Perancangan Mesin Pencacah Rumput Gajah
PERANCANGAN MESIN PENCACAH RUMPUT GAJAH
TUGAS AKHIR
Diajukan Kepada :
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
Untuk Memenuhi Syarat Memperoleh Gelar Sarjana (S1) Teknik
Mesin
Program Strata Satu (S-1) Jurusan Teknik Mesin
Disusun Oleh :
ADI SETIAWAN
2011101203110064
JURUSAN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
2016
i
ii
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
FAKULTAS TEKNIK – JURUSAN TEKNIK
MESIN
Jl.Raya Tlogomas No.246 Telp (0341) 464318-21 Psw. 127
Fax (0341) 460782 Malang 65144
BERITA ACARA
BIMBINGAN TUGAS AKHIR (TA)
Nama
No. Induk
No. ST. Pemb. TA
Judul
:ADI SETIAWAN
:201110120311064
:E.2/387/FT/UMM/X/2015 Tgl. ST. TA Keluar: 2 Oktober 2015
:PERANCANGAN MESIN PENCACAH RUMPUT GAJAH
Tanda Tangan
Dosen
No
Tgl. Konsultasi
Uraian Asistensi
1
02-09-2015
Persetujuan Judul Tugas Akhir
2
16-10-2015
Konsultasi BAB I
3
21-10-2015
ACC BAB I
4
05-11-2015
Konsultasi BAB II
5
30-11-2015
ACC BAB II
6
08-12-2015
Konsultasi BAB III
7
12-12-2015
ACC BAB III
8
07-01-2016
Konsultasi BAB IV
9
15-04-2016
ACC BAB IV
10
22-04-2016
ACC BAB V dan Seminar Hasil
Mengetahui,
Malang,20 April 2016
Ketua Jurusan Teknik Mesin
Dosen Pembimbing I
Ir. Daryono, MT
Ir. Herry Suprianto, MT
NIP.108.8909.0124
NIP.108.8709.0049
iv
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
FAKULTAS TEKNIK – JURUSAN TEKNIK MESIN
Jl.Raya Tlogomas No.246 Telp (0341) 464318-21 Psw. 127
Fax (0341) 460782 Malang 65144
BERITA ACARA
BIMBINGAN TUGAS AKHIR (TA)
Nama
No. Induk
No. ST. Pemb. TA
Judul
:ADI SETIAWAN
:201110120311064
:E.2/387/FT/UMM/X/2015 Tgl. ST. TA Keluar: 2 Oktober 2015
: PERANCANGAN MESIN PENCACAH RUMPUT GAJAH
Tanda Tangan
Dosen
No
Tgl. Konsultasi
Uraian Asistensi
1
20-09-2015
Persetujuan Judul Tugas Akhir
2
16-10-2015
Konsultasi BAB I
3
30-10-2015
ACC BAB I
4
11-12-2015
Konsultasi BAB II
5
28-12-2015
ACC BAB II
6
08-12-2015
Konsultasi BAB III
7
10-03-2016
ACC BAB III
8
05-04-2016
Konsultasi BAB IV
9
18-04-2016
ACC BAB IV
10
22-04-2016
ACC BAB V dan Seminar Hasil
Mengetahui,
Malang,20 April 2016
Ketua Jurusan Teknik Mesin
Dosen Pembimbing II
Ir. Daryono, MT
Dr. Ir. Suwarsono, MT
NIP.108.8909.0124
NIP.108.9309.0294
v
UNIVERSITAS MUHAMMADYAH MALANG
FAKULTAS TEKNIK
Jurusan : Teknik Mesin, Teknik Sipil, Teknik Elektro, Teknik
Industri, D3 Elektronika, Teknik Informatika
Jl. Raya Tlogomas 246 Telp. (0341) 464318 Psw. 127
Fax. (0341)460782 Malang 65144
SURAT PERNYATAAN
Yang bertanda tangan di bawah ini :
Nama
: Adi Setiawan
No. Induk
: 201110120311064
Tempat/Tgl. Lahir
: Paguyaman, 14 Juli 1993
Fakultas/Jurusan
: Teknik/ Teknik Mesin
Menyatakan bahwa Tugas Akhir saya yang berjudul “ PERANCANGAN
MESIN PENCACAH RUMPUT GAJAH “ adalah bukan merupakan karya tulis
orang lain, baik sebagian maupun keseluruhan, kecuali dalam bentuk kutipan yang telah
saya sebutkan sumbernya.
Demikian surat pernyataan ini saya buat dengan sebenar-benarnya dan apabila
pernyataan ini tidak benar, saya bersedia mendapat sanksi akademis.
Malang,26 April 2016
Yang menyatakan,
Adi Setiawan
vi
Adi Setiawan. (2016). Perancangan Mesin Pencacah Rumput Gajah. Teknik
mesin. Fakultas Teknik. Universitas Muhammadiyah Malang. Pembimbing (1) Herry
Suprianto (2) Suwarsono.
