Perencanaan Elemen Mesin Mesin Penggilin
Semester Genap
[PERENCANAAN ELEMEN MESIN] 2014/2015
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Saat ini gula menjadi kebutuhan yang sangat dibutuhkan oleh semua
orang, baik itu dikonsumi langsung oleh rumah tangga maupun digunakan untuk
pembuatan produk-produk makanan di industri makanan. Setiap tahun kebutuhan
gula nasional bertambah tinggi, pada tahun 2014 saja kebutuhan gula nasional
sebesar 5,7 juta ton, untuk tahun 2015 diperkirakan sebesar 5,89 juta ton (Ditjen
Perkebunan). Untuk tahun diperkirakan produksi gula nasional masih sebesar 4,9
juta ton. Oleh karena itu, pemerintah melaksanakan berbagai program,
diantaranya meningkatkan pertanian tebu sebagai bahan baku gula.
Peningkatan produksi gula nasional juga memiliki tujuan meningkatkan
kesejahteraan petani tebu, karena pada 2014 impor gula masih cukup tinggi,
sekitar 25-30% kebutuhan gula nasional. Tebu yang merupakan bahan baku gula
perlu diproses terlebih dahulu. Urutan proses pengolahan tebu menjadi gula yaitu
penggilingan, pemurnian, penguapan, kristalisasi, pemisahan, dan proses packing.
Dalam peningkatan produksi gula, proses pengolahan tebu harus dilakukan
secara efektif agar keuntungan dalam produksi gula meningkat. Salah satunya
dengan spesifikasi mesin pengolahan tebu yang lebih efektif. Dalam hal ini, salah
satunya efektivitas dalam penggilingan tebu. Penggilingan merupakan proses
pertama dalam pengolahan tebu. Batang tebu yang telah dipanen, dipotong
menjadi ukuran 1-1,5m, kemudian dimasukkan kedalam mesin penggiling tebu.
Perancangan mesin penggiling tebu ini berkapasitas 20ton / jam dengan motor
listrik 35hp, sehingga lebih hemat energi untuk kapasitas yang besar.
1.2 Tujuan Perencanaan Elemen Mesin
Tujuan perancangan / desain mesin penggiling tebu ini adalah
1.2.1
Tujuan Umum
Mesin Penggiling Tebu
Page 1
Semester Genap
[PERENCANAAN ELEMEN MESIN] 2014/2015
1.
Memenuhi salah satu syarat kelulusan mata kuliah Perencanaan
Elemen Mesin pada Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknologi
Industri, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.
2. Mempelajari dan memahami tata cara melakukan perencanaan untuk
menemukan karakteristik suatu model atau rangkaian elemen mesin
yang berhubungan dengan pemilihan bahan, pemakaian sistem kerja,
dan penentuan dimensi dari suatu elemen mesin.
3. Membentuk kreativitas dalam memvisualisasikan perencanaan yang
dibuat dalam bentuk gambar.
1.2.2 Tujuan Khusus
1. Untuk mengetahui konsep dasar dalam perancangan mesin penggiling tebu
sebagai mesin pertanian pasca panen.
2. Dapat menganalisa dan menentukan gaya-gaya yang terjadi pada elemen
mesin dalam konstruksi tersebut.
3. Dapat melakukan pemilihan elemen-elemen mesin, bahan standar pada
perencanaan suatu sistem transmisi.
4. Untuk meningkatkan produksi gula nasional dengan desain mesin
penggiling tebu yang efektif.
1.3 Batasan Masalah
Agar analisa dan perhitungan dalam perencanaaan Mesin Penggiling Tebu
ini tidak melebar, maka diperlukan batasan masalah. Batasan masalah dalam
perancangan mesin pengiling tebu ini yaitu
1. Diameter tebu yang digunakan maksimal 6 cm (berdasarkan data varietas
tebu nasional terbesar).
2. Perhitungan dalam perencanaan elemen mesin ini berupa perhitungan daya
yang diperlukan, belt dan pulley, spur gear, poros dan pasak, serta
bantalan (bearing).
3. Konstruksi dan beban frame diasumsikan kuat dan aman.
4. Kapasitas penggilingan sebesar 20 ton / jam.
Mesin Penggiling Tebu
Page 2
Semester Genap
[PERENCANAAN ELEMEN MESIN] 2014/2015
1.4 Sistematika Laporan
Laporan perancangan mesin penggiling tebu diawali dengan abstrak yang
berisi gambaran lengkap tentang perancangan mesin penggiling tebu. Setelah
Abstrak, terdapat Bab 1 Pendahuluan, Bab 2 Dasar Teori, Bab 3 Metodologi
Perancangan, dan Bab 4 Kesimpulan.
