RANCANG BANGUN MESIN PENANAM PADI.

(1)

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

RANCANG BANGUN MESIN PENANAM PADI

Bagian Sistem Transmisi

PROYEK AKHIR

Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Ahli Madya

Oleh:

VIDYAN DWI SAPUTRA NIM. I8111040

PROGRAM DIPLOMA TIGA TEKNIK MESIN

JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

(2)

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

HALAMAN

PENGESAHAN

hoyek Akhir Program Studi Diploma Itr Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta

denganjudul:

RANCANG BAIIGT]N MESIN PENANAM PADI (BAGTAN STSTEM TRANSnfiSD

disusun oleh : VIDVAN I}WI SAPUTRA

NIM

18111040

telah dapatdisahkan sebagai salah satu syaratunfirk memperoleh gelar Ahli Madya.

Mengetahui,

III TeknikMesin

Marct Surakana SurakartA Pembimbing I

(3)

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

BERITA ACARA UJIAN PEI{DADARAN

PR0GRAMDIPL0MATIGATEI(MKMESINFTUNS

Telah dilaksanakan Sidang Ujian Pendadaran Proyek Akhir atas:

KEMENTERTAN

PENDIDIKAN

DAN

KEBUDAYAAI{

UNIYERSITAS SEBELAS

MARET

FAKULTAS

TEKMK

PROGRAM DIPLOMA

TTGA

TEKNIK

MESTN

Jl. Ir. Sutami 36A Surakarta Telp. / Fax. 0271-632163

Vidyan Dwi Saputra I8l 1 1040

Diploma Tiga Teknik Mesin Produksi

Rancang Bangun Mesin Penanam Padi @agian Sistem

Transmisi)

Selasa, l5 Juli 2014

Namamahasiswa

NIM

Program Studi

Judul Proyek Akhir

Pada hari / tanggal

CATATAN

li;.,

i-\.r

I l.rz-Y

..i.::: :....:i]. :...;...(.'.

Setelah dilakukan sidang ujian pendadaran, maka dewan dosen penguji memutuskan bahwa saudara di4yatakan LULUS / TIIHKEUGUS, dengaq nilai A

l&E

atau

[-!!

TIM PENGUJI PEIYDAI}ARAIY

Nama Terang /NIP Ketua Sidang

Penguji

I

Penguji

II

Pengrrji

III

Purwadi Joko Widodo, S.T.,M.Kom

NIP. 19730126199702 1 001

D.Danardono D.P.T. S.T.,M.T.,Ph.D

NIP. 19690514 199903

I

001

Eko Prasetya Budiana, S.T.,M.T.

NrP. 19710926 t99903 1 002

Suhnaji Indro CahYono, S.T.,M-Eng. NIP. 19830818 201302 01

Surakarfa, 15 luli2014

Catatan: 1. * Coret yang tidak _Perlu

2.[-l

diisi nilai skala4

(4)

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

KATA PENGANTAR

Dengan menyebut nama Allah Yang Maha Pengasih Lagi Maha Penyayang. Puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan proyek akhir sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Ahli Madya.

Hasil proyek akhir itu sendiri berupa mesin penanam padi beserta laporan yang berjudul “RANCANG BANGUN MESIN PENANAM PADI (BAGIAN SISTEM TRANSMISI)”. Laporan ini berisi rancangan sistem transmisi pada mesin penanam padi yang meliputi pulley, poros, motor penggerak, reducer, dan

v-belt.

Pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terimakasih kepada pihak-pihak yang telah membantu penulis dalam melaksanakan dan menyelesaikan proyek akhir, antara lain kepada:

a. Orang tua penulis.

b. Bapak Heru Sukanto, ST, MT selaku kepala program diploma teknik mesin Universitas Sebelas Maret.

c. Bapak Jaka Sulistya Budi, ST selaku koordinator proyek akhir.

d. Bapak Dr. Dwi Aries Himawanto ST, MT selaku dosen pembimbing I. e. Bapak Purwadi Joko Widodo, ST, M.Kom selaku dosen pembimbing II. f. Seluruh dosen dan staff Jurusan Teknik Mesin yang telah memudahkan

dalam pengurusan administrasi dan pengetahuan dalam melaksanakan proyek akhir.

g. Rekan-rekan D3 Teknik Mesin Produksi 2011.

h. Serta semua pihak yang tidak mungkin penulis sebutkan satu-persatu sehingga penulis dapat melaksanakan proyek akhir dan menyelesaikan pembuatan mesin beserta laporannya.

