PERANCANGAN MESIN PENGUPAS KULIT KENTANG KAPASITAS 3 KG/PROSES

PERANCANGAN MESIN PENGUPAS KULIT KENTANG
KAPASITAS 3 KG/PROSES

TUGAS AKHIR
Diajukan Guna Memenuhi Persyaratan Untuk Mencapai Derajat
Strata-1 Pada Prodi Teknik Mesin Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Yogyakarta

Disusun Oleh :
TARTONO
20120130098

PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH YOGYAKARTA
YOGYAKARTA
2017

PERNYATAAN
Penulis menyatakan dengan sesungguhnya, bahwa skripsi ini adalah asli
hasil karya penulis dan tidak terdapat karya yang pernah diajukan untuk
memperoleh gelar kesarjanaan di perguruan tinggi, dan sepanjang pengetahuan

penulis juga tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis atau
dipublikasikan oleh orang lain, kecuali yang secara tertulis disebutkan sumbernya
dalam naskah dan dalam daftar pustaka.
Yogyakarta,

Februari 2017

Tartono
20120130098

iii

MOTTO

Berjuang dan bertaruh demi menggapai massa depan adalah ibadah yang
sangat mulia disisi Allah SWT
Hiduplah dengan memanfaatkan waktu dan peluang

Tidakmungkin matahari menyusul bulan dan tiada malam mendahului
siang. Semua beredar pada falak-nya (tempat peredaran) masing-masing.

(QS. Yasin : 40)

Banggalah dengan hanya menjadi bintang yang kecil namun memancarkan
sinar sendiri, jangan pernah memancarkan rembulan namun keindahan dan
sinarnya bukan miliknya

Jangan hanya menghindari yang tak mungkin, dengan mencoba sesuatu
yang tidak mungkin, kita akan biasa mencapai yang terbaik dari yang
mungkin kita capai.
(Mario Teguh)

Tidaklah seorang makan makanan yang lebih baik dari pada hasil
keterampilan tangannya sendiri. Sesungguhnya Nabi Daud AS makan dari
hasil kerjanya sendiri (H.R. Bukhori)

iv

PERSEMBAHAN
Dengan menyebut nama Allah yang Maha Pengasih lagi Maha Penyayang
Tugas Akhir ini saya persembahkan untuk :

Bapak dan Ibu tercinta, beliau Bapak Sumiryo dan Ibu Suri. Sebagai ungkapan
rasa syukur dan terima kasih atas kasih sayang, bimbingan, cinta, do'a dan
segalanya yang telah diberikan. Besar harapan Ananda untuk dapat menjdi sebab
keselamatan dan kebaikan Bapak dan Ibu di dunia dan akhirat. Ananda bersyukur
punya orang tua seperti Bapak dan Ibu.
Ketiga Kakak tercinta, beliau sodara Tarta, Sahro dan Kirso, yang telah
memberikan do'a, kasih sayang, bimbingan dan motivasi.
Pihak dan teman yang telah membantu khususnya yang telah banyak memberi
bantuan dan suport kepada penulis.
Sedulur SELENK Teknik Mesin Angkatan 2012 dan keluarga KKN 159/2016
Universitas Muhammadiyah Yogyakarta, yang telah membantu dan memberikan
motivasi, kekompakan dan kerjasama yang telah terjalin selama ini.

v

KATA PENGANTAR
Assalamu’alaikum warahmatullahi wabarakaatuhu
Segala puji bagi Allah SWT yang telah memberikan kemudahan, karunia
dan rahmat sehingga penulis dapat menyelesaikan penyusunan tugas akhir ini
yang berjudul ”PERANCANGAN MESIN PENGUPAS KULIT KENTANG

KENTANG KAPASITAS 3 KG/PROSES”. Tugas akhir ini disusun untuk
memenuhi salah satu persyaratan dalam memperoleh gelar Sarjana pada Fakultas
Teknik Universitas Muhammadiyah Yogyakarta.
Penyelesaian tugas akhir ini tidak terlepas dari bimbingan dan dukungan dari
berbagai pihak. Oleh karena itu pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima
kasih yang sebanyak-banyaknya kepada :
1.

Bapak Novi Caroko, S.T., M.Eng. selaku ketua jurusan Teknik Mesin
Universitas Muhammadiyah Yogyakarta, dan selaku dosen penguji, yang
telah memberikan saran dan koreksi pada penyelesaian tugas akhir ini.

2.

Bapak Aris Widyo Nugroho, S.T.,M.T.,PhD. selaku dosen pembimbing I,
yang telah bersedia memberikan bimbingan dan solusi pada penyusunan tugas
akhir ini.

3.

Bapak Muh. Budi Nur Rahman S.T., M.Eng. selaku dosen pembimbing II,
yang telah bersedia memberikan bimbingan dan masukan pada penyusunan
tugas akhir ini.

4.

Kedua Orang Tuaku yang telah memberikan do’a, dukungan, cinta, dan kasih
sayang sehingga tugas akhir ini dapat terselesaikan.

5.

Segenap Dosen dan Karyawan Fakultas Teknik Jurusan Teknik Mesin
Universitas Muhammadiyah Yogyakarta

yang telah membantu

dan

memberikan wawasan dalam proses penyelesaian tugas akhir ini.
6.

Semua pihak yang tidak dapat saya sebutkan satu persatu, terima kasih telah
memberikan dukungan, bantuan, masukan, dan semangat dalam proses
penyelesaian tugas akhir ini.

viii

Sebagai manusia biasa yang tidak bisa lepas dari kekurangan, penulis
menyadari sepenuhnya, bahwa penyusunan tugas akhir ini masih jauh dari
kesempurnaan. Maka dari itu, kritik dan saran sangat diharapkan demi
penyempurnaan tugas akhir ini. Semoga tugas akhir ini bermanfaat untuk
menambah wawasan bagi siapa saja yang membacanya, Amin.
Wassalamu’alaikum warahmatullahi wabarakatauhu

Yogyakarta,

Februari 2017

Tartono
NIM. 20120130098

ix

DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL................................................................................................ i
HALAMAN PENGESAHAN ................................................................................. ii
HALAMAN PERNYATAAN ............................................................................... iii
MOTTO ................................................................................................................. ix
HALAMAN PERSEMBAHAN ..............................................................................v
INTISARI............................................................................................................... vi
KATA PENGANTAR ......................................................................................... viii
DAFTAR ISI ............................................................................................................x
DAFTAR GAMBAR ............................................................................................ xii
DAFTAR TABEL ................................................................................................. xii
DAFTAR LAMPIRAN ........................................................................................ xiv
BAB I PENDAHULUAN .......................................................................................1
1.1. Latar Belakang ..................................................................................................1
1.2. Rumusan Masalah .............................................................................................2
1.3. Batasan Masalah ...............................................................................................2
1.4. Tujuan Perancangan ..........................................................................................2

