PERANCANGAN MESIN PENANAM BIBIT PADI KAPASITAS 80000 TITIK/JAM DENGAN JARAK 25 cm
1
PERANCANGAN MESIN PENANAM BIBIT PADI
KAPASITAS 80000 TITIK / JAM
DENGAN JARAK 25 Cm
TUGAS AKHIR
Diajukan Kepada
Universitas Muhammadiyah Malang Sebagai Salah Satu Syarat Untuk
Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Program Starta Satu (S1) Jurusan Teknik Mesin
Disusun Oleh :
Berly Rudyanto
09510080
JURUSAN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
2014
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Dalam bidang pertanian kegiatan penanaman merupakan salah satu kegiatan
yang cukup penting dan juga menentukan hasil pertanian. Kita dapat mengetahui
bahwa perkembangan pertanian meliputi perkembangan alat atau mesin pengolahan
tanah. Namun tidak hanya sampai di situ, dalam kegiatan penanaman pun mengalami
perkembangan sejalan dengan perkembangan teknologi. Nasi (beras) merupakan
makan pokok seluruh rakyat Indonesia, yang seharusnya mampu dipenuhi bangsa ini
sendiri,apalagi konsumsi beras di negeri ini sangat tinggi ,bila tidak di imbangi
dengan produktifitas beras yang tinggi pula akibatnya melakukan impor beras,
padahal indonesia adalah negara yang subur dan melimpah sumber daya alamnya.
(harian detik news hal 7,16 oktober 2012)
Mayoritas petani khusunya di kediri jawa timur yang saat ini masih
menggunakan cara tradisional dalam penanaman bibit padi mengakibatkan banyak
menguras tenaga ,dan waktu, juga dari segi biaya. Itu merupakan salah satu penyebab
harga beras kita kalah bersaing dengan harga beras impor yang pada dasar nya
kualitas beras kita lebih baik dan dari segi waktu sangat kurang bila melihat luas
sawah. Pada gambar 1.1 menurut seorang buruh tani yang biasanya bekerja sebagai
penanam padi sebut saja namanya sutiyem (salah satu petani di kediri) ia bekerja
selama 1 jam rata-rata mampu menanam bibit padi seluas 100 m2 tanpa berhenti.
Dengan biaya di borong 80 ribu rupiah per 600 m2
( Menurut hasil wawancara beberapa petani di Kediri khususnya di desa adan-adan )
1
2
Gambar 1.1
Buruh tani yang sedang menanam padi (tandur)
( foto diambil di desa adan-adan )
Menurut survey didesa adan-adan kec.gurah kab.kediri dijawa timur yang rata-rata
petani tradisional masih menggunakan tenaga manusia (tandur) dan belum mengetahui
tentang alat penanam padi, dan antusias mereka (petani) terhadap alat ini sangatlah tinggi.
Benar sekali apabila ditinjau segi biaya tenaga maupun waktu lebih effisien “,kata bapak wit
sebagai sekertaris desa tersebut. Ditinjau dari segi effisiensi biaya dan waktu maupun tenaga
masih sangat rendah. Itu pun jika seorang petani tersebut mampu bekerja terus, belum lagi
jika petani tersebut istirahat makan ataupun minum. jika seorang petani yang memiliki lahan
luas dan ingin lebih cepat maka harus mengeluarkan biaya lagi agar proses penanaman lebih
cepat dengan cara memborongkan pekerjaannya pada beberapa buruh tani . Hal itu yang
menyebabkan biaya produksi meningkat yang berimbas pula pada harga jual dan waktu yang
dibutuhkan pun masih terlalu lama.
( hasil wawancara dengan sekertaris desa adan-adan kec.Gurah kab.Kediri)
3
Gambar 1.2 Mesin penanam padi tipe berdiri
Mesin tanam bibit padi Jajar legowo
Ada pun cara lain agar dalam proses penanaman lebih cepat yang mampu
menggantikan 20 dalam 1 hektar adalah dengan cara membeli alat penanam yang sudah ada
sekarang ini, alat tersebut berharga 50-40 juta seperti pada gambar 1.2 , tapi harga mesin ini
masih terlalu memberatkan bagi petani di indonesia dan pada tipe mesin ini bibit padi
kemungkinan terinjak sangatlah besar karena operator berada dibelakang mesin penanam.
(hasil wawan cara jajarlegowo di indonesia sains, 18 november 2013)
Keunggulan mesin tersebut adalah :
Mampu menanam bibit padi dalam jumlah banyak dalam waktu singkat
Dapat menampung bibit padi dengan banyak
Kelemahan mesin tersebut adalah :
Harga terlalu tinggi untuk petani indonesia
Bibit padi yang telah tertanam dapat terinjak operator mesin
4
Gambar 1.3 Mesin penanam padi tipe duduk
(foto didapat dari youtube, post by supli rahim)
Alat ini lebih rapi dalam menanam bibit padi karena operator tidak berada dibelakang
mesin. Namun alat ini masih sangat memberatkan petani indonesia yang mempunyai lahan
tidak terlalu besar, dan apalagi petani yang berada didaerah pegunungan yang model
sawahnya trasering maka akan sulit untuk memindahkan alat sebesar itu, dan harganya pun
belum terjangkau oleh petani tradisional.
Keunggulan mesin tersebut adalah :
Mampu menanam bibit padi dalam jumlah banyak dalam waktu singkat
Dapat menampung bibit padi dengan banyak
Hasil penanaman lebih rapi
Kelemahan mesin tersebut adalah :
Harga terlalu tinggi untuk petani indonesia
Alat terlalu berat
Tidak portable
5
Menurut paparan di atas penanaman bibit padi sebagai salah satu faktor yang
berpengaruh dalam produktifitas beras, masih memiliki effisiensi yang sangat rendah pada
segi biaya, waktu, maupun tenaga. Yang berakibat produksi beras kita kurang dan akhirnya
melakukan impor beras.
