PERANCANGAN MESIN PEMECAH KEMIRI BERKAPASITAS 200 KG/JAM

PERANCANGAN MESIN PEMECAH KEMIRI
BERKAPASITAS 200 KG/JAM
TUGAS AKHIR
Diajukan kepada
Universitas Muhammadiyah Malang Sebagai Salah Satu
Persyaratan Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Teknik
Program Strata Satu (S1) Jurusan Teknik Mesin

Disusun Oleh :
TRI WARSITO
NIM : 201420120312222
JURUSAN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
2016

LEMBAR PENGESAHAN TUGAS AKHIR

PERANCANGAN MESIN PEMECAH KEMIRI
BERKAPASITAS 200 KG/JAM


Diajukan kepada
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
Untuk Memenuhi Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik
Program Strata Satu (S1) Jurusan Teknik Mesin
Disusun Oleh
TRI WARSITO
201420120312222
Diterima dan Disetujui
Pada Tanggal 22 Agustus 2016

Dosen Pembimbing I

Dosen Pembimbing II

Ir. Daryono, MT
NIP 108.8909.0124

Ir. Mulyono, MT
NIP 108.9109.0248
Mengetahui

Ketua Jurusan Teknik Mesin

Ir. Daryono, MT
NIP 108.8909.0124

iii

KATA PENGANTAR
Dengan memanjatkan segala puji dan syukur kepada Allah SWT dan salam
yang tercurahkan kepada Rasulullah SAW, yang memberikan berkat limpahan dan
rahmatnya, sehingga dapat terselesaikannya tugas akhir yang berjudul “Perancangan
Mesin Pemecah Kemiri Berkapasitas 200



”, guna memenuhi persyaratan

untuk menyelesaikan program Strata 1 (S1) pada Jurusan Teknik Mesin, Fakultas
Teknik, Universitas Muhammadiyah Malang.
Tugas akhir ini tidak akan tersusun tanpa adanya bantuan dan dukungan dari

berbagai pihak baik dalam segi moril maupun materil. Oleh karena itu segala
ungkapan terimakasih dipersembahkan kepada :
1. Orang tua dan kakak yang selalu memberikan doa, restu, semangat serta bantuan
materil bagi penulis dalam menyelesaikan tugas akhir ini.
2. Bapak Ir. Daryono, MT selaku dosen pembimbing I yang sangat membantu
didalam memberikan bimbingan serta arahan dalam penyelesaian tugas akhir ini.
3. Bapak Ir. Mulyono, MT selaku dosen pembimbing II yang sangat membantu
didalam memberikan bimbingan serta arahan dalam penyelesaian tugas akhir ini.
4. Teman – teman TPB 14 (Transfer Politeknik Banjarmasin angkatan 2014) Ade,
Arief, Budi dan Hery yang selalu saling memberikan dukungan dan motivasi
didalam penyusunan serta penyelesaian tugas akhir ini.
5. Teman wanitaku, Indah Nurvika. Yang tidak pernah bosan selalu memberikan
motivasi dan semangat didalam proses penyusunan dan penyelesaian tugas akhir
ini.
6. Teman – teman teknik mesin Universitas Muhammadiyah Malang yang tidak bisa
disebutkan satu persatu, yang turut membantu didalam penyusunan dan
penyelesaian tugas akhir ini.

ix


Dalam tugas akhir ini, diharapkan semoga memberikan banyak manfaat baik
bagi penulis sendiri atau pun bagi pembaca yang khususnya mahasiswa Universitas
Muhammadiyah Malang.
Malang, 22 Agustus 2016
Penulis

Tri Warsito

x

DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ....................................................................................... i
POSTER ........................................................................................................... ii
LEMBAR PENGESAHAN ............................................................................. iii
LEMBAR ASISTENSI ................................................................................... iv
LEMBAR SURAT PERNYATAAN .............................................................. vi
ABSTRAK ........................................................................................................ vii
ABSTRACT ...................................................................................................... viii
KATA PENGANTAR ..................................................................................... ix
DAFTAR ISI .................................................................................................... xi

