Rancang bangun mesin pemipil jagung dengan kapasitas produksi 7kg / menit untuk usaha kecil menengah ( rangka & poros ) COVER

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

RANCANG BANGUN MESIN PEMIPIL JAGUNG DENGAN
KAPASITAS PRODUKSI 7KG / MENIT UNTUK USAHA
KECIL MENENGAH
( RANGKA & POROS )

PROYEK AKHIR
Diajukan untuk memenuhi persyaratan guna
memperoleh gelar Ahli Madya (A.Md)
Progam Studi Diploma Tiga Teknik Mesin

Disusun Oleh :
WAHYU ANGGORO
I8113037

PROGRAM DIPLOMA TIGA TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA
2016

commit to user

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

commit to user

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

commit to user

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id


KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah
melimpahkan segala rahmat dan karunia-Nya kepada penulis, sehingga penulis
dapat menyelesaikan laporan Proyek Akhir ini dengan judul “RANCANG
BANGUN MESIN PEMIPIL JAGUNG DENGAN KAPASITAS PRODUKSI
7KG / MENIT UNTUK USAHA KECIL MENENGAH ( RANGKA & POROS
)”. Laporan Proyek Akhir ini disusun untuk memenuhi syarat mendapatkan gelar
Ahli Madya (A.Md) dan menyelesaikan Progam Studi DIII Teknik Mesin
Universitas Sebelas Maret Surakarta.
Dalam penyusunan laporan ini penulis banyak mengalami masalah dan
kesulitan, tetapi berkat bimbingan serta bantuan dari berbagai pihak maka penulis
dapat menyelesaikan laporan ini. Oleh karena itu, pada kesempatan yang bahagia
ini, penulis menyampaikan ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :
1. Bapak Budi Santoso, S.T., M.T., selaku Ketua Program DIII Teknik Mesin
Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta
2. Bapak Purwadi Joko Widodo, S.T., M.Kom Pembimbing I Proyek Akhir.
3. Bapak Heru Sukanto, S.T., M.T., Pembimbing II Proyek Akhir.
4. Rahman selaku laboran Motor Bakar terima kasih atas bimbingan dan
bantuannya.

5. Ade Wahyu dan Aris Purwanto sebagai teman satu kelompok terima kasih
atas kekompakan dan kerja samanya dalam menyelesaikan Proyek Akhir.
6. Teman-teman seangkatan, D3 Teknik Mesin Produksi 2013 terima kasih
atas persaudaraan, kekompakan dan canda tawanya.
7. Orang tua yang telah memberkan motvasi dan materi setiap saat.
Untuk penyususnan laporan yang lebih sempruna, maka penulis
mengharapkan krtik dan saran yang membangun.
Akhir kata penulis hanya bisa berharap semoga laporan ini dapat
bermanfaat bagi penulis sendiri khususnya dan para pembaca baik dari kalangan
akademis maupun lainnya.
Surakarta, 26 Juli 2016

commit to user

v

Penulis

perpustakaan.uns.ac.id


digilib.uns.ac.id

RANCANG BANGUN MESIN PEMIPIL JAGUNG DENGAN
KAPASITAS PRODUKSI 7KG / MENIT UNTUK USAHA
KECIL MENENGAH
( RANGKA & POROS )
Oleh: Wahyu Anggoro
ABSTRAK
Permasalahan yang dihadapi petani pasca panen jagung setelah jagung
dikeringkan adalah berkaitan dengan pemipilan agung. Proses pemipilan biasanya
dilakukan petani dengan cara manual menggunakan tangan, sehingga memerlukan
waktu yang lama. Rancang bangun mesin pemipil Jagung dibuat untuk membantu
petani jagung pasca panen meningkatkan hasil pipilan jagungnya. Berdasarkan
percobaan yang dilakukan diperoleh rasio permenit dari penggunaan mesin
pemipil Jagung dengan pemipilan secara manual adalah 9,6 : 1.
Mesin pemipil jagung memiliki komponen utama berupa mata pemipil
yang berfungsi memipil biji jagung dari tongkol, menggunakan penggerak utama
motor bensin yang nantinya digunakan sebagai penggerak bagian pemipil dan
penggerak blower. mesin pemipil jagung menggunakan poros diameter 22 untuk
menompang mata pemipil, poros 16mm untuk menompang blower, serta

menggunakan rangka profil L dengan dimensi 40 x 40 x2,4mm.
Kata kunci: poros, rangka, jagung, pemipil.

