DESAIN DAN UJI UNJUK KERJA MESIN PENGADUK PAKAN TERNAK KAPASITAS 15.
DESAIN DAN UJI UNJUK KERJA MESIN
PENGADUK PAKAN TERNAK KAPASITAS 15
Kg/Jam
TUGAS AKHIR
Disusun sebagai Salah Satu Syarat untuk
Memperoleh Gelar Ahli Madya
Disusun oleh:
MOSES SAHPUTRANTA PINEM
NIM : 5113220027
PROGRAM STUDI D3 TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS NEGERI MEDAN
2016
ABSTRAK
Moses Sahputranta Pinem : Desain dan Uji Unjuk Kerja Mesin Pengaduk Pakan
Ternak Kapasitas 15 Kg/Jam. Tugas Akhir. Fakultas Teknik, Universitas Negeri
Medan. 2016
Di era perkembangan jaman ini semua serba dituntut cepat dan tepat
khususnya dalam bidang industri. Oleh karena itu, dunia industri dituntut
memiliki sumber daya manusia yang berkualitas tinggi dalam menyeimbangkan
kemajuan teknologi, khususnya dalam bidang industri. Seseorang harus memiliki
suatu keahlian dalam bidang tertentu, agar seseorang bisa menempatkan diri dan
berguna. Selain itu, kemajuan teknologi juga sangat berpengaruh terhadap
produksi. Semakin majunya teknologi yang digunakan maka semakin cepat laju
produksi yang dihasilkan oleh industri itu sendiri. Pembuatan alat ini sudah
melalui beberapa proses perhitungan secara teoritis gaya-gaya yang terjadi pada
saat mesin bekerja, pemilihan material komponen, dan proses pengerjaan
kemudian merakit komponen-komponen mesin, menguji kinerja mesin sesuai
perancangan dengan bahan pakan ternak. Hasil dari pembuatan alat tersebut dapat
langsung dimanfaatkan oleh para peternak yaitu mesin dengan daya motor listrik
1400 rpm dan putaran direduksi menjadi 28 rpm dan diteruskan ke ulir pengaduk
yang berguna mengaduk adonan pakan secara merata. Mesin pengaduk pakan
ternak ini merupakan alat yang berfungsi mengaduk adonan dedak, sehingga
pakan yang diaduk dapat merata. Mesin tersebut merupakan alat pengaduk pakan
yang digerakan dengan tenaga motor dan telah dirancang dalam satu kontruksi
mein dengan dimensi yang telah disesuaikan sehingga dapat meningkatkan
efisiensi penggunaan alat-alat sebelumnya, yaitu 15 kg/jam
Kata kunci : mesin pengaduk, adonan pakan ternak, pengujian mesin.
i
ABSTRACT
Moses Sahputranta Pinem : “Design and Testing of Machine Mixer Fodder
Capacity 15 Kg/h. Final Project. Faculty of Enginering, State University of
Medan. 2016
In the era of all-round development of this era demanded swift and
precise, especially in the industrial field. Therefore, the industry's human
resources are required to have high quality in balancing technological advances,
especially in the industrial field. One must have an expertise in a particular field,
so that a person can put themselves and useful. In addition, technological
advances are also very influential on product. advances in the technology used,
the faster the rate of production generated by the industry itself. The working
principle of using the mixer fodder making machine screw press using an electric
motor with a round of 1400 rpm, and the rotation is reduced in reducer to 28 rpm
and forwarded to screw useful suppressor pellet press dough into the mold. Stirrer
fodder making machine using this mixer is a tool that serves to press the dough
pellets, then cut to form fodder of livestock with profiles and dimensions have
been determined. The machine is a tool printer stirrer fodder driven by motor
power and has been designed in a construction machine with a dimension that has
been adjusted so as to increase the efficiency of previous tools.From the test
results using the fodder molding machine screw can be known how the production
capacity of the machine in an hour, that is: 15 kg/h
Keywords : mixing machine, dough fodder, testing machine
ii
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas segala rahmat dan
anugerah-Nya yang diberikan oleh penulis sehingga Tugas Akhir ini dapat
terselesaikan.
Tugas Akhir ini disusun sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikan
studi di Program Studi Diploma III Teknik Mesin Program Diploma Fakultas
Teknik Universitas Negeri Medan.
Penulis merasa banyak mendapat saran, bimbingan, serta bantuan dari
berbagai pihak selama menyelesaikan Tugas Akhir ini. Untuk itu, tidak lupa
penulis mengucapkan terimakasih khususnya kepada:
1. Dra. Hj. Rosnelli, M.Pd. selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Negeri
Medan.
2. Drs. Hidir Efendi, M.Pd. selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin Unimed
3. Drs. Robert Silaban, M.Pd selaku ketua Prodi Teknik Mesin D-3 Unimed
4. Bapak Drs. Andi Bahar selaku Dosen Pembimbing yang telah membimbing
menyelesaikan Tugas Akhir ini
5. Teristimewa saya ucapkan terimakasih kepada Ayahanda Tanda Pinem dan
Ibunda Nasren Sembiring, selaku orangtua dari penulis, serta Kakak dan
Sahabat saya Ari, Franky, Bastian, Guswandi, Rinaldy, Roy yang selalu
memberi semangat, dan doa..