1.5. Manfaat Perancangan ........................................................................................2
1.6. Sisteatika Penulisan ..........................................................................................3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA DAN DASAR TEORI .....................................4
2.1. TINJAUAN PUSTAKA ...................................................................................4
a. Hand Potato Peeler ......................................................................................4
b. Rotate Potato Peeler ....................................................................................4
c. Electric Potato Peeler ..................................................................................5
d. Potato peeler machine ..................................................................................6
2.2. DASAR TEORI PERANCANGAN ELEMEN MESIN ..................................6
a. Sabuk dan Puli .............................................................................................7
b. Poros.............................................................................................................9
c. Bantalan......................................................................................................12
x

d. Motor Listrik ..............................................................................................16
e. Speed Control .............................................................................................16
BAB III METODE PERANCANGAN ...............................................................18
3.1. Diagram Alir ...................................................................................................18
3.2. Analisis Inventor Pada Komponen Mesin Pengupas Kulit Kentang ..............20
BAB IV PERHITUNGAN DAN PEMBAHASAN ............................................27

4.1. Perencanaan Tabung Luar Dan Tabung Dalam ..............................................27
4.2. Sabuk dan Puli ................................................................................................29
4.3. Poros ...............................................................................................................32
4.4. Bantalan ..........................................................................................................37
4.5. Motor Listrik ...................................................................................................41
4.6. Speed Control..................................................................................................41
4.7. Siklus Pengupasan ..........................................................................................42
4.8. Cara Kerja Mesin ............................................................................................43
4.9. Rencana Anggaran ..........................................................................................44
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ...............................................................45
5.1. KESIMPULAN ...............................................................................................45
5.2. SARAN .......................................................................................................... 45
DAFTAR PUSTAKA ...........................................................................................46
LAMPIRAN ..........................................................................................................47

xi

DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Hand Potato Peeler ..............................................................................4
Gambar 2.2 Rotate Potato Peeler ............................................................................5

Gambar 2.3 Electric Potato Peeler ..........................................................................5
Gambar 2.4 Potato Peeler Machine .........................................................................6
Gambar 2.5 Konstruksi Sabuk V .............................................................................7
Gambar 2.6 Tipe dan Ukuran Penampang Sabuk-V ................................................7
Gambar 2.7 Puli .......................................................................................................8
Gambar 2.8 Poros ...................................................................................................10
Gambar 2.9 Bantalan Gelinding.............................................................................12
Gambar 2.10 Motor Listrik ....................................................................................16
Gambar 2.11 Speed Control ...................................................................................16
Gambar 3.1 Diagram Alir Perancangan Mesin Pengupas Kulit Kentang ..............18
Gambar 3.2 Mesin Pengupas Kulit Kentang ..........................................................20
Gambar 3.3 Titik Pembebanan Pada Rangka Mesin..............................................20
Gambar 3.4 Hasil Frame Analysis .........................................................................21
Gambar 3.5 Weld Analysisi ....................................................................................22
Gambar 3.6 Menentukan Titik Pembebanan Pada Piringan Pendorong ................23
Gambar 3.7 Hasil Simulate Pada Piringan Pendorong ...........................................23
Gambar 3.8 Menentukan Titik Pembebanan Pada Poros .......................................25
Gambar 3.9 Hasil Simulate Pada Poros Mesin.......................................................25
Gambar 4.1 (a) Tabung Pengupas, (b) Diameter Tabung ......................................28
Gambar 4.2 (a) Tabung Luar, (b) Diameter Tabung ..............................................29

Gambar 4.3 Poros Transmisi ..................................................................................32
Gambar 4.4 Reaksi Gaya dan Momen Poros .........................................................33
Gambar 4.5 Bantalan ..............................................................................................37

xii

DAFTAR TABEL
Tabel 4.1 Rencana Anggaran Perancangan Mesin Pengupas Kulit Kentang.... 44

xiii

DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1 Faktor- Faktor koreksi daya yang akan ditransmisikan ......................47
Lampiran 2 Faktor Koreksi ....................................................................................47
Lampiran 3 Panjang sabuk-V standar ....................................................................48
Lampiran 4 Pemilihan sabuk-V .............................................................................49
Lampiran 5 Bantalan bola ......................................................................................50
Lampiran 6 Bantalan untuk pemesinan serta umurnya ..........................................51
Lampiran 7 Faktor-faktor V, X, Y, dan X0,Y0 .......................................................51
Lampiran 8 Tipe bantalan ......................................................................................52

xiv

LEMBAR PENGESAITAN
PERANCANGAN MESIN PENGUPAS KULIT KENTANG
KAPASITAS 3 KGIPROSES
Disusun Oleh

:

TARTONO
20120130098
Telah dipertahankan di depan tim penguji
Pada targgal 30 Desember 2016
Susunan Tim Penguji I
Dosen Pembimbing

I

W
Dosen Pemhimbing

Ans Widvo Nusroho. S.T
NrrL 1 9700301 I 99509 123022

II

Muh. $udi Nur Rahman S.T., MrEne
NrrL 19790s23200s{}1 I 001

I)osen Penguji

*
Drs. Sudarisman. M.S.Mechs.. Phd
NIK : 195905021987021001
Tugas

Akhir ini telah dinyatakan

sah sebagai salah satu persyaratan untuk
memperoleh gelar Sarjana Teknik
Tanggal ... :1.:...9*..:.h.12.......

INTISARI
Dewasa ini banyak sekali pengusaha atau home industri yang menyediakan
makanan dengan bahan dasar kentang, setelah dilakukan survei ke beberapa
tempat, kebutuhan rata-rata kentang untuk diolah setiap harinya mencapai 9 kg,
dalam proses pengupasan kulit kentang itu sendiri masih menggunakan cara
manual, cara pengupasan manual menggunakan pisau ini dinilai kurang efektif
karna membutuhkan waktu yang cukup lama. Oleh karna itu dibutuhkan alat
bantu pengupas, agar para pengusaha (home industri) dapat menghemat watu
dalam proses mengupas kulit kentang.
Proses perancangan mesin pengupas kulit kentang dimulai dari tahap
ketahap, mulai dari perhitungan kapasitas mesin sesuai kebutuhan, perhitungan
putaran mesin, perhitungan perencanaan poros, sabuk dan puli, bantalan,
menentukan motor listrik, dan control speed.
Hasil perancangan mesin pengupas kulit kentang untuk kapasitas 3
kg/proses diperoleh ukuran tabung pengupas (tabung dalam) dengan diameter 315
mm dan tinggi 370 mm, tabung luar dengan diameter 320 mm dan tinggi 370 mm.
Komponen penggerak mesin menggunakan motor listrik 0,25 HP (0,1865 kW)
dengan putaran mesin 700 rpm akibat reduksi pully, pully pada motor 2 inch, pully
mesin pada mesin 4 inch. Transmisi pada putaran oleh sabuk-V ukuran A30
sebanyak 1 unit, poros berdiameter 22 mm panjang 386 mm ditumpu oleh
bantalan gelinding P204 sebanyak 2 unit.
Kata kunci : Kapasitas, perhitungan komponen, desain mesin pengupas kulit
kentang.

