PERANCANGAN MESIN PERAJANG

HIJAUAN PAKAN TERNAK

KAPASITAS 1000 KG/JAM

TUGAS AKHIR

Diajukan Kepada Universitas Muhammadiyah Malang

Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh

Gelar Sarjana Teknik Strata Satu (S1)

Jurusan Teknik Mesin

Disusun Oleh :

IRVAN ABDUL TISSA

201010120311027

JURUSAN TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG

2016

ii

POSTER

iii

iv

v

vi

vii

PERANCANGAN MESIN PERAJANG HIJAUAN PAKAN TERNAK

KAPASITAS 1000 KG/JAM

Oleh Irvan Abdul Tissa ( 201010120311027 )

Dosen Pembimbing I : Ir. Eko Hariyadi. MT

Dosen Pembimbing II : Murjito, ST. MT

Jurusan Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Malang

Jl. Raya Tlogomas No. 246 Telp. (0341) 464318-128 Fax. (0341) 460782 Malang 65144

ABSTRAKSI

Perencanaan ini bertujuan untuk menghasilkan desain dan gambar kerja

konstruksi mesin pencacah rumput yang kuat, kokoh, aman, dan efisien.

Dalam perancangan alat ini kapasitas disesuaikan dengan kondisi kebutuhan

yang ada.

Proses perancangan mesin pencacah rumput dilakukan dengan

tahapan yaitu perencanaan dan penjelasan tugas/fungsi, perencanaan konsep

produk (gambar kerja). Analisis teknik meliputi analisis daya yang

dibutuhkan, torsi yang terjadi pada poros dan kontruksi rangka.

Hasil perancangan menghasilkan mesin pencacah rumput pakan

ternak. dengan spesifikasi ukuran panjang 850, lebar 500 dan tinggi 1200 mm.

Kapasitas produksi mesin pencacah rumput + 1000 kg/jam. Sumber penggerak

mesin adalah motor listrik DC 15 HP dengan putaran 600 rpm. Sistem transmisi

menggunakan V-belt dengan pulley berdiamater 145 mm dan poros 25 mm.

Konstruksi rangka terbuat dari profil segi empat 40x40 mm dan casing

menggunakan plat eyser dengan tebal 8 mm.

Kata kunci : Perancangan, mesin pencacah rumput pakan ternak

viii

DESIGNING FORAGE CHOPPER MACHINE CAPACITY OF

1000 KG/HOUR

Oleh Irvan Abdul Tissa ( 201010120311027 )

Dosen Pembimbing I : Ir. Eko Hariyadi . MT

Dosen Pembimbing II : Murjito, ST. MT

Jurusan Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Malang

Jl. Raya Tlogomas No. 246 Telp. (0341) 464318-128 Fax. (0341) 460782 Malang 65144

ABSTRACT

This plan aims to produce design and construction working drawings

thrasher grass strong, sturdy, safe, and efficient. In designing this tool capacity

adapted to the conditions existing needs.

The process of designing grass chopper conducted in stages, namely

planning and explanation of the task / function, planning product concept

(working drawings). Analysis techniques include the analysis of the required

power, torque occurring on the shaft and frame construction.

The results of the design produces fodder grasses thrasher with

specification of length 850, width 500 and height 1200 mm. The production

capacity chopper grass + 1000 kg / hour. Source of propulsion engine is 15 HP

DC electric motor with a rotation of 600 rpm. The system uses V-belt transmission

with pulley shaft diameter of 145 mm and 25 mm. Frame construction made of

rectangular profile 40x40 mm and casings using eyser plate with 8 mm thick.

Keywords : Design, fodder grass thrasher.

ix

KATA PENGANTAR

Dengan memanjatkan puji syukur kepada Allah SWT, karena atas berkah

rahmat dan hidayah-Nya maka penulisan skripsi dengan judul “

PERANCANGAN MESIN PERAJANG HIJAUAN PAKAN TERNAK

KAPASITAS 1000 KG/JAM ” ini dapat terselesaikan. Penulisan Skripsi ini

merupakan salah satu Syarat Wajib bagi mahasiswa Jurusan Teknik Mesin

Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Malang sebagai salah satu syarat

akademis untuk dapat menyelesaikan studi di Universitas Muhammadiyah

Malang.

