i

RANCANG BANGUN MESIN PEMBELAH BAMBU

SUB BAGIAN DARI SISTEM PROSES PENYERUT BAMBU

TUGAS AKHIR

Diajukan Kepada Fakultas Teknik Jurusan Teknik Mesin

Universitas Muhammadiyah Malang

Untuk memenuhi syarat memeperoleh gelar Sarjana (S-1) Teknik Mesin

Disusun Oleh :

ARDHIKA ARGAWINATA

201310120311183

JURUSAN TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG

2017

ii

iii

iv

v

vi

vii

ABSTRAKSI

Tujuan dari proyek akhir ini adalah pembuatan alat pengrajin bambu

bagian pembelah. Pembuatan alat ini berfungsi untuk mengefisienkan waktu dan

tenaga dalam membelah bambu sehingga dapat membantu pengrajin bambu

mengembangkan usahanya.

Pembuatan alat ini dimulai dengan melakukan pengamatan mesin

pembelah bambu. Tahap selanjutnya adalah perencanaan yaitu meliputi,

perancangan gambar dan perhitungan untuk menentukan komponen yang akan

dipergunakan. Adapun komponen-komponen mesin pembelah bambu adalah

rangka, motor diesel, rumah pisau, pisau, plat U, penekan, sabuk V-Belt, puli,

rumah bearing, bearing, sproket, rantai, pin, mur dan baut, roda, penahan, poros

puli dan poros sproket. Tahap terakhir adalah proses pembuatan dan perakitan.

Berdasarkan hasil perancangan alat pembelah bambu, Sumber penggerak

utama yang digunakan pada alat ini adalah motor diesel 7 Hp. Alat ini

membutuhkan waktu selama 4 detik dalam membelah 1 bambu, dengan asumsi

jeda waktu dalam menempatkan bambu dan istirahat sejenak kapasitas produksi

mesin pembelah bambu ini adalah 10 bambu terbelah/menit.

Kata kunci : mesin pembelahan, desain, komponen, effesiensi

viii

ABSTRACT

The purpose of this final project is the manufacturing tool for bamboo

craftsmen in a part of splitting. This manufacturing tool serves to streamline the

time and energy in splitting bamboo. So, it can help the bamboo craftsmens

developing their business.

This manufacturing tool was begun by doing an observation towards bamboo

splitter. The next stage was plannings that includes, design drawing and

calculation to determine the components that will be used. The components of

bamboo splitting machine were frame, diesel motor, knife wrap, knife, U plate,

suppressor, V-belt, pulleys, block bearing, bearing, sprocket, chain, pin, nut and

bolt, wheel, holder, and sprocket axle. The last stage was the process of

manufacturing and assembling.

Based on the design of results of bamboo splitting tool, the main driving used

in this tool was diesel motor 7 Hp. This tool took 4 seconds to split 1 bamboo,

assuming a time lag in placing bamboo and taking a break.

The production capacity of this bamboo splitting machine was 10 split / bamboo

split.

Keywords: Splitting machine, design, component, efficiency

ix

KATA PENGANTAR

Assalamu’alaikum Wr.Wb

Alhamdulillah, atas limpahan rahmat serta hidayah-Nya Tugas Akhir

ini dapat terselesaikan. Shalawat dan salam semoga senantiasa tercurah

kepada junjungan Nabi Besar Muhammad SAW dan keluarga, sahabat, serta

pengikutnya hingga akhir zaman.

Selanjutnya penulis berharap semoga Tugas Akhir ini dapat

bermanfaat bagi banyak pihak . Tugas Akhir ini dapat terwujud atas bantuan,

bimbingan serta dukungan dari berbagai pihak. Penulis mengucapkan terima

kasih kepada :

1. Kedua orang tuaku tercinta, yang jasa-jasa mereka tidak dapat terwakilkan

dengan tulisan

2. Budiono, Ssi. MT. dan Dr. Ir. Suwarsono, MT yang telah dengan sabar

membimbing penulis dalam menempuh perkuliahan serta penyusunan

Tugas Akhir.

