PERANCANGAN MESIN PEMANEN TEBU SEDERHANA DENGAN KAPASITAS 0.073 Ha PER JAM

x

TUGAS AKHIR

PERANCANGAN MESIN PEMANEN TEBU

SEDERHANA DENGAN KAPASITAS 0.073 Ha PER

JAM

Diajukan Kepada

Universitas Muhammadiyah Malang Untuk Memenuhi Syarat Memperoleh Gelar

Sarjana (S-1) Teknik Mesin

Disusun Oleh : DEGI SURYO GUNTORO

NIM : 201010120311145

JURUSAN TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG

2016

LEMBAR PENGESAHANSKRIPSI

PERANCANGAN MESIN PENGERING JAMUR

TIRAM KAPASITAS 20 KG PER PROSES

Diajukan Kepada :

Universitas Muhammadiyah Malang

UntukMemenuhi Syarat Memperoleh Gelar Sarjana (S1) Teknik Mesin Program Strata satu (S1) JurusanTeknikMesin

Disusun Oleh :

Nama : Degi Suryo Guntoro Nim : 201010120311145

Diterima dan Disetujui Padatanggal 16 November 2015

Dosen Pembimbing I

(Murjito, ST., MT.)

Dosen Pembimbing II

(Dini Kurniawati, ST., MT.)

Mengetahui,

Ketua Jurusan Mesin

Universitas Muhammadiyah Malang

x

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG

FAKULTAS TEKNIK

–

JURUSAN TEKNIK MESIN

Jl. Raya Tlogomas No. 246 Telp. (0341) 464318 – 21 Psw. 127Fax. (0341) 460782 Malang 65144

LEMBAR KONSULTASI / ASISTENSI

Nama : Degi Suryo Guntoro

No. Induk : 20101020311145

No. ST. Pemb. TA : E.2/412/FT/UMM/XI/2014 Tanggal ST TA keluar : 03 November 2015

Judul TA :PERANCANGAN MESIN PEMANEN TEBU

DENGAN KAPASITAS 0,073 Ha / Jam

NO _Konsultasi Tgl Catatan Asistensi Paraf Pembimbing I

1 08-05-2015 Persetujuan Judul TA 2 08-05-2015 Konsultasi BAB I

3 08-05-2015 ACC BAB I

4 20-05-2015 Konsultasi BAB II

5 20-05-2015 ACC BAB II

6 06-06-2015 Konsultasi BAB III

7 06-06-2015 ACC BAB III

8 12-10-2015 Konsultasi BAB IV

9 22-10-2015 ACC BAB IV

10 25-10-2015 ACC BAB V

Malang, 16 November 2015 Ketua Jurusan Mesin

(Ir. Daryono, MT.) NIP. 108.8909.0124

Dosen Pembimbing I

(Murjito, ST, MT) NIP. 108.9404.0313

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG

FAKULTAS TEKNIK

–

JURUSAN TEKNIK MESIN

Jl. Raya Tlogomas No. 246 Telp. (0341) 464318 – 21 Psw. 127Fax. (0341) 460782 Malang 65144

LEMBAR KONSULTASI / ASISTENSI

Nama : Degi Suryo Guntoro

No. Induk : 20101020311145

No. ST. Pemb. TA : E.2/412/FT/UMM/XI/2014 Tanggal ST.TA keluar : 03 November 2015

Judul TA :PERANCANGAN MESIN PEMANEN TEBU

DENGAN KAPASITAS 0,073 Ha / Jam

NO _Konsultasi Tgl Catatan Asistensi Paraf Pembimbing II

1 08-05-2015 Persetujuan Judul TA 2 08-05-2015 Konsultasi BAB I

3 08-05-2015 ACC BAB I

4 20-05-2015 Konsultasi BAB II

5 20-05-2015 ACC BAB II

6 06-06-2015 Konsultasi BAB III

7 06-06-2015 ACC BAB III

8 12-10-2015 Konsultasi BAB IV

9 22-10-2015 ACC BAB IV

10 25-10-2015 ACC BAB V

Malang, 16 November 2015 Ketua Jurusan Mesin

(Ir. Daryono, MT.) NIP. 108.8909.0124

Dosen Pembimbing II

(Dini Kurniawati, ST, MT) NIP. 108.0907.0478

SURAT PERNYATAAN TIDAK PLAGIAT

Yang bertanda tangan di bawah ini :

Nama : Degi Suryo Guntoro

NIM : 2010120311145

Tempat / Tanggal Lahir : Malang, 21 Juni 1992 Fakultas / Jurusan : Teknik / TeknikMesin

Menyatakan bahwa karya ilmiah atau skripsi ini yang berjudul “PERANCANGAN MESIN PEMANEN TEBU SEDERHANA DENGAN KAPASITAS 0,073 Ha/Jam” adalah bukan karya tulis orang lain baik sebagia maupun keseluruhan kecuali dalam bentuk kutipan yang telah saya sebutkan sumbernya.