Maka perlu dicari solusinya yaitu merancang mesin penanam padi dengan sistem
kerja simpel dan mampu di aplikasikan pada mesin pertanian yang telah ada (tractor)
sehingga tidak membutuhkan biaya terlalu tinggi untuk memproduksi mesin ini.
Maka penulis merancang sebuah mekanisme penanam bibit padi dengan kriteria :
Bisa manual atau pun mampu daplikasikan pada tractor
Mudah perawatannya
Simpel penggunaanya
Harga terjangkau bagi petani Indonesia
Lebih ringan (Portable)
6
1.2 Rumusan Masalah
Berdasarkan permasalahan yang terdapat pada latar belakang di atasa, maka
penulis meamberikan rumusan masalah: “ Bagaimanakah perancangan mesin
penanam bibit padi 80000 titik/jam”
1.3 Tujuan Perencangan
Berdasarkan pada rumusan masalah maka tujuan dari perancangan alat ini
adalah mendapatkan desain dari dimensi komponen mesin penanam padi.
1.4 Manfaat Perancangan
Dari hasil perancangan alat ini diharapkan bermanfaat untuk meningkatkan
kemudahan petani padi sehingga mengurangi losses pada biaya , tenaga, atau pun
waktu,dalam melakukan aktifitas kerja proses penanaman bibit padi sehingga
prduktifitas tinggi dan biaya produksi lebih berkurang.
1.5 Batasan Masalah
Mengingat luasnya permasalahan yang dihadapi dalam perancangan ini, maka
perlu adanya batasan khusus didalamnya. Batasan ini diperlukan agar dalm
perancangan tugas akhir ini tidak menyimpang dari permasalahan yang ada. Adapun
batasan-batasan didalam perencanaan ini adalah :
a) Rangka mesin (sambungan las) di asumsikan aman
b) Getaran yang terjadi pada mesin tidak dilakukan perhitungan
c) Tidak menghitung biaya produksi
d) Dalam perancangan ini penulis tidak medesain mesin penggerak
e) Tidak membahas kerangka alat
f) Tidak membahas varietas bibit padi
7
1.6 Konsep Desain
Dalam perancangan suatu produk sebelum menetukan konsep produk yang akan
dibuat terlebih dahulu harus menyusun spesifikasi produk. Penyusunan spesifikasi produk
harus dibuat terlebih dahulu karena merupakan dasar pertimbangan dalam konsep produk
yang akan di pakai dalm perancangan.
Pada perancangan mesin penanam padi ini spesifikasi produk yang ditentukan adalh
sebagai berikut :
a. Kinerja mesin praktis dan optimal
b. Mudah cara pengoperasian
c. Mudah perawatannya
d. Harga terjangkau bagi petani Indonesia
e. Lebih ringan (Portable)
PERANCANGAN MESIN PENANAM BIBIT PADI
KAPASITAS 80000 TITIK/JAM
DENGAN JARAK 25 cm
TUGAS AKHIR
Diajukan Kepada
Universitas Muhammadiyah Malang Sebagai Salah Satu Syarat Untuk
Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Program Starta Satu (S1) Jurusan
Teknik Mesin
Disusun Oleh :
Berly Rudyanto
09510080
JURUSAN MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
2014
i
Poster
ii
LEMBAR PENGESAHAN
PERANCANGAN MESIN PENANAM BIBIT PADI
KAPASITAS 80000 TITIK/JAM
DENGAN JARAK 25 cm
TUGAS AKHIR
Diajukan Kepada Universitas Muhammadiyah Malang
Untuk Memenuhi Syarat Memperoleh
Gelar Sarjana Teknik Mesin
Disusun Oleh :
BERLY RUDYANTO
NIM : 09510080
Diterima dan disahkan oleh :
22 Oktober 2014
Dosen Pembimbing I
Dosen Pembimbing II
(Ir. Mulyono, MT)
(Ir. Daryono.MT)
NIP : 108.8909.0124
NIP : 108.9109.0248
Mengetahui ;
Ketua Jurusan Teknik Mesin
(Ir. Daryono, MT)
NIP : 108.8909.0124
iii
LEMBAR ASISTENSI TUGAS AKHIR
Nama
: Berly Rudyanto
No. Induk
: 09510080
Dosen Pembimbing 1 : Ir. Daryono., MT
No
1
Tanggal
04/12/2013
Catatan Asistensi
Kosultasi judul
2
12/12/2013
Bab I kosultasi ke pembimbing II
3
4
5
6
7
08/01/2014
04/04/2014
23/05/2014
3/07/2014
12/07/201
8
17/07/2014
9
22/07/2014
10
13/10/2014
Lanjut ke bab II
Buat bab III dulu
Lanjut dan lengkapi bab II
Lanjut ke BAB IV
Cek dulu V= 1,3 m/s
Tulis gaya batang
Cek lagi
Lanjut kebagian yang lain dan ke
pembimbing II dulu
- Kesimpulan
- Siapkan naskah seminar hasil
- ACC seminar
Malang, 22 oktober 2014
Mengetahui :
Paraf
Ketua/Sekretaris Jurusan Teknik Mesin,
Dosen Pembimbing I
Ir. Daryono., MT
Ir. Daryono., MT
iv
LEMBAR ASISTENSI TUGAS AKHIR
Nama
: Berly Rudyanto
No. Induk
: 09510080
Dosen Pembimbing 2 :
Ir. Mulyono., MT
No
Tanggal
Catatan Asistensi
Paraf
1
19/11/2013
2
21/11/2013
Perbaiki latar belakang
Perbaiki tujuan dan rumusan masalah
dan lanjut BAB II
3
25/11/2013
Tinjauan pustaka dilengkapi
4
27/11/2013
Cek satuan rumus
5
04/12/2013
Lanjut BAB III
6
07/12/2013
Metode perancangan diperbaiki
7
24/12/2013
Cek Model rancangan
Perbaiki dan lanjut BAB IV
8
27/12/2013
Cek satuan , dll
9
10/01/2014
Naskah publikasi diperbaiki
ACC Seminar di cek gambar sesuai
10.