6. Kepada Kekasih saya Hawai Ginting yang banyak memberi dukungan dan doa
serta semangat dalam membantu pengerjaan tugas akhir ini.
iii
7. Teman-teman stambuk 2011 D3 Teknik Mesin yang juga banyak memberi
dukungan, doa serta arahan.
Penulis menyadari bahwa laporan ini masih jauh dari sempurna. Untuk itu
penulis sangat mengharapkan kritik dan saran yang membangun untuk
kesempurnaan dari Tugas Akhir ini. Penulis berharap laporan Tugas Akhir ini
dapat bermanfaat bagi penulis dan para pembaca.
Medan, Januari 2015
Penulis,
Moses Pinem
NIM. 5113220027
iv
DAFTAR ISI
Halaman
SURAT PERNYATAAN
LEMBAR PERSETUJUAN
ABSTRAK
……………………………………………………
i
ABSTRACT
……………………………………………………
ii
KATA PENGANTAR
……………………………………………………
iii
……………………………………………………………
v
DAFTAR ISI
DAFTAR GAMBAR
………………………………………………… viii
DAFTAR TABEL
…………………………………………………
ix
……………………………………………………
1
B. Rumusan Masalah ……………………………………………………
3
C. Batasan Masalah ……………………………………………………
3
……………………………………………………………
4
……………………………………………
4
A. Gambaran Umum Pakan Ternak
…………………………………
5
B. Proses Pengolahan Pakan
…………………………………
6
……………………………
11
1. Motor Listrik ……………………………………………………
12
BAB I PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
D. Tujuan
E. Manfaat Penulisan
BAB II LANDASAN TEORI
C. Pemilihan Bahan Komponen Utama
v
2. Puli
……………………………………………
14
3. V-Belt
……………………………………………
16
4. Poros
……………………………………………………
17
5. Bantalan
……………………………………………………
23
6. Baut
……………………………………………………
27
7. Reducer
…………………………………………………… 28
BAB III PENETAPAN SPESIFIKASI
……………………
30
……………………………………………
32
C. Puli dan Sabuk-V ……………………………………………………
33
……………………………………………
35
A. Perencanaan Komponen Utama Mesin
B. Daya Penggerak
D. Analisa Kekuatan Baut
BAB IV PEMBUATAN DAN PENGUJIAN
A. Pemilihan Bahan …………………………………………………… 37
1. Perancangan Konsep Produk ……………………………………
39
……………………
39
……………………………………
40
4. Dokumen Untuk Pembuatan Produk ……………………………
40
……………………………………
43
1. Rangka Mesin
……………………………………………
43
2. Wadah Pengaduk
……………………………………………
46
3. Saluran Keluar
……………………………………………
48
4. Pembuatan Lubang Kopling ……………………………………
50
……………………………
52
……………………
54
……………………………………………
54
2. Blok Diagram Sistem Kerja Rangkaian
3. Perancangan Produk
B. Metode Pembuatan Mesin
5. Perakitan Mesin Pakan Ternak
C. Pengujian Mesin Pengaduk Pakan Ternak
1. Grafik Pengujian
2. Pembahasan …………………………………………………… 56
……………………………………
D. Analisis Waktu Pembuatan
E. Analisis Biaya
57
…………………………………………………… 60
vi
BAB V PENUTUP
A. Kesimpulan
B. Saran
………………………………………………… 64
………………………………………………………… 65
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
vii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1. Pakan Ternak .................................................................................................. 5
Gambar 2. Dedak (bekatul) .............................................................................................. 8
Gambar 3. Konstruksi Motor Listrik .............................................................................. 12
Gambar 4. Motor Listrik ................................................................................................ 13
Gambar 5. Puli ............................................................................................................... 15
Gambar 6. Konstruksi Sabuk-V ..................................................................................... 16
Gambar 7. Poros Transmisi ............................................................................................ 18
Gambar 8. Bantalan Gelinding ....................................................................................... 25
Gambar 9. Baut .............................................................................................................. 27
Gambar 10. Reducer....................................................................................................... 29
Gambar 11. Rangka Mesin ............................................................................................ 29
Gambar 12. Diagram Alur Pembuatan dan Pengujian Mesin ........................................ 37
Gambar 13. Blok Diagram Sistem ................................................................................. 38
Gambar 14. Proses Pembuatan Rangka ......................................................................... 44
Gambar 15. Proses Pembuatan Corong Keluar .............................................................. 47
Gambar 16. Proses Pembuatan Tabung Cetakan ........................................................... 49
Gambar 17. Komponen-komponen Mesin yang akan Dipasang ................................... 53
Gambar 18. Grafik Pengujian ........................................................................................ 54
viii
DAFTAR TABEL
Tabel 1. Bahan Baku Pangan ......................................................................................... 10
Tabel 2. Batang Baja Karbon Difinis Dingin Untuk Poros ............................................ 18
Tabel 3. Jenis-jenis Faktor Koreksi Berdasarkan Daya yang Ditransmisikan ............... 20
Tabel 4. Nama Peralatan Untuk Pembuatan Rangka Mesin .......................................... 45
Tabel 5. Nama Peralatan Untuk Pembuatan Wadah Pengaduk ..................................... 48
Tabel 6. Nama Peralatan Untuk Pembuatan Pengaduk .................................................. 49
Tabel 7. Nama Peralatan Untuk Pembuatan Lubang Koling ......................................... 51
Tabel 8. Tabel Pengujian Mesin..................................................................................... 53
Tabel 9. Pengujian Efisiensi Mesin................................................................................ 56
Tabel 10. Biaya Desain .................................................................................................. 60
Tabel 11. Biaya Pembelian dan Perakitan..................................................................... 61
Tabel 12. Biaya Pembuatan Komponen Mesin .............................................................. 63
Tabel 13. Biaya Non Produksi ....................................................................................... 64
Tabel 14. Perencanaan Laba .......................................................................................... 64
Tabel 15. Taksiran Harga Produk .................................................................................. 64
ix
BAB I
PENDAHULUAN
A.