Demikian surat pernyataan ini dibuat dengan sebenar – benarnya. Jika terbukti melanggar, penulis siap menerima sanksi akademik yang berlaku di Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Malang.

Malang, 5 Mei 2016 Penulis,

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. Jazaahumullahu khoiron katsiiro...amien...

2. Ir. Murjito, ST., MT. dan Dini Kurniawati, St., 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 - kakakku yang telah memberikan dukungan selama ini.

5. Teman - Teman Teknik Mesin Angkatan 2010 terima kasih semuanya,terutama Andre Dwi Setyawan, Andre Gunawan Hariadi K, EkoWidyanto.

Kritik dan saran yang membangun sangat kami harapkan. Penulis berharap Tugas Akhir ini berguna bagi semua pihak khususnya untuk pengembangan sistem control dan automatisasi industri yang berkembang saat ini.

Wassalamu’alaikum Wr.Wb

Malang, 10 November 2015 Penulis

DAFTAR ISI

COVER ... i

POSTER ... ii

LEMBAR PENGESAHAN SKRIPSI ... iii

LEMBAR ASISTENSI TUGAS AKHIR PEMBIMBING I ... iv

LEMBAR ASISTENSI TUGAS AKHIR PEMBIMBING II ... vi

LEMBAR PERNYATAAN ... vii

ABSTRAKSI ... viii

DAFTAR ISI ... x

BAB I PENDAHULUAN 1.1Latar Belakang ... 1

1.2Rumusan Masalah ... 2

1.3Tujuan Perancangan ... 2

1.4Batasan Masalah ... 3

BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Tebu dan Produk Olahannya ... 4

2.1.1 Karakteristik Tebu ... 9

2.2 Mesin Pemotong Tebu ... 10

2.2.1 Motor ... 11

2.2.2 Roda Gigi ... 12

2.2.3 Poros ... 13

2.2.4 Bantalan ... 19

2.2.5 Pasak ( Keys ) ... 21

BAB III METODOLOGI PERANCANGAN

3.1 Metode Penelitian ... 24

3.2 Diagram Alir Proses Perancangan ... 25

3.3 Hasil Rancangan Fungsional ... 26

3.4 Desain Mesin ... 27

3.5 Pertimbangan Perancangan ... 27

BAB IV PERHITUNGAN PERANCANGAN 4.1 Data Perancangan ... 30

4.2 Perhitungan Kapasitas Alat ... 30

4.3 Torsi Pemotongan Batang Tebu ... 31

4.4 Daya yang Dibutuhkan Mesin ... 32

4.5 Perhitungan Poros 1 ... 33

4.6 Perhitungan Pasak 1 ... 36

4.7 Perhitungan Roda Gigi Payung ... 37

4.8 Pembahasan ... 40

BAB V PENUTUP 5.1Kesimpulan ... 43

5.2Saran ... 43

DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Spesifikasi perancangan mesin pemotong tebu ... 23 Tabel 3.1 Spesifikasi produk mesin pemanen tebu ... 30 Tabel 3.2 Faktor – faktor koreksi daya yang akan ditransmisikan ... 33

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Tanaman Tebu ... 4

Gambar 2.2 Pemanenan Tebu ... 5

Gambar 2.3 Motor ... 11

Gambar 2.4 Macam-macam roda gigi ... 13

Gambar 2.5 Shaf ... 14

Gambar 2.6 Axle ... 14

Gambar 2.7 Spindel ... 15

Gambar 2.8 Flexibel ... 15

Gambar 2.9 Bantalan Luncur ... 20

Gambar 2.10 Bantalan gelinding dengan bola ... 20

Gambar 2.11 Pasak datar segiempat ... 22

DAFTAR PUSTAKA

Sularso dan Suga.1978. Dasar Perencanaan Dan Pemilihan Elemen mesin. Jakarta : PT. Pradnya Paramita

Soepardan, D. 1988. Upaya Peningkatan Mutu Tebangan PG Subang dengan Sistem 4-2 dan 6-2. Seminar Budidaya Tebu Lahan Kering. Pasuruan, 23-25 November 1988

Sugiyanto Bambang, 2003, Kajian Torsi Gergaji Piringan pada Mesin Pemanen, Pascasarjana UGM, Yogyakarta

Amalia Siti Mila, Pramana Insan. 2009. Rancangan Mesin Pemotong Tebu Sederhana sebagai Upaya Peningkatan Produktivitas Tebu. Bogor : Institut Pertanian Bogor