13/01/2014
ISO
Mengetahui :
Ketua/Sekretaris Jurusan Teknik Mesin,
Malang, 17 Januari 2014
Dosen Pembimbing II
Ir. Daryono., MT
Ir. Mulyono., MT
v
LEMBAR KONSULTASI / ASISTENSI
Nama
No. Induk
Judul
Pembimbing I
Pembimbing II
NO
: Berly Rudyanto
: 09510080
: PERANCANGAN MESIN PENANAM BIBIT PADI
KAPASITAS 80000 TITIK/JAM DENGAN JARAK
25cm
: Ir. Daryono .,MT
: Ir. Mulyono .,MT
Catatan Asistensi
Paraf
Pembimbing I
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
Pembimbing II
Persetujuan Judul TA
Konsultasi BAB I
ACC BAB I
Konsultasi BAB II
ACC BAB II
Konsultasi BAB III
ACC BAB III
Konsultasi BAB IV
ACC BAB IV
ACC BAB V
Dosen Pembimbing I
Dosen Pembimbing II
Mengetahui ;
Ketua Jurusan Teknik Mesin
(Ir. Daryono.MT)
(Ir. Mulyono, MT)
NIDN : 0705046301
NIDN : 0701086601
(Ir. Daryono.MT)
NIDN : 0705046301
vi
LEMBAR SURAT PERNYATAAN
Yang bertanda tangan di bawah :
Nama
: Berly Rudyanto
Nim
: 09510080
Tempat/Tanggal Lahir
: Kutai, 16 0ktober 1991
Jurusan
: Teknik Mesin
Fakultas
: Teknik
Instansi
: Universitas Muhammadiyah Malang
Dengan ini menyatakan dengan sebenar-benarnya bahwa :
Sesungguhnya bahwa skripsi dengan judul “PERANCANGAN MESIN
PENANAM BIBIT PADI KAPASITAS 80000 TITIK/JAM DENGAN
JARAK 25cm” yang diajukan untuk memperoleh gelar sarjana S1 pada Jurusan
Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Malang, sejauh yang
saya ketahui bukan merupakan duplikasi (“PLAGIASI”) dari skripsi yang sudah
dipublikasikan dan / atau pernah dipakai untuk mendapatkan gelar kesarjanaan di
lingkungan Universitas Muhammadiyah Malang atau instansi manapun, kecuali
bagian yang sumber informasinya saya kutipan dan daftar pustaka sebagaimana
mestinya.
Demikian surat pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya untuk
digunakan sebagaimana mestinya.
Malang, 26 oktober 2014
Yang menyatakan,
Berly Rudyanto
vii
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
PENANAM BIBIT PADI KAPASITAS 80000 TITIK/JAM DENGAN
JARAK 25cm” 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.
Ibu, Bapak, Adek-adek ku tersayang yang selalu memberikan bantuan
materiil maupun non materiil, mendo’akan, mengingatkan akan pesanpesannya yang tak akan terlupakan.
2.
Bapak Ir. Daryono, MT. Selaku Ketua Jurusan Mesin Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Malang.
3.
Bapak Ir. Daryono, MT Selaku Dosen Pembimbing I yang telah memberikan
bimbingan serta arahan secara intensif selama penyusunan sekripsi ini
dilakukan.
4.
Bapak Ir. Mulyono, 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.
Saudara –saudara saya seperguruan (PHH) bang agus, mas(-)jazz, mas
candra,mas irfan, mas ponco, mas widji, mas opank,mas k-cong, mas wanda,
mas chepy, mas andi, mas munir,mas amri, Dan saudara saya dipuncak
sengkaling mas kaji sandy, mas hasby, mas bayu. Terimakasih atas doa’nya.
8.
Serta semua pihak yang belum tersebutkan, terimakasih banyak atas bantuan
kalian semuannya.
