DESAIN MESIN PEMIPIL DAN PENGGILING JAGUNG DENGAN KAPASITAS 30 KG/JAM.
DESAIN MESIN PEMIPIL DAN PENGGILING JAGUNG
DENGAN KAPASITAS 30 KG/JAM
TUGAS AKHIR
Diajukan untuk Memenuhi Sebagian dari
Syarat Memperoleh Gelar Ahli Madya
Jurusan Teknik Mesin Diploma III
Oleh
RIONALDI SINAGA
5133220037
JURUSAN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS NEGERI MEDAN
2017
ABSTRAK
Rionaldi Sinaga. Desain Mesin Pemipil dan Penggiling Jagung Dengan
Kapasitas 30 Kg/Jam. Tugas Akhir. Fakultas Teknik Universitas Negeri Medan.
Medan. 2017
Mesin pemipil dan penggiling jagung pada umumnya banyak digunakan
untuk produktivitas kegiatan produksi pangan baik kebutuhan manusia maupun
kebutuhan lainnya seperti pakan ternak. Mesin pemipil dan penggiling jagung
yang didesain ini diharapkan dapat menghasilkan proses produksi jagung giling
minimal 30 Kg/Jam dari hasil kinerja komponen-komponen alat yang telah
direncanakan yang memiliki perbedaan dan persamaan dengan mesin yang sudah
ada. Hasil gambar yang telah didesain akan direkayasa dalam bentuk mesin
konvensional yang bisa dioperasikan melalui operator, dikarenakan mesin ini
sudah memanfaatkan sistem kerja yang bersumber dari tenaga motor listrik yang
dikonfersikan ke komponen penggerak pemipilan dan penggilingan yang
menghasilkan output berkisar antara ± 1-2,5 mm bentuk butiran jagung giling.
Tujuan dari pembuatan mesin pemipil dan penggiling jagung berkapasitas 30
Kg/Jam ini nantinya dapat meningkatkan hasil produktifitas masyarakat dan
perusahaan yang berkaitan dibidang pakan ternak.
Kata Kunci: Pemipil, penggiling, jagung, desain.
i
ABSTRACT
Rionaldi Sinaga: Design Machine And Grinding corn sheller Capacity 30 Kg /
hour. Final Project. Faculty of Engineering. University of Medan. Medan. 2017
Previous still mostly corn sheller and grinding machines that use human
power users 30%. Corn sheller machines and grinding machines are usually used
for the productivity of food production activities both human needs and other
needs such as animal feed. Corn sheller and grinding machines is expected to
produce corn flour production process at least 30 Kg / h. Results of images that
have been designed and engineered in the form of a conventional machine that
can be operated via the operator will be easier because of this engine utilizes a
working system that comes from power an electric motor that dikonfersikan to
drive components that could memipil the rotation system through the tube
pemipilan and can do corn milling with grinding system rounds in opposite
directions which have eye shapes that are designed grinding corn can produce an
output of approximately ± 0.8-2 mm granular corn flour. The purpose of making
and grinding corn sheller machine with a capacity of 30 Kg / hour is later able to
increase the yield produktifity communities and related companies in the field of
animal feed.
Keywords: Manpower, production, design, productivity.
ii
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa,
karena berkat rahmat dan hidayah-NYA sehingga penulis dapat menyelesaikan
Tugas Akhir ini dengan judul “Desain Mesin Pemipil Dan Penggiling Jagung
Dengan Kapasitas 30 Kg/Jam”.
Penyusunan laporan Tugas Akhir ini dilakukan, sebagai salah satu syarat
untuk memperoleh gelar Ahli Madya program studi D3 Teknik Mesin Universitas
Negeri Medan. Dalam kegiatan penulis untuk menyelesaikan Tugas Akhir ini,
penulis telah banyak mendapat bantuan berupa bimbingan, arahan dan saran dari
berbagai pihak. Untuk itu maka dalam kesempatan ini penulis ingin mengucapkan
terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :
1.
Kepada yang teristimewa buat mendiang Ayah saya (Sabungan Sinaga) dan
Ibunda (Alpine Panjaitan). Melalui merekalah saya temukan dan rasakan
nikmatnya Cinta-Mu. Ayah dan Ibu adalah inspirasi dan penopang
semangat saya dalam menjalani kehidupan ini.
2.
Bapak Ir. Firdaus, M.Kes selaku Dosen Pembimbing Tugas Akhir yang
telah banyak memberikan bimbingan, semangat dan arahannya selama
penulisan Tugas Akhir ini.
3.
Bapak Prof. Dr. Syawal Gultom, M.Pd selaku Rektor Universitas Negeri
Medan beserta stafnya.
4.
Bapak Prof. Dr. Harun Sitompul, M.Pd selaku Dekan Fakultas Teknik
beserta jajarannya
iii
5.
Bapak Drs. Hidir Efendi, M.Pd selaku Ketua jurusan Pendidikan Teknik
Mesin Fakultas Teknik.
6.
Bapak Drs. Robert Silaban, M.Pd selaku Ketua Program Studi D3 Teknik
Mesin Fakultas Tenik.
7.
Bapak Ir. Batumahadi Siregar, M.Pd selaku Dosen Pembimbing
Akademik yang telah memberikan arahannya selama perkuliahan.
8.