Abreau, U.A., A. Abdukaridov, M. Fonseca, dan M. Dominguez. 1980. Investigation of the Relationship among Quality of Chopped Sugarcane, Volumetric Weight, and Loading Coefficient of Transportation. Proc. International Society of Sugarcane Technologists XVI Congress. Manila-Philippines, 1-11 February 1980

Deacon, D.F.E. 1986. Mechanization of Cane Harvesting and Transport. The International Journal of Cane Agriculture. May/June (3): 12

1

BAB I PENDAHULUAN

1.1LATAR BELAKANG

Tebu merupakan komoditas penting dalam agribisnis pertanian dimana lebih dari setengah produksi gula dunia berasal dari tebu. Produktifitas tanaman tebu yang dicapai di Indonesia adalah 49, 24 ton/ha, dan belum cukup untuk memenuhi kebutuhan perkapitanya, yaitu 12 kg/orang/tahun. Di Indonesia tanaman tebu banyak dibudidayakan di pulau Jawa, Sumatra dan Kalimantan (Mubyarto dan Daryanti, 1994).

Untuk pembuatan gula, batang tebu yang dipanen diperas dengan mesin pemeras (mesin press) di pabrik gula. Setelah itu, Nira atau yang biasa disebut sari tebu tersebut disaring, dimasak, dan diputihkan sehingga menjadi gula pasir yang kita konsumsi. Dari proses pembuatan tebu tersebut dihasilkan gula 5%, ampas tebu 90% dan sisanya berupa tetes (Molasse) dan air. Daun tebu yang kering adalah biomassa yang memiliki nilai kadar kalori yang cukup tinggi. Pada pengolahan tebu pada umumnya masih banyak yang menggunakan alat-alat manual, hal ini mengakibatkan berkurangnya efektifitas dan efisiensi pengolahan pertanian serta jumlah produksi yang dihasilkan pada proses pemanenan tebu.

Perkembangan mekanisasi pertanian dapat dilihat dari peningkatan kebutuhan akan alat-alat mekanik untuk meningkatkan dan mempermudah hasil produksi pertanian. Misalnya dalam proses pemanenan tebu secara mekanis menggunakan mesin pemanen tebu, seperti sugarcane harvester sebagai peralihan

2

dari pemanenan tebu secara manual menggunakan golok atau sabit. Suatu pekerjaan yang dilakukan oleh manusia haruslah menerapkan ergonomi dalam upaya menciptakan kenyamanan, kesehatan, keselamatan, dan produktivitas yang optimal. Berdasarkan pertimbangan tersebut maka dilakukan “Perancangan Mesin Pemotong Tebu Sederhana dengan Kapasitas 0.047 ha/jam”

1.2RUMUSAN MASALAH

Dalam penyusunan tugas akhir ini diambil rumusan masalah sebagai berikut ; a. Bagaimana merancang mesin pemotong tebu agar menjadi lebih baik dari

perancangan sebelumnya ?

b. Bagaimana agar pemotongan tebu dapat memotong dengan sempurna sampai ke pangkal ?

c. Bagaimana spesifikasi dan komponen yang digunakan dalam mesin pemotong tebu ?

1.3TUJUAN PERANCANGAN

Adapun tujuan yang ingin dicapai dalam tugas akhir ini adalah ; a. Memperoleh perancangan mesin pemotong tebu yang diinginkan. b. Memperoleh cara pemotongan tebu yang sempurna sampai ke pangkal. c. Memperoleh spesifikasi dan komponen yang digunakan dalam mesin

3

1.4BATASAN MASALAH

Agar dalam perancangan mesin pemotong tebu sederhana dengan kapasitas ini dapat lebih terarah, maka batasan masalah yang digunakan meliputi :

a. Pemilihan bahan yang tepat untuk digunakan dalam perancangan mesin pemotong tebu ini.

b. Tidak dilakukan aplikasi secara langsung pada plant tapi desain yang mewakili plant sebenarnya.

c. Faktor lain seperti kemiringan lahan, pola kebun dan tinggi panjang guludan.

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Spesifikasi perancangan mesin pemotong tebu ... 23 Tabel 3.1 Spesifikasi produk mesin pemanen tebu ... 30 Tabel 3.2 Faktor – faktor koreksi daya yang akan ditransmisikan ... 33

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Tanaman Tebu ... 4

Gambar 2.2 Pemanenan Tebu ... 5

Gambar 2.3 Motor ... 11

Gambar 2.4 Macam-macam roda gigi ... 13

Gambar 2.5 Shaf ... 14

Gambar 2.6 Axle ... 14

Gambar 2.7 Spindel ... 15

Gambar 2.8 Flexibel ... 15

Gambar 2.9 Bantalan Luncur ... 20

Gambar 2.10 Bantalan gelinding dengan bola ... 20

Gambar 2.11 Pasak datar segiempat ... 22

DAFTAR PUSTAKA

Sularso dan Suga.1978. Dasar Perencanaan Dan Pemilihan Elemen mesin. Jakarta : PT. Pradnya Paramita

