PERANCANGAN MESIN PEMERAS TEBU KAPASITAS 800 KG/JAM DENGAN ROLL BERGERIGI

TUGAS AKHIR

PERANCANGAN MESIN PEMERAS TEBU KAPASITAS
800 KG/JAM DENGAN ROLL BERGERIGI

DISUSUN OLEH :
Resky Kurnia Esa
( 201110120311057 )

JURUSAN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
2016

LEMBAR PENGESAHAN SKRIPSI

PERANCANGAN MESIN PEMERAS TEBU KAPASITAS 800 KG/JAM
DENGAN ROLL BERGERIGI

Diajukan Kepada :
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
Untuk Memenuhi Syarat Memperoleh Gelar Sarjana (S1) Teknik Mesin
Program Strata Satu (S-1) Jurusan Teknik Mesin

Oleh:

RESKY KURNIA ESA
201110120311057
Diterima dan Disetujui
pada tanggal 28 Januari 2016

Dosen Pembimbing I

Dosen Pembimbing II

Ir. Eko Hariyadi, MT

Murjito, ST, MT

Mengetahui,
Ketua Jurusan Teknik Mesin
Universitas Muhammadiyah Malang

Ir. Daryono, MT

KATA PENGANTAR
Bismillaahirrahmaanirrahiim
Segala puji syukur kehadirat Allah SWT, atas segala rahmat, taufik dan
hidayahNya yang selalu diimpahkan kepada kita tanpa pernah terputus. Shalawat dan
salam kita panjatkan kepada Junjungan Nabi Besar Muhammad SAW sebagai Nabi dan
Rasul akhir zaman yang membimbing kita agar kelak diakui menjadi hamba Allah SWT.
Dalam penulisan tugas akhir ini penulis memberikan judul ͞ Perancangan Mesin
Pemeras Tebu Kapasitas 800 Kg/Jam Dengan Roll Bergerigi ͟. Tugas akhir ini dibuat
dengan tujuan sebagai salah satu syarat untuk mendapatkan gelar kesarjanaan di
Universitas Muhammadiyah Malang. Tugas akhir ini tidak akan tersusun tanpa adanya
bantuan dan dukungan dari berbagai pihak baik dalam segi material maupun spiritual
dan karenanya penyusun mengucapkan terima kasih kepada :

1. Ibu dan Bapak tercinta dirumah, beserta adek saya yang tak ada henti
mendukung dan memberi motivasi saya. Beserta seluruh keluarga dan orangorang yang penulis sayangi yang selalu memberikan doa, dan motivasi bagi
penulis untuk menyelesaikan tugas akhir ini.
2. Bapak Prof. Drs. Fauzan, M.Pd. selaku Rektor Universitas Muhammadiyah
Malang.
3. Bapak Ir. Sudarman, M. T selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas
Muhammadiyah Malang.
4. Bapak Ir. Daryono, M. T selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin Universitas
Muhammadiyah Malang.
5. Bapak Ir. Eko Hariyadi, M.T selaku dosen pembimbing I yang telah banyak
memberikan bimbingan dan pengarahan dengan sabar dan bijaksana serta
memberikan dorongan dari awal hingga akhir penulisan tugas akhir ini.
6. Bapak Murjito, ST, M.T selaku dosen pembimbing II yang telah banyak
memberikan bimbingan dan pengarahan dengan sabar dan bijaksana serta
memberikan dorongan penulisan tugas akhir ini.
7. Bapak dan Ibu Dosen khususnya jurusan Teknik Mesin yang telah memberikan
bekal ilmu pengetahuan dan juga wawasan yang luas pada saat perkuliahan.

8. Para karyawan dan juga staff jurusan Teknik Mesin yang sudah banyak
membantu dan dengan sabar memberikan petunjuk dan arahan di dalam
penyelesaian rangkaian kegiatan pada tugas akhir ini.
9. Teman-teman mahasiswa Universitas Muhammadiyah Malang, Khususnya
Teman-Teman Anak Vespa Dan Teman-Teman Ngopi yang tidak hentihentinya memberikan dorongan motivasi kepada penulis, serta teman-teman
jurusan Teknik Mesin yang dengan sangat terbuka, baik dan ramah dalam
menerima kehadiran kami selama ini. Baik pada saat mengikuti kegiatan
perkuliahan di kelas, maupun dalam pergaulan sehari-hari.
Harapan penulis semoga tugas akhir ini dapat memberikan manfaat baik
diri pribadi ataupun orang lain dan semoga kebaikan Bapak, Ibu, dan rekan –
rekan semuanya mendapatkan balasan terbaik dari Allah SWT. Aamiin