vi

ABSTRACT
Today a lot of entrepreneurs or home industries that provide food to the
basic ingredients of potatoes, after conducting a survey to some places, the
average requirement of potatoes to be processed every day up to 9 kg, in the
process of stripping the skin potato itself still use manual way, way manual
stripping knife rated less effective because it takes quite a long time. By because it
requires tools that entrepreneur peeler (home industry) can save watu in the
process of peeling the potatoes.
The process of designing machines potato skinner starts from ketahap
stages, starting from the calculation engine capacity as needed, calculation
engine rpm, planning calculation shafts, belts and pulleys, bearings, determine
the electric motor and speed control.
Results of potato skinner machine design for a capacity of 3 kg / processes
which size peeler tube (a tube inside) with a diameter of 315 mm and a height of
370 mm, the outer tube with a diameter of 320 mm and a height of 370 mm. Drive
components machine using an electric motor 0.25 HP (0.1865 kW) the engine
speed of 700 rpm due to the reduction pulley, 2 inch pulley on the motor, pully 4
inch engine on the machine. Transmission of the rotation by the V-belts as much
as 1 unit A30 size, shaft diameter 22 mm length 386 mm riveted by the rolling
bearing P204 2 units.
Keywords: Capacity, calculation components, potato peeler machine desain.

vii

INTISARI
Dewasa ini banyak sekali pengusaha atau home industri yang menyediakan
makanan dengan bahan dasar kentang, setelah dilakukan survei ke beberapa
tempat, kebutuhan rata-rata kentang untuk diolah setiap harinya mencapai 9 kg,
dalam proses pengupasan kulit kentang itu sendiri masih menggunakan cara
manual, cara pengupasan manual menggunakan pisau ini dinilai kurang efektif
karna membutuhkan waktu yang cukup lama. Oleh karna itu dibutuhkan alat
bantu pengupas, agar para pengusaha (home industri) dapat menghemat watu
dalam proses mengupas kulit kentang.
Proses perancangan mesin pengupas kulit kentang dimulai dari tahap
ketahap, mulai dari perhitungan kapasitas mesin sesuai kebutuhan, perhitungan
putaran mesin, perhitungan perencanaan poros, sabuk dan puli, bantalan,
menentukan motor listrik, dan control speed.
Hasil perancangan mesin pengupas kulit kentang untuk kapasitas 3
kg/proses diperoleh ukuran tabung pengupas (tabung dalam) dengan diameter 315
mm dan tinggi 370 mm, tabung luar dengan diameter 320 mm dan tinggi 370 mm.
Komponen penggerak mesin menggunakan motor listrik 0,25 HP (0,1865 kW)
dengan putaran mesin 700 rpm akibat reduksi pully, pully pada motor 2 inch, pully
mesin pada mesin 4 inch. Transmisi pada putaran oleh sabuk-V ukuran A30
sebanyak 1 unit, poros berdiameter 22 mm panjang 386 mm ditumpu oleh
bantalan gelinding P204 sebanyak 2 unit.
Kata kunci : Kapasitas, perhitungan komponen, desain mesin pengupas kulit
kentang.

vi

ABSTRACT
Today a lot of entrepreneurs or home industries that provide food to the
basic ingredients of potatoes, after conducting a survey to some places, the
average requirement of potatoes to be processed every day up to 9 kg, in the
process of stripping the skin potato itself still use manual way, way manual
stripping knife rated less effective because it takes quite a long time. By because it
requires tools that entrepreneur peeler (home industry) can save watu in the
process of peeling the potatoes.
The process of designing machines potato skinner starts from ketahap
stages, starting from the calculation engine capacity as needed, calculation
engine rpm, planning calculation shafts, belts and pulleys, bearings, determine
the electric motor and speed control.
Results of potato skinner machine design for a capacity of 3 kg / processes
which size peeler tube (a tube inside) with a diameter of 315 mm and a height of
370 mm, the outer tube with a diameter of 320 mm and a height of 370 mm. Drive
components machine using an electric motor 0.25 HP (0.1865 kW) the engine
speed of 700 rpm due to the reduction pulley, 2 inch pulley on the motor, pully 4
inch engine on the machine. Transmission of the rotation by the V-belts as much
as 1 unit A30 size, shaft diameter 22 mm length 386 mm riveted by the rolling
bearing P204 2 units.
Keywords: Capacity, calculation components, potato peeler machine desain.

vii

BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang Masalah
Kentang merupakan salah satu jenis tanaman holtikultura yang dikonsumsi
umbinya. Tingginya kandungan karbohidrat menyebabkan kentang dikenal
sebagai bahan pangan yang dapat mensubstitusi bahan pangan karbohidrat lain
yang berasal dari beras, jagung, dan gandum. Hal ini menyebabkan kentang
banyak digemari oleh masyarakat. Di samping itu, prospek serapan dan
permintaan pasar terhadap komoditas kentang semakin meningkat sejalan dengan
bertambahnya jumlah penduduk, tingkat pendidikan, tingkat pendapatan dan
preferensi masyarakat terhadap kentang. Keadaan ini tentunya akan mendorong
usaha manusia untuk membuat berbagai produk olahan kentang yang bernilai
ekonomis serta keinginan untuk menciptakan alat pengolahan kentang yang
berkapasitas tinggi dan memiliki daya saing terhadap produk yang akan dihasilkan
(Wiraatmadja, 1995).
Hasil survei dari beberapa tempat (home industri) pengolah kentang,
kebutuhan rata-rata kentang untuk diolah setiap harinya mencapai 9 kg, dalam
proses pengupasan kulit kentang itu sendiri masih menggunakan cara manual, cara
pengupasan manual menggunakan pisau ini dinilai kurang efektif karna
membutuhkan waktu yang cukup lama, yaitu sekitar 10 menit/kg (sudah termasuk
waktu jeda). Oleh karna itu dibutuhkan alat bantu pengupas, agar para pengusaha
(home industri) dapat menghemat watu dalam proses mengupas kulit kentang.
Mesin pengupas kulit kentang yang ada dipasaran mempunyai diameter
tabung 630 mm, tinggi tabung 740 mm, kapasitas 8 kg/2 menit, power 0,75 KW,
Voltage 220 V/ 50 Hz/ 1 Hp, dengan harga Rp 8.000.000. Mesin ini menggunakan
metode pengupasan dengan permukaan benda yang kasar. Prinsip kerja mesin ini
yaitu piringan yang berputar mendorong kentang, sehingga kentang bergesekan
dengan permukaan benda kasar yang berbentuk tabung, permukaan benda kasar
ini berfungsi sebagai pisau pengupas sehingga gesekan-gesekan yang terjadi

