PERANCANGAN MESIN PERAJANG SINGKONG DENGAN KAPASITAS 40KG/JAM

PERANCANGAN MESIN PERAJANG SINGKONG DENGAN
KAPASITAS 40KG/JAM

TUGAS AKHIR
Diajukan Kepada
Universitas Muhammadiyah Malang Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh
Gelar Sarjana Teknik Program Strata Satu (S1) Jurusan Teknik Mesin

Disusun Oleh :
Chepy Antono
09510071

JURUSAN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
2014

KATA PENGANTAR

Segala puji syukur kehadirat Allah SWT atas segala nikmat, rahmat, dan hidayah-Nya
tidak lupa shalawat serta salam tercurah pada Rasulullah SAW sehingga Laporan Skripsi saya

yang berjudul “PERANCANGAN MESIN PERAJANG SINGKONG DENGAN
KAPASITAS 40KG/JAM” dapat diselesaikan dengan baik.
Dalam penyusunan Skripsi ini, penulis mendapatkan banyak bantuan serta dukungan
dari berbagai pihak, oleh karena itu penulis mengucapkan terimakasih kepada :
1.

Ayah dan Ibu tersayang yang selalu memberikan bantuan materiil maupun non materiil,
mendo’akan, mengingatkan akan pesan-pesannya yang tak akan terlupakan.

2.

Bapak Ir. Mulyono, MT. Selaku Ketua Jurusan Mesin Fakultas Teknik Universitas
Muhammadiyah Malang.

3.

Bapak Ir. Mulyono, MT. Selaku Dosen Pembimbing I yang telah memberikan bimbingan
serta arahan secara intensif selama penyusunan sekripsi ini dilakukan.

4.


Ibu Dra. Heny Hendaryati, MT. Selaku Dosen Pembimbing II yang telah memberikan
masukan ide, serta saran dan cara-cara penulisan sehingga terselesaikannya sekripsi ini.

5.

Bapak/Ibu Dosen yang telah bersedia memberikan bantuan berupa bimbingan teoritis
seara langsung maupun tidak langsung.

6.

Teman-teman sebimbingan, rekan-rekan laboraturium di lingkungan Teknik Mesin, serta
teman-teman seangkatan Teknik Mesin 2009 A, B dan C.

7.

Annisa amalia rosida yang telah banyak memberikan masukan, support moril maupun
materil, bersedia menjadi teman saat susah dalam mengerjakan skripsi ini.

8.


Teman – teman senasib seperjuangan penghuni mabes “Pasukan Horok-Horok; Joe
Indra, Arie Jazz, Berly, Widjie, Andie, Bang Agus, Chandra, Amry, Irfan, Heru K-Conk,
Bogank, Opank, Rudy, Bro Munir dan semua yang belum saya sebutkan, saya
mengucapkan banyak terima kasih atas dukungan moril maupun materil sehingga
terselesainya skripsi ini.

9.

Serta semua pihak yang belum tersebutkan, terimakasih banyak atas bantuan kalian
semuannya.
Dalam penyusunan sekripsi ini tentunya terdapat kekurangan yang tidak terbahas.

Oleh sebab itu segala kritik dan saran yang bersifat membangun akan sangat diharapkan

untuk pengembangan teknologi terkait. Semoga ALLAH SWT memberikan sifat rahim Nya
kepada semua pihak yang tersebut diatas dan penyusun berharap semoga sekripsi ini
bermanfaat bagi penyusun dan pembaca