Latar Belakang
Perkembangan teknologi telah banyak membantu manusia khususnya dalam
memudahkan pekerjaan yang timbul dalam kehidupan dengan adanya penemuan
baru dibidang teknologi merupakan salah satu bukti bahwa kebutuhan umat
manusia semakin meningkat dari waktu ke waktu. Penemuan baru tersebut
muncul karena dilatarbelakangi oleh tuntutan efisiensi kerja yang tinggi, juga
efektif dan efisiensinya tenaga manusia dalam melakukan proses pengerjaan
dengan cara manual (tangan). Oleh karena itu dibutuhkan suatu peralatan bantu
mesin yang dapat melakukan pekerjaan tersebut secara efektif dan efisien.
Oleh karena itu, pemerintah mencanangkan pembangunan pada sektor
perternakan, dengan memberikan perkereditan untuk membantu peternak yang
bermodal kecil. Atas dasar ini, pengembangan dalam usaha peternakan bebek air
tawar dan bebek petelur berkembang dengan sangat pesat. Salah satu daerah yang
telah melakukan peternakan ini adalah Sumatera Utara, yang terbukti dengan
mampu menghasilkan telur 12.060 ton per tahun (Raflie, 2007).
Jenis komoditi budidaya peternakan yang dikembangkan untuk air tawar ataupun
bebek petelur sangat bervariasi. Untuk mengembangkan budidaya peternakan
tersebut, bebek memerlukan pakan. Bagi makhluk hidup pakan merupakan syarat
untuk hidup, tidak terkecuali bebek. Pakan digunakan untuk menghasilkan energi.
Dengan energi itulah, tubuh bebek dapat melakukan
1
2
metabolisme dan bergerak. Tanpa energi, organ tubuh tidak dapat bergerak
dan berfungsi. Selain sebagai penghasil energi, pakan juga berfungsi memperbaiki
sel tubuh yang rusak. Dengan begitu, bagian tubuh yang terluka bisa sembuh
kembali. Pakan terdiri dari dua macam, yaitu pakan alami dan pakan buatan.
Diantara kedua jenis pakan tersebut, terdapat kelebihan dan kekurangannya. Oleh
sebab itu, peternak perlu memperhatikan perbedaan kedua jenis pakan tersebut
agar dapat menentukan saat yang tepat untuk menggunakan pakan alami atau
pakan buatan. Pakan alami biasanya digunakan dalam bentuk hidup dan agak sulit
untuk mengembangkannya, karena memerlukan perlakuan khusus sebelum pakan
tersebut diberikan kepada bebek. Sedangkan pakan buatan, dapat diartikan secara
umum sebagai pakan yang berasal dari olahan beberapa bahan pakan yang
memenuhi nutrisi yang diperlukan. Pakan buatan banyak kita jumpai di pasar
berbentuk pelet.
Dengan pesatnya perkembangan budidaya peternakan di Indonesia,
membuat kebutuhan pakan bebek tersebut menjadi meningkat. Sehingga apabila
hanya mengandalkan pakan alami saja, tidak akan mencukupi kapasitas pakan
bebek tersebut. Untuk itu, banyak peternak bebek menggunakan pakan buatan,
sebagai tambahan untuk pakan bebek itu sendiri.
Seiring dengan meningkatnya permintaan pakan di pasar, membuat harga
pakan tersebut semakin mahal. Hal inilah yang mendorong penulis untuk
membuat sebuah mesin pengaduk pakan ternak, yang dapat dipergunakan oleh
3
pengusaha peternak bebek, terutama untuk kalangan masyarakat menengah ke
bawah.