1

menyebabkan kulit kentang terkelupas. Untuk kelas home industri, mesin ini
masih terbilang mahal dan dimensinya terlalu besar.
(http://www.tokomesin.com).
Bertolak dari hal di atas, maka ada ketertarikan untuk merancang mesin
pengupas kulit kentang, yang menggunaan metode pengupasan permukaan benda
kasar dengan dimensi yang lebih kecil. Dengan adanya mesin pengupas kulit
kentang ini, penulis berharap dapat memberikan banyak manfaat bagi masyarakat,
khususnya pengusaha industri rumah tangga agar lebih efektif dalam proses
pengupasan kulit kentang.
1.2. Perumusan Masalah
Berdasarkan dari latar belakang diatas maka dapat dirumuskan bagaimana
membuat perancangan mesin pengupas kulit kentang dengan kapasitas 3 kg/
proses.
1.3. Batasan Masalah
Dalam perancangan mesin ini juga perlu diberikan beberapa batasan
permasalahan, agar pembahasan tidak meluas dan menyimpang dari tujuan awal
perancangan mesin ini. Adapun batasan permasalahan yaitu pada proses
perancangan mesin pengupas kulit kentang dengan kapasitas 3 kg/proses tidak
menghitung lenturan poros, tidak menghitung ukuran pasak, serta kekuatan mur
dan baut.
1.4. Tujuan Perancangan
Adapun tujuan dari tugas akhir ini adalah dihasilkanya rancangan mesin
pengupas kulit kentang dengan kapasitas 3 kg/proses.
1.5. Manfaat Perancangan
Manfaat yang dapat diambil dari perancangan ini :
1. Meningkatkan nilai ekonomis bagi industri rumah tangga, dalam pengolahan
makanan yang berbahan dasar kentang.

2

2. Bagi pengusaha industri rumah tangga yang menggunakan kentang sebagai
bahan dasar, agar memahami proses pengupasan kulit kentang dengan sistem
mekanis.
3. Bagi pengusaha industri rumah tangga khususnya pengusaha yang mampu, dan
bisa membuat ataupun membeli, dan juga mengoperasikan mesin pengupas
kulit kentang.
4. Bagi penulis untuk menambah wawasan, pengetahuan dan keterampilan yang
kelak berguna pada saat terjun kelapangan.
1.6. Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan tugas akhir ini secara garis besar adalah :
BAB I

: Pendahuluan, bab ini berisi latar belakang masalah, perumusan
masalah, batasan masalah, tujuan perancangan, manfaat perancangan,
serta sistematika penulisan tugas akhir.

BAB II

: Tinjauan pustaka dan dasar teori, tinjauan pustaka dan dasar teori
meliputi jenis-jenis alat pengupas, dasar teori perhitungan komponen.

BAB III : Metodologi perancangan, bab ini menjelaskan tentang diagram alir
perancangan alat, identifikasi komponen mesin.
BAB IV : Perhitungan perancangan, dalam bab ini berisi tentang proses
perhitungan kapasitas, daya mesin, putaran mesin, poros, sabuk, puli,
bantalan motor listrik, control speed, yang dibutuhkan.
BAB V

: Penutup, bab ini berisi tentang kesimpulan dan saran mengenai proses
perancangan pengupas kulit kentang.

3

BAB II
TINJAUAN PUSTAKA DAN DASAR TEORI

2.1. TINJAUAN PUSTAKA
Potato peeler atau alat pengupas kulit kentang adalah alat bantu yang
digunakan untuk mengupas kulit kentang, alat pengupas kulit kentang yang dijual
dipasaran memiliki jenis dan bentuk yang berbeda beda, berikut ini adalah jenisjenis pengupas kentang yang ada di pasaran :
a. Hand Potato Peeler
Hand Potato Peeler adalah alat pengupas kulit kentang yang berbentuk
pisau tajam (Gambar 2.1), alat ini juga bisa digunakan untuk mengupas sayur,
buah, dan umbi-umbian lainya, pengupasan menggunakan alat ini dilakukan
secara manual sama seperti penggunaan pisau biasa. Prinsip kerjanya, pisau diberi
gaya tekan sehingga sudut potong pada pisau menyebabkan kulit kentang terpisah
dari dagingnya.

Gambar 2.1 Hand Potato Peeler
Sumber : http://www.juliennepeeler.info
b. Rotate Potato Peeler
Rotate Potato Peeler adalah pengupas kulit kentang yang menggunakan
pisau sebagai alat pengupasnya, alat ini mempunyai tuas pemutar yang berfungsi
sebagai penggeraknya, dan terdapat dua penjepit yang dapat di atur posisinya,
bagian bawah pemutar kentang dan bagian atas penjepit yang berbentuk jarum,
seperti yang ditunjukan pada Gambar 2.2. Prinsip kerja alat ini yaitu jika tuas
diputar searah dengan arah jarum jam, maka penjepit bawah memutar kentang dan
pisau mulai mengupas dari bagian atas hingga bagian bawah kentang. Pisau
pengupas bergerak secara otomatis dari atas kebawah mengikuti alur ulir.

4

Gambar 2.2 Rotate Potato Peeler
Sumber : https://www.amazon.com
c. Electric Potato Peeler
Electric potato peeler merupakan pengupas kulit kentang yang
menggunakan sistem elektrik, alat ini mempunyai kapasitas 1,5 kg dalam satu
proses pengupasan, pisau pengupas electric potato peeler menggunakan metode
pengupasan menggunakan permukaan kasar. Prinsip kerja alat ini yaitu piringan
yang digerakan oleh motor, berputar mendorong kentang sehingga terjadi gesekan
antara kentang dan permukaan kasar, gesekan-gesekan ini yang menyebabkan
terkelupasnya kulit kentang, bentuk mesin electric potato peeler dapat dilihat pada
Gambar 2.3.

Gambar 2.3 Electric Potato Peeler
Sumber : http://www.kenwoodworld.com

5

d. Potato Peeler Machine
Potato peeler machine merupakan mesin pengupas kulit kentang kapasitas
pengupasan 8 kg/2 menit, dengan harga Rp 8.000.000, power 0,75 KW,
Voltage 220 v/ 50 hz/ 1 Hp. Prinsip kerja alat ini yaitu piringan yang digerakan
oleh motor listrik berputar mendorong kentang, sehingga putaran tersebut
menyebabkan gesekan antara kentang dengan tabung pengupas yang memiliki
permukaan kasar, gesekan-gesekan ini yang menyebabkan terkelupasnya kulit
kentang, bentuk potato peeler machine dapat dilihat pada Gambar 2.4.