Teman-teman satu angkatan 2013 Program Studi D3 Teknik Mesin yang
terkhusus teman seperjuangan Ari Syahputra Munthe, Uin Dani Damelo
Naingggolan, Dahlan Naibaho, Ryan Sirait, David Sianipar, Ivan S
Situmorang , Jhon Lumbanbatu, Henra Lumbanraja.Tak lupa juga kepada
paman saya yang juga selaku bapak kos, Jumaham Situmorang, dan istrinya
T. Gultom, dan juga kepada paman Jonri Situmorang dan istrinya Hanna
Tobing, yang telah memberi banyak bimbingan kepada saya dan temanteman lainnya yang telah memberi dukungan dan semangat selama
penyusunan tugas akhir ini.
9.
Tak lupa kepada Abanganda Marojahan Sinaga, Syafardi Sapriadi Sinaga
dan Kakakanda Hetty Yanti Sinaga, dan Adik saya Josua Pangihutan
Raphael Sinaga terima kasih atas bantuannya selama ini.
10.
Dan semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu per satu yang telah
memberikan dukungan dan semangat.
Penulis menyadari bahwa tugas akhir ini masih belum sempurna, karena
masih banyak kekurangan baik dari segi ilmu maupun susunan bahasanya. Oleh
sebab itu penulis sangat mengharapkan kritik dan saran demi menyempurnakan
tugas akhir ini.
iv
Akhir kata penulis mengucapkan terima kasih dan hanya Tuhan Yang Maha
Esa yang dapat memberikan limpahan berkat dan rahmatnya-Nya. Semoga hasil
karya tulis ini dapat bermanfaat bagi kita semua dan dapat menambah ilmu
pengetahuan.
Medan,
Maret 2017
Penulis
Rionaldi Sinaga
NIM. 5133220037
v
DAFTAR ISI
Halaman
ABSTRAK…………………………………………………………………...…… i
KATA PENGANTAR...........................................................................................iii
DAFTAR ISI.......................................................................................................... vi
DAFTAR TABEL................................................................................................viii
DAFTAR GAMBAR............................................................................................. ix
DAFTAR LAMPIRAN......................................................................................... xi
BAB I. PENDAHULUAN...................................................................................... 1
A. Latar Belakang Masalah......................................................................1
B. Rumusan Masalah............................................................................... 3
C. Batasan Masalah............................................................................... ...3
D. Tujuan................................................................................................. 4
E. Manfaat............................................................................................... 4
F. Metodologi Pengumpulan Data.......................................................... 5
BAB II. LANDASAN TEORI............................................................................... 6
A. Asal Tanaman Jagung......................................................................... 6
B. Mekanisme Pemipilan dan Penggilingan Jagung............................... 8
BAB III. METODE PENELITIAN.................................................................... 19
A. Prinsip Kerja Mesin Pemipil dan Penggiling Jagung....................... 19
B. Spesifikasi Mesin Pemipil dan Penggiling Jagung........................... 20
BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN............................................................ 51
A. Konstruksi Mesin.............................................................................. 51
B. Komponen-Komponen Mesin........................................................... 52
1. Rangka……………………………………………………….….52
2. Silinder pemipil tongkol jagung………………………………... 54
vi
3. Poros pemipil jagung……………………………………………55
4. Poros dan penggiling biji jagung……………………………….. 56
5. Puli………………………………………………………….….. 57
6. Bantalan…………………………………………………………59
7. Motor penggerak……………………………………………….. 61
8. Sistem sabuk…………………………………………………….62
9. Saringan pemipil jagung……………………………………….. 63
10. Chasing, corong masuk dan corong keluar…………………… 63
BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN.............................................................. 66
A. Kesimpulan....................................................................................... 66
B. Saran................................................................................................. 66
DAFTAR PUSTAKA........................................................................................... 68
LAMPIRAN
vii
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 1. Diameter minimum puli yang diizinkan dan dianjurkan......................... 25
Tabel 2. Ukuran Puli V.......................................................................................... 26
Tabel 3. Daerah penyetelan jarak sumbu poros..................................................... 33
Tabel 4. Faktor-faktor koreksi daya yang akan ditransmisikan............................. 37
Tabel 5. Tekanan yang diizinkan untuk bantalan aksial........................................ 46
Tabel 6. Ukuran standar ulir kasar metris…………………….............................. 48
Tabel 7.Ukuran puli pemipil dan penggiling jagung............................................. 57
viii
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 1. Pemipilan dengan tangan....................................................................... 9
Gambar 2. Pemipilan model TPI............................................................................ 10
Gambar 3. Pemipilan model lager......................................................................... 10
Gambar 4. Pemipilan model ban mobil..................................................................11
Gambar 5. Pemipilan model serpong..................................................................... 11
Gambar 6. Mesin penggiling biji jagung............................................................... 12
Gambar 7. Penggiling sistem roll silinder.............................................................13
Gambar 8. Penggiling sistem tekan....................................................................... 13
Gambar 9. Rangka mesin....................................................................................... 15
Gambar 10. Sabuk V.............................................................................................. 15