Malang, 21 Januari 2016

Resky Kurnia Esa

DAFTAR ISI

Halaman
LEMBAR JUDUL .................................................................................................. i
POSTER ............................................................................................................. ii
LEMBAR PENGESAHAN ....................................................................................... iii
LEMBAR ASISTENSI............................................................................................. iv
LEMBAR SURAT PERNYATAAN TIDAK PLAGIAT .................................................... vi
ABSTRAKS .......................................................................................................... vii
KATA PENGANTAR ............................................................................................. viii
DAFTAR ISI ......................................................................................................... x
DAFTAR TABEL ................................................................................................... xii
DAFTAR GAMBAR .............................................................................................. xiv
BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang ............................................................................... 1
1.2 Rumusan Masalah .......................................................................... 2
1.3 Tujuan Perancangan ....................................................................... 3
1.4 Manfaat Perancangan ..................................................................... 3
1.5 Batasan Masalah ............................................................................. 3
1.6 Konsep Desain ................................................................................ 4
1.7 Prinsip Kerja Mesin Pemeras Tebu ................................................ 4
BAB II TINJAUAN TEORI
2.1 Tinjauan Umum Mesin Pemeras Tebu ...................................................... 6
2.2 Roll ........................................................................................................... 8
2.2.1 Roll mill jagged ............................................................................. 8

2.2.2 Dimensi dan Gaya Pada Roll ........................................................ 8
2.3 Kapasitas (c) ........................................................................................... 9
2.4 Roda gigi ................................................................................................... 10
2.4.1 Klasifikasi Roda Gigi ..................................................................... 11
2.4.2 Nama-nama bagian roda gigi dan ukurannya : ............................ 13
2.5 Poros ......................................................................................................... 15
2.5.1 Poros dengan Beban Puntir dan Lentur ....................................... 15
2.5.2 Perencanaan Kopling .................................................................... 16
2.5.3 Pemilihan Baut dan Mur ............................................................... 19

2.6 Bantalan ......................................................................................... 20
2.7 Pasak ......................................................................................................... 23
2.7.1 Parameter pasak ........................................................................ 24
2.8 Daya Motor ................................................................................................. 25
BAB III METODELOGI PERANCANGAN
3.1 Metode Pengumpulan Data........................................................................ 26
3.2 Konsep Rancangan ..................................................................................... 26
3.3 Cara Kerja Alat ............................................................................................ 26

3.4 Variabel Yang Diamati ................................................................... 27
3.5 Kapasitas Alat pemeras .............................................................................. 28
3.6 Komponen Yang Akan Digunakan .............................................................. 28
3.7 Perhitungan Perancangan .......................................................................... 29
3.7.1 Perhitungan Dimensi dan Gaya Pada Roll ....................................... 29
3.7.2 Perhitungan Kapasitas (c) .............................................................. 29

3.7.3 Roda gigi .......................................................................................... 30
3.7.4 Perancangan Poros ......................................................................... 30
3.7.5 Perencanaan Kopling ...................................................................... 30
3.7.6 Perancangan Baut dan Mur ........................................................... 31
3.7.7 Perancangan Bantalan ................................................................... 31

3.7.8 Perancangan Pasak ............................................................... 31
3.8 Diagram Alir Perancangan ......................................................................... 32
BAB IV PERHITUNGAN
4.1 Perancangan Dimensi Roll, Beban ............................................................. 33
4.2 Perhitungan Kekuatan Roll ........................................................................ 37
4.3 Perancangan Kopling ................................................................................. 39
4.4 Perancangan Poros .................................................................................... 43
4.4.1 Perancangan Poros I ........................................................................ 43
4.4.2 Perancangan Poros II ....................................................................... 50
4.5 Perencanaan Pasak .................................................................................... 53

4.6 Perencanaan Bantalan ..................................................................... 55
4.7 Perancangan Roda Gigi .................................................................. 58
4.8 Pemilihan Gearbox ..................................................................................... 61
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan ........................................................................................................... 62
5.2 Saran .................................................................................................................... 65
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN

DAFTAR PUSTAKA


Sularso. Kiyakatsu Suga, “Dasar Perencanaan Dan Pemilihan Elemen
Mesin”, 1991



P. Polukhin, N. Fedosov, A. Kotolyov and V, Matvegen, “Rolling Mill
Practice”.



R. S. Khurmi, J. K. Gupta, “Machine Design”, 1982



L. A. Tromp, “Machinery and Equipment of Cane Sugar Factory”. 1945



E. Hugort, “Handbokk of Cane Sugar Engineering” 1989



Mathur. “Handbook Of Cane Sugar Teknology”. 1975



E. P. Popov, Zainal Astamar, “Mekanika Teknik”



Takeshi Sato. “Gambar ISO”.