(5)

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Penulis menyadari dalam pelaksanaan proyek akhir dan penyelesaian laporan ini terdapat beberapa kendala yang dihadapi baik materi dan cara penyajiannya, akan tetapi pada proses pelaksanaannya dapat terjadwal dengan baik dengan adanya bantuan dari semua pihak.

Penulis berharap laporan ini dapat menjadi sarana ilmu pengetahuan serta bermanfaat bagi pembaca khususnya Mahasiswa Program Diploma Tiga Teknik Mesin Produksi Jurusan Teknik Mesin Universitas Sebelas Maret Surakarta.

Surakarta, Juli 2014

(6)

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Rancang Bangun Mesin Penanam Padi Bagian Sistem Transmisi

Vidyan Dwi Saputra

Abstrak

Pertanian berkembang sejalan dengan berkembangnya teknologi. Perkembangan ini meliputi penemuan alat-alat untuk mempermudah kegiatan pertanian seperti mesin penanam padi. Mesin penanam padi yang sudah ada mahal dan hanya digunakan pada sawah skala besar sehingga pada proyek akhir ini dibuat mesin penanam padi dengan biaya produksi yang lebih murah dan untuk digunakan pada sawah yang lebih kecil. Dalam naskah proyek akhir ini dijelaskan secara umum tentang sistem kerja mesin penanam padi yang dibuat, desain dan analisa sistem transmisi yang digunakan, dan hasil uji coba dari mesin tersebut.

(7)

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

vii

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL………... i

LEMBAR PENGESAHAN………... ii

BERITA ACARA UJIAN PENDADARAN……… iii

KATA PENGANTAR……… iv

RINGKASAN……….. vi

DAFTAR ISI………... vii

DAFTAR GAMBAR……….. ix

DAFTAR TABEL………... xi

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang……….... 1

1.2 Tujuan Proyek Akhir……… 1

1.3 Manfaat Proyek Akhir………….……… 2

1.4 Perumusan Masalah……….. 2

1.5 Batasan Masalah………..……… 2

1.6 Metode Pemecahan Masalah……….……… 2

BAB II DASAR TEORI 2.1 Konsep Perencanaan Sistem Transmisi.. ……… 3

2.2 Daya……… 3

2.3 Puli (Pulley)……… 6

2.4 Sabuk V (V-Belt)………. 7

2.5 Poros………10

BAB III TINJAUAN PUSTAKA DAN DASAR TEORI 3.1 Diagram Alir Proses Perancangan……….. 13

3.2. Pengertian Alat……….. 14

3.3 Mekanisme Kerja……… 14

3.4 Kebutuhan Daya………. 15

3.5 Perhitungan Pulley dan V-Belt 3.5.1 Perhitungan Kecepatan Putar masing-masing Pulley………. 17

3.5.2 Panjang V-Belt………..…. 19

3.5.3 Kecepatan Linear Sabuk………. 21

3.5.4 Sudut Kontak……….. 22

3.5.5 Tarikan Sisi Kencang dan Sisi Kendor (T1 dan T2) Sabuk……… 23

3.6 Perhintungan Poros 3.6.1 Uraian Gaya Pada Pulley……… 27

3.6.2 Uraian Gaya yang Bekerja Pada Poros……….. 30

(8)

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

viii

BAB IV PROSES PEMBUATAN DAN PENGUJIAN

4.1 Proses Pembuatan

4.1.1 Alat dan Bahan………..………. 64 4.1.2 Proses Pengerjaan……….……….. 65

4.2 Pengujian………..………... 67

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan……….. 70 5.2 Saran……….. 70

DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN

(9)

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Ukuran penampang V-Belttipe standart………. 7

