RANCANG BANGUN MESIN PEMOTONG UMBI SISTEM … · Sebagai penutup, penulis menyadari tidak ada yang...

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

RANCANG BANGUN MESIN PEMOTONG UMBI

SISTEM TRANSMISI

PROYEK AKHIR

Diajukan guna memenuhi sebagian syarat

untuk menyelesaikan studi dan mendapatkan gelar

Ahli Madya Teknik Mesin

Disusun Oleh:

BAGAS NURDIYANSYAH

NIM I8113008

PROGRAM DIPLOMA TIGA TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

2016


commit to user


commit to user

iii

KATA PENGANTAR

Segala puji syukur penulis panjatkan atas kehadirat Tuhan Yang Maha Esa

karena atas berkat rahmat dan karunia-Nya penulis dapat melaksanakan dan

menyelesaikan tugas akhir ini dengan baik dan lancar. Tugas akhir merupakan

salah satu mata kuliah wajib yang harus ditempuh oleh mahasiswa Program Studi

Diploma Tiga Teknik Mesin Produksi, Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik

Universitas Sebelas Maret Surakarta sebagai syarat kelulusan dalam menempuh

perkuliahan. Pelaksanaan tugas akhir kemudian dilaporkan dalam bentuk laporan

sebagai pertanggung jawaban kepada pihak Program Studi.

Melalui tugas akhir ini, penulis dapat menyalurkan banyak ilmu yang

diperoleh di bangku kuliah yang diterapkan kedalam sebuah mesin dari tugas

akhir ini.

Selama proses pelaksanaan tugas akhir maupun penulisan laporan tentunya

tidak lepas dari bantuan berbagai pihak, oleh karena itu penulis menyampaikan

terima kasih atas dukungan dan bimbingan kepada:

1. Bapak Dr. Budi Santoso, S.T., M.T. selaku ketua jurusan Diploma Tiga

Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.

2. Ibu Indri Yaningsih, S.T., M.T. selaku koordinator Tugas Akhir Jurusan

Diploma Tiga Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret

Surakarta.

3. Bapak Dr. Joko Triyono, S.T., M.T. selaku pembimbing I dari penulis.

4. Bapak D. Danardono D.P.T S.T.,M.T.,Ph.D selaku pembimbing II dari

penulis.

5. Keluarga yang senantiasa memberikan doa, dukungan dan motivasi untuk

bersemangat dalam menyelasaikan setiap tugas perkuliahan.

6. Teman-teman Diploma Tiga angkatan 2013 yang bersama-sama membuat

Tugas akhir.

7. Laboran yang telah membimbing dan membantu penulis dalam pembuatan

alat dan laporan tugas akhir ini.


commit to user

iv

Sebagai penutup, penulis menyadari tidak ada yang sempurna dimuka bumi

ini, dalam pelaksanaan serta laporan tugas akhir ini masih terdapat kesalahan dan

kekurangan. Oleh karena itu, penulis memohon maaf dan meminta kritik serta

saran yang membangun untuk kesempurnaan laporan tugas akhir ini. Akhir kata,

semoga tugas akhir serta laporan yang telah terselesaikan bermanfaat bagi semua

pihak dan dapat dipergunakan sebagaimana mestinya.

Surakarta, 20 Juni 2016

Penulis


commit to user

v

RANCANG BANGUN MESIN PEMOTONG UMBI

SISTEM TRANSMISI

Bagas Nurdiyansyah

ABSTRAK

Laporan ini bertujuan untuk mengetahui gaya potong pada umbi dan

mengetahui rancangan dari mesin pemotong umbi yang efisien, mampu

menetukan metode pemotongan dengan potongan yang seragam, mampu

menentukan rangkaian transmisi mesin, mampu menentukan daya motor motor

listrik yang diperlukan mesin dan mengetahui kinerja mesin pemotong umbi.

Konsep perancangan mesin pemotong umbi yaitu menganalisis kebutuhan,

memperhatikan pertimbangan perencanaan, dan memperhatikan pula tuntutan

perencanaan.

Hasil dari perancangan mesin pemotong umbi yang dilakukan yaitu

didapatkan hasil yaitu rancangan dari mesin pemotong umbi yang efisien, sistem

transmisi mesin pemotong umbi ini mengubah putaran motor listrik dari 1400 rpm

menjadi 233,3 rpm, dengan komponen berupa 2 pulley diameter 50 mm dan 300

mm dihubungkan oleh v-belt A-57. Poros yang digunakan berdiameter 20 mm

dengan bahan ST 37. Desain mesin pemotong umbi ini membutuhkan daya dari

motor listrik sebesar ½ HP. Kapasitas dari mesin pemotong umbi adalah 75 kg /

jam.