ABSTRAK
Rumput gajah dalam bahasa inggris disebut elepant grass, naper grass, uganda
grass, dan dalam bahasa latin disebut pennisetum purpureum adalah rumput bernutrisi
tinggi berukuran besar yang biasanya dipakai untuk pakan ternak seperti sapi, kambing,
kuda, dan lain-lain. Rumput gajah dibagi menjadi dua varietas yaitu: 1) varietas Hawai
yang ditandai dengan batang dan daun lebar, pertumbuhan rumpun sedikit menyamping,
produksi lebih tinggi, juga berbunga. 2) varietas Afrika yang ditandai dengan batang
dan daun kecil, tumbuh tegak, berbunga, dan produksi lebih rendah dari varietas Hawai.
(Wikipedia).
Metode perancangan yang digunakan melalui beberapa tahapan, berikut
tahapannya: 1) Mencari data perancangan meliputi konsep membuat desain mesin,
mencari data tentang rumput gajah, dan spesifikasi motor penggerak. 2) melakukan
study literatur meliputi pengkajian terhadap alat pencacah serupa yang ada dipasaran. 3)
perancangan sistem pencacah yang meliputi spesifikasi dimensi pisau, dudukan pisau,
poros, bantalan, puli, dan v-belt. 4) perancangan rangka dan sambungan meliputi
konstruksi rangka yang sesuai, pemilihan material yang digunakan serta sambungan
untuk menyatukan rangka. 5) melakukan pengecekan meliputi pemeriksaan hasil
perancangan secara terperinci. 6) pembuatan mesin yaitu prototipe dari mesin yang telah
dirancang sesuai dengan hasil perhitungan.
Pada perancangan mesin pencacah rumput gajah ini menghasilkan kecepatan
putaran pisau 300 rpm, dan menghasilkan kapasitas cacahan 205 kg/jam. Sumber
penggerak mesin adalah motor listrik merk yuema seri B3 6 HP / 4,47 KW dengan
kecepatan putaran 1000 rpm. Sistem transmisi menggunakan v-belt tunggal dengan puli
penggerak diameter 71 mm dan puli yang digerakkan 230 mm, serta pemasangan pasak
pada poros dan puli agar sistem transmisi berjalan dengan baik.
Kata kunci: perancangan, rumput gajah, mesin pencacah rumput gajah.
vii
Adi Setiawan. (2016). The Design Thrasher Machine Elephant Grass.
Mechanical Engineering. Faculty of Engineering. University of Muhammadiyah
Malang. Preceptor (1) Herry Suprianto (2) Suwarsono.
ABSTRACS
Elepant grass in english is callad elepant grass, naper grass, uganda grass,
and in Latin called pennisetum purpureum is highly nutritious grass -size normally used
to feed livestock such as cattle , goats , horses , and others . Elepant grass divided into
two varieties, namely : 1 ) varieties of Hawaii marked with stems and broad leaves ,
clumps of growth slightly sideways , higher production , also flowering . 2 ) African
varieties are characterized by stems and small leaves , grow upright , flowering , and
lower production of varieties of Hawaii . (Wikipedia).
The design method used through several stages , following stages : 1 ) for the
design of data includes the concept of making the machine design , seeking data on
elephant grass , and the specifications of the motor . 2 ) conducted a study of literature
includes an assessment of a similar count tool in the market . 3 ) counter system design
including specification dimensions knife , knife holder , shaft , bearings , pulleys, and v
-belt . 4 ) the design of the framework and connections include the appropriate frame
construction , selection of materials used and the connection to unify order . 5 )
checking includes examining the results of a detailed design . 6 ) the manufacture of the
machine that is the prototype of a machine that has been designed in accordance with
the calculation results .
In designing this thrasher elephant grass blades produce a rotation speed of
300 rpm , and produce shredded capacity 205 kg / h . Engine driving source is the
electric motor brands Yuema B3 6 Series HP / KW 4.47 with a rotation speed of 1000
rpm . The transmission system uses a single v - belt drive pulley diameter of 71 mm and
230 mm driven pulleys , as well as mounting pegs on the shaft and pulley transmission
system in order to run properly .
Keywords : design , elephant grass , thrasher machine elephant grass .
viii
4. Bapak Ir. Herry Suprianto, MT. selaku Dosen Pembimbing I yang telah
memberikan waktu, kesempatan, dan ilmunya untuk membimbimg sehingga tugas
akhir ini dapat terselesaikan dengan baik.
5. Bapak Dr. Ir. Suwarsono, MT. selaku Dosen Pembimbing II yang telah
memberikan masukan ide serta saran sehingga terselesaikannya tugas akhir ini.
6. Bapak/Ibu Dosen yang telah bersedia memberikan bantuan berupa bimbingan
teoritis secara langsung maupun tidak langsung.
7. Teman-teman kumpulan cah mengong Ega, Rezky, Muklas, dan almarhum Devi
Kristiono yang selalu berbagi cerita susah dan senang.