B. Batasan Masalah
Dengan latar belakang tersebut diatas, maka penulis membatasi ruang lingkup
batasan masalah, yaitu:
1. Bagaimana mekanisme kerja mesin pengaduk pakan ternak?
2. Bagaimana cara merancang dan menghitung komponen-komponen yang
digunakan dari mesin pengaduk pakan ternak?
3. Perawatan dan perbaikan mesin pengaduk pakan ternak.
4. Bagaimana susunan dan gambar detail dari mesin pengaduk pakan ternak?
C. Rumusan Masalah
Dalam perancangan ini ruang lingkup yang akan dibahas meliputi :
1. Bagaimana mendesain kerja mesin pengaduk pakan ternak agar tidak
mempersulit pengguna dalam mengoperasikannya?
2. Bagaimana perencanaan dan perhitungan-perhitungan pada komponenkomponen mesin pengaduk pakan ternak agar mampu beroperasi dengan
kapasitas maksimum dan kinerja yang maksimal?
3. Bagaimana proses pembuatan dan pengujian mesin pengaduk pakan
ternak?
4. Bagaimanakah susunan dan gambar detail dari mesin pengaduk pakan
ternak yang telah dirancang?
4
D. Tujuan
Adapun tujuan dari merancang mesin pengaduk pakan ternak ini adalah
sebagai berikut :
1. Menerapkan secara langsung teori dasar yang telah dipelajari di bangku
kuliah.
2. Mengetahui perhitungan komponen utama mesin pengaduk pakan ternak.
3. Menerapkan sekaligus melatih keterampilan dalam hal penguasaan
pekerjaan merancang sebuah mesin, sehingga menambah pengetahuan dan
keterampilan untuk terjun ke dunia kerja.
4. Memperoleh kesempatan untuk ikut memecahkan permasalahan dalam
ruang lingkup kerja sama tim, sekaligus berlatih untuk mendisiplinkan diri
dan bertanggung jawab.
E. Manfaat
Rancang bangun mesin pengaduk pakan ternak ini diharapkan dapat
bermanfaat bagi para pembaca dan para masyarakat umumnya. Manfaat yang
diperoleh antara lain :
1. Mahasiswa sebagai referensi untuk membahas topic yang sama.
2. Menambah pengetahuan dan wawasan tentang proses merancang dan
membuat sebuah mesin.
3. Masyarakat yang bergerak dalam bidang usaha, untuk dikembangkan
menjadi teknologi tepat guna.
4. Sumber pengetahuan, referensi dan masukan kepada para pembaca yang
ingin membuat produk yang sama.
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan
Dari hasil perhitungan motor listrik, diameter puli, jenis sabuk, poros,
bantalan dan lain-lain yang berkaitan dengan perancangan dapat disimpulkan
sebagai berikut.
1. Mesin ini dapat membantu perkembangan di sektor peternakan, terutama
dalam bidang pengadaan pangan yaitu pengadukan pakan ternak.
2. Mesin pengaduk pakan ternak ini dapat dimanfaatkan untuk jangka
waktu yang lama tanpa membutuhkan perawatan yang rumit.
3. Motor listrik
Motor listrik yang digunakan mempunyai daya 1 HP dan putaran 1400
[rpm], daya maksimum yang dibutuhkan sebesar 0,735 [Kw].
4. Puli
Puli penggerak diameter
= 50 [mm]
Puli yang digerakkan diameter
= 100 [mm]
5. Sabuk (belt)
Sabuk (belt) yang digunakan adalah sabuk belt –V yang terbuat dari
bahan karet, nomor 21 dengan panjang L = 533 [mm]
6. Poros
Poros terbuat dari bahan besi As dengan diameter poros 25,4 [mm].
7. Bantalan (bearing)
Bantalan poros
=
6464
23,4
mm
65
B.
Saran
Perancangan mesin pengaduk ini mungkin masih terdapat kekurangan yang
bisa menjadi bahan untuk pengembangan selanjutnya. Beberapa saran penulis
antara lain :
1.
Analisa kebutuhan harus dilakukan sehingga mesin yang dirancang
dapat diterima dengan baik di masyarakat serta dapat meringankan
beban.
2.
Pada saat pengadukan pakan jangan terlalu cepat karena dapat
mempengaruhi hasil dari pengadukan pakan tersebut.
3.
Sebelum memasukan pakan, terlebih dahulu motor listrik dihidupkan.
4.
Berikan pelumas pada bagian-bagian yang diperlukan.
5.
Lakukan perawatan berkala untuk menjaga umur mesin.
65
66
DAFTAR PUSTAKA
A. Sato, Takeshi. (1986). Menggambar Mesin. Jakarta. PT Pradnya Paramita
Hagendoorm. J.J.M, (1989). Kontruksi Mesin 2. Jakarta. PT Rosda Jayaputra
Kamajaya. (1996). Fisika 3. Bandung. Ganecca Exact Bandung.