Gambar 11. Konstruksi sabuk V............................................................................ 16
Gambar 12. Jenis-jenis bantalan............................................................................ 16
Gambar 13. Puli motor........................................................................................... 27
Gambar 14. Puli pemipil........................................................................................ 28
Gambar 15. Puli penggiling................................................................................... 29
Gambar 16. Sabuk V.............................................................................................. 30
Gambar 17. Sistem sabuk...................................................................................... 35
Gambar 18. Bantalan bola radial............................................................................ 43
Gambar 19. Besi profil L....................................................................................... 47
Gambar 20. Konstruksi elektroda..........................................................................47
Gambar 21. Baut dan mur......................................................................................48
Gambar 22. Konstruksi mesin yang dirancang...................................................... 52
Gambar 23.Mesin pemipil dan penggiling jagung................................................. 54
ix
Gambar 24. Silinder pemecah................................................................................ 55
Gambar 25. Poros pemipil jagung......................................................................... 55
Gambar 26. Poros dan penggiling biji jagung………........................................... 56
Gambar 27. Poros penggiling 1…………............................................................. 56
Gambar 28. Poros penggiling 2………………………………………………….. 57
Gambar 29. Puli motor penggerak……………………………………………..…58
Gambar 30. Puli pemipil jagung………………………………………………… 58
Gambar 31. Puli penggiling jagung……………………………………………....59
Gambar 32. Bantalan…………………………………………………………….. 60
Gambar 33. Bantalan segiempat……………………………………………….…61
Gambar 34. Motor penggerak…………………………………………………… 61
Gambar 35. Sistem sabuk………………………………………………………... 62
Gambar 36. Saringan pemipil………………………………………………….…63
Gambar 37. Chasing mesin……………………………………………………… 64
Gambar 38. Corong masuk………………………………………………….……64
Gambar 39. Corong keluar………………………………………………………. 65
x
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Tabel daftar notasi
Lampiran 2. Panjang sabuk V standar
Lampiran 3. Cara pemilihan sabuk
Lampiran 4. Transmisi sabuk V
Lampiran 5. Diameter minimum puli yang diizinkan dan dianjurkan
Lampiran 6. Faktor koreksi K pada sabuk
Lampiran 7. Tabel bantalan bola gelinding
Lampiran 8. Macam-macam bantalan gelinding
Lampiran 9. Faktor-faktor V,X,Y dan X , dan Y
Lampiran 10. Tabel bantalan untuk permesinan serta umurnya
Lampiran 11. Baja konstruksi umum menurut JIS (September 1966)
Lampiran 12. Kapasitas daya yang diizinkan untuk sabuk tunggal Pa (kw)
Lampiran 13. Tabel nilai profil L baja
Lampiran 14. Besaran konversi panjang untuk sabuk konvensional tugas berat/inci
Lampiran 15. Faktor-faktor daya yang ditransmisikan ke fc
Lampiran 16. Tekanan maksimum yang diizinkan, dll.,dari bantalan radial
Lampiran 17. Gambar kerja pembuatan alat
xi
BAB I
PENDAHULUAN
A.
Latar Belakang Masalah
Jagung (Zea mays) adalah tanaman semusim yang mempunyai batang be-
bentuk bulat, beruas-ruas dan tingginya antara 60 – 300 cm. Jagung merupakan
komoditas vital dalam industri pangan, kimia maupun industri manufaktur. Di Indonesia jagung juga merupakan merupakan makanan pokok utama yang memiliki
kedudukan penting setelah beras. Produksi jagung tahun 2015 sebanyak 19.61 juta
ton pipilan kering atau mengalami kenaikan sebanyak 0,61 juta ton (3,15%)
dibandingkan tahun 2014. Produksi jagung tersebut terjadi di Indonesia yang
hampir rata-rata memproduksi jagung pertahunnya adalah 18,8 juta ton. Kenaikan
produksi terjadi bukan karena bertambahnya luas panen jagung dari tahun 2014 ke
2015 menurut (1,3%) dari 3.837.019 hektar menjadi 3.786.815 hektar dan peningkatan produktivitas sebesar 2,25 kuintal/hektar (4,5%) (Badan Pusat Statistik,
2015). Salah satu kendala dalam pemenuhan kebutuhan jagung adalah minimnya
pengetahuan petani dalam penanganan pascapanen yang turut memicu tingginya
susut bobot dan mutu jagung. Menurut Purwadaria K (1998), penanganan
pascapanen pada kadar air rendah (17 – 20 %) susut bobot mencapai 4,7 % dan
susut mutu 9 %, bahkan kehilangan akan lebih besar pada kadar air tinggi (35 – 40
%).
Produksi jagung di Indonesia dari tahun ke tahun semakin meningkat, faktor
pendukung meningkatnya produksi jagung adalah keunggulan kompratif sumber
daya alam dan ketersedian lahan, iklim di Indonesia yang cocok untuk
1
2
pengembangan budi daya jagung, sehingga memungkinkan Indonesia untuk
bercita-cita swasembada jagung, hal ini nantinya akan bertambah pula hasil
sampingan dari tanaman jagung yaitu batang, daun, dan tongkol jagung.
Dengan kemajuan teknologi yang sangat pesat saat ini membutuhkan
berbagai media yang sangat cepat, dan ekonomis untuk mempermudah cara kerja
manusia, para petani dimana meningkatnya hasil-hasil pertanian dimasa sekarang.
Oleh
karena
itu
pemeritah
mencanangkan
pembangunan
pada
sektor
pembangunan pertanian contohnya jagung selain sebagai salah satu makanan
pokok, jagung juga dimanfaatkan sebagai salah satu makanan pokok, jagung juga
dimanfaatkan sebagai bahan baku industri pangan seperti minyak nabati,
margarine, maizena, kue dan jagung juga sebagai makanan ternak.Produksi
jagung harus ditingkatkan seiring dengan peningkatan jumlah penduduk dan
perkembangan usaha peternakan dan industri.
Mengingat banyak jagung yang harus diolah untuk kebutuhan-kebutuhan
diatas maka dirancang suatu mesin yang mana fungsinya untuk memipil dan
menggiling jagung dimana mesin ini penulis rancang untuk mempermudah cara
kerja petani maupun pengusaha untuk menghemat waktu dan mengurangi biaya
produksi. Mesin ini dirancang khusus untuk produksi jagung, perencanaan mesin
ini dibuat berdasarkan permasalahan yang timbul pada proses tradisional yang
dilakukan oleh manusia dalam proses produksi jagung sebelumnya.
