Tugas Rancang Putra Chandra
BAB 3
METODOLOGI PERANCANGAN
3.1. Tinjauan Umum
Penggunaan alat pemotong rumput ditujukan untuk memangkas dan
merapikan rumput yang tumbuh di taman atau kebun rumah. Saat ini sudah ada
alat dan mesin pemotong rumput yang diproduksi dan dijual secara konvensional,
terutama sabit, gunting tanaman, mesin pemotong rumput tipe dorong dan mesin
pemotong rumput tipe gendong. Penggunaan alat di atas memiliki keunggulan dan
kelemahan dalam memotong rumput. Alat pemotong rumput seperti sabit dan
gunting tanaman, hanya digunakan di kebun yang kecil. Mesin pemotong rumput
tipe gendong mampu digunakan di kebun yang luas tetapi menyebabkan tubuh
pengguna terasa pegal saat menggendong mesin tersebut.
Mesin pemotong rumput tipe dorong terdiri atas dua, yaitu mesin
pemotong rumput tipe dorong berbahan bakar, dan mesin pemotong rumput tipe
dorong manual. Mesin pemotong rumput yang berbahan bakar menyebabkan
terjadinya polusi udara. Gas hasil pembakaran mesin tersebut menyebabkan
lingkungan sekitar dan pengguna terganggu. Mesin pemotong rumput tipe dorong
manual, digunakan dengan cara didorong. Pada saat pendorongan maka mata
pisau yang porosnya terhubung dengan poros roda akan ikut berputar memotong
rumput, tetapi hasil pemotongan tersebut kurang maksimal seperti masih adanya
rumput yang belum terpotong sehingga alat tersebut menyebabkan pengguna
harus memaju mundurkan alat tersebut agar rumput terpotong rapi.
Gerakan putar dari mata pisau tergantung dari gerakan roda yang
didorong oleh sipengguna. Pengguna harus menghabiskan tenaga untuk
mendorong alat pemotong rumput tersebut. Pengguna dapat nyaman memakai alat
tersebut, maka mata pisau pada alat pemotong rumput tidak dihubungkan ke poros
roda, melainkan ke elektro motor.
Penggunaan alat pemotong rumput manual diibaratkan seperti alat
pemangkas rambut manual. Alat pemangkas rambut manual butuh gerakan dari
jari tangan agar rambut bisa terpotong. Dengan munculnya alat pemangkas
Tugas Rancang Putra Chandra
rambut elektrik, maka pemotongan rambut tidak membutuhkan gerakan jari
tangan lagi.
Sebelum merancang alat pemotong rumput ramah lingkungan, perlu
adanya metodologi yang baik dan benar. Karena metodologi merupakan acuan
untuk menentukan langkah-langkah yang perlu diambil agar mendapatkan suatu
hasil rancang yang aman, efisien, tepat dan ekonomis serta dapat
dipertanggungjawabkan.
3.2. Metodologi Perancangan
Metode perancangan merupakan langkah- langkah awal yang ditempuh
dalam perancangan mesin. Metodologi yang dimaksud di atas adalah metodologi
perancangan konstruksi mesin yang diperlukan dalam perancangan alat pemotong
rumput ramah lingkungan sesuai dengan batasan masalah yang telah dipaparkan
sebelumnya.
Pada perancangan alat pemotong rumput ramah lingkungan dilakukan
survei terlebih dahulu di lokasi ini, yaitu halaman rumah penduduk di Jalan Nilam
no 6E Kecamatan Medan Area, Toko yang menjual mesin pemotong rumput di
Jalan Pandu dan Toko besi Harapan Bangun di Jalan Besi Kecamatan Medan
Area.
Perancangan alat pemotong rumput ramah lingkungan dibutuhkan diagram
alir dalam metodologi perancangan. Diagram alir berguna untuk menyusun
langkah langkah yang diambil dalam perancangan, agar hasil rancangan tersebut
aman, efisien, tepat dan ekonomis. Diagram alir sebagai metodologi perancangan
yang akan digunakan dalam merancang alat pemotong rumput ramah lingkungan
terlihat pada gambar 3.1.
Tugas Rancang Putra Chandra
Gambar 3.1. Diagram Alir Metodologi Perancangan
Mulai
Survei lapangan
Identifikasi masalah
Pengumpulan data
Studi pustaka
Analisa tegangan yang
terjadi
Perencanaan dimensi
elemen mesin
Aman
Gambar Desain
Konstruksi
Selesai
Tidak
Ya
Pentabelan elemen mesin
Tugas Rancang Putra Chandra
3.3. Survei Lapangan
Sebelum dilaksanakan perancangan alat pemotong rumput ramah
lingkungan, maka dilakukan peninjauan lapangan untuk mengetahui permasalahan
dalam memotong rumput, jenis alat pemotong rumput yang digunakan dan dijual,
serta jenis rumput yang dipelihara oleh masyarakat. Survei dilakukan di rumah
penduduk Jalan Nilam, Jalan Samanhudi dan Toko Besi Harapan di Jalan Besi
dan Toko Sumber Teknik di Jalan Pandu.
3.4. Identifikasi Masalah
Untuk dapat mengatasi permasalahan secara tepat maka pokok
permasalahan harus diketahui terlebih dahulu. Masalah tersebut dibahas pada
subbab 1.1.
3.5. Studi Pustaka
Studi pustaka ini dilakukan untuk mendapatkan acuan yang dalam analisis
data dan perhitungan dalam perancangan alat pemotong rumput ramah
lingkungan. Studi pustaka dibahas pada bab 2 berjudul tinjauan pustaka.