8. Tim futsal Virus FC dan Nisem FC yang selalu memberikan refreshing dikala
suntuk dan bosan.
9. Teman-teman geng pro evolution soccer yg selalu duel disetiap ada waktu
senggang.
10. Teman-teman sebimbingan, seperjuangan dan tempat saling shering Teknik Mesin
angkatan 2011.
11. Teman-teman kontrakan dinoyo gg.6 no.955 dan teman kos gg.12 no.12C yang
selalu memberi motifasi dan semangat.
12. Serta semua pihak yang belum tersebutkan, terima kasih banyak.
Dalam penyusunan tugas akhir ini, penyusun menyadari bahwa masih banyak
kekurangan
dan
kelemahan
baik
dalam
penyusunan
data
maupun
dalam
pembahasannya. Oleh karena itu segala kritik dan saran yang sifatnya membangun
sangat penyusun harapkan demi sempurnanya Tugas akhir ini. Semoga Allah SWT
memberikan balasan kepada semua pihak yang tersebut diatas dan penyusun berharap
semoga Tugas akhir bermanfaat bagi penyusun dan pembaca.
x
DAFTAR ISI
LEMBAR JUDUL ................................................................................... i
POSTER .................................................................................................. ii
LEMBAR PENGESAHAN ...................................................................iii
LEMBAR ASISTENSI .......................................................................... iv
LEMBAR SURAT PERNYATAAN TIDAK PLAGIAT ................... vi
ABSTRAKS...........................................................................................vii
ABSTRACS ..........................................................................................viii
KATA PENGANTAR ........................................................................... ix
DAFTAR ISI .......................................................................................... xi
DAFTAR TABEL ................................................................................xiii
DAFTAR GAMBAR .......................................................................... xiv
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang ................................................................... 1
1.2 Rumusan Masalah ............................................................. 2
1.3 Tujuan Perancangan ........................................................... 2
1.4 Batasan Masalah ............................................................... 2
1.5 Manfaat Perancangan ......................................................... 2
1.6 Konsep Desain ................................................................... 3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Dasar Teori ........................................................................ 4
2.2 Pisau Pencacah .................................................................. 6
2.3 Menentukan Daya Motor .................................................. 9
2.4 Dudukan Pisau ................................................................. 10
2.5 Sabuk Penggerak ............................................................. 10
xi
2.6 Pulley .............................................................................. 14
2.7 Poros ................................................................................ 17
2.8 Pasak ............................................................................... 22
2.9 Bantalan ........................................................................... 25
2.10 Rangka ............................................................................ 29
BAB III METODOLOGI
3.1 Metode Desain Pahl and Beitz ......................................... 32
3.2 Metode Perancangan ........................................................ 34
3.3 Perencanaan Proyek dan Penjelasan Tugas ..................... 34
3.4 Perancangan Konsep Produk ........................................... 35
3.5 Perancangan Bentuk (Embodiment Design) .................... 36
3.6 Perancangan Detail .......................................................... 36
BAB IV PERHITUNGAN DAN PEMBAHASAN
4.1 Perencanaan Pisau pemotong ........................................... 38
4.2 Gaya Potong Rumput Gajah ............................................ 40
4.3 Pemilihan Motor .............................................................. 42
4.4 Dudukan Pisau ................................................................. 43
4.5 Perencanaan Transmisi .................................................... 44
4.6 Sabuk Dan Puli................................................................. 44
4.7 Perencanaan Poros ........................................................... 52
4.8 Perencanaan Pasak ........................................................... 56
4.9 Perencanaan Bantalan ...................................................... 57
4.9 Perencanaan Rangka Dan Cover ...................................... 61
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan ...................................................................... 62
5.2 Saran................................................................................. 63
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
xii
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1: Panjang Sabuk-V Standart .................................................... 12
Tabel 2.2: Faktor-faktor koreksi daya yang ditransmisikan fc ............... 17
Tabel 2.3: Ukuran Pasak ......................................................................... 29
xiii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1: Konsep Desain Mesin Pencacah Rumput Gajah ................. 3
Gambar 2.1: Pisau Pencacah .................................................................... 6
Gambar 2.2: Kontruksi Sabuk V ............................................................ 11
Gambar 2.3: Ukuran Panjang Sabuk V .................................................. 11
Gambar 2.4: Jenis-Jenis Sabuk ............................................................... 12
Gambar 2.5: Pulley ................................................................................. 15
Gambar 2.6: poros .................................................................................. 22
Gambar 2.7: Macam-Macam Pasak........................................................ 23
Gambar 2.8: Dimensi Pasak ................................................................... 24
Gambar 2.9: Macam-Macam Bantalan ................................................... 26
Gambar 2.10: Susunan Sebuah Bantalan ................................................ 26
Gambar 2.10: Penampang Pelat Baja ..................................................... 31
Gambar 3.1: Diagram Alir Perancangan Menurut Pahl And Beitz ........ 33
Gambar 3.2: Susunan Sebuah Bantalan .................................................. 37
Gambar 4.1: pisau pencacah ................................................................... 38
Gambar 4.2: Sketsa Transmisi Sistem Pemotong................................... 44
Gambar 4.3: Sketsa Sabuk Dan Puli....................................................... 46
Gambar 4.4: Free Body Pembebanan Pada Poros .................................. 53
Gambar 4.5: Pembebanan Pada Bantalan ............................................... 58
xiv
DAFTAR PUSTAKA
Sularso, Kiyokatsu Suga. 2004. Dasar Perencanaan dan Pemilihan Elemen Mesin.