3
B.
Rumusan Masalah
Adapun rumusan masalah dari Tugas Akhir ini adalah anatara lain :
1.
Menentukan bentuk serta ukuran mesin
2.
Menentukan bahan masing-masing komponen
3.
Apakah desain yang akan dirancang lebih efektif dan efisien dibandingkan
dengan desain mesin yang sama dipasaran.
C.
Batasan Masalah
Dalam penulisan ini, penulis perlu mengadakan batasan-batasan masalah
untuk menghindari pembatasan yang tidak perlu. Adapun masalah-masalah yang
akan dibahas meliputi :
1.
Bagaimana cara mengetahui desain yang dirancang sudah layak digunakan.
2.
Bagaimana cara merancang mesin pemipil dan penggiling jagung.
3.
Mendapatkan gambar mesin
D.
Tujuan
Adapun Tujuan dibuat Tugas Akhir ini antara lain :
1.
Mendapatkan hasil gambar beserta dimensi mesin pemipil dan penggiling
jagung berdasarkan dari komponen yang dijadikan kedalam sebuah karya
tulis.
2.
Mengetahui komponen dan bahan apa saja yang digunakan untuk mesin
pemipil dan penggiling jagung yang didesain.
3.
Mengetahui prinsip kerja dari mesin pemipil dan penggiling jagung yang
didesain melalui gambar yang dirncang
4
4.
Dapat memberikan perbandingan mesin yang dirancang dengan mesin yang
sudah ada.
E.
Manfaat
1.
Bagi Mahasiswa/i
a.
Menambah ilmu pengetahuan tentang mendesain mesin dengan cara
menggambar melalui software gambar.
b.
Memudahkan untuk merancang mesin dari hasil gambar yang sudah
didesain.
2.
Bagi Program Studi
a.
Sebagai sarana untuk memperoleh kerja sama antara pihak Fakultas
dengan perusahaan
b.
Sebagai masukan dari penerapan disiplin ilmu dari kurikulum tersebut
apakah masih ada relevansinya dengan keadaan dilapangan.
F.
Metodologi Pengumpulan Data
Dalam melaksanakan Tugas Akhir dilakukan kegiatan – kegiatan yang
meliputi :
1.
Persiapan dan Orientasi
Mempersiapkan hal–hal yang perlu untuk kegiatan penelitian, membuat
surat permohonan Tugas Akhirdan konsultasi pada
2.
Studi Kepustakaan
dosen pembimbing.
5
Melakukan
studi
keperpustakaan
(literature)mengenai
TugasAkhir
terutamapada mesin yang berkaitan dengan sistem pemipilan dan
penggilingan
3.
jagung.
Peninjauan Lapangan
Konsultasi dengan orang-orang yang berkecimpung dan ahli dalam
konstruksi mesin yang akan dirancang.
4.
Pengumpulan data
Pengumpulan data yang akan digunakan untuk penyusunan Tugas Akhir
dengan cara :
5.
a.
Pengujian langsung terhadap objek atau mesin
b.
Melakukan diskusi dengan rekan satu tim.
c.
Meminjam buku di perpustakaan berkaitan dengan judul Tugas akhir.
Analisa dan Evaluasi data
Data yang diperoleh dianalisa dan dievaluasi bersama-sama dosen
pembimbing.
6.
Asistensi
Melaporkan hasil penulisan Tugas Akhir kepada dosen pembimbing untuk
melakukan bimbingan.
7.
Penulisan Laporan
Draft Tugas Akhir yang telah disetujui oleh dosen pembimbing siap dijilid.
BAB V
PENUTUP
A.
Kesimpulan
Dari hasil pembahasan dari desain alat dapat disimpulkan sebagai berikut :
1.
Dimensi dari mesin pemipil dan penggiling yang mempunyai dimensi tinggi
1300 mm, panjang 600 mm, lebar 700 mm, berat +100 kg. Ukuran-ukuran
dimensi mesin yang sudah didesain memiliki dimensi yang terlalu kelebihan
yang membuat kerugian dalam pembiayaan pembuatan alat.
2.
Motor Penggerak yang dirancang digunakan mempunyai daya 2 HP dengan
putaran minimal 1400 rpm yang ditransmisikan melalui puli yang berukuran
76,2 mm, 117,8 mm, 228,6 mm dan sabuk yang bertype A No. 44 dan A
No. 61.
3.
Dalam perencanaan pembuatan mesin pemipil dan penggiling jagung ini
keseluruhan gambar alat yang dirancang menggunakan software AutoCad
2007 dan Solidwork.
B.
Saran
Adapun saran dari hasil Tugas akhir ini adalah sebagai berikut :
1.
Dalam mendesain alat diharapkan harus sudah mengetahui alat-alat yang
sudah ada dipasaran untuk dijadikan bahan pembanding untuk mendapatkan
hasil yang lebih baik dari mesin yang sudah ada dipasaran.
2.
Didalam suatu perencanaan yang baik, konstruksi mesin diharapkan
menggunakan bahan yang sesuai dengan kriteria atau syarat kekuatan bahan
66
67
yang diijinkan, agar konstruksi tersebut aman dan bertahan lama dan
berkualitas
3.
Untuk menjaga umur mesin, bersihkan mesin setiap selesai penggunaannya.