Bab 1 Pendahuluan terdiri dari latar belakang, rumusan masalah, tujuan,
batasan masalah, dan sistematika laporan.
Bab 2 Dasar Teori berisi tentang teori-teori yang mendukung dalam
perancangan mesin penggiling tebu.
Bab 3 Metodologi Perancangan terdiri dari desain mesin serta analisa dan
perhitungan elemen-elemen mesin.
Bab 4 Kesimpulan berisi tentang kesimpulan dari perencanaan mesin
penggiling tebu.
Mesin Penggiling Tebu
Page 3
Semester Genap
[PERENCANAAN ELEMEN MESIN] 2014/2015
BAB II
DASAR TEORI
2.1 Tanaman Tebu dan Pemrosesan Gula Tebu
Tanaman Tebu (Saccharum Officanarum L) merupakan tanaman
perkebunan semusim, yang mempunyai sifat tersendiri karena didalam batangnya
terdapat zat gula. Tebu termasuk keluarga rumput-rumputan (graminae) seperti
halnya padi, glagah, jagung, bambu dan lain-lain.
Gambar 2.1 Tanaman Tebu
2.1.1 Varietas Tebu
Varietas tebu yang telah dirilis di Indonesia sudah sangat banyak,
diantaranya lebih dari 70 varietas dirilis oleh Pusat Penelitian dan Pengambangan
Gula Indonesia (P3GI). Balai Penelitian Tanaman Pemanis dan Serat, Malang,
yang baru saja memperoleh mandat untuk penelitian tanaman pemanis, utamanya
tanaman tebu, telah mengkoleksi sebanyak 20 varietas unggul nasional. Varietasvarietas tersebut seluruhnya ditanam di Kebun Percobaan Ngemplak-Pati.
Varietas tebu pada garis besarnya dapat dibedakan menjadi 3,yaitu:
1. Varietas Genjah (masak awal), mencapai masak optimal
[PERENCANAAN ELEMEN MESIN] 2014/2015
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Saat ini gula menjadi kebutuhan yang sangat dibutuhkan oleh semua
orang, baik itu dikonsumi langsung oleh rumah tangga maupun digunakan untuk
pembuatan produk-produk makanan di industri makanan. Setiap tahun kebutuhan
gula nasional bertambah tinggi, pada tahun 2014 saja kebutuhan gula nasional
sebesar 5,7 juta ton, untuk tahun 2015 diperkirakan sebesar 5,89 juta ton (Ditjen
Perkebunan). Untuk tahun diperkirakan produksi gula nasional masih sebesar 4,9
juta ton. Oleh karena itu, pemerintah melaksanakan berbagai program,
diantaranya meningkatkan pertanian tebu sebagai bahan baku gula.
Peningkatan produksi gula nasional juga memiliki tujuan meningkatkan
kesejahteraan petani tebu, karena pada 2014 impor gula masih cukup tinggi,
sekitar 25-30% kebutuhan gula nasional. Tebu yang merupakan bahan baku gula
perlu diproses terlebih dahulu. Urutan proses pengolahan tebu menjadi gula yaitu
penggilingan, pemurnian, penguapan, kristalisasi, pemisahan, dan proses packing.
Dalam peningkatan produksi gula, proses pengolahan tebu harus dilakukan
secara efektif agar keuntungan dalam produksi gula meningkat. Salah satunya
dengan spesifikasi mesin pengolahan tebu yang lebih efektif. Dalam hal ini, salah
satunya efektivitas dalam penggilingan tebu. Penggilingan merupakan proses
pertama dalam pengolahan tebu. Batang tebu yang telah dipanen, dipotong
menjadi ukuran 1-1,5m, kemudian dimasukkan kedalam mesin penggiling tebu.
Perancangan mesin penggiling tebu ini berkapasitas 20ton / jam dengan motor
listrik 35hp, sehingga lebih hemat energi untuk kapasitas yang besar.