Gambar 2.4 Potato Peeler Machine
Sumber : (http://www.tokomesin.com).
Setelah meninjau pustaka diatas, maka diambil salah satu alat pengupas
untuk dikembangkan dalam perancangan ini, yaitu alat pengupas dengan jenis
potato peeler machine dengan prinsip pengupasan menggunakan permukaan
kasar.
2.2. DASAR TEORI PERANCANGAN ELEMEN MESIN
Dalam pembuatan suatu alat dibutuhkan beberapa komponen pendukung,
teori komponen berfungsi untuk memberikan landasan dalam perancangan alat.
Ketepatan dan ketelitian dalam pemilihan berbagai nilai atau ukuran dari
komponen itu sangat mempengaruhi kinerja dari alat yang akan dibuat. Mesin
merupakan kesatuan dari berbagai komponen yang selalu berkaitan dengan
elemen-elemen mesin yang bekerja sama satu dengan yang lainnya secara kompak
sehingga menghasilkan suatu rangkaian gerakan yang sesuai dengan apa yang

6

sudah direncanakan. Dalam merencanakan sebuah mesin harus memperhatikan
fakor keamanan baik untuk mesin maupun bagi operatornya. Dalam pemilihan
elemen-elemen dari mesin juga harus memperhatikan kekuatan bahan, safty
factor, dan ketahanan dari berbagai komponen tersebut.
a. Sabuk-V dan Puli
Jarak yang jauh antara 2 poros sering tidak memungkinkan transmisi
langsung dengan roda gigi. Dalam hal demikian, cara transmisi putaran atau daya
yang lain dapat diterapkan, dimana sebuah sabuk luwes dibelitkan di sekeliling
puli atau sprocket pada poros. Sebagian besar transmisi sabuk menggunakan
sabuk-V karena mudah digunakan dan harganya murah. Transmisi sabuk-V hanya
dapat menghubungkan poros-poros yang sejajar dengan arah putaran yang sama.
Dibandingkan dengan transmisi yang lain sabuk-V bekerja lebih halus dan tak
bersuara. Konstruksi dan ukuran sabuk V dapat dilihat pada gambar 2.6 dan
gambar 2.7.

Gambar 2.5 Kontruksi Sabuk-V
Sumber : Sularso, 1978

Gambar 2.6 Tipe dan Ukuran Penampang Sabuk-V
Sumber : Sularso, 1978

7

Gambar 2.7 Puli
Jika diameter puli penggerak

(mm) dan putaran puli penggerak

(rpm) sedangkan diameter puli digerakan

(mm) dan putaran puli digerakan

(rpm). Maka rumus perencanaan kecepatan putaran poros adalah (Sularso, 1978).
...................................................................................................(2.1)
Poros pada umumnya meneruskan daya melalui sabuk, roda gigi, dan
rantai. Jika P adalah daya nominal output dari motor penggerak, maka berbagai
faktor keamanan biasanya dapat diambil dalam perencanaan, sehingga koreksi
pertama dapat diambil kecil. Jika faktor koreksi adalah

maka daya rencana

(kW) sebagai patokan adalah (Sularso, 1978).
............................................................................................(2.2)
Jika daya yang diberikan dalam daya kuda (HP), maka harus dikalikan
0,753 untuk mendapatkan daya dalam kW. Jika momen puntir adalah T (kg.mm)
disebut juga sebagai momen rencana, maka (Sularso, 1978).
..................................................................................(2.3)
Kecepatan sabuk-V direncanakan untuk 10 sampai 20 (m/s) pada
umumnya, dan maksimum 25 (m/s). daya yang di transmisikan kurang lebih 500
(kW). Jika V (m/s) kecepatan sabuk-V maka kecepatan linier sabuk-V adalah
(Sularso, 1978).
..........................................................................................(2.4)
Nomor nominal panjang sabuk-V dinyatakan dalam panjang kelilingnya
dalam inchi atau mm. Jika L (mm) panjang keliling sabuk dan Cp (mm) jarak
sumbu poros sementara. Maka perhitungan panjang keliling sabuk adalah
(Sularso, 1978).

8

(

)

(

) ..................................................(2.5)

Jarak sumbu poros harus sebesar 1,5 sampai 2 kali diameter puli besar.
Jika sudah diketahui panjang keliling sabuk maka dapat dihitung jarak sumbu
poros yang direncanakan. Jarak sumbu poros yang direncanakan C (mm) dan
dimana faktor koreksi jarak sumbu b, maka perhitungan jarak sumbu yang
direncanakan adalah (Sularso, 1978).
(
√

).........................................................................(2.6)
(

)

u u lili a au
mung in i a su u

...........................................................................(2.7)

na

ari alur uli enggera

na

uli

arus iusa a an se esar

( ) maka perhitungan sudut kontak puli adalah

(Sularso, 1978).
(

)

...........................................................................(2.8)

Bila sabuk-V dalam keadaan diam tidak meneruskan momen, maka
tegangan diseluruh sabuk adalah sama. Tegangan ini disebut tegangan awal. Jika
sabuk mulai meneruskan momen, tegangan akan bertambah pada sisi tarik (bagian
panjang sabuk yang menarik) dan berkurang pada sisi kendor (bagian panjang
sabuk tidak menarik). Jika tarikan pada sisi tarik dan sisi kendor berturut-turut
adalah F1 (kg) dan F2 (kg), maka besar tegangan efektif puli Fe (kg) untuk
menggerakan puli adalah (Sularso, 1978).
Fe = F1 - F2...........................................................................................(2.9)

9

b. Poros

Gambar 2.8 Poros
Poros merupakan elemen yang sangat penting dalam permesinan. Fungsi
poros dalam permesinan adalah untuk meneruskan daya bersama-sama dengan
putaran. Sesuai dengan fungsi poros dalam kerjanya, selain mendukung suatu
momen juga mendapatkan gaya puntir dan lentur. Poros dibuat dari batang baja
untuk poros. Pemilihan bahan poros perlu memperhatikan beban yang diterima,
kekuatan, bentuk, dan kondisi pemasangan. Poros pada mesin pengupas kulit
kentang (Gambar 2.5) merupakan poros dengan bentuk bertingkat.
Tegangan geser yang dizinkan τa (kg/mm²) untuk pemakaian umum pada
poros dihitung atas dasar batas kelelahan puntir yang besarnya 40% dari batas
elela an ari yang esarnya 45% ari e ua an

b (kg/mm²).