Membersihkan mesin walaupun kelihatannya mudah dan sederhana namun
merupakan salah satu pemeliharaan mesin.
DENGAN KAPASITAS 30 KG/JAM
TUGAS AKHIR
Diajukan untuk Memenuhi Sebagian dari
Syarat Memperoleh Gelar Ahli Madya
Jurusan Teknik Mesin Diploma III
Oleh
RIONALDI SINAGA
5133220037
JURUSAN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS NEGERI MEDAN
2017
ABSTRAK
Rionaldi Sinaga. Desain Mesin Pemipil dan Penggiling Jagung Dengan
Kapasitas 30 Kg/Jam. Tugas Akhir. Fakultas Teknik Universitas Negeri Medan.
Medan. 2017
Mesin pemipil dan penggiling jagung pada umumnya banyak digunakan
untuk produktivitas kegiatan produksi pangan baik kebutuhan manusia maupun
kebutuhan lainnya seperti pakan ternak. Mesin pemipil dan penggiling jagung
yang didesain ini diharapkan dapat menghasilkan proses produksi jagung giling
minimal 30 Kg/Jam dari hasil kinerja komponen-komponen alat yang telah
direncanakan yang memiliki perbedaan dan persamaan dengan mesin yang sudah
ada. Hasil gambar yang telah didesain akan direkayasa dalam bentuk mesin
konvensional yang bisa dioperasikan melalui operator, dikarenakan mesin ini
sudah memanfaatkan sistem kerja yang bersumber dari tenaga motor listrik yang
dikonfersikan ke komponen penggerak pemipilan dan penggilingan yang
menghasilkan output berkisar antara ± 1-2,5 mm bentuk butiran jagung giling.
Tujuan dari pembuatan mesin pemipil dan penggiling jagung berkapasitas 30
Kg/Jam ini nantinya dapat meningkatkan hasil produktifitas masyarakat dan
perusahaan yang berkaitan dibidang pakan ternak.
Kata Kunci: Pemipil, penggiling, jagung, desain.
i
ABSTRACT
Rionaldi Sinaga: Design Machine And Grinding corn sheller Capacity 30 Kg /
hour. Final Project. Faculty of Engineering. University of Medan. Medan. 2017
Previous still mostly corn sheller and grinding machines that use human
power users 30%. Corn sheller machines and grinding machines are usually used
for the productivity of food production activities both human needs and other
needs such as animal feed. Corn sheller and grinding machines is expected to
produce corn flour production process at least 30 Kg / h. Results of images that
have been designed and engineered in the form of a conventional machine that
can be operated via the operator will be easier because of this engine utilizes a
working system that comes from power an electric motor that dikonfersikan to
drive components that could memipil the rotation system through the tube
pemipilan and can do corn milling with grinding system rounds in opposite
directions which have eye shapes that are designed grinding corn can produce an
output of approximately ± 0.8-2 mm granular corn flour. The purpose of making
and grinding corn sheller machine with a capacity of 30 Kg / hour is later able to
increase the yield produktifity communities and related companies in the field of
animal feed.
Keywords: Manpower, production, design, productivity.
ii
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa,
karena berkat rahmat dan hidayah-NYA sehingga penulis dapat menyelesaikan
Tugas Akhir ini dengan judul “Desain Mesin Pemipil Dan Penggiling Jagung
Dengan Kapasitas 30 Kg/Jam”.
Penyusunan laporan Tugas Akhir ini dilakukan, sebagai salah satu syarat
untuk memperoleh gelar Ahli Madya program studi D3 Teknik Mesin Universitas
Negeri Medan. Dalam kegiatan penulis untuk menyelesaikan Tugas Akhir ini,
penulis telah banyak mendapat bantuan berupa bimbingan, arahan dan saran dari
berbagai pihak. Untuk itu maka dalam kesempatan ini penulis ingin mengucapkan
terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :
1.
Kepada yang teristimewa buat mendiang Ayah saya (Sabungan Sinaga) dan
Ibunda (Alpine Panjaitan). Melalui merekalah saya temukan dan rasakan
nikmatnya Cinta-Mu. Ayah dan Ibu adalah inspirasi dan penopang
semangat saya dalam menjalani kehidupan ini.
2.
Bapak Ir. Firdaus, M.Kes selaku Dosen Pembimbing Tugas Akhir yang
telah banyak memberikan bimbingan, semangat dan arahannya selama
penulisan Tugas Akhir ini.
3.
Bapak Prof. Dr. Syawal Gultom, M.Pd selaku Rektor Universitas Negeri
Medan beserta stafnya.
4.
Bapak Prof. Dr. Harun Sitompul, M.Pd selaku Dekan Fakultas Teknik
beserta jajarannya
iii
5.
Bapak Drs. Hidir Efendi, M.Pd selaku Ketua jurusan Pendidikan Teknik
Mesin Fakultas Teknik.
6.
Bapak Drs. Robert Silaban, M.Pd selaku Ketua Program Studi D3 Teknik
Mesin Fakultas Tenik.
7.
Bapak Ir. Batumahadi Siregar, M.Pd selaku Dosen Pembimbing
Akademik yang telah memberikan arahannya selama perkuliahan.
8.
Teman-teman satu angkatan 2013 Program Studi D3 Teknik Mesin yang
terkhusus teman seperjuangan Ari Syahputra Munthe, Uin Dani Damelo
Naingggolan, Dahlan Naibaho, Ryan Sirait, David Sianipar, Ivan S
Situmorang , Jhon Lumbanbatu, Henra Lumbanraja.Tak lupa juga kepada
paman saya yang juga selaku bapak kos, Jumaham Situmorang, dan istrinya
T. Gultom, dan juga kepada paman Jonri Situmorang dan istrinya Hanna
Tobing, yang telah memberi banyak bimbingan kepada saya dan temanteman lainnya yang telah memberi dukungan dan semangat selama
penyusunan tugas akhir ini.