1.2 Tujuan Perencanaan Elemen Mesin
Tujuan perancangan / desain mesin penggiling tebu ini adalah
1.2.1
Tujuan Umum
Mesin Penggiling Tebu
Page 1
Semester Genap
[PERENCANAAN ELEMEN MESIN] 2014/2015
1.
Memenuhi salah satu syarat kelulusan mata kuliah Perencanaan
Elemen Mesin pada Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknologi
Industri, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.
2. Mempelajari dan memahami tata cara melakukan perencanaan untuk
menemukan karakteristik suatu model atau rangkaian elemen mesin
yang berhubungan dengan pemilihan bahan, pemakaian sistem kerja,
dan penentuan dimensi dari suatu elemen mesin.
3. Membentuk kreativitas dalam memvisualisasikan perencanaan yang
dibuat dalam bentuk gambar.
1.2.2 Tujuan Khusus
1. Untuk mengetahui konsep dasar dalam perancangan mesin penggiling tebu
sebagai mesin pertanian pasca panen.
2. Dapat menganalisa dan menentukan gaya-gaya yang terjadi pada elemen
mesin dalam konstruksi tersebut.
3. Dapat melakukan pemilihan elemen-elemen mesin, bahan standar pada
perencanaan suatu sistem transmisi.
4. Untuk meningkatkan produksi gula nasional dengan desain mesin
penggiling tebu yang efektif.
1.3 Batasan Masalah
Agar analisa dan perhitungan dalam perencanaaan Mesin Penggiling Tebu
ini tidak melebar, maka diperlukan batasan masalah. Batasan masalah dalam
perancangan mesin pengiling tebu ini yaitu
1. Diameter tebu yang digunakan maksimal 6 cm (berdasarkan data varietas
tebu nasional terbesar).
2. Perhitungan dalam perencanaan elemen mesin ini berupa perhitungan daya
yang diperlukan, belt dan pulley, spur gear, poros dan pasak, serta
bantalan (bearing).
3. Konstruksi dan beban frame diasumsikan kuat dan aman.
4. Kapasitas penggilingan sebesar 20 ton / jam.
Mesin Penggiling Tebu
Page 2
Semester Genap
[PERENCANAAN ELEMEN MESIN] 2014/2015
1.4 Sistematika Laporan
Laporan perancangan mesin penggiling tebu diawali dengan abstrak yang
berisi gambaran lengkap tentang perancangan mesin penggiling tebu. Setelah
Abstrak, terdapat Bab 1 Pendahuluan, Bab 2 Dasar Teori, Bab 3 Metodologi
Perancangan, dan Bab 4 Kesimpulan.
Bab 1 Pendahuluan terdiri dari latar belakang, rumusan masalah, tujuan,
batasan masalah, dan sistematika laporan.
Bab 2 Dasar Teori berisi tentang teori-teori yang mendukung dalam
perancangan mesin penggiling tebu.
Bab 3 Metodologi Perancangan terdiri dari desain mesin serta analisa dan
perhitungan elemen-elemen mesin.
Bab 4 Kesimpulan berisi tentang kesimpulan dari perencanaan mesin
penggiling tebu.
Mesin Penggiling Tebu
Page 3
Semester Genap
[PERENCANAAN ELEMEN MESIN] 2014/2015
BAB II
DASAR TEORI
2.1 Tanaman Tebu dan Pemrosesan Gula Tebu
Tanaman Tebu (Saccharum Officanarum L) merupakan tanaman
perkebunan semusim, yang mempunyai sifat tersendiri karena didalam batangnya
terdapat zat gula. Tebu termasuk keluarga rumput-rumputan (graminae) seperti
halnya padi, glagah, jagung, bambu dan lain-lain.
Gambar 2.1 Tanaman Tebu
2.1.1 Varietas Tebu
Varietas tebu yang telah dirilis di Indonesia sudah sangat banyak,
diantaranya lebih dari 70 varietas dirilis oleh Pusat Penelitian dan Pengambangan
Gula Indonesia (P3GI). Balai Penelitian Tanaman Pemanis dan Serat, Malang,
yang baru saja memperoleh mandat untuk penelitian tanaman pemanis, utamanya
tanaman tebu, telah mengkoleksi sebanyak 20 varietas unggul nasional. Varietasvarietas tersebut seluruhnya ditanam di Kebun Percobaan Ngemplak-Pati.
Varietas tebu pada garis besarnya dapat dibedakan menjadi 3,yaitu:
1. Varietas Genjah (masak awal), mencapai masak optimal