Pradnya Paramita. Jakarta.
Dobrovolsky, V. Zablonsky, K. Mark, S. Machine Element. Foreign Languages
Publishing House. Moscow.
Khurmi, R. S. Gupta, J. K. 1982. Machine Design. Eurasia Publishing House (Pvt)
Ltd. Ram Nagara. New Delhi.
Takesi Sato, N. Sugiarto Hariyanto. 1999. Menggambar Mesin . Pradnya Paramita.
Jakarta.
Aries Sationo, Sisminto. 2010. Autodesk Inventor Propesional 2009. C.V Andi Offset.
Yogyakarta.
https://id.m.wikipedia.org/wiki/rumput_gajah.
http://www.ilmusipil.com/berat-jenis-baja-besi.
http://www.scribd.com/doc/210938549/ELMES.
http://www.indotrading.com/product/p3693.aspx.
xv
BAB I
PENDAHULUAN
1.1.Latar Belakang
Sebagai negara agraris, Indonesia mempunyai potensi besar di bidang
peternakan seperti peternakan kambing, sapi, kerbau, kuda, dan lain-lain. Hal ini
ditunjang pula dengan banyak tersedianya berbagai macam tumbuhan untuk
pakan hewan-hewan ternak yang di dukung dengan tanah yang subur dan luas,
keanekaragaman komoditi dan sumber daya manusia terutama petani yang
berjumlah besar di daerah pedesaan. Salah satu sektor peternakan yang sangat
potensial untuk dikelola secara profesional adalah peternakan sapi. Karena sapi
merupakan komoditas peternakan paling strategis yang merupakan pensuplai
utama kebutuhan daging dan susu bagi masyarakat.
Untuk meningkatkan produktifitas ternak salah satu faktor penting yang harus
diperhatikan adalah penyediaan pakan hijauan yang cukup agar pemenuhan
kebutuhan zat-zat makanan ternak dapat berkesinambungan. Pada umumnya para
peternak melakukan proses pemberian pakan hijauan untuk hewan ternak
diberikan dengan cara dipotong-potong atau dicacah yang bertujuan untuk
memudahkan proses makan sapi dan untuk menghindari pakan ternak tidak habis
dan jatuh karena ditarik-tarik sapi kelantai. Peternak mencacah rumput gajah
masih dengan cara manual sehingga hasil potongan rumput gajah tidak sama
panjangnya.
1
2
Pemecahan solusi dari permasalahan peternak yang kurang efisien dalam
pencacahan rumput gajah secara manual adalah dengan merancang mesin
pencacah rumput gajah, dimana hasil cacahan memiliki ukuran yang relatif sama
dan juga menghemat waktu pencacahan. Peternak akan lebih dimudahkan dalam
penyediaan pakan ternak, sehingga produktifitas ternak lebih meningkat.
1.2.Rumusan Masalah
Bagaimana merancang sebuah alat pencacah rumput gajah yang berkelanjutan,
sehingga pencacahan rumput gajah lebih mudah dilakukan dan menghasilkan
potongan rumput gajah dengan panjang yang relatif sama, serta mudah dalam
penggunaan dan perawatannya.
1.3.Tujuan Perancangan
Mendapatkan sebuah rancangan mesin pencacah rumput gajah yang continue,
sehingga pencacahan rumput gajah lebih mudah dilakukan dan menghasilkan
potongan rumput gajah yang sama panjang. Serta mendapatkan gambar detail
mesin pencacah rumput gajah agar dapat dibuat alatnya.
1.4.Batasan Masalah
Hanya melakukan perancangan mesin pencacah rumput gajah serta rumput
gajah yang dicacah adalah rumput gajah yang masih basah karena lebih mudah
dicacah dan didalam batang rumput masih banyak terkandung air sehingga batang
masih lunak, rumput gajah yang dicacah meliputi bagian batang dan daunnya.
1.5.Manfaat Perancangan
Manfaat dari perancangan mesin pencacah rumput gajah pakan ternak ini
adalah terciptanya sebuah rancangan mesin pencacah rumput gajah yang akan
memudahkan peternak dalam proses pembuatan mesin pencacahan rumput gajah
3
untuk pakan ternak, karena pencacahan dilakukan dengan mesin sehingga
peternak tidak harus mengeluarkan tenaga dan waktu yang berlebih untuk
melakukan pencacahan dan keamanan lebih terjamin.