Sularso. (1997). Dasar Perencanaan Dan Pemilihan Elemen Mesin. Jakarta. PT
Pradnya Paramita
Zukrufah D.A,dkk. (2014). Ternak Bebek Cepat Panen. Jakarta: Infra Pustaka
PENGADUK PAKAN TERNAK KAPASITAS 15
Kg/Jam
TUGAS AKHIR
Disusun sebagai Salah Satu Syarat untuk
Memperoleh Gelar Ahli Madya
Disusun oleh:
MOSES SAHPUTRANTA PINEM
NIM : 5113220027
PROGRAM STUDI D3 TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS NEGERI MEDAN
2016
ABSTRAK
Moses Sahputranta Pinem : Desain dan Uji Unjuk Kerja Mesin Pengaduk Pakan
Ternak Kapasitas 15 Kg/Jam. Tugas Akhir. Fakultas Teknik, Universitas Negeri
Medan. 2016
Di era perkembangan jaman ini semua serba dituntut cepat dan tepat
khususnya dalam bidang industri. Oleh karena itu, dunia industri dituntut
memiliki sumber daya manusia yang berkualitas tinggi dalam menyeimbangkan
kemajuan teknologi, khususnya dalam bidang industri. Seseorang harus memiliki
suatu keahlian dalam bidang tertentu, agar seseorang bisa menempatkan diri dan
berguna. Selain itu, kemajuan teknologi juga sangat berpengaruh terhadap
produksi. Semakin majunya teknologi yang digunakan maka semakin cepat laju
produksi yang dihasilkan oleh industri itu sendiri. Pembuatan alat ini sudah
melalui beberapa proses perhitungan secara teoritis gaya-gaya yang terjadi pada
saat mesin bekerja, pemilihan material komponen, dan proses pengerjaan
kemudian merakit komponen-komponen mesin, menguji kinerja mesin sesuai
perancangan dengan bahan pakan ternak. Hasil dari pembuatan alat tersebut dapat
langsung dimanfaatkan oleh para peternak yaitu mesin dengan daya motor listrik
1400 rpm dan putaran direduksi menjadi 28 rpm dan diteruskan ke ulir pengaduk
yang berguna mengaduk adonan pakan secara merata. Mesin pengaduk pakan
ternak ini merupakan alat yang berfungsi mengaduk adonan dedak, sehingga
pakan yang diaduk dapat merata. Mesin tersebut merupakan alat pengaduk pakan
yang digerakan dengan tenaga motor dan telah dirancang dalam satu kontruksi
mein dengan dimensi yang telah disesuaikan sehingga dapat meningkatkan
efisiensi penggunaan alat-alat sebelumnya, yaitu 15 kg/jam
Kata kunci : mesin pengaduk, adonan pakan ternak, pengujian mesin.
i
ABSTRACT
Moses Sahputranta Pinem : “Design and Testing of Machine Mixer Fodder
Capacity 15 Kg/h. Final Project. Faculty of Enginering, State University of
Medan. 2016
In the era of all-round development of this era demanded swift and
precise, especially in the industrial field. Therefore, the industry's human
resources are required to have high quality in balancing technological advances,
especially in the industrial field. One must have an expertise in a particular field,
so that a person can put themselves and useful. In addition, technological
advances are also very influential on product. advances in the technology used,
the faster the rate of production generated by the industry itself. The working
principle of using the mixer fodder making machine screw press using an electric
motor with a round of 1400 rpm, and the rotation is reduced in reducer to 28 rpm
and forwarded to screw useful suppressor pellet press dough into the mold. Stirrer
fodder making machine using this mixer is a tool that serves to press the dough
pellets, then cut to form fodder of livestock with profiles and dimensions have
been determined. The machine is a tool printer stirrer fodder driven by motor
power and has been designed in a construction machine with a dimension that has
been adjusted so as to increase the efficiency of previous tools.From the test
results using the fodder molding machine screw can be known how the production
capacity of the machine in an hour, that is: 15 kg/h
Keywords : mixing machine, dough fodder, testing machine
ii
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas segala rahmat dan
anugerah-Nya yang diberikan oleh penulis sehingga Tugas Akhir ini dapat
terselesaikan.
Tugas Akhir ini disusun sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikan
studi di Program Studi Diploma III Teknik Mesin Program Diploma Fakultas
Teknik Universitas Negeri Medan.
Penulis merasa banyak mendapat saran, bimbingan, serta bantuan dari
berbagai pihak selama menyelesaikan Tugas Akhir ini. Untuk itu, tidak lupa
penulis mengucapkan terimakasih khususnya kepada:
1. Dra. Hj. Rosnelli, M.Pd. selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Negeri
Medan.
2. Drs. Hidir Efendi, M.Pd. selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin Unimed
3. Drs. Robert Silaban, M.Pd selaku ketua Prodi Teknik Mesin D-3 Unimed
4. Bapak Drs. Andi Bahar selaku Dosen Pembimbing yang telah membimbing
menyelesaikan Tugas Akhir ini
5. Teristimewa saya ucapkan terimakasih kepada Ayahanda Tanda Pinem dan
Ibunda Nasren Sembiring, selaku orangtua dari penulis, serta Kakak dan
Sahabat saya Ari, Franky, Bastian, Guswandi, Rinaldy, Roy yang selalu
memberi semangat, dan doa..