3.6. Pengumpulan Data
Dalam kegiatan survei lapangan telah dikumpulkan data-data yang
dibutuhkan untuk mendukung tugas rancang alat pemotong rumput ramah
lingkungan. Data data tersebut adalah sebagai berikut:
1. Massa rumput yang terpotong selama 0,5 detik adalah 4kg
2. Jenis elektro motor adalah electric scooter motor drives
3. Kecepatan putar dan daya elektro motor adalah 1500rpm 100Watt.
4. Jenis-jenis rumput terlihat pada subbab 2.1.
5. Kekuatan tarik akar rumput terlihat pada subbab 2.1.
6. Jenis-jenis alat pemotong rumput terlihat pada subbab 2.2.
7. Material elemen mesin terlihat pada subbab 2.3. sampai 2.6. dan bab 4
pada masing masing perancangan elemen mesin.
Tugas Rancang Putra Chandra
3.7. Pentabelan Elemen Mesin
Pembuatan tabel elemen mesin bertujuan untuk mempermudah
perancangan elemen-elemen mesin terhadap alat pemotong rumput ramah
lingkungan yang disusun dalam tabel 3.1.
Tabel 3.1 Daftar Elemen Mesin yang Dirancang
No Nama Elemen Mesin Ukuran yang
dirancang
Desain
1. Pulley Motor Listrik - Diameter pulley (D)
- Tebal tapak pulley
(t)
- Lebar tapak pulley
(B)
- Tebal Lengan
pulley (Tarm)
- Diameter hub (D1)
- Panjang hub (L)
Pulley motor listrik
dipasang pada poros
motor listrik agar
bisa
mentransmisikan
daya dan putaran.
2. Pulley Pemicu rumput - Diameter pulley (D)
- Tebal tapak pulley
(t)
- Lebar tapak pulley
(B)
- Tebal Lengan
pulley (Tarm)
- Diameter hub (D1)
- Panjang hub (L)
Pulley pemicu
rumput dipasang
pada poros pemicu
rumput agar bisa
menerima transmisi
daya dan putaran
dari motor listrik
yang terhubung
dengan belt.
3. Flat Belt Drive - Panjang belt (L)
- Lebar flat belt (b)
- Tebal flat belt (t)
Flat belt sebagai
transmisi daya antar
pulley
Tugas Rancang Putra Chandra
Tabel 3.1 Daftar Elemen Mesin yang Dirancang (Lanjutan)
No Nama Elemen Mesin Ukuran yang
dirancang Desain
4. Poros Pemicu Rumput
(Reel Blade Mower
Shaft)
- Diameter poros
(D)
- Panjang poros (L)
Poros pemicu
rumput sebagai
batang penerus
transmisi daya dan
putaran untuk
memutar pisau
pemicu rumput.
5. Pasak pulley dan poros
motor
- Lebar (w)
- Tebal (t)
- Panjang (L)
Pasak mengunci
pulley pada poros
motor listrik.
6. Pasak pulley dan poros
pemicu rumput
- Lebar(w)
- Tebal(t)
- Panjang(L)
Pasak mengunci
pulley pada poros
pemicu rumput.
7. Bantalan - Lebar bantalan (b1)
- Diameter luar
bantalan (d2)
- Diameter bore (d1)
Bantalan sebagai
tumpuan peletakan
poros pemicu
rumput.
8. Batang struktur letak
baterai (Bentuk
penampang Siku)
- Tinggi (H)
- Lebar (B)
- Tebal (T)
- Panjang (L)
- Luas (A)
Batang Struktur
letak baterai sebagai
tempat peletakan
baterai.
9. Batang struktur letak
motor listrik (Bentuk
penampang C)
- Tinggi (H)
- Lebar (B)
- Tebal (T)
- Panjang (L)
- Luas (A)
Batang Struktur
letak motor sebagai
tempat peletakan
motor.
Tugas Rancang Putra Chandra
Tabel 3.1 Daftar Elemen Mesin yang Dirancang (Lanjutan)
No Nama Elemen Mesin Ukuran yang
dirancang Desain
10. Batang struktur
pendukung letak motor
listrik dan baterai
(Bentuk penampang
siku)
- Tinggi (H)
- Lebar (B)
- Tebal (T)
- Panjang (L)
- Luas (A)
Batang Struktur
pendukung letak
motor dan baterai
sebagai tumpuan
peletakan batang
struktur.
11. Sambungan Las - Panjang daerah las
(l)
- Tebal Pengelasan
(L)
Sambungan las
bertujuan
menyambungkan
batang struktur
peletakan baterai dan
motor dengan batang
struktur pendukung.
3.8. Perencanaan Dimensi Elemen Mesin
Perencanaan dimensi elemen mesin dapat dilihat pada tabel 3.1. Di dalam
tabel tersebut telah diklasifikasikan jenis-jenis elemen mesin beserta dimensi yang
dirancang pada alat pemotong rumput ramah lingkungan. Perencanaan dan
perhitungan dimensi terlihat pada bab 4, yaitu hasil perancangan.
3.9. Analisa Tegangan yang Terjadi
Proses perancangan elemen mesin diperlukan analisa tegangan. Elemen
mesin dengan dimensi yang direncanakan perlu ditinjau dan dianalisis besar
tegangan yang terjadi agar saat penggunaan elemen mesin tersebut berlangsung
dengan aman dan nyaman. Analisa tegangan terlihat pada bab 4 untuk masing
masing elemen mesin tersebut.
Tugas Rancang Putra Chandra
3.10. Gambar Desain Konstruksi
Setelah melakukan penganalisaan tegangan yang tejadi dan tegangan
tersebut dalam keadaan aman, maka hasil perencanaan dimensi dapat
digambarkan dengan gambar teknik. Gambar teknik dari hasil perancangan
digambarkan dengan menggunakan software Autocad 2014.