Dengan segala usaha penulis mencoba untuk menggapai suatu karya tulis

terbaik, namun demikian penulis menyadari sepenuhnya tugas akhir ini belumlah

sempurna, oleh karena itu dengan segala kerendahan hati penulis sangat

mengharapkan kritik dan saran-saran yang bersifat membangun dari semua pihak.

Adapun terselesainya Skripsi ini tidak lepas dari dukungan berbagai pihak yang

telah membantu dalam penyusunannya,

Karena itu pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar -

besarnya kepada :

1. Bapak Ir. Sudarman, MT selaku Dekan Fakultas Teknik

2. Bapak Ir. Daryono, MT selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin

3. Bapak. Ir. Eko Hariyadi, MT selaku Dosen Pembimbing I dan Murjito, ST,

MT selaku dosen pembimbing II.

4. Para Bapak dan Ibu Dosen Pengajar Jurusan Teknik Mesin Universitas

Muhammadiyah Malang.

x

5. Kedua orang tua dan keluarga yang telah memberikan dukungan baik

moral maupun materil serta do’anya.

6. Teman – teman Mahasiswa di Jurusan Teknik Mesin Universitas

Muhammadiyah Malang.

Tiada dapat penulis membalas segala kebaikan kecuali dengan harapan

semoga Allah SWT membalas dengan yang lebih baik. Besar harapan, semoga

skripsi ini bisa bermanfaat bagi pembaca, khususnya bagi penulis sendiri guna

menambah ilmu pengetahuan.Sekian dan terima kasih.

Malang, 18 April 2016

Penulis

Irvan Abdul Tissa

xi

DAFTAR ISI

Halaman

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

POSTER…..……………………………………………………………………….ii

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

LEMBAR ASISTENSI I…………………...………….………………………..iv

LEMBAR ASISTENSI II………………...………….……………………….....v

LEMBAR PERNYATAAN TIDAK PLAGIAT…...…………………………..vi

ABSTRAKSI BAHASA INDONESIA . ……………………………….…….vii

ABSTRAKSI BAHASA INGGRIS …….…...……………………………….viii

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

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

DAFTAR GAMBAR………...…………………………………………………xv

DAFTAR TABEL……….....…………………………………………………xvii

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

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

1.2 Rumusan Masalah……………...………………………………...……3

xii

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

1.4 Manfaat Perancangan………...………………………………………..4

1.5 Batasan Masalah…………………..…………………………………...5

BAB II. TINJAUAN PUSTAKA.……………………………………………...…6

2.1 Hijauan pakan ternak…………..……. ……..…………….…………..6

2.2 Mesin perajang hijauan pakan ternak ……...…………………………7

2.3 Tuntutan perancangan…………………………..……………………8

2.3.1 Gaya potong hijauan pakan ternak.………………………....8

2.3.2 Daya mesin dan tenaga penggerak...…………..…………...11

2.3.3 Sistem pemotongan….........……………………………......12

2.3.4 Transmisi sabuk-V (V-belt)………………………………..15

2.3.5 Poros………………………………..……………………...22

2.3.6 Rangka………………………………………..……………26

2.3.7 Casing…………………………………………………..….26

2.3.8 Pisau perajang……………………………………………...26

2.3.9 Bearing / bantalan…………………………………………27

2.3.10 Pasak……………………………………………………...31

BAB III. METODOLOGI PERANCANGAN…….…………………………...35

3.1 Metode perencanaan……..…………….……………………………35

xiii

3.1.1 Studi literatur..……………………………………………37

3.1.2 Pengumpulan data………………………….………………37

3.1.3 Perhitungan dan pengolahan data………….………………37

3.1.4 Perancangan mesin…………………………………………37

3.1.5 Analisa hasil perhitungan……………………………..……37

3.1.6 Gambar kerja……………………………...……..…………38

3.2 Morfologi mesin perajang hijauan pakan ternak…….……….………38

3.2.1 Metode perencanaan……………………………………… 38

BAB IV. PERHITUNGAN DAN PERANCANGAN……….….………………42

4.1 Gaya potong hijauan ……..………………………….………………42

4.2 Perencanaan putaran mesin ……….…………………………………43

4.3 Kecepatan potong…. ...….…………………………..………………44

4.4. Perencanaan daya penggerak ..…….………………………………..45

4.5 Perencanaan sistem transmisi (puli dan sabuk –V) .………………...46

4.6 Perencanaan poros …………………………….……………………54

4.7 Perencanaan rangka…………………………….……………………59

4.8 Perencanaan casing……………………………..……………………60

xiv

4.9 Perencanaan pisau perajang…………………….……………………60

4.10 Perencanaan bearing / bantalan………………..……………………61

4.11 Perencanaan pasak…………………………….……………………64

BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN…..……………………………..………66

5.1 Kesimpulan……………….…………………………………………66

5.2 Saran……….…………………………………………………………66

DAFTAR PUSTAKA……………….…………………….……………………..67

LAMPIRAN

xv

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 2.1 : Rumput gajah…………… ….…….………………………………6