1.6 Konsep Desain
Gambar 1.1: konsep desain mesin pencacah rumput gajah.
TUGAS AKHIR
Diajukan Kepada :
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
Untuk Memenuhi Syarat Memperoleh Gelar Sarjana (S1) Teknik
Mesin
Program Strata Satu (S-1) Jurusan Teknik Mesin
Disusun Oleh :
ADI SETIAWAN
2011101203110064
JURUSAN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
2016
i
ii
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
FAKULTAS TEKNIK – JURUSAN TEKNIK
MESIN
Jl.Raya Tlogomas No.246 Telp (0341) 464318-21 Psw. 127
Fax (0341) 460782 Malang 65144
BERITA ACARA
BIMBINGAN TUGAS AKHIR (TA)
Nama
No. Induk
No. ST. Pemb. TA
Judul
:ADI SETIAWAN
:201110120311064
:E.2/387/FT/UMM/X/2015 Tgl. ST. TA Keluar: 2 Oktober 2015
:PERANCANGAN MESIN PENCACAH RUMPUT GAJAH
Tanda Tangan
Dosen
No
Tgl. Konsultasi
Uraian Asistensi
1
02-09-2015
Persetujuan Judul Tugas Akhir
2
16-10-2015
Konsultasi BAB I
3
21-10-2015
ACC BAB I
4
05-11-2015
Konsultasi BAB II
5
30-11-2015
ACC BAB II
6
08-12-2015
Konsultasi BAB III
7
12-12-2015
ACC BAB III
8
07-01-2016
Konsultasi BAB IV
9
15-04-2016
ACC BAB IV
10
22-04-2016
ACC BAB V dan Seminar Hasil
Mengetahui,
Malang,20 April 2016
Ketua Jurusan Teknik Mesin
Dosen Pembimbing I
Ir. Daryono, MT
Ir. Herry Suprianto, MT
NIP.108.8909.0124
NIP.108.8709.0049
iv
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
FAKULTAS TEKNIK – JURUSAN TEKNIK MESIN
Jl.Raya Tlogomas No.246 Telp (0341) 464318-21 Psw. 127
Fax (0341) 460782 Malang 65144
BERITA ACARA
BIMBINGAN TUGAS AKHIR (TA)
Nama
No. Induk
No. ST. Pemb. TA
Judul
:ADI SETIAWAN
:201110120311064
:E.2/387/FT/UMM/X/2015 Tgl. ST. TA Keluar: 2 Oktober 2015
: PERANCANGAN MESIN PENCACAH RUMPUT GAJAH
Tanda Tangan
Dosen
No
Tgl. Konsultasi
Uraian Asistensi
1
20-09-2015
Persetujuan Judul Tugas Akhir
2
16-10-2015
Konsultasi BAB I
3
30-10-2015
ACC BAB I
4
11-12-2015
Konsultasi BAB II
5
28-12-2015
ACC BAB II
6
08-12-2015
Konsultasi BAB III
7
10-03-2016
ACC BAB III
8
05-04-2016
Konsultasi BAB IV
9
18-04-2016
ACC BAB IV
10
22-04-2016
ACC BAB V dan Seminar Hasil
Mengetahui,
Malang,20 April 2016
Ketua Jurusan Teknik Mesin
Dosen Pembimbing II
Ir. Daryono, MT
Dr. Ir. Suwarsono, MT
NIP.108.8909.0124
NIP.108.9309.0294
v
UNIVERSITAS MUHAMMADYAH MALANG
FAKULTAS TEKNIK
Jurusan : Teknik Mesin, Teknik Sipil, Teknik Elektro, Teknik
Industri, D3 Elektronika, Teknik Informatika
Jl. Raya Tlogomas 246 Telp. (0341) 464318 Psw. 127
Fax. (0341)460782 Malang 65144
SURAT PERNYATAAN
Yang bertanda tangan di bawah ini :
Nama
: Adi Setiawan
No. Induk
: 201110120311064
Tempat/Tgl. Lahir
: Paguyaman, 14 Juli 1993
Fakultas/Jurusan
: Teknik/ Teknik Mesin
Menyatakan bahwa Tugas Akhir saya yang berjudul “ PERANCANGAN
MESIN PENCACAH RUMPUT GAJAH “ adalah bukan merupakan karya tulis
orang lain, baik sebagian maupun keseluruhan, kecuali dalam bentuk kutipan yang telah
saya sebutkan sumbernya.
Demikian surat pernyataan ini saya buat dengan sebenar-benarnya dan apabila
pernyataan ini tidak benar, saya bersedia mendapat sanksi akademis.
Malang,26 April 2016
Yang menyatakan,
Adi Setiawan
vi
Adi Setiawan. (2016). Perancangan Mesin Pencacah Rumput Gajah. Teknik
mesin. Fakultas Teknik. Universitas Muhammadiyah Malang. Pembimbing (1) Herry
Suprianto (2) Suwarsono.