viii
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, 28 Oktober 2014
Berly Rudyanto
ix
DAFTAR ISI
POSTER ........................................................................................................... ii
LEMBAR PENGESAHAN ............................................................................. iii
LEMBAR ASISTENSI TUGAS AKHIR ........................................................ iv
LEMBAR ASISTENSI TUGAS AKHIR ........................................................ v
LEMBAR KONSULTASI / ASISTENSI. ....................................................... vi
LEMBAR SURAT PERNYATAAN ............................................................... vii
ABSTRAK ....................................................................................................... viii
ABSTRACT ..................................................................................................... ix
KATA PENGANTAR ..................................................................................... x
DAFTAR ISI .................................................................................................... xii
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang .............................................................................................. 1
1.2 Rumusan Masalah ......................................................................................... 6
1.3 Tujuan Perancangan ...................................................................................... 6
1.4 Manfaat perancangan .................................................................................... 6
1.5 Batasan masalah ............................................................................................ 6
1.6 konsep desain .......................................................................................7
BAB II
Dasar Teori
2.1 Tinjauan umu cara menanam bibit padi ........................................................ 8
2.2 Macam-macam alat tanam ...................................................................... ...10
2.2.1 Berdasarkan sumber penggerak..................................................10
2.2.2 Berdasarkan bahan tanam..........................................................12
2.3 Roda penggerak alat .................................................................................... 14
2.4 Traktor tangan ............................................................................................ 15
2.5 Roda traktor ................................................................................................. 15
2.5.1 Traksi Roda..................................................................................19
2.5.2 Slip Roda traktor.........................................................................20
2.5.3 Ketenggelaman roda.....................................................................22
2.6 Sifat mekanik dan fisik tanah.....................................................................22
2.7 Kapasitas lapang.......................................................................................24
x
2.8 Dasar rancangan modifikasi roda traktor..................................................26
2.9 Dasar rancangan pengapung (sky)...........................................................31
2.10 Dasar rancangan lengan penanam...........................................................32
2.11 Transmisi rantai-sproket (chain and sprocket).........................................37
BAB III
METODE PERANCANGAN
3.1 Diagram alir perancangan ........................................................................... 42
3.2. Perencanaan kapasitas ................................................................................ 43
3.3 Perancangan komponen .............................................................................. 43
3.4 Perhitungan komponen yang digunakan .................................................... 44
3.5 perhitungan kecepatan mesin ...................................................................... 45
3.6 perhitungan putaran rods agar sesuai 20 titik/s..........................................45
3.7 pengecekan............................................................................................45
3.8 Perancangan menurut phl and beitz..........................................................47
BAB IV
ANALISA DAN PEERHITUNGAN
4.1 Kapasitas mesin penanam bibit padi .......................................................... .51
4.2 Komponen yang digunakan ....................................................................... .52
4.2.1 Roda penggerak lengan..............................................................52
4.2.2 lengan penanam........................................................................58
4.2.3 Rangka.....................................................................................62
4.2.4 Keranjang bibit.........................................................................70
4.2.5 Pelampung...............................................................................72
BAB V
KESIMPULAN
5.1 Kesimpulan ................................................................................................. 74
5.2 Saran ............................................................................................................ 74
DAFTAR PUSTAKA
xi
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1. Buruh tani yang sedang menanam ..................................................... 2
Gambar 1.2.mesin penanam padi tioe berdiri ......................................................... 3
Gambar 1.3.mesin penanam padi tipe duduk .......................................................... 4
Gambar 2.1. Menanam padi .................................................................................... 9
Gambar 2.2.fase pertumbuhan padi ...................................................................... 10
Gambar 2.3. bibit padi bermutu ............................................................................ 10
Gambar 2.4.Jarak tanam padi ............................................................................... 11
Gambar 2.5. Roda besi traktor .............................................................................. 17
Gambar 2.6. Roda besi prototipe........................................................................... 18
Gambar 2.7.Sirip dan gerakannya ......................................................................... 19
Gambar 2.8.Skematik untuk menentukan ukuran roda ......................................... 27
Gambar 2.9 Ilustrasi perancangan sudut masuk sirip roda kedalam tanah ........... 30
Gambar 2.10.Ilustrasi sistem roda kedalam tanah ................................................ 31
Gambar 2.11.Tabung percobaan ........................................................................... 32
Gambar 2.12. mekanisme silinder crank ............................................................... 33
Gambar 4.1. Luas lahan dan jarak tanam .............................................................. 52
Gambar 4.2. Roda penggerak ................................................................................ 53
Gambar 4.3. Putaran sumber penggerak ............................................................... 54
Gambar 4.4. Lengan penanam .............................................................................. 59
Gambar 4.5. model lengan penanam ..................................................................... 59
Gambar 4.6. rangka ............................................................................................... 61
Gambar .4.7. modul rangka ................................................................................... 62
Gambar 4.8. sudut dan gaya batang rangka .......................................................... 63
Gambar 4.9. Analisa bagian 1 ............................................................................... 64
xii
Gambar 4.10. Analisa bagian 2 ............................................................................. 64
Gambar 4.11. Analisa bagian 3 ............................................................................. 65
Gambar 4.12. Analisa bagian 4 ............................................................................. 66
Gambar 4.13. Analisa bagian 5 ............................................................................. 66
Gambar 4.14. Keranjang ....................................................................................... 69
Gambar 4.15. Pelampung ...................................................................................... 71
Gambar 4.16.Gaya apung...................................................................................... 71
xiii
DAFTAR PUSTAKA
Path guthire, the architec’s portable handbook (2003)
Adward allen and joshep lano, the architec’s studio companio(2002)
Analisis struktur II, Ir.etik Mufida, M.eng
Khurmi, R.S. J.K. Gupta. A Textbook of Machine Design. S.I. Units.
Eurasia Publishing House (Pvt) Ltd. New Delhi. 2004.
Sularso. (2000) Dasar perencanaan dan pemilihan elemen mesin. Jakarta :
PT.Pradnya Paramita.
Timoshenko, S.,D.H. Young. Mekanika Teknik. Terjemahan, edisi ke-4,
Penerbit Erlangga. Jakarta. 1996.
Teknologi
Budidaya
Padi.
BP2TP.
2008.
http://pustaka.litbang.deptan.go.id/bppi/lengkap/bp2tp08padi.pdf
Dalam
di
unduh Sabtu, 2 April 2014
Popov, E.P. Mekanika Teknik. Terjemahan Zainul Astamar. Penerbit
Erlangga. Jakarta. 1984.
Kamarwan, Sidharta S. STATIKA Bagian Dari Mekanika Teknik. edisi ke2. Penerbit Universitas Indonesia. Jakarta. 1995.
Singer, Ferdinand L. Kekuatan Bahan. Terjemahan Darwin Sebayang.
Penerbit Erlangga. Jakarta. 1995.
Fatemi Ali, Montazersadgh Farzin H., “Stress Analysis and Optimization
of Crankshafts Subject to Dynamic Loading,” Final Project Report
submitted to FIERF & AISI, 2007.