6. Kepada Kekasih saya Hawai Ginting yang banyak memberi dukungan dan doa
serta semangat dalam membantu pengerjaan tugas akhir ini.
iii
7. Teman-teman stambuk 2011 D3 Teknik Mesin yang juga banyak memberi
dukungan, doa serta arahan.
Penulis menyadari bahwa laporan ini masih jauh dari sempurna. Untuk itu
penulis sangat mengharapkan kritik dan saran yang membangun untuk
kesempurnaan dari Tugas Akhir ini. Penulis berharap laporan Tugas Akhir ini
dapat bermanfaat bagi penulis dan para pembaca.
Medan, Januari 2015
Penulis,
Moses Pinem
NIM. 5113220027
iv
DAFTAR ISI
Halaman
SURAT PERNYATAAN
LEMBAR PERSETUJUAN
ABSTRAK
……………………………………………………
i
ABSTRACT
……………………………………………………
ii
KATA PENGANTAR
……………………………………………………
iii
……………………………………………………………
v
DAFTAR ISI
DAFTAR GAMBAR
………………………………………………… viii
DAFTAR TABEL
…………………………………………………
ix
……………………………………………………
1
B. Rumusan Masalah ……………………………………………………
3
C. Batasan Masalah ……………………………………………………
3
……………………………………………………………
4
……………………………………………
4
A. Gambaran Umum Pakan Ternak
…………………………………
5
B. Proses Pengolahan Pakan
…………………………………
6
……………………………
11
1. Motor Listrik ……………………………………………………
12
BAB I PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
D. Tujuan
E. Manfaat Penulisan
BAB II LANDASAN TEORI
C. Pemilihan Bahan Komponen Utama
v
2. Puli
……………………………………………
14
3. V-Belt
……………………………………………
16
4. Poros
……………………………………………………
17
5. Bantalan
……………………………………………………
23
6. Baut
……………………………………………………
27
7. Reducer
…………………………………………………… 28
BAB III PENETAPAN SPESIFIKASI
……………………
30
……………………………………………
32
C. Puli dan Sabuk-V ……………………………………………………
33
……………………………………………
35
A. Perencanaan Komponen Utama Mesin
B. Daya Penggerak
D. Analisa Kekuatan Baut
BAB IV PEMBUATAN DAN PENGUJIAN
A. Pemilihan Bahan …………………………………………………… 37
1. Perancangan Konsep Produk ……………………………………
39
……………………
39
……………………………………
40
4. Dokumen Untuk Pembuatan Produk ……………………………
40
……………………………………
43
1. Rangka Mesin
……………………………………………
43
2. Wadah Pengaduk
……………………………………………
46
3. Saluran Keluar
……………………………………………
48
4. Pembuatan Lubang Kopling ……………………………………
50
……………………………
52
……………………
54
……………………………………………
54
2. Blok Diagram Sistem Kerja Rangkaian
3. Perancangan Produk
B. Metode Pembuatan Mesin
5. Perakitan Mesin Pakan Ternak
C. Pengujian Mesin Pengaduk Pakan Ternak
1. Grafik Pengujian
2. Pembahasan …………………………………………………… 56
……………………………………
D. Analisis Waktu Pembuatan
E. Analisis Biaya
57
…………………………………………………… 60
vi
BAB V PENUTUP
A. Kesimpulan
B. Saran
………………………………………………… 64
………………………………………………………… 65
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
vii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1. Pakan Ternak .................................................................................................. 5
Gambar 2. Dedak (bekatul) .............................................................................................. 8
Gambar 3. Konstruksi Motor Listrik .............................................................................. 12
Gambar 4. Motor Listrik ................................................................................................ 13
Gambar 5. Puli ............................................................................................................... 15
Gambar 6. Konstruksi Sabuk-V ..................................................................................... 16
Gambar 7. Poros Transmisi ............................................................................................ 18
Gambar 8. Bantalan Gelinding ....................................................................................... 25
Gambar 9. Baut .............................................................................................................. 27
Gambar 10. Reducer....................................................................................................... 29
Gambar 11. Rangka Mesin ............................................................................................ 29
Gambar 12. Diagram Alur Pembuatan dan Pengujian Mesin ........................................ 37
Gambar 13. Blok Diagram Sistem ................................................................................. 38
Gambar 14. Proses Pembuatan Rangka ......................................................................... 44
Gambar 15. Proses Pembuatan Corong Keluar .............................................................. 47
Gambar 16. Proses Pembuatan Tabung Cetakan ........................................................... 49
Gambar 17. Komponen-komponen Mesin yang akan Dipasang ................................... 53
Gambar 18. Grafik Pengujian ........................................................................................ 54
viii
DAFTAR TABEL
Tabel 1. Bahan Baku Pangan ......................................................................................... 10
Tabel 2. Batang Baja Karbon Difinis Dingin Untuk Poros ............................................ 18
Tabel 3. Jenis-jenis Faktor Koreksi Berdasarkan Daya yang Ditransmisikan ............... 20
Tabel 4. Nama Peralatan Untuk Pembuatan Rangka Mesin .......................................... 45
Tabel 5. Nama Peralatan Untuk Pembuatan Wadah Pengaduk ..................................... 48
Tabel 6. Nama Peralatan Untuk Pembuatan Pengaduk .................................................. 49
Tabel 7. Nama Peralatan Untuk Pembuatan Lubang Koling ......................................... 51
Tabel 8. Tabel Pengujian Mesin..................................................................................... 53
Tabel 9. Pengujian Efisiensi Mesin................................................................................ 56
Tabel 10. Biaya Desain .................................................................................................. 60
Tabel 11. Biaya Pembelian dan Perakitan..................................................................... 61
Tabel 12. Biaya Pembuatan Komponen Mesin .............................................................. 63
Tabel 13. Biaya Non Produksi ....................................................................................... 64
Tabel 14. Perencanaan Laba .......................................................................................... 64
Tabel 15. Taksiran Harga Produk .................................................................................. 64
ix
BAB I
PENDAHULUAN
A.