ABSTRAK
Rumput gajah dalam bahasa inggris disebut elepant grass, naper grass, uganda
grass, dan dalam bahasa latin disebut pennisetum purpureum adalah rumput bernutrisi
tinggi berukuran besar yang biasanya dipakai untuk pakan ternak seperti sapi, kambing,
kuda, dan lain-lain. Rumput gajah dibagi menjadi dua varietas yaitu: 1) varietas Hawai
yang ditandai dengan batang dan daun lebar, pertumbuhan rumpun sedikit menyamping,
produksi lebih tinggi, juga berbunga. 2) varietas Afrika yang ditandai dengan batang
dan daun kecil, tumbuh tegak, berbunga, dan produksi lebih rendah dari varietas Hawai.
(Wikipedia).
Metode perancangan yang digunakan melalui beberapa tahapan, berikut
tahapannya: 1) Mencari data perancangan meliputi konsep membuat desain mesin,
mencari data tentang rumput gajah, dan spesifikasi motor penggerak. 2) melakukan
study literatur meliputi pengkajian terhadap alat pencacah serupa yang ada dipasaran. 3)
perancangan sistem pencacah yang meliputi spesifikasi dimensi pisau, dudukan pisau,
poros, bantalan, puli, dan v-belt. 4) perancangan rangka dan sambungan meliputi
konstruksi rangka yang sesuai, pemilihan material yang digunakan serta sambungan
untuk menyatukan rangka. 5) melakukan pengecekan meliputi pemeriksaan hasil
perancangan secara terperinci. 6) pembuatan mesin yaitu prototipe dari mesin yang telah
dirancang sesuai dengan hasil perhitungan.
Pada perancangan mesin pencacah rumput gajah ini menghasilkan kecepatan
putaran pisau 300 rpm, dan menghasilkan kapasitas cacahan 205 kg/jam. Sumber
penggerak mesin adalah motor listrik merk yuema seri B3 6 HP / 4,47 KW dengan
kecepatan putaran 1000 rpm. Sistem transmisi menggunakan v-belt tunggal dengan puli
penggerak diameter 71 mm dan puli yang digerakkan 230 mm, serta pemasangan pasak
pada poros dan puli agar sistem transmisi berjalan dengan baik.
Kata kunci: perancangan, rumput gajah, mesin pencacah rumput gajah.
vii
Adi Setiawan. (2016). The Design Thrasher Machine Elephant Grass.
Mechanical Engineering. Faculty of Engineering. University of Muhammadiyah
Malang. Preceptor (1) Herry Suprianto (2) Suwarsono.
ABSTRACS
Elepant grass in english is callad elepant grass, naper grass, uganda grass,
and in Latin called pennisetum purpureum is highly nutritious grass -size normally used
to feed livestock such as cattle , goats , horses , and others . Elepant grass divided into
two varieties, namely : 1 ) varieties of Hawaii marked with stems and broad leaves ,
clumps of growth slightly sideways , higher production , also flowering . 2 ) African
varieties are characterized by stems and small leaves , grow upright , flowering , and
lower production of varieties of Hawaii . (Wikipedia).
The design method used through several stages , following stages : 1 ) for the
design of data includes the concept of making the machine design , seeking data on
elephant grass , and the specifications of the motor . 2 ) conducted a study of literature
includes an assessment of a similar count tool in the market . 3 ) counter system design
including specification dimensions knife , knife holder , shaft , bearings , pulleys, and v
-belt . 4 ) the design of the framework and connections include the appropriate frame
construction , selection of materials used and the connection to unify order . 5 )
checking includes examining the results of a detailed design . 6 ) the manufacture of the
machine that is the prototype of a machine that has been designed in accordance with
the calculation results .
In designing this thrasher elephant grass blades produce a rotation speed of
300 rpm , and produce shredded capacity 205 kg / h . Engine driving source is the
electric motor brands Yuema B3 6 Series HP / KW 4.47 with a rotation speed of 1000
rpm . The transmission system uses a single v - belt drive pulley diameter of 71 mm and
230 mm driven pulleys , as well as mounting pegs on the shaft and pulley transmission
system in order to run properly .
Keywords : design , elephant grass , thrasher machine elephant grass .
viii
4. Bapak Ir. Herry Suprianto, MT. selaku Dosen Pembimbing I yang telah
memberikan waktu, kesempatan, dan ilmunya untuk membimbimg sehingga tugas
akhir ini dapat terselesaikan dengan baik.
5. Bapak Dr. Ir. Suwarsono, MT. selaku Dosen Pembimbing II yang telah
memberikan masukan ide serta saran sehingga terselesaikannya tugas akhir ini.
6. Bapak/Ibu Dosen yang telah bersedia memberikan bantuan berupa bimbingan
teoritis secara langsung maupun tidak langsung.
7. Teman-teman kumpulan cah mengong Ega, Rezky, Muklas, dan almarhum Devi
Kristiono yang selalu berbagi cerita susah dan senang.
8. Tim futsal Virus FC dan Nisem FC yang selalu memberikan refreshing dikala
suntuk dan bosan.