Giancoli, douglas C., , fisika jilid 1 (terjemahan), penerbit erlangga.
jakarta.2001.
xiv
PERANCANGAN MESIN PENANAM BIBIT PADI
KAPASITAS 80000 TITIK / JAM
DENGAN JARAK 25 Cm
TUGAS AKHIR
Diajukan Kepada
Universitas Muhammadiyah Malang Sebagai Salah Satu Syarat Untuk
Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Program Starta Satu (S1) Jurusan Teknik Mesin
Disusun Oleh :
Berly Rudyanto
09510080
JURUSAN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
2014
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Dalam bidang pertanian kegiatan penanaman merupakan salah satu kegiatan
yang cukup penting dan juga menentukan hasil pertanian. Kita dapat mengetahui
bahwa perkembangan pertanian meliputi perkembangan alat atau mesin pengolahan
tanah. Namun tidak hanya sampai di situ, dalam kegiatan penanaman pun mengalami
perkembangan sejalan dengan perkembangan teknologi. Nasi (beras) merupakan
makan pokok seluruh rakyat Indonesia, yang seharusnya mampu dipenuhi bangsa ini
sendiri,apalagi konsumsi beras di negeri ini sangat tinggi ,bila tidak di imbangi
dengan produktifitas beras yang tinggi pula akibatnya melakukan impor beras,
padahal indonesia adalah negara yang subur dan melimpah sumber daya alamnya.
(harian detik news hal 7,16 oktober 2012)
Mayoritas petani khusunya di kediri jawa timur yang saat ini masih
menggunakan cara tradisional dalam penanaman bibit padi mengakibatkan banyak
menguras tenaga ,dan waktu, juga dari segi biaya. Itu merupakan salah satu penyebab
harga beras kita kalah bersaing dengan harga beras impor yang pada dasar nya
kualitas beras kita lebih baik dan dari segi waktu sangat kurang bila melihat luas
sawah. Pada gambar 1.1 menurut seorang buruh tani yang biasanya bekerja sebagai
penanam padi sebut saja namanya sutiyem (salah satu petani di kediri) ia bekerja
selama 1 jam rata-rata mampu menanam bibit padi seluas 100 m2 tanpa berhenti.
Dengan biaya di borong 80 ribu rupiah per 600 m2
( Menurut hasil wawancara beberapa petani di Kediri khususnya di desa adan-adan )
1
2
Gambar 1.1
Buruh tani yang sedang menanam padi (tandur)
( foto diambil di desa adan-adan )
Menurut survey didesa adan-adan kec.gurah kab.kediri dijawa timur yang rata-rata
petani tradisional masih menggunakan tenaga manusia (tandur) dan belum mengetahui
tentang alat penanam padi, dan antusias mereka (petani) terhadap alat ini sangatlah tinggi.
Benar sekali apabila ditinjau segi biaya tenaga maupun waktu lebih effisien “,kata bapak wit
sebagai sekertaris desa tersebut. Ditinjau dari segi effisiensi biaya dan waktu maupun tenaga
masih sangat rendah. Itu pun jika seorang petani tersebut mampu bekerja terus, belum lagi
jika petani tersebut istirahat makan ataupun minum. jika seorang petani yang memiliki lahan
luas dan ingin lebih cepat maka harus mengeluarkan biaya lagi agar proses penanaman lebih
cepat dengan cara memborongkan pekerjaannya pada beberapa buruh tani . Hal itu yang
menyebabkan biaya produksi meningkat yang berimbas pula pada harga jual dan waktu yang
dibutuhkan pun masih terlalu lama.
( hasil wawancara dengan sekertaris desa adan-adan kec.Gurah kab.Kediri)
3
Gambar 1.2 Mesin penanam padi tipe berdiri
Mesin tanam bibit padi Jajar legowo
Ada pun cara lain agar dalam proses penanaman lebih cepat yang mampu
menggantikan 20 dalam 1 hektar adalah dengan cara membeli alat penanam yang sudah ada
sekarang ini, alat tersebut berharga 50-40 juta seperti pada gambar 1.2 , tapi harga mesin ini
masih terlalu memberatkan bagi petani di indonesia dan pada tipe mesin ini bibit padi
kemungkinan terinjak sangatlah besar karena operator berada dibelakang mesin penanam.
(hasil wawan cara jajarlegowo di indonesia sains, 18 november 2013)
Keunggulan mesin tersebut adalah :
Mampu menanam bibit padi dalam jumlah banyak dalam waktu singkat
Dapat menampung bibit padi dengan banyak
Kelemahan mesin tersebut adalah :
Harga terlalu tinggi untuk petani indonesia
Bibit padi yang telah tertanam dapat terinjak operator mesin
4
Gambar 1.3 Mesin penanam padi tipe duduk
(foto didapat dari youtube, post by supli rahim)
Alat ini lebih rapi dalam menanam bibit padi karena operator tidak berada dibelakang
mesin. Namun alat ini masih sangat memberatkan petani indonesia yang mempunyai lahan
tidak terlalu besar, dan apalagi petani yang berada didaerah pegunungan yang model
sawahnya trasering maka akan sulit untuk memindahkan alat sebesar itu, dan harganya pun
belum terjangkau oleh petani tradisional.
Keunggulan mesin tersebut adalah :
Mampu menanam bibit padi dalam jumlah banyak dalam waktu singkat
Dapat menampung bibit padi dengan banyak
Hasil penanaman lebih rapi
Kelemahan mesin tersebut adalah :
Harga terlalu tinggi untuk petani indonesia
Alat terlalu berat
Tidak portable
5
Menurut paparan di atas penanaman bibit padi sebagai salah satu faktor yang
berpengaruh dalam produktifitas beras, masih memiliki effisiensi yang sangat rendah pada
segi biaya, waktu, maupun tenaga. Yang berakibat produksi beras kita kurang dan akhirnya
melakukan impor beras.