DAFTAR GAMBAR ....................................................................................... xiv
DAFTAR TABEL ........................................................................................... xvi
BAB I

BAB II

PENDAHULUAN
1.1

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

1.2

Rumusan Masalah ................................................................. 3

1.3

Tujuan Penulisan .................................................................. 3

1.4


Manfaat perancangan ............................................................. 4

1.5

Batasan Masalah .................................................................... 4

1.6

Konsep Desain ....................................................................... 5

TINJAUAN PUSTAKA
2.1

Tinjauan Pustaka ................................................................... 6

2.2

Tinjauan Patent ..................................................................... 7


xi

2.3

Gaya Pengerolan .................................................................... 8

2.4

Dasar Teori ........................................................................... 10
2.4.1

Morfologi Kemiri ...................................................... 10

2.4.2

Kekuatan Tekan Cangkang Kemiri ........................... 13

2.4.3

Perlakuan Khusus Kemiri ......................................... 14


2.4.4

Motor Penggerak ...................................................... 16

2.4.5

Kapasitas ................................................................... 17

2.4.6

Poros ......................................................................... 19

2.4.7

Puli dan Sabuk-v ....................................................... 25

2.4.8

Pasak ......................................................................... 30


2.4.9

Bantalan .................................................................... 33

2.4.10 Pengayak (Penyaring) ............................................... 37
2.4.11 Landasan Pemecah .................................................... 38
2.4.12 Casing Ruang Pemecah ............................................ 39
BAB III

METODOLOGI PERANCANGAN
3.1

BAB IV

Diagram Alir Perancangan ................................................... 44
3.1.1

Data Perancangan ..................................................... 45


3.1.2

Konsep Desain .......................................................... 49

3.1.3

Perhitungan Komponen ............................................ 51

3.1.4

Evaluasi ..................................................................... 52

3.1.5

Gambar dan Dimensi ................................................ 52

PERHITUNGAN
4.1

Kapasitas ............................................................................... 53


4.2

Gaya Pemecah ....................................................................... 57

4.3

Perencanaan Sistem Transmisi .............................................. 61

4.4

Perencanaan Sabuk – V ......................................................... 62

xii

4.5

Perencanaan Poros Roll Pemecah .......................................... 72

4.6

Perencanaan Pasak ................................................................. 82

4.7

Perencanaan Bantalan ............................................................ 89

4.8

Perencanaan Pengayak .......................................................... 95

4.9

Perencanaan Landasan Pemecah ........................................... 96

4.10 Perencanaan Perhitungan Casing Ruang Pemecah ................ 99
BAB V

KESIMPULAN ............................................................................ 106

DAFTAR PUSTAKA ...................................................................................... 109
LAMPIRAN ..................................................................................................... 110

xiii

DAFTAR PUSTAKA

Daryanto. 2002. Pengetahuan Listrik. Jakarta : Bumi Askara
Dobrovolsky. Machine Elements A Textbook. Moscow : Foreign Languages
Publishing House
Fahrieza, H. 2015. Designing Of Tempeh Slicer Machine. Malang : Universitas
Muhammadiyah Malang
Khurmi, R.S. 1982. A Text Book Of Machine Design. New Delhi : Eurasia Publishing
House Ltd
Maulana. 2014. Perancangan Mesin Pengupas Kopi. Banjarmasin : Politeknik Negeri
Banjarmasin
Misbachul, M. 2013. Perancangan Mesin Pencacah Tanaman Eceng Gondok Basah
Untuk Bahan Utama Kompos Kapasitas 350 Kg/Jam. Malang : Universitas
Muhammadiyah Malang
Mott, Robert L. 2009. Elemen-Elemen Mesin Dalam Perancangan Mekanis :
Perancangan Elemen Mesin Terpadu. Yogyakarta : Andi
Popov, E.P. 1996. Mekanika Teknik (Mechanics Of Materials). Jakarta : Erlangga
Shigley, J.F. 1986. Perencanaan Teknik Mesin Edisi keempat Jilid 2. Jakarta :
Erlangga
Stolk, J. and C. Kros. 1981. Elemen Mesin, Elemen Konstruksi Bangunan Mesin.
Terjemahan H. Hendarsin dan A. Rahman. Jakarta : Erlangga
Sularso dan Suga, K. 1991. Dasar-dasar Perencanaan dan Pemilihan Elemen Mesin.
Jakarta : Pradnya Phramita
Supian, A. 2009. Perancangan Mesin Jus Apel Kapasitas 47 Kg/Jam. Malang :
Universitas Muhammadiyah Malang
Sutanto, B. 1985. Penyelesaian Soal-Soal Mekanika Teknik. Jakarta : Erlangga