Gambar 2.2 Tegangan pada pulley & V-Belt……….………. 8

Gambar 3.1 Diagram perencanaan dan perhitungan………. 13

Gambar 3.2 Sistem tanam jajar legowo…...……….. 14

Gambar 3.3 skema transmisi mesin……..……….. 15

Gambar 3.4 Rangkaian pulley………..………. 16

Gambar 3.5 Uraian gaya vertical pada poros1..………. 30

Gambar 3.6 Titik potong pada gaya arah vertikal……… 31

Gambar 3.7 reaksi gaya dalam potongan p-p kiri vertikal……….…………... 31

Gambar 3.8 Reaksi gaya dalam potongan x-x kiri vertikal………….…………... 32

Gambar 3.9 Reaksi gaya dalam potongan z-z kanan vertikal……..………….. 32

Gambar 3.10 Reaksi gaya dalam potongan y-y vertical………. 33

Gambar 3.11 Diagram NFD, SFD, & BMD gaya pada arah vertical…………. 34

Gambar 3.12 Titik potong pada gaya arah horizontal………….………...…… 35

Gambar 3.13 reaksi gaya dalam potongan p-p kiri horizontal ………....…… 35

Gambar 3.14 Reaksi gaya dalam potongan x-x kiri horizontal ………….….… 36

Gambar 3.15 Reaksi gaya dalam potongan z-z kanan horizontal ……..……… 36

Gambar 3.16 Reaksi gaya dalam potongan y-y horizontal……… 37

Gambar 3.17 Diagram NFD, SFD, & BMD gaya pada arah horizontal ……… 38

Gambar 3.18 Uraian gaya vertical pada poros 2..………. 39

Gambar 3.19 Titik potong pada gaya arah vertikal……… 40

Gambar 3.20 Reaksi gaya dalam potongan x-x kiri vertikal……….…………... 40

Gambar 3.21 Reaksi gaya dalam potongan z-z kanan vertikal…….………….. 40

Gambar 3.22 Reaksi gaya dalam potongan y-y vertical………. 41

Gambar 3.23 Diagram NFD, SFD, & BMD gaya pada arah vertical…………. 42

Gambar 3.24 Titik potong pada gaya arah horizontal………….………...…… 43

Gambar 3.25 Reaksi gaya dalam potongan x-x kiri horizontal ………….….… 43

Gambar 3.26 Reaksi gaya dalam potongan z-z kanan horizontal ……..……… 44

Gambar 3.27 Reaksi gaya dalam potongan y-y horizontal……… 44

Gambar 3.28 Diagram NFD, SFD, & BMD gaya pada arah horizontal ……… 45

Gambar 3.29 Uraian gaya vertical pada poros penanam..………. 46

Gambar 3.30 Titik potong pada gaya arah vertikal……… 46

Gambar 3.31 Reaksi gaya dalam potongan x-x kiri vertikal……….…………... 47

Gambar 3.32 Reaksi gaya dalam potongan y-y vertical………. 47

Gambar 3.33 Diagram NFD, SFD, & BMD gaya pada arah vertical…………. 48

Gambar 3.34 Titik potong pada gaya arah horizontal………….………...…… 49

Gambar 3.35 Reaksi gaya dalam potongan x-x kiri horizontal ………….….… 49

Gambar 3.36 Reaksi gaya dalam potongan y-y horizontal……… 49

Gambar 3.37 Diagram NFD, SFD, & BMD gaya pada arah horizontal ……… 50

Gambar 3.38 Uraian gaya vertical pada poros roda.…………...………. 51

Gambar 3.39 Titik potong pada gaya arah vertikal……… 52

Gambar 3.40 reaksi gaya dalam potongan p-p kiri vertikal……….……..…... 52

Gambar 3.41 Reaksi gaya dalam potongan x-x kiri vertikal………….………... 52

Gambar 3.42 Reaksi gaya dalam potongan z-z kanan vertikal……..……….. 53

(10)

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Gambar 3.44 Diagram NFD, SFD, & BMD gaya pada arah vertical…………. 54

Gambar 3.45 Titik potong pada gaya arah horizontal………….………...…… 55

Gambar 3.46 reaksi gaya dalam potongan p-p kiri horizontal ………....…..… 55

Gambar 3.47 Reaksi gaya dalam potongan x-x kiri horizontal ………….….… 56

Gambar 3.48 Reaksi gaya dalam potongan z-z kanan horizontal ……..……… 56

Gambar 3.49 Reaksi gaya dalam potongan y-y horizontal……… 57

Gambar 3.50 Diagram NFD, SFD, & BMD gaya pada arah horizontal ……… 58

Gambar 4.1 Poros transmisi penanam……… 64

Gambar 4.2 Reducer, bearing, pulley,dan poros……….. 65

Gambar 4.3 Dimensi poros penanam………. 66

Gambar 4.4 Proses pembubutan poros penanam……… 66

(11)