DESIGN AND MANUFACTURE OF CORN SHELLER
MACHINE WITH PRODUCTION CAPACITY 7KG/MIN FOR
SMALL AND MEDIUM ENTERPRISES (FRAME & SHAFT )
By : Wahyu Anggoro
ABSTRACT
Problems faced by farmers after harvest corn after corn is dried is related
to the great pemipilan. Pemipilan process is usually done manually using the
farmers by hand, so it takes a long time. The corn sheller machine design created
to help farmers improve the yield of corn post harvest shelled corn. Based on
experiments conducted per minute ratio obtained from the use of corn sheller
machine with manually pemipilan was 9.6: 1.
Corn sheller machine has a main component in the form of the eye that serves
memipil sheller corn kernels from the cob, using a prime mover gasoline motor
that will be used as the driving part sheller and driving blower. corn sheller
machine using a shaft diameter of 22 to carry the sheller eye, 16mm axle to carry
the blower, as well as using the framework of L profile with dimensions of 40 x 40
x2,4mm.

Keywords: axle, frame, corn, sheller.

commit to user

v

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL .........................................................................................i
HALAMAN PENGESAHAN ...........................................................................ii
KATA PENGANTAR ......................................................................................v
DAFTAR ISI .....................................................................................................vi
DAFTAR TABEL .............................................................................................viii
DAFTAR GAMBAR ........................................................................................ix
DAFTAR RUMUS ...........................................................................................xi
DAFTAR NOTASI ...........................................................................................xii

ABSTRAK ........................................................................................................xiv
BAB I PENDAHULUAN .................................................................................1
1.1 Latar Belakang Masalah .....................................................................1
1.2 Perumusan Masalah ...........................................................................2
1.3 Batasan Masalah .................................................................................2
1.4 Tujuan Proyek Akhir ..........................................................................2
1.5 Manfaat Tugas Akhir .........................................................................2
1.6 Metode Pemecahan Masalah ..............................................................3
BAB II DASAR TEORI ...................................................................................4
2.1 Pengertian Mesin Pemipil Jagung.......................................................4
2.2 Solidwork ............................................................................................4
2.3 Kekuatan Rangka ...............................................................................5
BAB III PERENCANAAN DAN PERHITUNGAN ........................................11
3.1 Diagram Alir Proses Perancangan .....................................................11
3.2 Pengertian Alat....................................................................................12
3.3 Mekanisme Kerja ................................................................................12
3.4 Perhitungan .........................................................................................12
3.4.1 Kapasitas Mesin .........................................................................13
3.4.2 Perhitungan Daya Motor.............................................................14
3.4.3 Perhitungan Putaran Puli.............................................................14

commit
to user
3.4.4 Perhitungan Gaya pada
Poros
Pemipil........................................17

vi

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

3.4.5 Perhitungan Beban pada Batang Rangka Pemipil ......................18
3.4.5.1 Gaya pada Batang Rangka 1 ..........................................22
3.4.5.2 Tegangan pada Batang Rangka 1...................................24
3.4.6 Perhitungan Gaya pada Poros Blower........................................27
3.4.7 Perhitungan Beban pada Batang Rangka Blower......................31
3.4.7.1 Gaya Pada Batang Rangka 3 .........................................31
3.4.7.2 Tegangan pada Batang Rangka 3...................................33
3.4.8 Analisis Tegangan Menggunakan Solidwork.............................35

BAB IV PEMBUATAN DAN PENGUJIAN ...................................................37
4.1 Alat dan Bahan ...................................................................................37
4.2 Proses Pengerjaan................................................................................38
4.2.1 Pembuatan Rangka ....................................................................38
4.2.2 Pembuatan Pemipil ....................................................................42
4.2.3 Pembuatan Blower .....................................................................42
4.2.4 Pembuatan Poros Pemipil dan Blower .......................................43
4.2.5 Pembuatan Wheel Blower ..........................................................45
4.2.6 Pembuatan Plat Penutup Rangka ...............................................46
4.2.7 Pengecatan..................................................................................46
4.2.8 Proses Perakitan .........................................................................47
4.3

Hasil Pengujian ...................................................................................48

4.4

Perawatan Mesin .................................................................................48

BAB V PENUTUP ............................................................................................50

5.1 Kesimpulan ........................................................................................50
5.2 Saran ...................................................................................................50
DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................51
LAMPIRAN

commit to user

vii

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

DAFTAR TABEL
Tabel 2.1. Tabel Data Umum yang Digunakan pada Cross-Section..................10

commit to user

viii


perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Kotak Dialog New Document Solidwork .......................................4
Gambar 2.2 Tumpuan Rol..................................................................................5
Gambar 2.3 Tumpuan Sendi ..............................................................................5
Gambar 2.4 Tumpuan Jepit ................................................................................5
Gambar 2.5 Arah Gaya Normal Positif..............................................................6
Gambar 2.6 Arah Gaya Normal Negatif ............................................................6
Gambar 2.7 Arah Geser Positif Singer...............................................................6
Gambar 2.8 Arah Geser Negatif.........................................................................7
Gambar 2.9 Arah Momen Lentur Positif ..........................................................7
Gambar 2.10 Arah Momen Lentur Negatif........................................................7
Gambar 3.1. Perencanaan Alur Pengerjaan........................................................11
Gambar 3.2. Desain 3d dan Bagian-bagianya....................................................13
Gambar 3.3. Analisa gaya pemipil jagung menggunakan beban .......................15
Gambar 3.4. Grafik hubungan rpm dengan daya pada motor penggerak ............16
Gambar 3.5. Putaran puli pada mesin pemipil