3. Seluruh dosen Teknik mesin yang telah sabar membimbing penulis selama

masa kuliah.

4. Kakak tercinta yang telah memberikan dukungan selama ini.

5. Teman - Teman Teknik Mesin Angkatan 2013 terima kasih semuanya.

6. Teman-teman Mekatronika dan,serta kakak-kakak tingkat.

7. Teman Se tim saya Faris Sandy Sefriyandana, Rohen Andrie Prayoga,

Putro Kholilullah dan Anak-Anak kos Tegalgondo.

Kritik dan saran yang membangun sangat kami harapkan. Penulis

berharap Tugas Akhir ini berguna bagi semua pihak khususnya untuk

pengembangan Gasifikasi agar mendapatkan hasil yang baik

Wassalamu’alaikum Wr.Wb

Malang, 19 Oktober 2017

Penulis

x

DAFTAR ISI

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

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

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

LEMBAR KONSULTASI / ASISTENSI ................................................ iv

LEMBAR KONSULTASI / ASISTENSI ................................................ v

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

ABSTRAKSI INDONESIA ...................................................................... vii

ABSTAKSI ENGLISH ............................................................................. viii

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

DAFTAR ISI .............................................................................................. x

DAFTAR TABEL ..................................................................................... xiii

DAFTAR GRAFIK ................................................................................... xiv

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

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

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

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

1.3 Tujuan Penulisan ....................................................................... 2

1.4 Manfaat Penulisan ..................................................................... 3

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

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ............................................................... 4

2.1 Bambu ...................................................................................... 4

2.1.1 Morfologi Akar Bambu .................................................... 5

2.1.2 Morfologi Batang Bambu ................................................. 5

2.1.3 Karakteristik Bambu .......................................................... 6

2.2 Perkembangan Mesin ................................................................ 7

2.3 Gaya Pada Bidang Datar .......................................................... 9

2.4 Motor Diesel ............................................................................. 10

2.5 Rantai ....................................................................................... 11

xi

2.6 Poros ......................................................................................... 12

2.7 Roda Gigi ................................................................................. 14

2.8 Mata Pisau ................................................................................ 15

2.9 Macam – macam Anyaman Bambu ......................................... 16

BAB III META PERANCANGAN ......................................................... 19

3.1 Deskripsi Mesin Pembelah Bambu ........................................... 19

3.2 Spesifikasi Desain .................................................................... 20

3.3 Struktur Fungsi dan Sub-fungsi ................................................ 20

3.4 Fungsi Keseluruhan Dai Sub-fungsi Sistim Mekanik .............. 22

3.5 Sub-fungsi dan Struktur Kerja Sistim Mekanik ....................... 22

3.6 Kombinasi dan Susunan Konsep .............................................. 23

3.7 Evaluasi Struktur Kerja Bedasarkan Pertimbangan Kelayakan 26

3.8 Dimensi Mesin Pembelah Bambu ............................................ 27

3.9 Perancangan Sistim Mekanik Alat ........................................... 28

3.10 Pengolahan Data ..................................................................... 29

3.11 Diagram Alir Rancang Bangun Mesin Pembelah Bambu ...... 29

BAB IV PEMBAHASAN ......................................................................... 31

4.1 Data Perhitungan ...................................................................... 31

4.1.1 Menghitung gaya pembelahan bambu ............................... 31

4.2 Kecepatan dan Gaya Pada Pendorong Bambu ......................... 32

4.2.1 Gaya Pendorong Saat Melintasi Rel (Lintasan) ............... 33

4.2.2 Torsi .................................................................................. 35

4.3 Menghitung Daya ..................................................................... 36

4.4 Perhitungan Poros .................................................................... 37

4.5 Transmisi Roda Gigi ................................................................ 39

4.6 Perhitungan Pada Rantai .......................................................... 40

4.7 Perencanaan Mata Pisau ........................................................... 43

4.7.1 Tegangan Tekan ............................................................. 43

4.7.2 Tegangan Tekuk ............................................................. 44

xii

4.7.3 Unsur Pisau .................................................................... 44

4.7.4 Pengoprasian .................................................................. 45

4.7.5 Perawatan ....................................................................... 45

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN .................................................... 46

