

Suminem, kakakku Muhammad Rizki, Dwi Wijayanti, adikku Rania Putri

Yasin Abdulloh dan Keluarga bapak Widjianto & alm Ibu , PD.PRIMA

JAYA serta semua keluarga tercinta, terima kasih atas semua dorongan,

nasehat, dukungan moril maupun materil dan doa yang telah diberikan kepada

penulis.

3. Bpk. Budiono, SSi, MT selaku dosen pembimbing I yang selalu sabar

meluangkan waktu, tenaga dan pikiran untuk membimbing penulis

menyelesaikan laporan ini serta mengoreksi segala kesalahan.

4. Bpk. Ir. Sudarman, MT selaku dosen pembimbing II yang selalu memberikan

saran, nasehat, semangat dan perbaikan selama penyusunan tugas akhir ini.

5. Semua pihak-pihak yang membantu dalam pengerjaan laporan ini termasuk

jajaran dosen teknik mesin yang tidak mungkin disebutkan satu persatu.

6. Semua teman-teman mahasiswa di Jurusan Teknik saya juga banyak

mengucapkan terima kasih karena telah banyak sekali dalam memberi ilmu

dan motivasi.

7. Rekan-rekan pemburu Toga, rekan-rekan seangkatan, dan Seluruh lapisan

keluarga yang sudah menerima saya , mohon maaf tidak saya sebutkan satu

persatu.

Semoga Allah SWT memberikan balasan yang berlipat ganda kepada semuanya.

x

Penulis menyadari bahwa kemampuan penulis dalam pembuatan dan

penyusunan laporan Tugas Akhir ini terbatas dan masih banyak kekurangan,

sehingga penulis menerima saran dan kritik yang sifatnya membangun.

Akhir kata, penulis mengucapkan terima kasih dan semoga laporan ini bisa

bermanfaat bagi pembaca.

Malang, juli 2019

Muhammad Darmawan

xi

DAFTAR ISI

Hal

LEMBAR JUDUL .............................................................................................. i

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

LEMBAR PENGESAHAN ............................................................................... iii

LEMBAR ASISTENSI DOSEN PEMBIMBING ........................................... iv

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

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

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

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

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

DAFTAR TABEL .............................................................................................. xiv

DAFTAR GAMBAR .......................................................................................... xvi

BAB I PENDAHULUAN ................................................................................... 1

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

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

1.3. Tujuan Perancangan ........................................................................... 2

1.4. Batasan Masalah ................................................................................. 2

1.5. Manfaat Perancangan ......................................................................... 2

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ........................................................................ 3

2.1. Kajian Singkat mesin penghancur kayu ............................................ 3

2.1.1. Partikel kayu ............................................................................ 3

2.1.2. Plywood dan Multiplek ........................................................... 3

2.1.3.Medium density fiberboard (MDF) .......................................... 4

2.1.4. Partikel board .......................................................................... 5

xii

2.2. Mesin penghancur kayu .................................................................... 6

2.3. Cara kerja mesin penghancur kayu ................................................... 7

2.4. Tuntunan alat dari sisi calon pengguna ............................................. 8

2.5.Analisis morphologis alat .................................................................. 8

2.6. Pemilihan motor listrik ..................................................................... 12

2.6.1. Motor listrik 3 fasa ................................................................... 13

2.7. Poros dan pasak ................................................................................. 13

2.7.1. Poros ...................................................................................... 13

2.7.2. Pasak ....................................................................................... 16

2.8. Bantalan ............................................................................................ 19

2.9. Transmisi roda gigi ........................................................................... 20

2.9.1.Bagian - bagian roda gigi ......................................................... 25

2.9.2.Perbandingan putaran dan perbandingan roda gigi ................. 25

2.10. Rantai dan gear ................................................................................ 26

2.10.1. Rantai .................................................................................. 26

BAB III METODE PERANCANGAN ............................................................. 31

3.1. Metode pahl and beitz ....................................................................... 31

3.1.1. Perencanaan proyek dan penjelasan tugas .............................. 34

3.1.2. Perancangan konsep produk .................................................... 34

3.1.3. Perancangan bentuk (Embodiment design) ............................. 35

3.1.4 Perancangan Detail................................................................... 36

3.2. Analisa rencangan fungsional ........................................................... 36

3.3. Morfologi desain ............................................................................... 38

3.4. Spesifikasi perancangan mesin penghancur kayu ............................. 41

3.5. Flowchat atau diagram alir ................................................................ 43

3.6. Konsep desain ................................................................................... 44

BAB IV ANALISA DATA DAN PEMBAHASAN .......................................... 45

4.1. Perancangan awal .............................................................................. 45

4.1.1 Perancangan pisau pemotong .................................................... 46

4.2. Dimensi luas dan pisau pemotong..................................................... 46

4.3. Kapasitas mesin penghancur limbah kayu ........................................ 47

xiii

4.4. Kapasitas material ............................................................................. 47

4.5. Kecepatan putar pada pemotong ....................................................... 47

4.6. Kecepatan pemutar pada pemotong .................................................. 48

4.7. putaran putar pisau pemotong ........................................................... 48