Maka perlu dicari solusinya yaitu merancang mesin penanam padi dengan sistem
kerja simpel dan mampu di aplikasikan pada mesin pertanian yang telah ada (tractor)
sehingga tidak membutuhkan biaya terlalu tinggi untuk memproduksi mesin ini.
Maka penulis merancang sebuah mekanisme penanam bibit padi dengan kriteria :
Bisa manual atau pun mampu daplikasikan pada tractor
Mudah perawatannya
Simpel penggunaanya
Harga terjangkau bagi petani Indonesia
Lebih ringan (Portable)
6
1.2 Rumusan Masalah
Berdasarkan permasalahan yang terdapat pada latar belakang di atasa, maka
penulis meamberikan rumusan masalah: “ Bagaimanakah perancangan mesin
penanam bibit padi 80000 titik/jam”
1.3 Tujuan Perencangan
Berdasarkan pada rumusan masalah maka tujuan dari perancangan alat ini
adalah mendapatkan desain dari dimensi komponen mesin penanam padi.
1.4 Manfaat Perancangan
Dari hasil perancangan alat ini diharapkan bermanfaat untuk meningkatkan
kemudahan petani padi sehingga mengurangi losses pada biaya , tenaga, atau pun
waktu,dalam melakukan aktifitas kerja proses penanaman bibit padi sehingga
prduktifitas tinggi dan biaya produksi lebih berkurang.
1.5 Batasan Masalah
Mengingat luasnya permasalahan yang dihadapi dalam perancangan ini, maka
perlu adanya batasan khusus didalamnya. Batasan ini diperlukan agar dalm
perancangan tugas akhir ini tidak menyimpang dari permasalahan yang ada. Adapun
batasan-batasan didalam perencanaan ini adalah :
a) Rangka mesin (sambungan las) di asumsikan aman
b) Getaran yang terjadi pada mesin tidak dilakukan perhitungan
c) Tidak menghitung biaya produksi
d) Dalam perancangan ini penulis tidak medesain mesin penggerak
e) Tidak membahas kerangka alat
f) Tidak membahas varietas bibit padi
7
1.6 Konsep Desain
Dalam perancangan suatu produk sebelum menetukan konsep produk yang akan
dibuat terlebih dahulu harus menyusun spesifikasi produk. Penyusunan spesifikasi produk
harus dibuat terlebih dahulu karena merupakan dasar pertimbangan dalam konsep produk
yang akan di pakai dalm perancangan.
Pada perancangan mesin penanam padi ini spesifikasi produk yang ditentukan adalh
sebagai berikut :
a. Kinerja mesin praktis dan optimal
b. Mudah cara pengoperasian
c. Mudah perawatannya
d. Harga terjangkau bagi petani Indonesia
e. Lebih ringan (Portable)
PERANCANGAN MESIN PENANAM BIBIT PADI
KAPASITAS 80000 TITIK/JAM
DENGAN JARAK 25 cm
TUGAS AKHIR
Diajukan Kepada
Universitas Muhammadiyah Malang Sebagai Salah Satu Syarat Untuk
Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Program Starta Satu (S1) Jurusan
Teknik Mesin
Disusun Oleh :
Berly Rudyanto
09510080
JURUSAN MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
2014
i
Poster
ii
LEMBAR PENGESAHAN
PERANCANGAN MESIN PENANAM BIBIT PADI
KAPASITAS 80000 TITIK/JAM
DENGAN JARAK 25 cm
TUGAS AKHIR
Diajukan Kepada Universitas Muhammadiyah Malang
Untuk Memenuhi Syarat Memperoleh
Gelar Sarjana Teknik Mesin
Disusun Oleh :
BERLY RUDYANTO
NIM : 09510080
Diterima dan disahkan oleh :
22 Oktober 2014
Dosen Pembimbing I
Dosen Pembimbing II
(Ir. Mulyono, MT)
(Ir. Daryono.MT)
NIP : 108.8909.0124
NIP : 108.9109.0248
Mengetahui ;
Ketua Jurusan Teknik Mesin
(Ir. Daryono, MT)
NIP : 108.8909.0124
iii
LEMBAR ASISTENSI TUGAS AKHIR
Nama
: Berly Rudyanto
No. Induk
: 09510080
Dosen Pembimbing 1 : Ir. Daryono., MT
No
1
Tanggal
04/12/2013
Catatan Asistensi
Kosultasi judul
2
12/12/2013
Bab I kosultasi ke pembimbing II
3
4
5
6
7
08/01/2014
04/04/2014
23/05/2014
3/07/2014
12/07/201
8
17/07/2014
9
22/07/2014
10
13/10/2014
Lanjut ke bab II
Buat bab III dulu
Lanjut dan lengkapi bab II
Lanjut ke BAB IV
Cek dulu V= 1,3 m/s
Tulis gaya batang
Cek lagi
Lanjut kebagian yang lain dan ke
pembimbing II dulu
- Kesimpulan
- Siapkan naskah seminar hasil
- ACC seminar
Malang, 22 oktober 2014
Mengetahui :
Paraf
Ketua/Sekretaris Jurusan Teknik Mesin,
Dosen Pembimbing I
Ir. Daryono., MT
Ir. Daryono., MT
iv
LEMBAR ASISTENSI TUGAS AKHIR
Nama
: Berly Rudyanto
No. Induk
: 09510080
Dosen Pembimbing 2 :
Ir. Mulyono., MT
No
Tanggal
Catatan Asistensi
Paraf
1
19/11/2013
2
21/11/2013
Perbaiki latar belakang
Perbaiki tujuan dan rumusan masalah
dan lanjut BAB II
3
25/11/2013
Tinjauan pustaka dilengkapi
4
27/11/2013
Cek satuan rumus
5
04/12/2013
Lanjut BAB III
6
07/12/2013
Metode perancangan diperbaiki
7
24/12/2013
Cek Model rancangan
Perbaiki dan lanjut BAB IV
8
27/12/2013
Cek satuan , dll
9
10/01/2014
Naskah publikasi diperbaiki
ACC Seminar di cek gambar sesuai
10.