Malang, 22 Januari 2014


Chepy Antono

DAFTAR ISI
POSTER ........................................................................................................... ii
LEMBAR PENGESAHAN ............................................................................. iii
LEMBAR ASISTENSI TUGAS AKHIR ........................................................ iv
LEMBAR ASISTENSI TUGAS AKHIR ........................................................ v
LEMBAR SURAT PERNYATAAN ............................................................... vi
ABSTRAK ....................................................................................................... vii
ABSTRACT ..................................................................................................... viii
KATA PENGANTAR ..................................................................................... ix
DAFTAR ISI .................................................................................................... xi
DAFTAR TABEL............................................................................................ xiii
DAFTAR GAMBAR ....................................................................................... xiii
BAB I PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang .................................................................................................. 1
1.2. Rumusan Masalah ............................................................................................. 4
1.3. Tujuan Perancangan .......................................................................................... 4
1.4. Manfaat Perancangan ........................................................................................ 4

1.5. Batasan Masalah ............................................................................................... 5
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Kajian Tentang Mesin Perajang Singkong ....................................................... 6
2.2. Analisis Morfologis Mesin ............................................................................. 10
2.3. Morfologi Mesin Perajang Singkong .............................................................. 13
2.4. Desain Konstruksi Mesin Perajang Singkong................................................. 16

BAB III
METODE PERANCANGAN
3.1. Rancangan Kapasitas ...................................................................................... 19
3.2. Perhitungan Komponen .................................................................................. 19
3.3. Diagram Alir Perancangan .............................................................................. 22
BAB IV
PERHITUNGAN DAN PEMBAHASAN
4.1. Perancangan Hopper ....................................................................................... 23
4.2. Analisa Gaya Potong Singkong ...................................................................... 25
4.3. Perhitungan Kapasitas Mesin .......................................................................... 26
4.4. Daya Mesin Dan Tenaga Penggerak ............................................................... 27
4.5. Motor............................................................................................................... 28

4.6. Poros Perajang ................................................................................................ 28
4.7. Gaya Dan Reaksi Pada Poros Perajang ........................................................... 31
4.8. Bahan Poros Perajang ..................................................................................... 32
4.9. Tegangan Geser Yang Diijinkan ..................................................................... 32
4.10. Faktor Koreksi Puntiran Dan Lenturan ......................................................... 32
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan ..................................................................................................... 43
5.2 Saran ................................................................................................................ 42

DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................ 43

DAFTAR TABEL DAN DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1 Alat Perajang Singkong Manual. ......................................................... 2
Gambar 1.2 Merajang Singkong Masih Menggunakan Pisau Manual .................... 3
Gambar 2.1.2 Pengirisan Dengan Pisau Dapur ........................................................ 7
Gambar 2.1.2 Pengirisan Dengan Papan Pisau ........................................................ 7
Gambar 2.1.3 Posisi Perajangan Horizontal ............................................................ 8
Gambar 2.1.3 Posisi Perajangan Vertikal ................................................................ 8
Tabel 2.2 Spesifikasi Perancangan Mesin Perajang .............................................. 10

Tabel 2.3 Morfologi Mesin Perajang ..................................................................... 12
Gambar 2.3.1. Gambar Mesin Perajang Singkong ................................................ 18
Gambar 3.3 Diagram Alir Perancangan ................................................................. 23
Gambar 4.1 Desain Hopper.................................................................................... 24
Gambar 4.2 Analisa Gaya Potong Singkong Basah Menggunakan Neraca Tekan25
Tabel 4.2 Data Percobaan Uji Gaya Potong Pada Singkong Basah ...................... 25
Gambar 4.2.1 Gaya Yang Bekerja Pada Pisau ....................................................... 27
Gambar 4.4.1 Gaya Yang Terjadi Pada Poros ....................................................... 29
Tabel 4.6.2 Faktor Koreksi .................................................................................... 30
Gambar 4.6.5 Pembebanan Dan Gaya Reaksi Pada Poros .................................... 31
Gambar 4.7 Ilustrasi Gaya Dan Reaksi Poros Perajang ......................................... 31
Gambar 4.10.1 Rangkaian Sistem Transmisi V-Belt ............................................. 35
Gambar 4.10.3 Diagram Alir Untuk Memilih Sabuk V......................................... 36
Gambar 4.10.3 Kecepatan V-Belt........................................................................... 38
Gambar 4.10.3 Panjang Keliling V-Belt ................................................................ 38
Gambar 4.10.3 Jarak Sumbu Poros ........................................................................ 39
Gambar 4.10.3 Sudut Kontak V-Belt Dengan Pully .............................................. 40