5.1 Kesimpulan ..................................................................... 46

5.2 Saran ............................................................................... 47

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

xiii

DAFTAR TABEL

Hal

Table 2.1 Hasil Pengujian Sifat Fisik Mekanis Bambu .............................. 6

Tabel 3.1 Spesifikasi Desain ...................................................................... 20

Tabel 3.2 Kombinasi Struktur Kerja .......................................................... 22

Tabel 3.3 Evaluasi Struktur Kerja Sub-fungsi …………………………… 27

Tabel 4.1 Penjelasan Komponen Gambar .................................................. 32

Tabel 4.2 Jenis Factor Koreksi …………………………………………… 36

Tabel 4.3 Nilai Km / Cb dan Kt .................................................................... 38

Tabel 4.4 Ukuran Rantai ............................................................................. 40

Tabel 4.5 Komposisi Bahan Penyusun HSS ............................................... 45

xiv

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Paten Mesin Pembelah Bambu Dua Arah .............................. 7

Gambar 2.2 Paten Mesin Pemotong Bambu Multi Potong ......................... 8

Gambar 2.3 Gaya Pada Bidang Datar ......................................................... 9

Gambar 2.4 Mesin Diesel Untuk Pembelahan ........................................... 10

Gambar 2.5 Rantai ..................................................................................... 11

Gambar 2.6 Poros ....................................................................................... 14

Gambar 2.7 Gear ........................................................................................ 15

Gambar 2.8 Bentuk Anyaman Tipis ........................................................... 16

Gambar 2.9 Bentuk Anyaman Luntir ......................................................... 17

Gambar 2.10 Carangkan Anyaman Bambu Tunggal .................................. 17

Gambar 2.11 Nyiru menggunakan anyaman dua – dua ............................. 18

Gambar 3.1 Diagram Blok Fungsi Keseluruhan ........................................ 20

Gambar 3.2 Overall function, sub-fungsi dan sub-sub fungsi ................... 21

Gambar 3.3 Overall function dari sub-fungsi sistim mekanik ................... 22

Gambar 3.4 Konsep Desain 1 .................................................................... 24

Gambar 3.5 Konsep Desain 2 ..................................................................... 25

Gambar 3.6 Konsep Desain 3 ..................................................................... 25

Gambar 4.1 Uji Pembelahan ..................................................................... 31

Gambar 4.2 Pembelahan Dari Tampak Samping ...................................... 32

Gambar 4.3 Skema Gaya Pendorong Bambu ............................................ 33

Gambar 4.4 Pendorong Saat Mendorong Bambu ...................................... 34

xv

Gambar 4.5 Skema Gaya Pendorongan .................................................... 34

Gambar 4.6 Gaya Yang Terjadi Pada Gear ................................................ 35

Gambar 4.7 Mata Pisau Pembelahan ......................................................... 43

xvi

DAFTAR PUSTAKA

Pahl, G., Beitz, W., Feldhusen, J., dan Grote, K.H., 2007, Engineering design: A

systematic approach. 3 nd ed.,, London.

Sularso, dan Kiyokatsu Suga. 1987. Dasar Perencanaan dan Pemilihan Elemen

Mesin. Jakarta: PT. PRANDNYA PARAMITA

peraturan baja yang lama (PPBBI 1983 )

Achmad, Zaidun. 1999. Elemen Mesin I. Bandung:Refika Aditama

Ruwanto, Bambang. 2009. Asas-asas Fisika 2A. Yogyakarta:Yudhistira

Sugijono, dkk. 1996. Konsep-konsep Fisika. Klaten: PT Intan Pariwara.