13/01/2014
ISO
Mengetahui :
Ketua/Sekretaris Jurusan Teknik Mesin,
Malang, 17 Januari 2014
Dosen Pembimbing II
Ir. Daryono., MT
Ir. Mulyono., MT
v
LEMBAR KONSULTASI / ASISTENSI
Nama
No. Induk
Judul
Pembimbing I
Pembimbing II
NO
: Berly Rudyanto
: 09510080
: PERANCANGAN MESIN PENANAM BIBIT PADI
KAPASITAS 80000 TITIK/JAM DENGAN JARAK
25cm
: Ir. Daryono .,MT
: Ir. Mulyono .,MT
Catatan Asistensi
Paraf
Pembimbing I
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
Pembimbing II
Persetujuan Judul TA
Konsultasi BAB I
ACC BAB I
Konsultasi BAB II
ACC BAB II
Konsultasi BAB III
ACC BAB III
Konsultasi BAB IV
ACC BAB IV
ACC BAB V
Dosen Pembimbing I
Dosen Pembimbing II
Mengetahui ;
Ketua Jurusan Teknik Mesin
(Ir. Daryono.MT)
(Ir. Mulyono, MT)
NIDN : 0705046301
NIDN : 0701086601
(Ir. Daryono.MT)
NIDN : 0705046301
vi
LEMBAR SURAT PERNYATAAN
Yang bertanda tangan di bawah :
Nama
: Berly Rudyanto
Nim
: 09510080
Tempat/Tanggal Lahir
: Kutai, 16 0ktober 1991
Jurusan
: Teknik Mesin
Fakultas
: Teknik
Instansi
: Universitas Muhammadiyah Malang
Dengan ini menyatakan dengan sebenar-benarnya bahwa :
Sesungguhnya bahwa skripsi dengan judul “PERANCANGAN MESIN
PENANAM BIBIT PADI KAPASITAS 80000 TITIK/JAM DENGAN
JARAK 25cm” yang diajukan untuk memperoleh gelar sarjana S1 pada Jurusan
Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Malang, sejauh yang
saya ketahui bukan merupakan duplikasi (“PLAGIASI”) dari skripsi yang sudah
dipublikasikan dan / atau pernah dipakai untuk mendapatkan gelar kesarjanaan di
lingkungan Universitas Muhammadiyah Malang atau instansi manapun, kecuali
bagian yang sumber informasinya saya kutipan dan daftar pustaka sebagaimana
mestinya.
Demikian surat pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya untuk
digunakan sebagaimana mestinya.
Malang, 26 oktober 2014
Yang menyatakan,
Berly Rudyanto
vii
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
PENANAM BIBIT PADI KAPASITAS 80000 TITIK/JAM DENGAN
JARAK 25cm” 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.
Ibu, Bapak, Adek-adek ku tersayang yang selalu memberikan bantuan
materiil maupun non materiil, mendo’akan, mengingatkan akan pesanpesannya yang tak akan terlupakan.
2.
Bapak Ir. Daryono, MT. Selaku Ketua Jurusan Mesin Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Malang.
3.
Bapak Ir. Daryono, MT Selaku Dosen Pembimbing I yang telah memberikan
bimbingan serta arahan secara intensif selama penyusunan sekripsi ini
dilakukan.
4.
Bapak Ir. Mulyono, 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.
Saudara –saudara saya seperguruan (PHH) bang agus, mas(-)jazz, mas
candra,mas irfan, mas ponco, mas widji, mas opank,mas k-cong, mas wanda,
mas chepy, mas andi, mas munir,mas amri, Dan saudara saya dipuncak
sengkaling mas kaji sandy, mas hasby, mas bayu. Terimakasih atas doa’nya.
8.
Serta semua pihak yang belum tersebutkan, terimakasih banyak atas bantuan
kalian semuannya.