9.
Tak lupa kepada Abanganda Marojahan Sinaga, Syafardi Sapriadi Sinaga
dan Kakakanda Hetty Yanti Sinaga, dan Adik saya Josua Pangihutan
Raphael Sinaga terima kasih atas bantuannya selama ini.
10.
Dan semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu per satu yang telah
memberikan dukungan dan semangat.
Penulis menyadari bahwa tugas akhir ini masih belum sempurna, karena
masih banyak kekurangan baik dari segi ilmu maupun susunan bahasanya. Oleh
sebab itu penulis sangat mengharapkan kritik dan saran demi menyempurnakan
tugas akhir ini.
iv
Akhir kata penulis mengucapkan terima kasih dan hanya Tuhan Yang Maha
Esa yang dapat memberikan limpahan berkat dan rahmatnya-Nya. Semoga hasil
karya tulis ini dapat bermanfaat bagi kita semua dan dapat menambah ilmu
pengetahuan.
Medan,
Maret 2017
Penulis
Rionaldi Sinaga
NIM. 5133220037
v
DAFTAR ISI
Halaman
ABSTRAK…………………………………………………………………...…… i
KATA PENGANTAR...........................................................................................iii
DAFTAR ISI.......................................................................................................... vi
DAFTAR TABEL................................................................................................viii
DAFTAR GAMBAR............................................................................................. ix
DAFTAR LAMPIRAN......................................................................................... xi
BAB I. PENDAHULUAN...................................................................................... 1
A. Latar Belakang Masalah......................................................................1
B. Rumusan Masalah............................................................................... 3
C. Batasan Masalah............................................................................... ...3
D. Tujuan................................................................................................. 4
E. Manfaat............................................................................................... 4
F. Metodologi Pengumpulan Data.......................................................... 5
BAB II. LANDASAN TEORI............................................................................... 6
A. Asal Tanaman Jagung......................................................................... 6
B. Mekanisme Pemipilan dan Penggilingan Jagung............................... 8
BAB III. METODE PENELITIAN.................................................................... 19
A. Prinsip Kerja Mesin Pemipil dan Penggiling Jagung....................... 19
B. Spesifikasi Mesin Pemipil dan Penggiling Jagung........................... 20
BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN............................................................ 51
A. Konstruksi Mesin.............................................................................. 51
B. Komponen-Komponen Mesin........................................................... 52
1. Rangka……………………………………………………….….52
2. Silinder pemipil tongkol jagung………………………………... 54
vi
3. Poros pemipil jagung……………………………………………55
4. Poros dan penggiling biji jagung……………………………….. 56
5. Puli………………………………………………………….….. 57
6. Bantalan…………………………………………………………59
7. Motor penggerak……………………………………………….. 61
8. Sistem sabuk…………………………………………………….62
9. Saringan pemipil jagung……………………………………….. 63
10. Chasing, corong masuk dan corong keluar…………………… 63
BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN.............................................................. 66
A. Kesimpulan....................................................................................... 66
B. Saran................................................................................................. 66
DAFTAR PUSTAKA........................................................................................... 68
LAMPIRAN
vii
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 1. Diameter minimum puli yang diizinkan dan dianjurkan......................... 25
Tabel 2. Ukuran Puli V.......................................................................................... 26
Tabel 3. Daerah penyetelan jarak sumbu poros..................................................... 33
Tabel 4. Faktor-faktor koreksi daya yang akan ditransmisikan............................. 37
Tabel 5. Tekanan yang diizinkan untuk bantalan aksial........................................ 46
Tabel 6. Ukuran standar ulir kasar metris…………………….............................. 48
Tabel 7.Ukuran puli pemipil dan penggiling jagung............................................. 57
viii
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 1. Pemipilan dengan tangan....................................................................... 9
Gambar 2. Pemipilan model TPI............................................................................ 10
Gambar 3. Pemipilan model lager......................................................................... 10
Gambar 4. Pemipilan model ban mobil..................................................................11
Gambar 5. Pemipilan model serpong..................................................................... 11
Gambar 6. Mesin penggiling biji jagung............................................................... 12
Gambar 7. Penggiling sistem roll silinder.............................................................13
Gambar 8. Penggiling sistem tekan....................................................................... 13
Gambar 9. Rangka mesin....................................................................................... 15
Gambar 10. Sabuk V.............................................................................................. 15
Gambar 11. Konstruksi sabuk V............................................................................ 16
Gambar 12. Jenis-jenis bantalan............................................................................ 16