Kata kunci : perancangan, mesin pemotong umbi

ABSTRACT

This report aims to determine the force of cut tubers and determine the design

of the efficient tubers cutting machine, able to determine the method cutting with

pieces of uniform cutting, is able to determine the sequence of the machines

transmission, capable of determining the electric motor power and determine the

performance tubers cutting machine. Design concept tubers cutting machine to

analyze needs, taking into consideration planning, and pay attention to the

demands of planning.

Results of design tubers cutting machine that showed the design of the

efficient tubers cutting machine, the transmission systems of tubers cutting

machine is changing rotation of 1400 rpm electric motor becomes 233.3 rpm, with

components such as 2 pulley diameter 50 mm and 300 mm connected by v-belt A-

57. Shaft used a diameter of 20 mm with material ST 37. Design tubers cutting

machine requires power from the electric motor of ½ HP. Capacity of the tubers

cutting machine 75 kg / hour.

Keywords: design, tubers cutting machine


commit to user

vi

DAFTAR ISI

HALAMAN SAMPUL .......................................................................................i

HALAMAN PENGESAHAN .............................................................................ii

SALINAN BERITA ACARA PENDADARAN ................................................iii

KATA PENGANTAR ........................................................................................iv

ABSTRAK ..........................................................................................................v

DAFTAR ISI .......................................................................................................vi

DAFTAR GAMBAR ..........................................................................................vii

DAFTAR TABEL ...............................................................................................ix

DAFTAR RUMUS .............................................................................................x

DAFTAR LAMPIRAN .......................................................................................xi

BAB I PENDAHULUAN

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

1.2 Rumusan Masalah ......................................................................................1

1.3 Batasan Masalah.........................................................................................1

1.4 Tujuan Proyek Akhir ..................................................................................2

1.5 Manfaat Proyek Akhir ................................................................................2

BAB II LANDASAN TEORI 2.1 Konsep Perencanaan Sistem Transmisi .....................................................3

2.1.1 Motor Listrik ....................................................................................3

2.1.2 Daya Penggerak................................................................................4

2.1.3 Pulley ................................................................................................5

2.1.4 Sabuk V ............................................................................................6

2.1.5 Poros .................................................................................................9

BAB III PERENCANAAN DAN PERHITUNGAN 3.1 Flowchart Perencanaan Pembuatan Mesin Pemotong Umbi .....................10

3.2 Prinsip Kerja Mesin Pemotong Umbi ........................................................... 11

3.3 Desain ........................................................................................................12

3.4 Kebutuhan Daya ........................................................................................19

3.5 Perhitungan Daya.......................................................................................20

3.6 Perhitungan Pulley dan V-belt ...................................................................22

3.7 Perhitungan Poros ......................................................................................26

3.8 Kapasitas Mesin .........................................................................................31

BAB IV PEMBUATAN DAN PENGUJIAN

4.1 Alat dan Bahan ..........................................................................................32

4.2 Proses Pengerjaan ......................................................................................33

4.3 Pengecatan .................................................................................................35

4.4 Proses Perakitan .........................................................................................37

4.5 Hasil Pengujian ..........................................................................................38

4.6 Perawatan Mesin ........................................................................................39

BAB V PENUTUP

5.1 Kesimpulan ................................................................................................40

5.2 Saran ..........................................................................................................40

DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................41

LAMPIRAN .......................................................................................................42


commit to user

vii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Motor Listrik ...................................................................................3

Gambar 2.2 Sabuk dan Pulley .............................................................................6

Gambar 2.3 Bagian-bagian Sabuk V ...................................................................7

Gambar 2.4 Ukuran Penampang Sabuk V ..........................................................7

Gambar 2.5 Panjang Sabuk dan Sudut Kontak ..................................................8

Gambar 3.1 Flowchart Perencanaan dan Pembuatan Mesin Pemotong Umbi ...10

Gambar 3.2 Desain Mesin Pemotong Umbi .......................................................11

Gambar 3.3 Desain Rangka.................................................................................13

Gambar 3.4 Desain Pisau Tipis ...........................................................................13

Gambar 3.5 Desain Pisau Kotak-kotak ...............................................................14

Gambar 3.6 Desain Penutup Pisau Tipis .............................................................14

Gambar 3.7 Desain Penutup Pisau Kotak-kotak .................................................15

Gambar 3.8 Desain Penutup Pulley ....................................................................15