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

DAFTAR TABEL

Tabel 3.1 Hasil perhitungan kecepaan putar poros……….………… 19

Tabel 3.2 Hasil perhitungan panjang sabuk v………...……….. 21

Tabel 3.3 Hasil perhitungan kecepatan linear sabuk…... ……….. 22

Tabel 3.4 Hasil perhitungan sudut kontak………..…… 23

Tabel 3.5 Hasil perhitungan tarikan pada sabuk……… 26

Tabel 3.6 Uraian gaya pada pulley.……… 30

Tabel 3.7 Hasil perhitungan gaya dalam poros 1 arah vertical……….. 33

Tabel 3.8 Hasil perhitungan gaya dalam poros 1 arah horizontal………. 37

Tabel 3.9 Hasil perhitungan gaya dalam poros 2 arah vertical……….. 41

Tabel 3.10 Hasil perhitungan gaya dalam poros 2 arah horizontal……… 44

Tabel 3.11 Hasil perhitungan gaya dalam poros penanam arah vertical……… 47

Tabel 3.12 Hasil perhitungan gaya dalam poros penanam arah horizontal….. 50

Tabel 3.13 Hasil perhitungan gaya dalam poros roda arah vertical…………... 53

Tabel 3.14 Hasil perhitungan gaya dalam poros roda arah horizontal………. 57

Tabel 3.15 Hasilperhitungan resultan momen tiap pulley………. 59

Tabel 3.16 Hasil perhitungan diameter poros minimum……… 63

Tabel 4.1 Diameter poros minimum dan diameter poros aktual...………. 67

(1)

commit to user vi

Rancang Bangun Mesin Penanam Padi Bagian Sistem Transmisi

Vidyan Dwi Saputra

Abstrak

(2)

commit to user vii

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL………... i

LEMBAR PENGESAHAN………... ii

BERITA ACARA UJIAN PENDADARAN……… iii

KATA PENGANTAR……… iv

RINGKASAN……….. vi

DAFTAR ISI………... vii

DAFTAR GAMBAR……….. ix

DAFTAR TABEL………... xi

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang……….... 1

1.2 Tujuan Proyek Akhir……… 1

1.3 Manfaat Proyek Akhir………….……… 2

1.4 Perumusan Masalah……….. 2

1.5 Batasan Masalah………..……… 2

1.6 Metode Pemecahan Masalah……….……… 2

BAB II DASAR TEORI 2.1 Konsep Perencanaan Sistem Transmisi.. ……… 3

2.2 Daya……… 3

2.3 Puli (Pulley)……… 6

2.4 Sabuk V (V-Belt)………. 7

2.5 Poros………10

BAB III TINJAUAN PUSTAKA DAN DASAR TEORI 3.1 Diagram Alir Proses Perancangan……….. 13

3.2. Pengertian Alat……….. 14

3.3 Mekanisme Kerja……… 14

3.4 Kebutuhan Daya………. 15

3.5 Perhitungan Pulley dan V-Belt 3.5.1 Perhitungan Kecepatan Putar masing-masing Pulley………. 17

3.5.2 Panjang V-Belt………..…. 19

3.5.3 Kecepatan Linear Sabuk………. 21

3.5.4 Sudut Kontak……….. 22

3.5.5 Tarikan Sisi Kencang dan Sisi Kendor (T1 dan T2) Sabuk……… 23

3.6 Perhintungan Poros 3.6.1 Uraian Gaya Pada Pulley……… 27

3.6.2 Uraian Gaya yang Bekerja Pada Poros……….. 30

(3)

commit to user viii

BAB IV PROSES PEMBUATAN DAN PENGUJIAN

4.1 Proses Pembuatan

4.1.1 Alat dan Bahan………..………. 64

4.1.2 Proses Pengerjaan……….……….. 65

4.2 Pengujian………..………... 67

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan……….. 70

5.2 Saran……….. 70

DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN

(4)

commit to user ix

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Ukuran penampang V-Belttipe standart………. 7