Gambar 2.2 : Contoh mesin perajang hijauan yang sudah ada ………..…………7

Gambar 2.3 : Analisa gaya pototng hijauan menggunakan neraca tekan………...9

Gambar 2.4 : Analisa gaya potong rumput menggunakan beban berkala………..10

Gambar 2.5 : Sudut potong perajangan………….…………………….. ……......14

Gambar 2.6 : Jenis pemotongan batang hijauan....................................................15

Gambar 2.7 : Penampang sabuk - V……….……………..………………………16

Gambar 3.1 : Diagram alir perancangan….… …….……..…………………......36

Gambar 4.1 : Analisa gaya potong rumput menggunakan neraca tekan…………42

Gambar 4.2 : Gaya yang bekerja pada pisau…………...………………………...45

Gambar 4.3 : Transmisi mesin pencacah rumput………………………………...46

Gambar 4.4 : Torsi yang terjadi……... ……...…………………………………..48

Gambar 4.5 : Gambar keterangan rumus perhitungan sabuk - V ………………..50

Gambar 4.6 : Sudut kontak antara sabuk dengan puli penggerak ……………….51

Gambar 4.7 : Analisa gaya – gaya yang terjadi pada poros…………………….54

xvi

Gambar 4.8 : Gaya yang bekerja pada poros…………………………………….57

Gambar 4.9 : Dimensi poros yang rencanakan…………..………………………59

Gambar 4.10 : Profil persegi……………………………..………………………59

xvii

TABEL

Halaman

Tabel 2.1 : Faktor koreksi transmisi sabuk - V ……..…………………………...17

Tabel 2.2 : Factor koreksi sudut kontak puli ………………………..………….21

Tabel 2.3 : Factor koreksi daya yang akan ditransmisikan (Sularso,1991)...........23

Tabel 2.4 : Harga Cb dan Kt…………………………………..…………….…...25

Tabel 2.5 : Saran umur bantalan untuk berbagai kelas mesi……………..... .…...29

Tabel 2.6 : Tabel ukuran dimensi pasak………………………………….…..…..34

Tabel 3.1: Matrixs morfologi mesin perajang hijauan pakan ternak…..………...38

Tabel 4.1 : Perbandingan rasio putaran transmisi mesin pencacah rumput……...47

Tabel 4.2 : Koefisien gesek………………………………………………….…...52

Tabel 4.3 : Harga Cb dan Kt untuk poros berputar………………………………56

xviii

DAFTAR PUSTAKA

Achmad, Z. 1999. Elemen Mesin 1. Bandung: Refika Aditama.

G. Niemann. 1999. Elemen Mesin jilid 1. Jakarta: Erlangga.

Harahap, G. 2000. Perencanaan Teknik Mesin Edisi Keempat Jilid 1 (Shigley,

J.E.,dan Mitchell, L.D. Terjemahan) Jakarta: Erlangga.

Juhana, Ohan, dan Suratman, M. 2000. Menggambar Teknik Mesin dengan

Standar ISO.Bandung : Pustaka Grafika.

Mott, Robert L. 2004. Machine Elements in Mechanical Design : Fourth Edition.

New Jersey: pearson Education.

Saito, S., & Surdia, T. 2005. Pengetahuan Bahan Teknik. Jakarta: Pradnya

Paramita.

Sato, T. G. 2000. Menggambar Mesin Menurut Standar ISO. Jakarta: Pradnya

Paramita.

Sularso dan Suga, Kiyokatsu, (2004). Dasar Perencanaan Dan Pemilihan

Elemen. Mesin.Jakarta : Pradnya Paramita.

http : // www.gama-mesin.com.

http : // www.rekayasa_teknik.com.

http : // www.eng.wikipedia.com.