Untuk harga faktor

keamanan diambil sebesar 1/0,18 = 5,6. Harga ini diambil untuk bahan SF dengan
kekuatan yang dijamin, dan 0,6 untuk bahan S-C dengan pengaruh massa, dan
baja paduan, faktor ini dinyatakan dengan Sf1. Selanjutnya perlu ditinjau apakah
poros akan diberi alur pasak atau dibuat bertangga, karena pengaruh konsentrasi
tegangan cukup besar. Pengaruh kekasaran permukaan harus diperhatikan. Untuk
memasukan pengaruh-pengaruh ini dalam perhitungan perlu diambil faktor yang
dinyatakan sebagai Sf2 dengan harga sebesar 1,3 sampai 3,0 (Sularso, 1978).
Jika kekuatan tarik dari bahan yang dipilih dinyatakan dengan
(kg/mm²),

adalah faktor keamannan, faktor keamanan diambil sebesar 1/0,18

= 5,6 untuk bahan SF dengan kekuatan yang dijamin, dan 6,0 untuk bahan SC
dengan pengaruh massa dan baja paduan. dan

adalah faktor kekasaran

10

permukaan dari bahan yang dipilih dengan nilai 1,3 sampai 3,0. Maka dapat
ditentukan tegangan lentur yang diizinkan

(kg/mm²) (Sularso, 1978).

...........................................................................................(2.10)
Beban yang bekerja pada poros pada umumnya beban yang berulang.
Dengan mengingat macam beban, ASME menganjurkan suatu rumus untuk
menghitung diameter poros secara sederhana, dimana sudah dimasukan pengaruh
kelelahan karena beban berulang, kemudian momen puntir itu sendiri harus
ditinggal. Faktor koreksi momen puntir ini dinyatakan dengan Kt, dipilih sebesar
0,1 jika beban dikenakan secara halus, 1,0 sampai 1,5 jika terjadi sedikit kejutan
atau tumbukan dan 1,5 sampai 3,0 jika beban dikenakan dengan kejutan atau
tumbukan yang besar. Pada poros dengan pembebanan momen lentur yang tetap,
besarnya faktor koreksi momen lentur atau Km adalah 1,5. Untuk beban tumbukan
ringan terletak antara 1,5 sampai 2,0 dan untuk beban dengan tumbukan berat
terletak antara 2 dan 3. Maka diameter poros dapat dihitung dengan (Sularso,
1978).
√

....................................................(2.11)

Dari persamaan maka tegangan geser maksimum

(kg/mm²) yang

terjadi pada poros adalah (Sularso, 1978).
√

....................................................(2.12)

Jika berat beban dinyatakan dengan W (kg), diameter poros
dan

(mm),

jarak dari bantalan yang bersangkutan ke titik pembebanan, maka putaran

kritis dari poros tersebut

(rpm) adalah (Sularso, 1978).
√ .............................................................................(2.13)

Jika terdapat beberapa benda berputar pada satu poros, maka dihitung
terlebih dahulu putaran-putaran kritisnya, dari masing-masing benda tersebut yang
seolah-olah berada sendiri pada poros. Maka putaran kritis keseluruhan dari
sistem

adalah (Sularso, 1978).
..............................................................(2.14)

11

c. Bantalan

Gambar 2.9 Bantalan Gelinding
Pada Gambar 2.9 adalah bantalan yang terdapat pada komponen mesin
pengupas kulit kentang. Bantalan merupakan elemen mesin yang menumpu poros
berbeban, sehingga putaran searah atau putaran bolak-balik dapat berlangsung
secara halus, aman, dan panjang umur. Bantalan harus cukup kokoh untuk
memungkinkan poros serta elemen lainya yang bekerja dengan baik (Sularso,
1978).
1. Klasifikasi Bantalan
a. Atas dasar gerakan bantalan terhadap poros
- Bantalan Luncur
Dalam bantalan ini terjadi gesekan luncur antara poros dan bantalan
karena permukaan poros ditumpu oleh permukaan bantalan dengan
perantara lapisan pelumas.
- Bantalan Gelinding
Pada bantalan ini terjadi gesekan gelinding antara bagian berputar dengan
yang diam melalui elemen gelinding seperti bola (peluru), rol atau rol
jarum, dan bulat.
b. Atas dasar arah beban terhadap poros
- Bantalan Aksial
Arah beban bantalan ini sejajar dengan sumbu poros

12

- Bantalan Gelinding Khusus
Bantalan ini dapat menumpu beban yang arahnya sejajar dan tegak lurus
sumbu poros.
2. Hal-hal penting dalam perencanaan bantalan gelinding
Jika beban bantalan dan putaran poros diberikan, pertama perlu diperiksa
apakah beban perlu dikoreksi. Selanjutnya beban rencana, dan pilihan bahan
bantalan. Kemudian tekanan bantalan diizinkan harga tekanan kecepatan (pν)
yang diizinkan diturunkan secara empiris. Tentukan panjang bantalan sedemikian
hingga tidak terjadi pemanasan yang berlebihan. Setelah itu periksalah bahan
bantalan dan tentukan diameter poros sedemikian rupa hingga tahan terhadap
lenturan. Bila diameter poros sudah diberikan terlebih dahulu, maka hitung
kekuatan bantalan.
3. Jenis Bantalan Gelinding
Bantalan gelinding mempunyai keuntungan dari gesekan gelinding yang
sangat kecil dibandingkan bantalan luncur. Elemen gelinding seperti bola atau rol.
Dipasang

diantara

cincin

luar

dan

cincin

dalam.

Bantalan

gelinding

diklasifikasikan atas:
a. Bantalan Radial
Bantalan yang terutama membawa beban radial dan sedikit beban aksial.
b. Bantalan Aksial
Bantalan yang membawa beban sejajar dengan sumbu poros.
4. Nomor Nominal Bantalan Gelinding
Dalam Praktik, bantalan gelinding standar dipilih dari katalog bantalan
ukuran utama bantalan gelinding adalah diameter lubang, diameter luar, lebar, dan
lengkungan sudut. Pada umumnya, diameter lubang diambil sebagai patokan,
dengan berbagai diameter luar dan lebar digabungkan.

13

Nomor nominal bantalan gelinding terdiri dari nomor dasar dan pelengkap.
Nomor dasaryng terdapat merupakan lambang jenis, lambang ukuran (lambang
lebur, diameter luar), nomor diameter lubang, lambang sudut kontak. Dibawah ini
contoh nomor nominal dan artinya (Sularso, 1978).
6312 ZZ C3 P6
6

: menyatakan bantalan bola baris tunggal alur dalam.

3

: 0,3 diameter luar 130 mm dan diameter luar 60 mm.