109

BAB I
PENDAHULUAN

1.1

Latar Belakang
Kemiri (aleurites moluccana wild) atau candle nut adalah salah satu
tanaman industry dari family euphorbiaceae (Rosman R dan Djauhariya E,
2005) yang tersebar didaerah tropik dan subtropik (purseglove, 1981). Kemiri
merupakan bahan dasar cat, pernis, tinta, sabun, pengawet kayu, minyak
rambut dan bahan pembatik, sedang isi biji sebagai bumbu masak (heyne,
1987). Selain itu menurut hadad dan suryana (1995) dapat juga sebagai obat
kulit, obat pinggang, sakit kepala, demam, borok, bisul, disentri, dan
sariawan. Jenis kemiri sunan (Reutealis trisperma

(Blanco) Airy Shaw)

adalah salah satu tanaman yang sangat potensial sebagai penghasil minyak
nabati (Heyne, 1987). Terkait dengan semakin tipisnya cadangan minyak
yang berasal dari fosil, keberadaan tanaman ini memberikan harapan baik
karena minyak nabati yang dihasilkannya bisa diproses menjadi biodiesel,
sebagai pengganti minyak yang berasal dari fosil yang dapat diperbaharui
(renewable). Selain itu cangkang dari kupasan buah kemiri dapat di
manfaatkan sebagai arang untuk bahan bakar (Sutiono dan Luluk E, 2006).
Kemiri telah dikenal sejak lama dan merupakan salah satu produk
ekspor Indonesia.Negara tujuan ekspor utama kemiri adalah Singapura,
Malaysia, Netherlands dan Saudi Arabia. Menurut Dinas Perkebunan Provinsi
Kalimantan Selatan, produksi kemiri di Kabupaten Banjar pada tahun 2013
mencapai 370 Ton/tahun. Dari total keseluruhan produksi kemiri tahun 2013
di Provinsi Kalimantan Selatan mencapai 1.789 Ton/tahun. Dalam kata lain
pemerintah harus lebih memperhatikan tentang kelangsungan perkembangan
tanaman kemiri, dari mulai budidaya tanaman sampai dengan bagaimana
teknologi proses pemecahan cangkang kemiri agar efisien waktu, tenaga kerja
dan lain – lain.

1

Produksi biji kemiri kupas untuk kebutuhan dalam negeri dan skala
ekspor terkendala pada proses pengupasan kemiri. Pengupasan kemiri yang
dilakukan oleh para petani sampai saat ini ada dua cara yaitu dengan cara
tradisional (konvensional) dan dengan berbantuan mesin. Menurut observasi
yang saya lakukan dengan salah satu pengusahan kemiri skala rumahan pada
tahun 2014 lalu di salah satu desa di Kecamatan Pengaron, Kabupaten Banjar,
Kalimantan Selatan. Pengupasan yang dilakukan secara tradisionaloleh satu
orang dalam sehari dapat menghasilkan 30 – 40 kg, tergantung dari tenaga dan
kemampuan dari pengupas kemiri. Kegiatan tersebut dilakukan dalam kurun
waktu 3 – 5 jam/hari, karena harus membagi waktu dengan kegiatan lain,
artinya dalam waktu satu bulan produksi kemiri kupas yang dihasilkan sebesar
900 – 1200 kg/bulan.
Selain pengupasan yang dilakukan secara konvensional, ada pula
sebagian para petani dan pengusaha kemiri yang sudah menggunakan mesin.
Hal ini dapat kita amati dipasaran sudah banyak yang menjual mesin – mesin
pemecah kemiri dengan segala macam type dan bentuk. Namun itu semua
belum sepenuhnya mampu menjawab permasalahan yang ada dilapangan.
Permasalahan – permasalahan tersebut antara lain mengenai efisiensi waktu,
kapasitas, tenaga, kemudahan dalam penanganan, dan mesin – mesin yang
sudah ada belum dilengkapi dengan sortasi atau pemisah produk.