Soepardan, D. 1988. Upaya Peningkatan Mutu Tebangan PG Subang dengan Sistem 4-2 dan 6-2. Seminar Budidaya Tebu Lahan Kering. Pasuruan, 23-25 November 1988

Sugiyanto Bambang, 2003, Kajian Torsi Gergaji Piringan pada Mesin Pemanen, Pascasarjana UGM, Yogyakarta

Amalia Siti Mila, Pramana Insan. 2009. Rancangan Mesin Pemotong Tebu Sederhana sebagai Upaya Peningkatan Produktivitas Tebu. Bogor : Institut Pertanian Bogor

Abreau, U.A., A. Abdukaridov, M. Fonseca, dan M. Dominguez. 1980. Investigation of the Relationship among Quality of Chopped Sugarcane, Volumetric Weight, and Loading Coefficient of Transportation. Proc. International Society of Sugarcane Technologists XVI Congress. Manila-Philippines, 1-11 February 1980

Deacon, D.F.E. 1986. Mechanization of Cane Harvesting and Transport. The International Journal of Cane Agriculture. May/June (3): 12

1 BAB I PENDAHULUAN

1.1LATAR BELAKANG

Tebu merupakan komoditas penting dalam agribisnis pertanian dimana lebih dari setengah produksi gula dunia berasal dari tebu. Produktifitas tanaman tebu yang dicapai di Indonesia adalah 49, 24 ton/ha, dan belum cukup untuk memenuhi kebutuhan perkapitanya, yaitu 12 kg/orang/tahun. Di Indonesia tanaman tebu banyak dibudidayakan di pulau Jawa, Sumatra dan Kalimantan (Mubyarto dan Daryanti, 1994).

Untuk pembuatan gula, batang tebu yang dipanen diperas dengan mesin pemeras (mesin press) di pabrik gula. Setelah itu, Nira atau yang biasa disebut sari tebu tersebut disaring, dimasak, dan diputihkan sehingga menjadi gula pasir yang kita konsumsi. Dari proses pembuatan tebu tersebut dihasilkan gula 5%, ampas tebu 90% dan sisanya berupa tetes (Molasse) dan air. Daun tebu yang kering adalah biomassa yang memiliki nilai kadar kalori yang cukup tinggi. Pada pengolahan tebu pada umumnya masih banyak yang menggunakan alat-alat manual, hal ini mengakibatkan berkurangnya efektifitas dan efisiensi pengolahan pertanian serta jumlah produksi yang dihasilkan pada proses pemanenan tebu.

Perkembangan mekanisasi pertanian dapat dilihat dari peningkatan kebutuhan akan alat-alat mekanik untuk meningkatkan dan mempermudah hasil produksi pertanian. Misalnya dalam proses pemanenan tebu secara mekanis menggunakan mesin pemanen tebu, seperti sugarcane harvester sebagai peralihan

2

dari pemanenan tebu secara manual menggunakan golok atau sabit. Suatu pekerjaan yang dilakukan oleh manusia haruslah menerapkan ergonomi dalam upaya menciptakan kenyamanan, kesehatan, keselamatan, dan produktivitas yang optimal. Berdasarkan pertimbangan tersebut maka dilakukan “Perancangan Mesin Pemotong Tebu Sederhana dengan Kapasitas 0.047 ha/jam”

1.2RUMUSAN MASALAH

Dalam penyusunan tugas akhir ini diambil rumusan masalah sebagai berikut ; a. Bagaimana merancang mesin pemotong tebu agar menjadi lebih baik dari

perancangan sebelumnya ?

b. Bagaimana agar pemotongan tebu dapat memotong dengan sempurna sampai ke pangkal ?

c. Bagaimana spesifikasi dan komponen yang digunakan dalam mesin pemotong tebu ?

1.3TUJUAN PERANCANGAN

Adapun tujuan yang ingin dicapai dalam tugas akhir ini adalah ; a. Memperoleh perancangan mesin pemotong tebu yang diinginkan. b. Memperoleh cara pemotongan tebu yang sempurna sampai ke pangkal. c. Memperoleh spesifikasi dan komponen yang digunakan dalam mesin

3

1.4BATASAN MASALAH

Agar dalam perancangan mesin pemotong tebu sederhana dengan kapasitas ini dapat lebih terarah, maka batasan masalah yang digunakan meliputi :

a. Pemilihan bahan yang tepat untuk digunakan dalam perancangan mesin pemotong tebu ini.

b. Tidak dilakukan aplikasi secara langsung pada plant tapi desain yang mewakili plant sebenarnya.

c. Faktor lain seperti kemiringan lahan, pola kebun dan tinggi panjang guludan.