12 : berarti 12 x 5 = 60 mm diameter lubang.
ZZ : berarti 2 baris.
C3 : kelonggaran C3.
P6 : kelas ketelitian.
5. Perhitungan Beban Dan Umur Bantalan Gelinding
a. Perhitungan Beban Ekivalen
Suatu beban yang besarnya sedemikian rupa hingga memberikan umur
yang sama dengan umur yang diberikan oleh beban dan kondisi putaran yang
sebenarnya disebut beban ekivalen dinamis (Sularso, 1978).
Jika satu deformasi permanen, ekivalen dengan deformasi permanen
maksimum yang terjadi karena kondisi beban statis sebenarnya pada bagian
dimana elemen gelinding membuat kontak dengan cincin pada tegangan
maksimum maka beban yang menimbulkan deformasi tersebut dinamakan beban
ekivalen statis (Sularso, 1978).
Misalkan sebuah bantalan membawa beban radial

(kg) dan beban aksial

(kg). Maka beban ekivalen dinamis P (kg) adalah sebagai berikut.
-

Untuk beban radial (kecuali bantalan rol silinder)
...................................................................................(2.15)

-

Untuk bantalan aksial
.......................................................................................(2.16)

14

Faktor V sama dengan 1 untuk pembebanan pada cincin dalam yang
berputar, dan 1,2 untuk pembebanan pada cincin luar yang berputar. Harga-harga
X dan Y terdapat dalam tabel.
b. Perhitungan Umur Nominal
Umur nominal L (90% dari jumlah sampel, setelah berputar 1 juta putaran,
tidak memperlihatkan kerusakan karena kelelahan gelinding) dapat ditentukan
sebagai berikut. Jika C (kg) menyatakan beban nominal dinamis spesifik dan P
(kg) beban ekivalen dinamis,maka faktor kecepatan
⁄

Untuk bantalan bola,

adalah (Sularso, 1978) :

.................................................................(2.17)

⁄

Untuk bantalan rol,
Faktor umur adalah:
Untuk kedua bantalan
Untuk nominal

........................................................................(2.18)

adalah:

Untuk bantalan bola,
Untuk bantalan rol,

..................................................................(2.19)
⁄

6. Faktor Beban Dan Beban Rata-Rata
Jenis dan gabungan bantalan pada prinsipnya harus dipilih sedemikian
rupa hingga satu beban radial dapat dikumpul oleh dua bantalan, dan beban aksial
ditahan oleh salah satu dari kedua bantalan tersebut.
Jika terdapat getaran atau tumbukan, perhitungan beban harus dikalikan
dengan faktor beban

; bila putaran bervariasi atau beban berfluktuasi terhadap

waktu, maka beban rata-rata harus dihitung.
a. Untuk putaran halus tanpa beban tumbukan (pada motor listrik)

b. Untuk kerja biasa (pada roda gigi reduksi, roda kereta)

c. Untuk kerja dengan tumbukan (pada penggiling rol, alat-alat berat)

15

Jika beban maksimum dapat ditentukan, maka

dapat diambil sama dengan 1.

d. Motor Listrik

Gambar 2.10 Motor Listrik
Motor listrik digunakan sebagai penggerak utama (Gambar 2.10). Untuk
memilih besar daya motor listrik perlu diketahui besar daya total yang dibutuhkan.
Setelah mendapatkan daya rencana mesin dapat ditentukan besar daya motor yang
digunakan. Daya motor harus lebih besar dari daya rencana mesin.
Jika P adalah daya yang dibutuhkan untuk menggerakan poros, maka
berbagai macam faktor keamanan biasanya dapat diambil dalam suatu
perencanaan. Untuk mencari daya motor listrik agar dapat menggerakan poros
maka menggunakan parameter daya rencana mesin.

e. Speed control

Gambar 2.11 Speed control
Inverter adalah suatu alat elektronika yang berfungsi untuk mengubah
listrik DC menjadi listrik AC (Gambar 2.11). Inverter merupakan kebalikan dari
rectifier, dimana rectifier berfungsi untuk mengubah listrik AC menjadi listrik
16

DC. Dalam dunia industri yang menggunakan motor-motor listrik (umumnya
menggunakan motor induksi), inverter berfungsi untuk mengatur kecepatan motor
tersebut. Kecepatan motor induksi ditentukan oleh frekuensi tegangan dan jumlah
kutub motor, seperti yang dijelaskan dalam rumus menghitung putaran motor atau
rpm dimana

kecepatan sinkron (rpm), f adalah frekuensi (Hz), dan p adalah

jumlah kutub (Sugiyantoro, 2014).
...........................................................................................(2.20)

17

BAB III
METODE PERANCANGAN

3.1. Diagram Alir

Diagram alir adalah suatu gambaran utama yang dipergunakan untuk dasar
dalam bertindak. Seperti halnya pada perancangan ini diperlukan suatu diagram
alir yang bertujuan untuk mempermudah dalam pelaksanaan proses perancangan.
Diagram alir untuk perencanaan mesin pengupas kulit kentang dapat
dilihat pada Gambar 3.1.

Gambar 3.1. Diagram Alir Perancangan Mesin Pengupas Kulit Kentang

18

1. Identifikasi Masalah
Dalam tahap ini penulis melakukan obsevasi ke lapangan mengumpulkan
informasi yang sebanyak-banyaknya, melakukan wawancara dengan berbagai
sumber agar data-data dapat diperoleh dengan akurat untuk menghindari
kesalahan penelitian serta menambah pengalaman, dengan langkah ini maka
fakta-fakta yang ada di lapangan dapat diketahui.
2. Perancangan Dan Perhitungan Komponen Mesin
Pada tahap ini komponen mesin yang dirancang dihitung kebutuhanya,
seperti perhitungan tabung mesin, poros, sabuk, puli, dan sebagainya. Perhitungan
ini bertujuan agar komponen mesin yang akan digunakan sesuai yang diharapkan.
3. Gambar Rancangan Mesin
Selanjutnya menggambar mesin yang di rancang sesuai dengan apa yang
telah diperhitungkan sebelumnya, selain itu gambar mesin juga berfungsi sebagai
penyaMPaian informasi, agar pada saat pembuatan mesin dapat berjalan sesuai
dengan perencanaan.
4. Aman
Setelah gambar mesin sudah jadi, maka dapat diketahui keamanan dari
sebuah komponen mesin yang dibutuhkan, jika perancangan tidak sesuai dengan
perencanaan, maka rancangan mesin harus kembali dianalisis kembali mulai dari
perancangan dan perhitungan komponen mesin.
5. Hasil Akhir Perancangan
Hasil akhir perancangan adalah hasil dari sebuah perancangan yang sesuai
dengan rencana, dan siap untuk dilanjutkan pada proses pembuatan.

19

3.2. Analisis Inventor Pada Komponen Mesin Pengupas Kulit Kentang
Untuk menentukan nilai keamanan pada pemilihan komponen mesin yang
akan digunakan, maka dilakukan analisis terlebih dahulu menggunakan software
inventor pada mesin pengupas kulit kentang (Gambar 3.2).

Gambar 3.2 Mesin Pengupas Kulit Kentang
3.2.1. Analisis Frame
Pada bagian rangka dilakukan analisis seperti kekuatan pembebanan dan
pemilihan bahan rangka yang akan digunakan, bahan rangka yaitu plat baja
berbentuk L dengan tebal 4 mm dan lebar 40 mm, berikut ini adalah titik
pembebanan pada rangka utama (Gambar 3.2).