Gambar 1.1 Mesin pengupas kemiri semi konvensional sistem pedal
(Sumber :www.tokomesin.com)

2

Gambar 1.2 Mesin pengupas kemiri dengan motor listrik
(Sumber : Andi laedan, 2010)

Mengacu dari persoalan diatas mengenai efisiensi waktu, kapasitas,
tenaga, kemudahan dalam penanganan, dan tidak adanya pemisah produk
hasil. Maka perlu adanya desain perancangan mesin pemecah kemiri yang
lebih efektif dan mampu menjawab segala macam permasalahan –
permasalahan yang ada. Melihat dari hasil produksi kemiri di Kabupaten
Banjar serta persoalan yang muncul dikalangan petani kemiri. Judul yang
akan diangkat yaitu “Perancangan Mesin Pemecah Kemiri Dengan Kapasitas
200 kg/jam”.
1.2

Rumusan Masalah
Dari latar belakang diatas maka dapat dirumuskan permasalahan, yaitu
bagaimana mendapatkan desain dari mesin pemecah kemiri berkapasitas 200
kg/jam yang mudah untuk dioperasikan.

1.3

Tujuan Perancangan
Tujuan yang ingin dicapai dari penulisan atau perancangan mesin
pemecah kemiri ini adalah mendapatkan gambar desain dari mesin pemecah
kemiri berkapasitas 200 kg/jam.

3

1.4

Manfaat Perancangan
Hasil perancangan mesin pemecah kemiri ini diharapkan dapat
memberikan maanfaat bagi :
1. Perancang (mahasiswa)
Melalui perancangan mesin pemecah kemiri kapasitas 200 kg/jam
diharapkan dapat menambah wawasan di dunia perancangan mesin dan
juga sebagai bentuk pengaplikasian ilmu yang diperoleh secara teoritis,
serta diharapkan nantinya mampu dikembangkan lagi oleh perancang atau
peneliti selanjutnya.
2. Masyarakat (petani dan pengusaha kemiri)
Dengan adanya perancangan mesin pemecah kemiri kapasitas 200
kg/jam ini, masyarakat khususnya petani dan pengusaha kemiri dapat
menggunakan alat ini untuk menunjang proses, mengurangi waktu kerja,
tenaga, dan meningkatkan hasil produksi yang sebelumnya dilakukan
dengan cara konvensional.

1.5

Batasan masalah
Untuk menghindari pembahasan yang terlalu luas, maka penulis akan
membatasi tugas akhir ini dengan hal – hal sebagai berikut :
1. Perancangan mesin pemecah kemiri kapasitas 200 kg/jam ini dengan cara
diroll menggunakan motor listrik.
2. Tidak membahas analisa biaya produksi dan umur dari hasil perancangan
mesin pemecah kemiri.
3. Getaran yang terjadi tidak dilakukan perhitungan.
4. Proses awal pada kemiri dianggap memenuhi syarat untuk proses
pemecahan.

4

5. Dalam perancangan ini penulis tidak menghitung kekuatan pengelasan,
rangka, pengayak, roda, mur dan baut.
1.6

Konsep Desain

Gambar 1.3 Desain Mesin Pemecah Kemiri Dengan Kapasitas 200 Kg/Jam

5