viii
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, 28 Oktober 2014
Berly Rudyanto
ix
DAFTAR ISI
POSTER ........................................................................................................... ii
LEMBAR PENGESAHAN ............................................................................. iii
LEMBAR ASISTENSI TUGAS AKHIR ........................................................ iv
LEMBAR ASISTENSI TUGAS AKHIR ........................................................ v
LEMBAR KONSULTASI / ASISTENSI. ....................................................... vi
LEMBAR SURAT PERNYATAAN ............................................................... vii
ABSTRAK ....................................................................................................... viii
ABSTRACT ..................................................................................................... ix
KATA PENGANTAR ..................................................................................... x
DAFTAR ISI .................................................................................................... xii
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang .............................................................................................. 1
1.2 Rumusan Masalah ......................................................................................... 6
1.3 Tujuan Perancangan ...................................................................................... 6
1.4 Manfaat perancangan .................................................................................... 6
1.5 Batasan masalah ............................................................................................ 6
1.6 konsep desain .......................................................................................7
BAB II
Dasar Teori
2.1 Tinjauan umu cara menanam bibit padi ........................................................ 8
2.2 Macam-macam alat tanam ...................................................................... ...10
2.2.1 Berdasarkan sumber penggerak..................................................10
2.2.2 Berdasarkan bahan tanam..........................................................12
2.3 Roda penggerak alat .................................................................................... 14
2.4 Traktor tangan ............................................................................................ 15
2.5 Roda traktor ................................................................................................. 15
2.5.1 Traksi Roda..................................................................................19
2.5.2 Slip Roda traktor.........................................................................20
2.5.3 Ketenggelaman roda.....................................................................22
2.6 Sifat mekanik dan fisik tanah.....................................................................22
2.7 Kapasitas lapang.......................................................................................24
x
2.8 Dasar rancangan modifikasi roda traktor..................................................26
2.9 Dasar rancangan pengapung (sky)...........................................................31
2.10 Dasar rancangan lengan penanam...........................................................32
2.11 Transmisi rantai-sproket (chain and sprocket).........................................37
BAB III
METODE PERANCANGAN
3.1 Diagram alir perancangan ........................................................................... 42
3.2. Perencanaan kapasitas ................................................................................ 43
3.3 Perancangan komponen .............................................................................. 43
3.4 Perhitungan komponen yang digunakan .................................................... 44
3.5 perhitungan kecepatan mesin ...................................................................... 45
3.6 perhitungan putaran rods agar sesuai 20 titik/s..........................................45
3.7 pengecekan............................................................................................45
3.8 Perancangan menurut phl and beitz..........................................................47
BAB IV
ANALISA DAN PEERHITUNGAN
4.1 Kapasitas mesin penanam bibit padi .......................................................... .51
4.2 Komponen yang digunakan ....................................................................... .52
4.2.1 Roda penggerak lengan..............................................................52
4.2.2 lengan penanam........................................................................58
4.2.3 Rangka.....................................................................................62
4.2.4 Keranjang bibit.........................................................................70
4.2.5 Pelampung...............................................................................72
BAB V
KESIMPULAN
5.1 Kesimpulan ................................................................................................. 74
5.2 Saran ............................................................................................................ 74
DAFTAR PUSTAKA
xi
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1. Buruh tani yang sedang menanam ..................................................... 2
Gambar 1.2.mesin penanam padi tioe berdiri ......................................................... 3
Gambar 1.3.mesin penanam padi tipe duduk .......................................................... 4
Gambar 2.1. Menanam padi .................................................................................... 9
Gambar 2.2.fase pertumbuhan padi ...................................................................... 10
Gambar 2.3. bibit padi bermutu ............................................................................ 10
Gambar 2.4.Jarak tanam padi ............................................................................... 11
Gambar 2.5. Roda besi traktor .............................................................................. 17
Gambar 2.6. Roda besi prototipe........................................................................... 18
Gambar 2.7.Sirip dan gerakannya ......................................................................... 19
Gambar 2.8.Skematik untuk menentukan ukuran roda ......................................... 27
Gambar 2.9 Ilustrasi perancangan sudut masuk sirip roda kedalam tanah ........... 30
Gambar 2.10.Ilustrasi sistem roda kedalam tanah ................................................ 31
Gambar 2.11.Tabung percobaan ........................................................................... 32
Gambar 2.12. mekanisme silinder crank ............................................................... 33
Gambar 4.1. Luas lahan dan jarak tanam .............................................................. 52
Gambar 4.2. Roda penggerak ................................................................................ 53
Gambar 4.3. Putaran sumber penggerak ............................................................... 54
Gambar 4.4. Lengan penanam .............................................................................. 59
Gambar 4.5. model lengan penanam ..................................................................... 59
Gambar 4.6. rangka ............................................................................................... 61
Gambar .4.7. modul rangka ................................................................................... 62
Gambar 4.8. sudut dan gaya batang rangka .......................................................... 63
Gambar 4.9. Analisa bagian 1 ............................................................................... 64
xii
Gambar 4.10. Analisa bagian 2 ............................................................................. 64
Gambar 4.11. Analisa bagian 3 ............................................................................. 65
Gambar 4.12. Analisa bagian 4 ............................................................................. 66
Gambar 4.13. Analisa bagian 5 ............................................................................. 66
Gambar 4.14. Keranjang ....................................................................................... 69
Gambar 4.15. Pelampung ...................................................................................... 71
Gambar 4.16.Gaya apung...................................................................................... 71
xiii
DAFTAR PUSTAKA
Path guthire, the architec’s portable handbook (2003)
Adward allen and joshep lano, the architec’s studio companio(2002)
Analisis struktur II, Ir.etik Mufida, M.eng
Khurmi, R.S. J.K. Gupta. A Textbook of Machine Design. S.I. Units.
Eurasia Publishing House (Pvt) Ltd. New Delhi. 2004.
Sularso. (2000) Dasar perencanaan dan pemilihan elemen mesin. Jakarta :
PT.Pradnya Paramita.
Timoshenko, S.,D.H. Young. Mekanika Teknik. Terjemahan, edisi ke-4,
Penerbit Erlangga. Jakarta. 1996.
Teknologi
Budidaya
Padi.
BP2TP.
2008.
http://pustaka.litbang.deptan.go.id/bppi/lengkap/bp2tp08padi.pdf
Dalam
di
unduh Sabtu, 2 April 2014
Popov, E.P. Mekanika Teknik. Terjemahan Zainul Astamar. Penerbit
Erlangga. Jakarta. 1984.
Kamarwan, Sidharta S. STATIKA Bagian Dari Mekanika Teknik. edisi ke2. Penerbit Universitas Indonesia. Jakarta. 1995.
Singer, Ferdinand L. Kekuatan Bahan. Terjemahan Darwin Sebayang.
Penerbit Erlangga. Jakarta. 1995.
Fatemi Ali, Montazersadgh Farzin H., “Stress Analysis and Optimization
of Crankshafts Subject to Dynamic Loading,” Final Project Report
submitted to FIERF & AISI, 2007.
Giancoli, douglas C., , fisika jilid 1 (terjemahan), penerbit erlangga.
jakarta.2001.
xiv