Gambar 3.9 Desain Poros dan Pemutus Poros ....................................................16

Gambar 3.10 Desain Bearing ..............................................................................16

Gambar 3.11 Desain Motor Listrik .....................................................................17

Gambar 3.12 Desain Sabuk V .............................................................................17

Gambar 3.13 Desain Pulley.................................................................................18

Gambar 3.14 Desain Saluran Output ..................................................................18

Gambar 3.15 Analisa Gaya Potong Umbi Menggunakan Neraca Tekan............20

Gambar 3.16 Analisa Gaya Potong Umbi Menggunakan Beban Berkala ..........21

Gambar 3.17 Penampang Sabuk V .....................................................................24

Gambar 3.18 Pembebanan Poros ........................................................................26

Gambar 3.19 Reaksi Pembebanan Poros Potongan 1 .........................................27

Gambar 3.20 Diagram NFD, SFD dan BMD Gaya Vertikal ..............................28

Gambar 3.21 Reaksi Pembebanan Poros Potongan 2 .........................................29

Gambar 3.22 Diagram NFD, SFD dan BMD Gaya Vertikal ..............................30

Gambar 4.1 Memotong Besi L ............................................................................33

Gambar 4.2 Mengelas Besi L ..............................................................................33

Gambar 4.3 Mengebor Besi L .............................................................................34

Gambar 4.4 Mengelas Dudukan Motor Listrik ...................................................35

Gambar 4.5 Mengelas Dudukan Bearing ............................................................35

Gambar 4.6 Penutup Pisau ..................................................................................35

Gambar 4.7 Mengamplas Permukaan Rangka ....................................................36

Gambar 4.8 Mendempul Rangka ........................................................................36

Gambar 4.9 Menyemprotkan Epoxy ...................................................................36

Gambar 4.10 Mengecat Rangka ..........................................................................37

Gambar 4.11 Proses Perakitan ............................................................................38


commit to user

viii

DAFTAR TABEL

Tabel 3.1 Data percobaan uji gaya potong menggunakan neraca tekan .............20

Tabel 3.2 Data percobaan uji gaya potong menggunakan beban berkala ...........21


commit to user

ix

DAFTAR RUMUS

Rumus 2.1 Daya (P) ............................................................................................4

Rumus 2.2 Daya berdasarkan gaya yang bekerja dan kecepatan ........................4

Rumus 2.3 Daya berdasarkan torsi yang bekerja ................................................4

Rumus 2.4 Daya berdasarkan putaran poros .......................................................5

Rumus 2.5 Gaya (F) ............................................................................................5

Rumus 2.6 Berat (W) ..........................................................................................5

Rumus 2.7 Torsi (T) ............................................................................................5

Rumus 2.8 Diameter Pulley ................................................................................6

Rumus 2.9 Panjang sabuk (L) .............................................................................8

Rumus 2.10 Kecepatan sabuk .............................................................................8

Rumus 2.11 Sudut kontak ...................................................................................8

Rumus 2.12 Tarikan sisi kencang (T1) dan sisi kendor (T2) ...............................9

Rumus 2.13 Torsi yang terjadi pada poros .........................................................10

Rumus 2.14 Momen yang terjadi pada poros......................................................10

Rumus 2.15 Torsi equivalen ...............................................................................10

Rumus 2.16 Diameter poros ................................................................................10


commit to user

x

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1.1 Mesin Pemotong Umbi

Lampiran 1.2 Cover samping ..............................................................................42

Lampiran 1.3 Pisau Pemotong Tipis ...................................................................43

Lampiran 1.4 Cover Pisau Pemotong Tipis ........................................................44

Lampiran 1.5 Pemutus Poros ..............................................................................45

Lampiran 1.6 Cover Pulley .................................................................................46

Lampiran 1.7 Pulley 50 mm ................................................................................47

Lampiran 1.8 Pisau Pemotong Kotak..................................................................48

Lampiran 1.9 Cover Pisau Pemotong Kotak .......................................................49

Lampiran 1.10 Poros ...........................................................................................50

Lampiran 1.11 Pulley 300 mm ............................................................................51

Lampiran 1.12 Rangka ........................................................................................52

Lampiran 1.13 Saluran Output ............................................................................53

Lampiran 1.14 Tabel Sabuk V ............................................................................55

RANCANG BANGUN MESIN PEMOTONG UMBI SISTEM … · Sebagai penutup, penulis menyadari tidak ada yang...

Documents

Transcript of RANCANG BANGUN MESIN PEMOTONG UMBI SISTEM … · Sebagai penutup, penulis menyadari tidak ada yang...