(a)

(b)

Gambar 3.3 (a) dan (b) Titik Pembebanan Pada Rangka Mesin Pengupas
Kulit Kentang
20

Keterangan :
: Titik pembebanan yang diperkirakan sebesar 300 N, yang meliputi beban
air, kentang, tabung (luar dan dalam), penampung air.
: Titik pembebanan yang diperkirakan sebesar 70 N/titik beban, yang
meliputi beban bearing dan poros.
: Titik pembebanan motor listrik yang diperkirakan sebesar 150 N/titik
beban.
: Titik pembebanan speed control yang diperkirakan sebesar 10 N.
Setelah nilai pembebanan ditentukan maka dapat diketahui hasil analisis
dari rangka mesin, dibawah ini adalah hasil frame analysis yang ditunjukan pada
Gambar 3.4.

Gambar 3.4 Hasil Frame Analysis
a. Displacment

: 0,02306 mm

b. Force Fx

: 6,26,9 N

c. Force Fy

: 619,3 N

d. Force Fz

: 773,1 N

e. Moment Mx

: 6677 N.mm

f. Moment My

: 11038 N.mm

g. Moment Mz

: 157,1 N.mm

h. Normal Stress Smax

: 6,98 MPa

21

i. Normal Stress Smin

: 0,337 MPa

j. Bending Stress (Mx) max

: 5,123 MPa

k. Bending Stress (My) max

: 6,832 MPa

l. Bending Stress (Mx) min

: 0 MPa

m. Bending Stress (My) min

: 0 MPa

n. Axial Stress Saxial

: 0,438 MPa

o. Shear Stress Tx

: 5,465 MPa

p. Shear Stress Ty

: 5,536 MPa

q. Torsional Stress T

: 0,5469 MPa

a. Weld Analysis
Penyambungan rangka utama dilakukan dengan cara pengelasan
menggunakan elektroda E60, berikut hasil perhitungan kekuatan pengelasan
(Gambar 3.5) menggunakan software inventor.

Gambar 3.5 Weld Analysisi
Pada perencanaan, rangka yang telah disambung menggunakan pengelasan
SMAW diberi gaya (Fy) 500 N, dengan lengan gaya (e) 40 mm, tinggi pengelasan
(a) 5 mm, dan panjang pengelasan (L) 40 mm. Elektroda yang digunakan yaitu
elektroda-E60, dengan kekuatan luluh (Sy) 350 MPa, kekuatan tekanan maksimum
(Su) 600 MPa, faktor keamanan (ns) 2,5 ul, tegangan izin (Sal) 140 MPa.
Didapatkan hasil dengan spesifikasi sebagai berikut :
22

Tegangan izin (τA)

: 140 MPa

Tinggi las minimum (amin)

: 0,37 mm

Panjang las minimum (Lmin)

: 12,4 mm

Tegangan geser las minimum (τ)

:10 MPa

Kekuatan lentur maksimum (Fymax) : 6999,9 N
3.3.2. Stress Analysis
a. Stress Analysis Pada Piringan Pendorong
Piringan pendorong terbuat dari alumunium dengan tebal 5 mm, agar
kekuatan pembebananya maka dilakukan analisis terlebih dahulu, titik
pembebanan dapat dilihat pada Gambar 3.6.

Gambar 3.6 Menentukan Titik Pembebanan Pada Piringan Pendorong
Setelah menentukan titik pembebanan dan menentukan nilai pembebanan,
gaya pada piringan meliputi beban kentang dan air yang diperkirakan sebesar
40 N, maka simulate dapat diketahui sebagai berikut (Gambar 3.7).

Gambar 3.7 Hasil Simulate Pada Piringan Pendorong
Keterangan :

23

1). Von Mises Stress

: 7,394 MPa

2). 1st Principal Stress

: 1,812 MPa

3). 3rd Principal Stress

: 0,462 MPa

4). Displacment

: 0,2533 mm

5). Safety Factor

: 15 ul

6). Stress
a. Stress XX

: 1,171 MPa

b. Stress XY

: 1,989 MPa

c. Stress XZ

: 1,065 MPa

d. Stress YY

: 1,069 MPa

e. Stress YZ

: 3,601 MPa

f. Stress ZZ

: 1,73 MPa

7). Displacment
a. X Displacment

: 0,00122 mm

b. Y Displacment

: 0,02532 mm

c. Z Displacment

: 5,404e-004 mm

8). Strain
a. Equivalent Strain

: 2,585e-005 ul

b. 1st Principal Strain

: 1,854e-005 ul

c. 3rd Principal Strain : - 7,222e-006 ul
d. Strain XX

: 1,341e-005 ul

e. Strain XY

: 1,231e-005 ul

f. Strain XZ

: 7,512e-006 ul

g. Strain YY

: 1,281e-005 ul

h. Strain YZ

: 2,229e-005 ul

i. Strain ZZ

: 2,159e-005 ul

9). Contact Pressure
a. Contact Pressure

: 6,983 MPa

b. Contact Pressure X

: 2,086 MPa

c. Contact Pressure Y

: 4,687 MPa

d. Contact Pressure Z

: 4,47 MPa

24

b. Stress Analysis Pada Poros Mesin
Selain piringan pendorong, analisis juga dilakukan pada poros transmisi.
Poros dibentuk bertingkat dengan tujuan sebagai stoper bearing, panjang
keseluruhan poros yaitu 380 mm. Untuk mengetahui kekuatan poros maka
dilakukan analisis menggunakan inventor, dibawah ini adalah titik pembebanan
yang dapat pada Gambar 3.8.

Gambar 3.8 Menentukan Titik Pembebanan Pada Poros
Setelah menentukan titik pembebanan dan menentukan nilai pembebanan,
maka simulate dapat diketahui sebagai berikut (Gambar 3.9).

Gambar 3.9 Hasil Simulate Pada Poros Mesin
Keterangan :
1). Von Mises Stress

: 5,888 MPa

2). 1st Principal Stress

: 8,765MPa

25

3). 3rd Principal Stress

: 2,693 MPa

4). Displacment

: 0,001396 mm

5). Safety Factor

: 15 ul

6). Stress
a. Stress XX

: 3,197 MPa

b. Stress XY

: 1,417 MPa

c. Stress XZ

: 0,7017 MPa

d. Stress YY

: 7,064 MPa

e. Stress YZ

: 0,336 MPa

f. Stress ZZ

: 4,277MPa

7). Displacment
a. X Displacment

: 1,718e-004 mm

b. Y Displacment

: 4,36e-004 mm

c. Z Displacment

: 0,001337 mm

8). Strain
a. Equivalent Strain

: 2,758e-005 ul

b. 1st Principal Strain

: 3,349e-005 ul

c. 3rd Principal Strain : 3,045e-011 ul
d. Strain XX

: 5,661e-006 ul

e. StrainXY

: 8,77e-006 ul

f. Strain XZ

: 4,344e-006 ul

g. Strain Y