Daftar Pustaka



Anonim teknologi mesin pangan diakses dari http://teknologitepatguna.com/perajangumbi-untukkripik-singkong-keripik-kentang-dll.html (diakses tanggal 21 mei 20013)



Sumarno, “GG” snack 2013



Darmawan .H, 2004, Pengatar Perancangan Teknik, Direktorat Jendral Pendidikan
Tinggi; Jakarta.



Mott, R L. 2009. Elemen-Elemen Mesin dalam Perancangan Mekanis(Perancangan
Elemen Mesin Terpadu) 1. Yogyakarta: Penerbit Andi.



Mott, R L. 2009. Elemen-Elemen Mesin dalam Perancangan Mekanis(Perancangan

Elemen Mesin Terpadu) 2. Yogyakarta: Penerbit Andi.



Sato ,Takesi, 2005, Menggabar Mesin Menurut ISO, Pradnya Paramita: Jakarta.



Sularso ; Suga, Kiyokatsu. 2002, Dasar Perencanaan Dan Pemilihan ElemenMesin,
Pradnya Paramita : Jakarta.

BAB I
PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang
Singkong dikenal juga dengan nama cassava, ubi kayu, ketela pohon, telo puhung
atau telo jendal adalah pohon tahunan tropika dan subtropika dari keluarga euphorbiaceae.
Umbinya dikenal luas sebagai makanan pokok penghasil karbohidrat dan daunnya sebagai
sayuran. Dagingnya yang berwarna putih kekuningan dapat dibuat kripik yang sangat di
gemari oleh orang indonesia pada umunya.

Untuk pembuatan keripik singkong (umbi kentang dll) diperlukan mesin guna
mempercepat proses pengirisannya, yang disebut Mesin Perajang Singkong. Kapasitas mesin
ditentukan oleh kebutuhan industri atau berdasarkan konsumen. Proses operasional mesin
cukup mudah, yaitu dengan mengumpan umbi pada mata pisau yang dipasang pada piringan
berputar.
Pada pengamatan yang saya lakukan di pabrik home industri makanan ringan ‘GG’
snack di desa songgoriti kelurahan songgokerto kota batu, dengan pimpinan sekaligus
pemilik pabrik Bapak Sumarno. Dalam proses produksinya ‘GG’ snack masih menggunakan
tenaga manusia dan menggunakan alat yang sangat sederhana.(sumarno, ’GG’snack 2013)

1

Gambar 1.1. Alat perajang singkong manual
Proses pemotongan tidak dilakukan dengan menggunakan meja melainkan dikerjakan
langsung dengan posisi duduk di atas lantai. Proses pemotongan dengan keadaan tersebut
menyebabkan posisi kerja yang tidak nyaman bagi pekerja karena dilakukan dengan posisi
punggung yang membungkuk, posisi kepala yang selalu tertunduk dan kaki yang selalu
tertekuk. Proses kerja pada stasiun pemotongan ini dilakukan selama 8 jam kerja per hari
dengan waktu istirahat 45 menit. Kondisi kerja dan waktu yang demikian dapat dipastikan
pekerja mengalami kelelahan dan rasa sakit pada posisi tubuh tertentu.

Dalam melakukan proses kerjanya posisi tubuh operator terhadap alat perajang
singkong lebih tinggi. Cara kerja operator tangan kiri menggerakkan tuas alat perajang
dengan cara memutar atau diengkol, tangan kanan memegang singkong kemudian
mengarahkannya ke mata pisau alat perajang. Posisi kepala dan pandangan mata terhadap alat
perajang dengan leher selalu menunduk serta posisi punggung membungkuk dan posisi kaki
yang tertekuk, menyebabkan kelelahan fisik pada tengkuk dan tulang belakang serta kaki
sering mengalami kesemutan. Jarak tubuh operator terhadap alat perajang singkong ini
kurang lebih 45 cm.