Gambar 2.2 Tegangan pada pulley & V-Belt……….………. 8

Gambar 3.1 Diagram perencanaan dan perhitungan………. 13

Gambar 3.2 Sistem tanam jajar legowo…...……….. 14

Gambar 3.3 skema transmisi mesin……..……….. 15

Gambar 3.4 Rangkaian pulley………..………. 16

Gambar 3.5 Uraian gaya vertical pada poros1..………. 30

Gambar 3.6 Titik potong pada gaya arah vertikal……… 31

Gambar 3.7 reaksi gaya dalam potongan p-p kiri vertikal……….…………... 31

Gambar 3.8 Reaksi gaya dalam potongan x-x kiri vertikal………….…………... 32

Gambar 3.9 Reaksi gaya dalam potongan z-z kanan vertikal……..………….. 32

Gambar 3.10 Reaksi gaya dalam potongan y-y vertical………. 33

Gambar 3.11 Diagram NFD, SFD, & BMD gaya pada arah vertical…………. 34

Gambar 3.12 Titik potong pada gaya arah horizontal………….………...…… 35

Gambar 3.13 reaksi gaya dalam potongan p-p kiri horizontal ………....…… 35

Gambar 3.14 Reaksi gaya dalam potongan x-x kiri horizontal ………….….… 36

Gambar 3.15 Reaksi gaya dalam potongan z-z kanan horizontal ……..……… 36

Gambar 3.16 Reaksi gaya dalam potongan y-y horizontal……… 37

Gambar 3.17 Diagram NFD, SFD, & BMD gaya pada arah horizontal ……… 38

Gambar 3.18 Uraian gaya vertical pada poros 2..………. 39

Gambar 3.19 Titik potong pada gaya arah vertikal……… 40

Gambar 3.20 Reaksi gaya dalam potongan x-x kiri vertikal……….…………... 40

Gambar 3.21 Reaksi gaya dalam potongan z-z kanan vertikal…….………….. 40

Gambar 3.22 Reaksi gaya dalam potongan y-y vertical………. 41

Gambar 3.23 Diagram NFD, SFD, & BMD gaya pada arah vertical…………. 42

Gambar 3.24 Titik potong pada gaya arah horizontal………….………...…… 43

Gambar 3.25 Reaksi gaya dalam potongan x-x kiri horizontal ………….….… 43

Gambar 3.26 Reaksi gaya dalam potongan z-z kanan horizontal ……..……… 44

Gambar 3.27 Reaksi gaya dalam potongan y-y horizontal……… 44

Gambar 3.28 Diagram NFD, SFD, & BMD gaya pada arah horizontal ……… 45

Gambar 3.29 Uraian gaya vertical pada poros penanam..………. 46

Gambar 3.30 Titik potong pada gaya arah vertikal……… 46

Gambar 3.31 Reaksi gaya dalam potongan x-x kiri vertikal……….…………... 47

Gambar 3.32 Reaksi gaya dalam potongan y-y vertical………. 47

Gambar 3.33 Diagram NFD, SFD, & BMD gaya pada arah vertical…………. 48

Gambar 3.34 Titik potong pada gaya arah horizontal………….………...…… 49

Gambar 3.35 Reaksi gaya dalam potongan x-x kiri horizontal ………….….… 49

Gambar 3.36 Reaksi gaya dalam potongan y-y horizontal……… 49

Gambar 3.37 Diagram NFD, SFD, & BMD gaya pada arah horizontal ……… 50

Gambar 3.38 Uraian gaya vertical pada poros roda.…………...………. 51

Gambar 3.39 Titik potong pada gaya arah vertikal……… 52

Gambar 3.40 reaksi gaya dalam potongan p-p kiri vertikal……….……..…... 52

Gambar 3.41 Reaksi gaya dalam potongan x-x kiri vertikal………….………... 52

Gambar 3.42 Reaksi gaya dalam potongan z-z kanan vertikal……..……….. 53

(5)

commit to user x

Gambar 3.44 Diagram NFD, SFD, & BMD gaya pada arah vertical…………. 54

Gambar 3.45 Titik potong pada gaya arah horizontal………….………...…… 55

Gambar 3.46 reaksi gaya dalam potongan p-p kiri horizontal ………....…..… 55

Gambar 3.47 Reaksi gaya dalam potongan x-x kiri horizontal ………….….… 56

Gambar 3.48 Reaksi gaya dalam potongan z-z kanan horizontal ……..……… 56

Gambar 3.49 Reaksi gaya dalam potongan y-y horizontal……… 57

Gambar 3.50 Diagram NFD, SFD, & BMD gaya pada arah horizontal ……… 58

Gambar 4.1 Poros transmisi penanam……… 64

Gambar 4.2 Reducer, bearing, pulley,dan poros……….. 65

Gambar 4.3 Dimensi poros penanam………. 66

Gambar 4.4 Proses pembubutan poros penanam……… 66

(6)

commit to user xi