Latar Belakang
Perkembangan teknologi telah banyak membantu manusia khususnya dalam
memudahkan pekerjaan yang timbul dalam kehidupan dengan adanya penemuan
baru dibidang teknologi merupakan salah satu bukti bahwa kebutuhan umat
manusia semakin meningkat dari waktu ke waktu. Penemuan baru tersebut
muncul karena dilatarbelakangi oleh tuntutan efisiensi kerja yang tinggi, juga
efektif dan efisiensinya tenaga manusia dalam melakukan proses pengerjaan
dengan cara manual (tangan). Oleh karena itu dibutuhkan suatu peralatan bantu
mesin yang dapat melakukan pekerjaan tersebut secara efektif dan efisien.
Oleh karena itu, pemerintah mencanangkan pembangunan pada sektor
perternakan, dengan memberikan perkereditan untuk membantu peternak yang
bermodal kecil. Atas dasar ini, pengembangan dalam usaha peternakan bebek air
tawar dan bebek petelur berkembang dengan sangat pesat. Salah satu daerah yang
telah melakukan peternakan ini adalah Sumatera Utara, yang terbukti dengan
mampu menghasilkan telur 12.060 ton per tahun (Raflie, 2007).
Jenis komoditi budidaya peternakan yang dikembangkan untuk air tawar ataupun
bebek petelur sangat bervariasi. Untuk mengembangkan budidaya peternakan
tersebut, bebek memerlukan pakan. Bagi makhluk hidup pakan merupakan syarat
untuk hidup, tidak terkecuali bebek. Pakan digunakan untuk menghasilkan energi.
Dengan energi itulah, tubuh bebek dapat melakukan
1
2
metabolisme dan bergerak. Tanpa energi, organ tubuh tidak dapat bergerak
dan berfungsi. Selain sebagai penghasil energi, pakan juga berfungsi memperbaiki
sel tubuh yang rusak. Dengan begitu, bagian tubuh yang terluka bisa sembuh
kembali. Pakan terdiri dari dua macam, yaitu pakan alami dan pakan buatan.
Diantara kedua jenis pakan tersebut, terdapat kelebihan dan kekurangannya. Oleh
sebab itu, peternak perlu memperhatikan perbedaan kedua jenis pakan tersebut
agar dapat menentukan saat yang tepat untuk menggunakan pakan alami atau
pakan buatan. Pakan alami biasanya digunakan dalam bentuk hidup dan agak sulit
untuk mengembangkannya, karena memerlukan perlakuan khusus sebelum pakan
tersebut diberikan kepada bebek. Sedangkan pakan buatan, dapat diartikan secara
umum sebagai pakan yang berasal dari olahan beberapa bahan pakan yang
memenuhi nutrisi yang diperlukan. Pakan buatan banyak kita jumpai di pasar
berbentuk pelet.
Dengan pesatnya perkembangan budidaya peternakan di Indonesia,
membuat kebutuhan pakan bebek tersebut menjadi meningkat. Sehingga apabila
hanya mengandalkan pakan alami saja, tidak akan mencukupi kapasitas pakan
bebek tersebut. Untuk itu, banyak peternak bebek menggunakan pakan buatan,
sebagai tambahan untuk pakan bebek itu sendiri.
Seiring dengan meningkatnya permintaan pakan di pasar, membuat harga
pakan tersebut semakin mahal. Hal inilah yang mendorong penulis untuk
membuat sebuah mesin pengaduk pakan ternak, yang dapat dipergunakan oleh
3
pengusaha peternak bebek, terutama untuk kalangan masyarakat menengah ke
bawah.
B. Batasan Masalah
Dengan latar belakang tersebut diatas, maka penulis membatasi ruang lingkup
batasan masalah, yaitu:
1. Bagaimana mekanisme kerja mesin pengaduk pakan ternak?
2. Bagaimana cara merancang dan menghitung komponen-komponen yang
digunakan dari mesin pengaduk pakan ternak?