Gambar 13. Puli motor........................................................................................... 27
Gambar 14. Puli pemipil........................................................................................ 28
Gambar 15. Puli penggiling................................................................................... 29
Gambar 16. Sabuk V.............................................................................................. 30
Gambar 17. Sistem sabuk...................................................................................... 35
Gambar 18. Bantalan bola radial............................................................................ 43
Gambar 19. Besi profil L....................................................................................... 47
Gambar 20. Konstruksi elektroda..........................................................................47
Gambar 21. Baut dan mur......................................................................................48
Gambar 22. Konstruksi mesin yang dirancang...................................................... 52
Gambar 23.Mesin pemipil dan penggiling jagung................................................. 54
ix
Gambar 24. Silinder pemecah................................................................................ 55
Gambar 25. Poros pemipil jagung......................................................................... 55
Gambar 26. Poros dan penggiling biji jagung………........................................... 56
Gambar 27. Poros penggiling 1…………............................................................. 56
Gambar 28. Poros penggiling 2………………………………………………….. 57
Gambar 29. Puli motor penggerak……………………………………………..…58
Gambar 30. Puli pemipil jagung………………………………………………… 58
Gambar 31. Puli penggiling jagung……………………………………………....59
Gambar 32. Bantalan…………………………………………………………….. 60
Gambar 33. Bantalan segiempat……………………………………………….…61
Gambar 34. Motor penggerak…………………………………………………… 61
Gambar 35. Sistem sabuk………………………………………………………... 62
Gambar 36. Saringan pemipil………………………………………………….…63
Gambar 37. Chasing mesin……………………………………………………… 64
Gambar 38. Corong masuk………………………………………………….……64
Gambar 39. Corong keluar………………………………………………………. 65
x
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Tabel daftar notasi
Lampiran 2. Panjang sabuk V standar
Lampiran 3. Cara pemilihan sabuk
Lampiran 4. Transmisi sabuk V
Lampiran 5. Diameter minimum puli yang diizinkan dan dianjurkan
Lampiran 6. Faktor koreksi K pada sabuk
Lampiran 7. Tabel bantalan bola gelinding
Lampiran 8. Macam-macam bantalan gelinding
Lampiran 9. Faktor-faktor V,X,Y dan X , dan Y
Lampiran 10. Tabel bantalan untuk permesinan serta umurnya
Lampiran 11. Baja konstruksi umum menurut JIS (September 1966)
Lampiran 12. Kapasitas daya yang diizinkan untuk sabuk tunggal Pa (kw)
Lampiran 13. Tabel nilai profil L baja
Lampiran 14. Besaran konversi panjang untuk sabuk konvensional tugas berat/inci
Lampiran 15. Faktor-faktor daya yang ditransmisikan ke fc
Lampiran 16. Tekanan maksimum yang diizinkan, dll.,dari bantalan radial
Lampiran 17. Gambar kerja pembuatan alat
xi
BAB I
PENDAHULUAN
A.
Latar Belakang Masalah
Jagung (Zea mays) adalah tanaman semusim yang mempunyai batang be-
bentuk bulat, beruas-ruas dan tingginya antara 60 – 300 cm. Jagung merupakan
komoditas vital dalam industri pangan, kimia maupun industri manufaktur. Di Indonesia jagung juga merupakan merupakan makanan pokok utama yang memiliki
kedudukan penting setelah beras. Produksi jagung tahun 2015 sebanyak 19.61 juta
ton pipilan kering atau mengalami kenaikan sebanyak 0,61 juta ton (3,15%)
dibandingkan tahun 2014. Produksi jagung tersebut terjadi di Indonesia yang
hampir rata-rata memproduksi jagung pertahunnya adalah 18,8 juta ton. Kenaikan
produksi terjadi bukan karena bertambahnya luas panen jagung dari tahun 2014 ke
2015 menurut (1,3%) dari 3.837.019 hektar menjadi 3.786.815 hektar dan peningkatan produktivitas sebesar 2,25 kuintal/hektar (4,5%) (Badan Pusat Statistik,
2015). Salah satu kendala dalam pemenuhan kebutuhan jagung adalah minimnya
pengetahuan petani dalam penanganan pascapanen yang turut memicu tingginya
susut bobot dan mutu jagung. Menurut Purwadaria K (1998), penanganan
pascapanen pada kadar air rendah (17 – 20 %) susut bobot mencapai 4,7 % dan
susut mutu 9 %, bahkan kehilangan akan lebih besar pada kadar air tinggi (35 – 40
%).
Produksi jagung di Indonesia dari tahun ke tahun semakin meningkat, faktor
pendukung meningkatnya produksi jagung adalah keunggulan kompratif sumber
daya alam dan ketersedian lahan, iklim di Indonesia yang cocok untuk
1
2
pengembangan budi daya jagung, sehingga memungkinkan Indonesia untuk
bercita-cita swasembada jagung, hal ini nantinya akan bertambah pula hasil
sampingan dari tanaman jagung yaitu batang, daun, dan tongkol jagung.
Dengan kemajuan teknologi yang sangat pesat saat ini membutuhkan
berbagai media yang sangat cepat, dan ekonomis untuk mempermudah cara kerja
manusia, para petani dimana meningkatnya hasil-hasil pertanian dimasa sekarang.
Oleh
karena
itu
pemeritah
mencanangkan
pembangunan
pada
sektor
pembangunan pertanian contohnya jagung selain sebagai salah satu makanan
pokok, jagung juga dimanfaatkan sebagai salah satu makanan pokok, jagung juga
dimanfaatkan sebagai bahan baku industri pangan seperti minyak nabati,
margarine, maizena, kue dan jagung juga sebagai makanan ternak.Produksi
jagung harus ditingkatkan seiring dengan peningkatan jumlah penduduk dan
perkembangan usaha peternakan dan industri.
Mengingat banyak jagung yang harus diolah untuk kebutuhan-kebutuhan
diatas maka dirancang suatu mesin yang mana fungsinya untuk memipil dan
menggiling jagung dimana mesin ini penulis rancang untuk mempermudah cara
kerja petani maupun pengusaha untuk menghemat waktu dan mengurangi biaya
produksi. Mesin ini dirancang khusus untuk produksi jagung, perencanaan mesin
ini dibuat berdasarkan permasalahan yang timbul pada proses tradisional yang
dilakukan oleh manusia dalam proses produksi jagung sebelumnya.