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 : Roll Mill .................................................................................... 8
Gambar 2.2 : Diagram gaya pada proses pengerolan ................................................ 9
Gambar 2.3 : Macam – macam Roda Gigi .................................................................. 11
Gambar 2.4 :Kopling Flen Luwes ................................................................................ 17
Gambar 2.5 Mur dan Baut ......................................................................................... 19
Gambar 2.6 Macam – macam bantalan ..................................................................... 21

Gambar 2.7 Macam – macam pasak ............................................................... 23
Gambar 2.8 Daya Motor ............................................................................................ 25
Gambar 4.1: Diagram Pengerolan .............................................................................. 35
Gambar 3.2: Diagram Gaya Pengerolan ..................................................................... 37
Gambar 4.3: Kopling Flen Luwes ............................................................................... 39

Gambar 4.4 Bantalan Bola dengan Sekat Tanpa Kotak .................................. 55

BAB 1
PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang
Mesin pemeras tebu merupakan sebuah alat yang berfungsi memeras tebu untuk
menghasilkan sebuah nira, dalam suatu perusahaan gula alat pemeras tebu sangat di butuhkan
dalam menjalankan usahanya. Alat pemeras tebu yang ada saat hanya perusahaan atau
pengusaha tertentu yang memilikinya. Dan alat atau mesin tersebut sangatlah efisien dan
optimal karena dari segi bahan dan cara kerja sangat rumit sehingga banyak perusahaan kecil
yang ingin mengembangkan usaha yang berbahan dasar tebu terhambat. Dalam permasalahan
yang ada saat ini banyak pengusaha kecil tidak mampu untuk merancang atau membeli alat
pemeras tebu, dikarenakan biaya yang cukup mahal.
Tebu selama ini di kenal orang hanya sebagai bahan dasar pembuat gula dan tebu
yang selama ini hanya dijual ke pabrik-pabrik untuk di proses menjadi bahan gula bahan
masakan, ternyata dapat di manfaatkan sebagai bahan dasar es tebu yang menyegarkan.
Dengan berkembangnya ilmu pengetahuan dan teknologi yang begitu pesat dengan berbagai
amplikasi, tidak menutup kemungkinan hal ini untuk direalisasikan. Disisi lain bagi usaha
usaha kecil yang tidak mampu mengembangkan usahanya karena terbentur masalah dana atau
sarana, maka diciptakannya mesin pemeras tebu ini akan menjadi sarana bagi mereka untuk
bisa mengembangkan usahanya serta dapat membuka usaha baru dan dapat digunakan untuk
hal-hal yang bermanfaat.
Dalam tugas akhir ini penulis mencoba merancang mesin pemeras tebu dengan judul
“Perancangan Mesin Pemeras Tebu Kapasitas 800 kg/jam dengan Roll Bergerigi”.
Fenomena yang ada saat ini dan sering kita jumpai adalah kurang optimalnya pemakaain
mesin yang sudah ada saat ini, salah satu contoh terdapat dalam rancangan yang ada di mana

1

2

terdapat suatu kelemahan dalam rancangan tersebut, diantara kelemahan dari rancangan
tersebut yaitu dengan menggunakan roll yang polos, dimana roll polos banyak mempengaruhi
kinerja mesin pemeras tebu tersebut karena sering terjadinya slip pada pemeras tebu, di
karenakan tidak adanya cengkraman yang kuat dari roll tersebut. Maka penulis merancang
alat atau mesin pemeras tebu dengan cara kerja mesin yang optimal, bagaimana untuk
memeras tebu yang optimal yang cengkramannya dari alat tersebut dengan adanya roll
bergerigi maka alat atau mesin tersebut dapat berfungsi dengan baik, penggunaan roll
bergerigi berfungsi untuk mencengkram pengoptimalkan cengkraman dalam memeras tebu.
Dan spesifikasi yang disyaratkan adalah kerja mesin yang optimal dan praktis, komponen
gilingan bebas dari korosi dan pencemaran serta tempat pengoperasian tidak permanen dan
mudah pelepasan serta pemasangan komponen.