2

Alat perajang singkong di ‘GG’ Snack memiliki dimensi dengan panjang alat 30 cm,
lebar 15 cm serta tinggi alat 21 cm. Atas dasar itulah penulis menganggap perlunya
memperkecil kendala yang dihadapi oleh para produsen keripik singkong, dengan cara
memperbaiki proses perajangan bahan baku keripik singkong, dengan kapasitas sebuah
mesin

perajang

yang

cukup

dan

memiliki

keseragaman

dalam

hal

ketebalan

hasil irisan. Karena umumnya produsen merupakan industri rumah tangga, maka mesin
ini

harus

terlalu

memperhatikan

mahal,

sumber

berbagai

tenaga

hal

penggerak

diantaranya
yang

adalah

mudah

harga

mesin

tidak

oleh

rumah

didapatkan

tangga dan juga untuk mendapatkannya tidak membutuhkan biaya yang besar. (sumarno,
‘GG’snack 2013)

Gambar 1.2 Merajang singkong masih menggunakan pisau manual

Mesin perajang singkong merupakan alat bantu untuk merajang singkong menjadi
lembaran-lembaran tipis dengan ketebalan ± 1 s.d 2 mm. Bukan hanya itu saja, mesin ini juga
dapat menghasilkan hasil rajangan dengan ketebalan yang sama, waktu perajangan menjadi
cepat. (HTTP//Teknologi Pangan-Perajang Singkong.htm)
Hasil produksi yang diharapkan pada mesin ini mampu menghasilkan rajangan
singkong sebanyak 1 kg dalam waktu 1,5 menit, atau 1jam menghasilkan 40kg singkong
irisan. Lebih banyak dibandingkan perajang manual yang mampu menghasilkan rajangan
3

singkong sebanyak 1 kg dalam waktu 6menit. Waktu yang dibutuhkan untuk setiap
perajangan singkong adalah 1 detik. Jadi dalam satu jamnya mesin ini dapat menghasilkan
rajangan singkong sebanyak 40 kg lebih banyak dibandingkan dengan perajang manual yang
hanya dapat menghasilkan rajangan singkong sebanyak 10 kg dalam satu jamnya. Namun,
perlu diingat juga waktu tersebut terhitung dari waktu efektif tanpa adanya istirahat,
penambahan bahan singkong, dan kerusakan mesin maupun hal lainnya seperti pergantian
operator dan lainnya.

1.2 Rumusan Masalah
Berdasarkan pada latar belakang masalah yang di uraikan maka rumusan masalah adalah
sebagai berikut :
Bagaimakah desain dan dimensi komponen mesin perajang singkong kapasitas 40kg/jam.

1.3 Tujuan Perancangan
Dengan adanya permasalahan di atas, maka tujuan perancangan adalah :
1.

Untuk mendapatkan gambar atau desain mesin perajang singkong dengan kapasitas
40kg/jam

2.

Untuk mendapatkan dimensi komponen mesin perajang singkong dengan kapasitas
40kg/jam

1.4 Manfaat Perancangan
Dari uraian tujuan penulisan yang ada maka penulisan ini di harapkan sangat
bermanfaat bagi akademik karena dapat menambah refrensi tentang mesin perajang singkong
dan juga sebagai informasi bagi siapa saja yang memerlukan serta dapat dijadikan bahan
bacaan.

4

1.5 Batasan Masalah
Karena luasnya permasalahan dalam pembuatan mesin perajang singkong ini maka
penulis hanya membatasi pada :
1. Perancangan dimensi mesin perajang singkong
2. Perancangan poros penggerak mesin
3. Perancangan sistem transmisi dan mekanisme gerak mesin perajang singkong

5