9. Teman-teman geng pro evolution soccer yg selalu duel disetiap ada waktu
senggang.
10. Teman-teman sebimbingan, seperjuangan dan tempat saling shering Teknik Mesin
angkatan 2011.
11. Teman-teman kontrakan dinoyo gg.6 no.955 dan teman kos gg.12 no.12C yang
selalu memberi motifasi dan semangat.
12. Serta semua pihak yang belum tersebutkan, terima kasih banyak.
Dalam penyusunan tugas akhir ini, penyusun menyadari bahwa masih banyak
kekurangan
dan
kelemahan
baik
dalam
penyusunan
data
maupun
dalam
pembahasannya. Oleh karena itu segala kritik dan saran yang sifatnya membangun
sangat penyusun harapkan demi sempurnanya Tugas akhir ini. Semoga Allah SWT
memberikan balasan kepada semua pihak yang tersebut diatas dan penyusun berharap
semoga Tugas akhir bermanfaat bagi penyusun dan pembaca.
x
DAFTAR ISI
LEMBAR JUDUL ................................................................................... i
POSTER .................................................................................................. ii
LEMBAR PENGESAHAN ...................................................................iii
LEMBAR ASISTENSI .......................................................................... iv
LEMBAR SURAT PERNYATAAN TIDAK PLAGIAT ................... vi
ABSTRAKS...........................................................................................vii
ABSTRACS ..........................................................................................viii
KATA PENGANTAR ........................................................................... ix
DAFTAR ISI .......................................................................................... xi
DAFTAR TABEL ................................................................................xiii
DAFTAR GAMBAR .......................................................................... xiv
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang ................................................................... 1
1.2 Rumusan Masalah ............................................................. 2
1.3 Tujuan Perancangan ........................................................... 2
1.4 Batasan Masalah ............................................................... 2
1.5 Manfaat Perancangan ......................................................... 2
1.6 Konsep Desain ................................................................... 3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Dasar Teori ........................................................................ 4
2.2 Pisau Pencacah .................................................................. 6
2.3 Menentukan Daya Motor .................................................. 9
2.4 Dudukan Pisau ................................................................. 10
2.5 Sabuk Penggerak ............................................................. 10
xi
2.6 Pulley .............................................................................. 14
2.7 Poros ................................................................................ 17
2.8 Pasak ............................................................................... 22
2.9 Bantalan ........................................................................... 25
2.10 Rangka ............................................................................ 29
BAB III METODOLOGI
3.1 Metode Desain Pahl and Beitz ......................................... 32
3.2 Metode Perancangan ........................................................ 34
3.3 Perencanaan Proyek dan Penjelasan Tugas ..................... 34
3.4 Perancangan Konsep Produk ........................................... 35
3.5 Perancangan Bentuk (Embodiment Design) .................... 36
3.6 Perancangan Detail .......................................................... 36
BAB IV PERHITUNGAN DAN PEMBAHASAN
4.1 Perencanaan Pisau pemotong ........................................... 38
4.2 Gaya Potong Rumput Gajah ............................................ 40
4.3 Pemilihan Motor .............................................................. 42
4.4 Dudukan Pisau ................................................................. 43
4.5 Perencanaan Transmisi .................................................... 44
4.6 Sabuk Dan Puli................................................................. 44
4.7 Perencanaan Poros ........................................................... 52
4.8 Perencanaan Pasak ........................................................... 56
4.9 Perencanaan Bantalan ...................................................... 57
4.9 Perencanaan Rangka Dan Cover ...................................... 61
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan ...................................................................... 62
5.2 Saran................................................................................. 63
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
xii
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1: Panjang Sabuk-V Standart .................................................... 12
Tabel 2.2: Faktor-faktor koreksi daya yang ditransmisikan fc ............... 17
Tabel 2.3: Ukuran Pasak ......................................................................... 29
xiii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1: Konsep Desain Mesin Pencacah Rumput Gajah ................. 3
Gambar 2.1: Pisau Pencacah .................................................................... 6
Gambar 2.2: Kontruksi Sabuk V ............................................................ 11
Gambar 2.3: Ukuran Panjang Sabuk V .................................................. 11
Gambar 2.4: Jenis-Jenis Sabuk ............................................................... 12
Gambar 2.5: Pulley ................................................................................. 15
Gambar 2.6: poros .................................................................................. 22
Gambar 2.7: Macam-Macam Pasak........................................................ 23
Gambar 2.8: Dimensi Pasak ................................................................... 24
Gambar 2.9: Macam-Macam Bantalan ................................................... 26
Gambar 2.10: Susunan Sebuah Bantalan ................................................ 26
Gambar 2.10: Penampang Pelat Baja ..................................................... 31
Gambar 3.1: Diagram Alir Perancangan Menurut Pahl And Beitz ........ 33
Gambar 3.2: Susunan Sebuah Bantalan .................................................. 37
Gambar 4.1: pisau pencacah ................................................................... 38
Gambar 4.2: Sketsa Transmisi Sistem Pemotong................................... 44
Gambar 4.3: Sketsa Sabuk Dan Puli....................................................... 46
Gambar 4.4: Free Body Pembebanan Pada Poros .................................. 53
Gambar 4.5: Pembebanan Pada Bantalan ............................................... 58
xiv
DAFTAR PUSTAKA
Sularso, Kiyokatsu Suga. 2004. Dasar Perencanaan dan Pemilihan Elemen Mesin.