1.2 Rumusan Masalah
Berdasarkan pada latar belakang masalah yang di uraikan maka rumusan masalah
yang di rumuskan adalah sebagai berikut :
Bagaimana merancang kontruksi dan dimensi dari mesin pemeras tebu yang sudah
ada terutama di bagian roll sehingga dapat memeras tebu lebih optimal dan efisien.
1.3 Tujuan Perancangan
Dengan adanya permasalahan yang ada di atas, maka tujan perancangannya adalah
mendapatkan desain baru dari sebuah kontruksi mesin pemeras tebu yang sudah ada saat ini
untuk mendapatkan nira lebih optimal dan efisien dan ekonomis.

1.4 Manfaat Perancangan
Dari tujuan penulisan yang ada maka penulisan ini sangat bermanfaat bagi akademik
karena dapat mendambah referensi tentang mesin pemeras tebu dan juga sebagai informasi

3

bagi siapa saja yang memerlukan serta dapat di jadikan bahan bacaan rekan mahasiswa yang
ingin memperluas pengetahuan dan wawasan tentang mesin pemeras tebu.

1.5 Batasan Masalah
Mengingat luasnya permasalahan yang di hadapi dalam perencanaan ini, maka perlu
adanya batasan khusus di dalamnya. Batasan ini di perlukan agar dalam perancangan tugas
akhir tidak mengimpang dari permasalahan yang ada,
Adapun batasan-batasan di dalam perancangan ini adalah :
1. Tebu yang di gunakan.
2. Perancangan roll pengarah .
3. Perancangan roll mill gerigi (roll gilingan).
4. Perancangan roda gigi.
5. Poros dan bantalan.
6. Pemilihan gearbox.
7. Pemilihan motor.
1.6 Konsep Desain
Dalam perancangan suatu produk sebelum menentukan konsep produk yang akan di
buat terlebih dahulu harus menyusun spesifikasi produk. Fase penyusunan spesifikasi produk
harus di buat terlebih dahulu karena dasar pertimbangan dalam fase proses produk yang akan
di pakai dalam perancangan.
Pada perancangan mesin pemeras tebu ini spesifikasi produk yang di tentukan adalah
sebagai berikut :
1. Kinerja mesin optimal dan praktis.
2. Komponen gilingan bebas dari korosi dan pencemaran.
3. Tempat pengoperasian tidak permanen.
4. Mudah dalam pemasangan dan pelepasan komponen.

4

5. Pembuatan mesin sangat murah.
6. Mudah untuk di pasarkan.

1.7 Prinsip Kerja Mesin Pemeras Tebu
Mesin pemeras tebu ini menggunakan Roll yang saling berpapasan yang tujuannya
untuk melakukan penekan terhadap batang tebu, roll yang saling berpapasan ini berputar
saling berlawanan arah guna melakukan penekanan terhasap batang tebu untuk proses
penekanan dan pemerasan. Untuk hasil yang lebih optimal digunakan pengatur jarak celah
roll (Clearance) yang berfungsi untuk mengantisipasi besar kecilnya diameter tebu yang
digiling. Nira adalah bagian tebu yang berupa cairan, untuk memisahkan nira dari batang tebu
harus merusak sel-sel batang tebu dengan sedemikian rupa hingga nira keluar atau terpisah
dengan bagian tebu lainnya. Salah satunya adalah dengan cara melakukan penekanan
terhadap batang tebu tersebut.
Berdasarkan metode tersebut pada mesin pemeras tebu ini digunakan roll yang saling
berpasangan guna melakukan penekan terhadap batang tebu. Dengan memanfaatkan putaran
yang di teruskan oleh sistem transmisi ke roll, maka akan memberikan penekan secara
continue terhadap batang tebu. Roll-roll yang saling berpasangan ini berputar saling
berlawanan arah guna malakukan pencekaman dan gaya tarik terhadap batang tebu untuk
masuk diantara roll dan mengalami proses penekanan dan pemerasan. Untuk memberikan
lebih optimal digunakan pengatur jarak celah roll (Clearence) yang berfungsi untuk
mengantisipasdi besar kecilnya diameter tebu yang di giling.

Dokumen yang terkait

Dokumen baru