3
B.
Rumusan Masalah
Adapun rumusan masalah dari Tugas Akhir ini adalah anatara lain :
1.
Menentukan bentuk serta ukuran mesin
2.
Menentukan bahan masing-masing komponen
3.
Apakah desain yang akan dirancang lebih efektif dan efisien dibandingkan
dengan desain mesin yang sama dipasaran.
C.
Batasan Masalah
Dalam penulisan ini, penulis perlu mengadakan batasan-batasan masalah
untuk menghindari pembatasan yang tidak perlu. Adapun masalah-masalah yang
akan dibahas meliputi :
1.
Bagaimana cara mengetahui desain yang dirancang sudah layak digunakan.
2.
Bagaimana cara merancang mesin pemipil dan penggiling jagung.
3.
Mendapatkan gambar mesin
D.
Tujuan
Adapun Tujuan dibuat Tugas Akhir ini antara lain :
1.
Mendapatkan hasil gambar beserta dimensi mesin pemipil dan penggiling
jagung berdasarkan dari komponen yang dijadikan kedalam sebuah karya
tulis.
2.
Mengetahui komponen dan bahan apa saja yang digunakan untuk mesin
pemipil dan penggiling jagung yang didesain.
3.
Mengetahui prinsip kerja dari mesin pemipil dan penggiling jagung yang
didesain melalui gambar yang dirncang
4
4.
Dapat memberikan perbandingan mesin yang dirancang dengan mesin yang
sudah ada.
E.
Manfaat
1.
Bagi Mahasiswa/i
a.
Menambah ilmu pengetahuan tentang mendesain mesin dengan cara
menggambar melalui software gambar.
b.
Memudahkan untuk merancang mesin dari hasil gambar yang sudah
didesain.
2.
Bagi Program Studi
a.
Sebagai sarana untuk memperoleh kerja sama antara pihak Fakultas
dengan perusahaan
b.
Sebagai masukan dari penerapan disiplin ilmu dari kurikulum tersebut
apakah masih ada relevansinya dengan keadaan dilapangan.
F.
Metodologi Pengumpulan Data
Dalam melaksanakan Tugas Akhir dilakukan kegiatan – kegiatan yang
meliputi :
1.
Persiapan dan Orientasi
Mempersiapkan hal–hal yang perlu untuk kegiatan penelitian, membuat
surat permohonan Tugas Akhirdan konsultasi pada
2.
Studi Kepustakaan
dosen pembimbing.
5
Melakukan
studi
keperpustakaan
(literature)mengenai
TugasAkhir
terutamapada mesin yang berkaitan dengan sistem pemipilan dan
penggilingan
3.
jagung.
Peninjauan Lapangan
Konsultasi dengan orang-orang yang berkecimpung dan ahli dalam
konstruksi mesin yang akan dirancang.
4.
Pengumpulan data
Pengumpulan data yang akan digunakan untuk penyusunan Tugas Akhir
dengan cara :
5.
a.
Pengujian langsung terhadap objek atau mesin
b.
Melakukan diskusi dengan rekan satu tim.
c.
Meminjam buku di perpustakaan berkaitan dengan judul Tugas akhir.
Analisa dan Evaluasi data
Data yang diperoleh dianalisa dan dievaluasi bersama-sama dosen
pembimbing.
6.
Asistensi
Melaporkan hasil penulisan Tugas Akhir kepada dosen pembimbing untuk
melakukan bimbingan.
7.
Penulisan Laporan
Draft Tugas Akhir yang telah disetujui oleh dosen pembimbing siap dijilid.
BAB V
PENUTUP
A.
Kesimpulan
Dari hasil pembahasan dari desain alat dapat disimpulkan sebagai berikut :
1.
Dimensi dari mesin pemipil dan penggiling yang mempunyai dimensi tinggi
1300 mm, panjang 600 mm, lebar 700 mm, berat +100 kg. Ukuran-ukuran
dimensi mesin yang sudah didesain memiliki dimensi yang terlalu kelebihan
yang membuat kerugian dalam pembiayaan pembuatan alat.
2.
Motor Penggerak yang dirancang digunakan mempunyai daya 2 HP dengan
putaran minimal 1400 rpm yang ditransmisikan melalui puli yang berukuran
76,2 mm, 117,8 mm, 228,6 mm dan sabuk yang bertype A No. 44 dan A
No. 61.
3.
Dalam perencanaan pembuatan mesin pemipil dan penggiling jagung ini
keseluruhan gambar alat yang dirancang menggunakan software AutoCad
2007 dan Solidwork.
B.
Saran
Adapun saran dari hasil Tugas akhir ini adalah sebagai berikut :
1.
Dalam mendesain alat diharapkan harus sudah mengetahui alat-alat yang
sudah ada dipasaran untuk dijadikan bahan pembanding untuk mendapatkan
hasil yang lebih baik dari mesin yang sudah ada dipasaran.
2.
Didalam suatu perencanaan yang baik, konstruksi mesin diharapkan
menggunakan bahan yang sesuai dengan kriteria atau syarat kekuatan bahan
66
67
yang diijinkan, agar konstruksi tersebut aman dan bertahan lama dan
berkualitas
3.
Untuk menjaga umur mesin, bersihkan mesin setiap selesai penggunaannya.
Membersihkan mesin walaupun kelihatannya mudah dan sederhana namun
merupakan salah satu pemeliharaan mesin.