4.8. Menghitung gaya pada mata pisau pemotong ................................... 48

4.9. Torsi .................................................................................................. 48

4.10. Daya motor ...................................................................................... 49

4.11. Perancangan poros pisau pemotong ............................................... 49

4.12. Perancangan diameter rantai dan gear ............................................. 49

4.13. Mendesain rantai sebagai mesin penggerak .................................... 50

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ............................................................. 53

5.1. Kesimpulan ....................................................................................... 53

5.2. Saran .................................................................................................. 54

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

xvi

DAFTAR GAMBAR

Hal

Gambar 2.1. Plywood ............................................................................................ 6

Gambar 2.2. Medium density fibreboard (MDF) .................................................. 7

Gambar 2.3. Partikel board ................................................................................... 8

Gambar 2.4.Poros transmisi .................................................................................. 8

Gambar 2.5. Poros spindel .................................................................................... 10

Gambar 2.6. Poros gandar ..................................................................................... 15

Gambar 2.7. Pasak benam segi empat......................................................... 16

Gambar 2.8. Pasak tembereng ............................................................................... 19

Gambar 2.9. Pasak pelana ..................................................................................... 21

Gambar 2.10. Pasak spline .................................................................................... 22

Gambar 2.11. Klasifikasi roda gigi ....................................................................... 22

Gambar 2.12. Nama nama bagian roda gigi .......................................................... 23

Gambar 2.13. Roller chain .................................................................................... 23

Gambar 2.14. simple chain drive .......................................................................... 24

Gambar 2.15. Triplex sproket .............................................................................. 24

Gambar 2.16. Roller chain component ................................................................. 25

Gambar 2.17. Conveyor chain .............................................................................. 25

Gambar 2.18. Leaf chain ....................................................................................... 26

Gambar 2.19. Silence chain .................................................................................. 26

xvii

Gambar 2.20.Chain drive layout .......................................................................... 27

Gambar 2.21.Gambar jenis-jenis rantai ................................................................ 28

Gambar 3.1. Diagram alir ..................................................................................... 29

Gambar 3.2. Konsep desain .................................................................................. 30

Gambar 4.1. Geometri pisau as ............................................................................. 31

Gambar 4.2. Pisau pemotong crusher ................................................................... 31

Gambar 4.3. Tinggi dan lebar mata pisau ............................................................. 32

xiv

DAFTAR TABEL

Hal

Tabel 2.1. Pertimbangan mesin penghancur kayu ............................................. 9

Tabel 2.2. Analisis morphologi mesin penghancur kayu ..................................... 10

Tabel 2.3. Pemilihan motor listrik ...................................................................... 12

Tabel 2.4. Standar ukuran pasak ......................................................................... 19

Tabel 2.5. Klasifikasi roda gigi ........................................................................... 24

Tabel 2.6. Perbandingan antara rantai dan roda gigi ........................................... 26

Tabel 3.1. morphologi desain .............................................................................. 38

Tabel 3.2. Matriks pengambil keputusan ............................................................ 41

Tabel 3.3. Spesifikasi perancangan mesin penghancur kayu .............................. 42

55

DAFTAR PUSTAKA

1. Sularso dan Kyokatsu, Dasar Perencanaan dan Pemilihan Elemen

Mesin, PT. Pradnya Paramita. Jakarta. 1987.

2. Ichlas Nur, Nofriadi, dan Rusmardi 2014. “Seminar Nasional Sains

dan Teknologi : Pengembangan Mesin Pencacah Sampah/Limbah

Plastik

Dengan Sistem Crusher dan Silinder Pemotong Tipe Reel”. Universitas

Muhammadiyah Jakarta : Jakarta.

3. ‘Plastik, Manusia dan Lingkungan : Si Jagonya Kemasan Plastik (PET)” :

https://warstek.com/2018/02/14/pet/ [Diakses 24 Maret 2018]