..............................................17

Gambar 3.6. Diagram Gaya dan Momen pada Poros ........................................18
Gambar 3.7 Gaya yang bekerja pada poros ......................................................18
Gambar 3.8. Diagram gaya dan momen pada poros ..........................................20
Gambar 3.9. Gaya pada batang rangka 1 ...........................................................22
Gambar 3.10 Gaya yang bekerja pada batang rangka 1.....................................22
Gambar 3.11 Diagram SFD dan BMD batang rangka 1 ....................................24
Gambar 3.12. Profil L 40x40x2.4mm batang rangka 1......................................24
Gambar 3.13. Titik berat pada profil L 40x40x2.4mm ......................................26
Gambar 3.14 Diagram SFD dan BMD...............................................................27
Gambar 3.15. Gaya yang bekerja pada poros Blower........................................27
Gambar 3.16. Diagram SFD dan BMD..............................................................29
Gambar 3.17. Gaya yang bekerja pada batang rangka blower...........................31
Gambar 3.18. Gaya yang bekerja pada batang rangka 3....................................29
Gambar 3.19. Grafik SFD dan BMD pada batang rangka 3 ..............................33
commit
to user
Gambar 3.20 Rangka Hollow kotak
40x40x16mm............................................35

ix

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

Gambar 3.21 Titik berat rangka hollow kotak ...................................................34
Gambar 3.22 Simulasi pembebanan Von mises Solidwork ................................35
Gambar 3.23 Simulasi displacement Solidwork.................................................36
Gambar 4.1 Rangka Persegi 88cm x 44cm .......................................................38
Gambar 4.2 Posisi kaki-kaki pada Rangka Persegi...........................................39
Gambar 4.3 Rangka Persegi 87,04cm x 43,04cm. .............................................39
Gambar 4.4 Posisi Rangka Persegi 87,04cm x 43,04cm...................................39
Gambar 4.5 Posisi Rangka Dudukan Motor Bensin ..........................................40
Gambar 4.6 Posisi Kaki-kaki Dudukan Motor Bensin. .....................................40
Gambar 4.7 Rangka Dudukan House Bearing Poros Blower. ...........................40
Gambar 4.8 Dudukan Motor Bensin ..................................................................41
Gambar 4.9 Rangka Dudukan Blower. ..............................................................41
Gambar 4.10 Posisi Dudukan Motor Bensin......................................................41
Gambar. 4.11 Mata pemipil................................................................................42
Gambar 4.12 Tabung Blower. ............................................................................42
Gambar 4.13 Tutup blower ................................................................................42
Gambar 4.14 Poros Pemipil Diameter 22mm. ...................................................43
Gambar 4.15 Poros Blower Diameter 16mm.....................................................43
Gambar 4.16 Wheel Blower ...............................................................................43
Gambar.4.17 Pembuatan Plat Penutup Bawah...................................................44
Gambar 4.18 proses epoxy dan pendempulan ....................................................44
Gambar 4.19 Proses Perakitan ...........................................................................44
Gambar 4.20 Panjang akhir poros Pemipil diameter 22 mm .............................45
Gambar 4.21 Dimensi alur pasak .......................................................................45
Gambar 4.22 Wheel Blower ...............................................................................45
Gambar.4.23 Pembuatan plat penutup bawah....................................................46
Gambar 4.24 proses Epoxy dan pendempulan ...................................................46
Gambar 4.25 Proses perakitan............................................................................48

commit to user

x

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

DAFTAR RUMUS
Rumus2.1 Momen ............................................................................................... 8
Rumus2.2 Tegangan Tarik Rangka..................................................................... 8
Rumus2.3 Tegangan Ijin Material ...................................................................... 8

commit to user

xi

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

DAFTAR NOTASI
= Tegangan Tarik Rangka

(N/mm2)

d

= diameter benda kerja

(mm)

N

= kecepatan putaran

(rpm)

l

= momen of inersia

(mm3)

y

= Titik berat

( mm )

= tegangan ultimate material

(N/mm2)

= Tegangan Ijin Material

(N/mm2)

T

= Tegangan Tarik Sabuk

(N)

M

= Momen

( N.m )

F

= Gaya

(N)

P

= Daya

( Watt )

= Tegangan Ultimate

(N/mm2)

T

= Torsi

( N.m )

Te

= Torsi Equivalent

( N.m )

A

= Luas penampang

( m2 )

b

= Tebal

( mm )

h

= Tinggi

( mm )

c

= Jarak CG ke sisi terluar

( mm )

M
l

u

commit to user

xii