3. Perawatan dan perbaikan mesin pengaduk pakan ternak.
4. Bagaimana susunan dan gambar detail dari mesin pengaduk pakan ternak?
C. Rumusan Masalah
Dalam perancangan ini ruang lingkup yang akan dibahas meliputi :
1. Bagaimana mendesain kerja mesin pengaduk pakan ternak agar tidak
mempersulit pengguna dalam mengoperasikannya?
2. Bagaimana perencanaan dan perhitungan-perhitungan pada komponenkomponen mesin pengaduk pakan ternak agar mampu beroperasi dengan
kapasitas maksimum dan kinerja yang maksimal?
3. Bagaimana proses pembuatan dan pengujian mesin pengaduk pakan
ternak?
4. Bagaimanakah susunan dan gambar detail dari mesin pengaduk pakan
ternak yang telah dirancang?
4
D. Tujuan
Adapun tujuan dari merancang mesin pengaduk pakan ternak ini adalah
sebagai berikut :
1. Menerapkan secara langsung teori dasar yang telah dipelajari di bangku
kuliah.
2. Mengetahui perhitungan komponen utama mesin pengaduk pakan ternak.
3. Menerapkan sekaligus melatih keterampilan dalam hal penguasaan
pekerjaan merancang sebuah mesin, sehingga menambah pengetahuan dan
keterampilan untuk terjun ke dunia kerja.
4. Memperoleh kesempatan untuk ikut memecahkan permasalahan dalam
ruang lingkup kerja sama tim, sekaligus berlatih untuk mendisiplinkan diri
dan bertanggung jawab.
E. Manfaat
Rancang bangun mesin pengaduk pakan ternak ini diharapkan dapat
bermanfaat bagi para pembaca dan para masyarakat umumnya. Manfaat yang
diperoleh antara lain :
1. Mahasiswa sebagai referensi untuk membahas topic yang sama.
2. Menambah pengetahuan dan wawasan tentang proses merancang dan
membuat sebuah mesin.
3. Masyarakat yang bergerak dalam bidang usaha, untuk dikembangkan
menjadi teknologi tepat guna.
4. Sumber pengetahuan, referensi dan masukan kepada para pembaca yang
ingin membuat produk yang sama.
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan
Dari hasil perhitungan motor listrik, diameter puli, jenis sabuk, poros,
bantalan dan lain-lain yang berkaitan dengan perancangan dapat disimpulkan
sebagai berikut.
1. Mesin ini dapat membantu perkembangan di sektor peternakan, terutama
dalam bidang pengadaan pangan yaitu pengadukan pakan ternak.
2. Mesin pengaduk pakan ternak ini dapat dimanfaatkan untuk jangka
waktu yang lama tanpa membutuhkan perawatan yang rumit.
3. Motor listrik
Motor listrik yang digunakan mempunyai daya 1 HP dan putaran 1400
[rpm], daya maksimum yang dibutuhkan sebesar 0,735 [Kw].
4. Puli
Puli penggerak diameter
= 50 [mm]
Puli yang digerakkan diameter
= 100 [mm]
5. Sabuk (belt)
Sabuk (belt) yang digunakan adalah sabuk belt –V yang terbuat dari
bahan karet, nomor 21 dengan panjang L = 533 [mm]
6. Poros
Poros terbuat dari bahan besi As dengan diameter poros 25,4 [mm].
7. Bantalan (bearing)
Bantalan poros
=
6464
23,4
mm
65
B.
Saran
Perancangan mesin pengaduk ini mungkin masih terdapat kekurangan yang
bisa menjadi bahan untuk pengembangan selanjutnya. Beberapa saran penulis
antara lain :
1.
Analisa kebutuhan harus dilakukan sehingga mesin yang dirancang
dapat diterima dengan baik di masyarakat serta dapat meringankan
beban.
2.
Pada saat pengadukan pakan jangan terlalu cepat karena dapat
mempengaruhi hasil dari pengadukan pakan tersebut.
3.
Sebelum memasukan pakan, terlebih dahulu motor listrik dihidupkan.
4.
Berikan pelumas pada bagian-bagian yang diperlukan.
5.
Lakukan perawatan berkala untuk menjaga umur mesin.
65
66
DAFTAR PUSTAKA
A. Sato, Takeshi. (1986). Menggambar Mesin. Jakarta. PT Pradnya Paramita
Hagendoorm. J.J.M, (1989). Kontruksi Mesin 2. Jakarta. PT Rosda Jayaputra
Kamajaya. (1996). Fisika 3. Bandung. Ganecca Exact Bandung.
Sularso. (1997). Dasar Perencanaan Dan Pemilihan Elemen Mesin. Jakarta. PT
Pradnya Paramita
Zukrufah D.A,dkk. (2014). Ternak Bebek Cepat Panen. Jakarta: Infra Pustaka