Pradnya Paramita. Jakarta.
Dobrovolsky, V. Zablonsky, K. Mark, S. Machine Element. Foreign Languages
Publishing House. Moscow.
Khurmi, R. S. Gupta, J. K. 1982. Machine Design. Eurasia Publishing House (Pvt)
Ltd. Ram Nagara. New Delhi.
Takesi Sato, N. Sugiarto Hariyanto. 1999. Menggambar Mesin . Pradnya Paramita.
Jakarta.
Aries Sationo, Sisminto. 2010. Autodesk Inventor Propesional 2009. C.V Andi Offset.
Yogyakarta.
https://id.m.wikipedia.org/wiki/rumput_gajah.
http://www.ilmusipil.com/berat-jenis-baja-besi.
http://www.scribd.com/doc/210938549/ELMES.
http://www.indotrading.com/product/p3693.aspx.
xv
BAB I
PENDAHULUAN
1.1.Latar Belakang
Sebagai negara agraris, Indonesia mempunyai potensi besar di bidang
peternakan seperti peternakan kambing, sapi, kerbau, kuda, dan lain-lain. Hal ini
ditunjang pula dengan banyak tersedianya berbagai macam tumbuhan untuk
pakan hewan-hewan ternak yang di dukung dengan tanah yang subur dan luas,
keanekaragaman komoditi dan sumber daya manusia terutama petani yang
berjumlah besar di daerah pedesaan. Salah satu sektor peternakan yang sangat
potensial untuk dikelola secara profesional adalah peternakan sapi. Karena sapi
merupakan komoditas peternakan paling strategis yang merupakan pensuplai
utama kebutuhan daging dan susu bagi masyarakat.
Untuk meningkatkan produktifitas ternak salah satu faktor penting yang harus
diperhatikan adalah penyediaan pakan hijauan yang cukup agar pemenuhan
kebutuhan zat-zat makanan ternak dapat berkesinambungan. Pada umumnya para
peternak melakukan proses pemberian pakan hijauan untuk hewan ternak
diberikan dengan cara dipotong-potong atau dicacah yang bertujuan untuk
memudahkan proses makan sapi dan untuk menghindari pakan ternak tidak habis
dan jatuh karena ditarik-tarik sapi kelantai. Peternak mencacah rumput gajah
masih dengan cara manual sehingga hasil potongan rumput gajah tidak sama
panjangnya.
1
2
Pemecahan solusi dari permasalahan peternak yang kurang efisien dalam
pencacahan rumput gajah secara manual adalah dengan merancang mesin
pencacah rumput gajah, dimana hasil cacahan memiliki ukuran yang relatif sama
dan juga menghemat waktu pencacahan. Peternak akan lebih dimudahkan dalam
penyediaan pakan ternak, sehingga produktifitas ternak lebih meningkat.
1.2.Rumusan Masalah
Bagaimana merancang sebuah alat pencacah rumput gajah yang berkelanjutan,
sehingga pencacahan rumput gajah lebih mudah dilakukan dan menghasilkan
potongan rumput gajah dengan panjang yang relatif sama, serta mudah dalam
penggunaan dan perawatannya.
1.3.Tujuan Perancangan
Mendapatkan sebuah rancangan mesin pencacah rumput gajah yang continue,
sehingga pencacahan rumput gajah lebih mudah dilakukan dan menghasilkan
potongan rumput gajah yang sama panjang. Serta mendapatkan gambar detail
mesin pencacah rumput gajah agar dapat dibuat alatnya.
1.4.Batasan Masalah
Hanya melakukan perancangan mesin pencacah rumput gajah serta rumput
gajah yang dicacah adalah rumput gajah yang masih basah karena lebih mudah
dicacah dan didalam batang rumput masih banyak terkandung air sehingga batang
masih lunak, rumput gajah yang dicacah meliputi bagian batang dan daunnya.
1.5.Manfaat Perancangan
Manfaat dari perancangan mesin pencacah rumput gajah pakan ternak ini
adalah terciptanya sebuah rancangan mesin pencacah rumput gajah yang akan
memudahkan peternak dalam proses pembuatan mesin pencacahan rumput gajah
3
untuk pakan ternak, karena pencacahan dilakukan dengan mesin sehingga
peternak tidak harus mengeluarkan tenaga dan waktu yang berlebih untuk
melakukan pencacahan dan keamanan lebih terjamin.
1.6 Konsep Desain
Gambar 1.1: konsep desain mesin pencacah rumput gajah.