DESAIN DAN PENGUJIAN MESIN PENCACAH RUMPUT PAKAN TERNAK KAPASITAS 150 KG/JAM.

(1)

DESAIN DAN PENGUJIAN MESIN PENCACAH

RUMPUT PAKAN TERNAK KAPASITAS 150 KG/JAM

TUGAS AKHIR

Disusun Sebagai salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Ahli Madya

Disusun oleh

FERIZ ERIKSON SINAGA NIM : 5113220015

TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS NEGERI MEDAN

2015

(2)

ABSTRAK

Feriz Erikson Sinaga: Desain Dan Pengujian Mesin Pencacah Rumput pakan Ternak Kapasitas 150 kg/jam. Tugas Akhir. Jurusan Pendidikan Teknik Mesin. Fakultas Teknik. Universitas Negeri Medan. 2015

Di era perkembangan jaman ini semua serba dituntut cepat dan tepat. Oleh karena itu dunia dituntut memiliki sumber daya manusia yang berkualitas tinggi dalam menyeimbangkan kemajuan teknologi. Saat ini pengolahan pakan masih kebanyakan dikerjakan secara manual oleh para pengusaha peternakan. Hal ini sangat mempengaruhi pruduktifitas dari ternak mereka. Dengan demikian peternakan membutuhkan mesin yang dapat mendukung produktifitas usaha mereka. Seperti mesin pencacah yang dapat mencacah rumput dan hijauan .

Proses pengujian mesin pencacah rumput pakan ternak ini bertujuan untuk melihat kemampuan kinerja mesin dan kapasitas mesin yang sudah di rancang . Perencanaan ini bertujuan untuk menghasilkan desain dan gambar kerja konstruksi mesin pencacah rumput yang kuat, kokoh, aman, dan efisien dan Mendapatkan hasil uji kinerja Mesin Pencacah Rumput Pakan Ternak

Proses perancangan mesin pencacah rumput dilakukan dengan tahapan yaitu perencanaan dan penjelasan tugas/fungsi, perencanaan konsep produk (gambar kerja). Analisis teknik meliputi analisis daya, torsi yang terjadi pada poros. Hasil perancangan menghasilkan mesin pencacah rumput pakan ternak dengan spesifikasi ukuran panjang 850, lebar 500 dan tinggi 695 mm. Sumber penggerak mesin adalah motor listrik DC 1 HP dengan putaran 1400 rpm. Sistem transmisi menggunakan V-belt dengan poros penggerak berdiameter 25 mm perbandingan diameter puli motor dengan puli poros 2 : 8. Kontruksi rangka terbuat dari profil siku 40x40x3 mm dengan bahan St 42 dan casing menggunakan plat

aluminium dengan tebal 0,8 mm..

(3)

ABSTRACK

Feriz Erikson Sinaga: Design And Testing Counting Machines Grass Livestock feed capacity of 150 kg / h. Thesis. Department of Mechanical Engineering Education. Faculty Of Engineering. University of Medan. 2015

In the era of all-round development of this era demanded a quick and precise. Therefore the world of human resources required to have high quality in balancing technological advances. Currently feed processing is mostly done manually by the rancher. This greatly affects pruduktifitas of their livestock. Thus farms need a machine that can support their business productivity. As thrasher that can chop grass and forage.

The testing process thrasher fodder grasses aims to look at the performance capabilities of the engine and the engine capacity has been designed. This plan aims to produce the design and working drawings construction grass thrasher strong, sturdy, safe, and efficient and Getting the performance test Counting Machines Grass Forage

The process of designing grass thrasher conducted in stages,namely planning and explanation of the task / function, the planning concept product (working drawings). Analysis techniques include analysis of power, torque occurs on the shaft. The results of the design produces fodder grass thrasher with specification length 850, width 500 and height 695 mm. Engine driving source is a DC electric motor 1 HP at 1400 rpm rotation. The system uses a V-belt transmission with shaft diameter of 25 mm diameter ratio of the motor pulley to pulley shaft 2: 8. Construction of frame is made of 40x40x3 mm square profile with St 42 and casing materials using an aluminum plate with a thickness of 0.8 mm ..

(4)

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas berkat dan kasihnya yang diberikan kepada penulis sehingga Tugas Akhir ini dapat terselesaikan.

Tugas Akhir ini disusun sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikan studi di Program Studi Diploma III Teknik Mesin Program Diploma Fakultas Teknik Universitas Negeri Medan.

Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terimah kasih banyak kepada Bapak Drs. Bonaraja Purba, M.Si. selaku Dosen Pembimbing yang telah membimbing menyelesaikan Tugas Akhir ini. Beliau telah banyak memberikan bimbingan dan saran-saran kepada penulis sejak awal hingga akhir penulisan tugas akhir ini.Ucapan terima kasih juga penulis sampaikan kepada :

1. Bapak Prof. Dr. Abdul Hamid K, M.Pd. selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Negeri Medan

2. Drs. Hidir Efendi, M.Pd. selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin Unimed 3. Ir. Batumahadi Siregar, M.T. selaku ketua Prodi Teknik Mesin D-3

Unimed

4. Bapak Bisrul Tambunan, ST,MT selaku Dosen Pembimbing Teknik Merancang yang turut membantu menyelesaikan tugas akhir ini

5. Bapak Drs. Khoiri,M.Pd. selaku Dosen Pembimbing PKLI yang turut membantu menyelesaikan tugas akhir ini

6. Teristimewa saya ucapkan terima kasih kepada Ayahanda B.F.sinaga dan

(5)

Sinaga yang telah banyak mendukung di dalam perkuliahan baik berupa doa, semangat, dan juga materi.

7. Saudara Dewi Rejeki Kudadiri yang telah memberi semangat dan membantu dalam pengerjaan tugas akhir ini.

8. Teman-teman seperjuangan, Jurusan Teknik Mesin Universitas Negeri Medan Stambuk 2011 dan tidak dapat disebutkan satu-persatu yang telah banyak membantu penyelesaian tugas akhir ini

9. Dan semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu yang telah memberikan dukungan dan semangat.

Penulis menyadari bahwa laporan ini masih jauh dari sempurna. Untuk itu penulis sangat mengharapkan kritik dan saran yang membangun untuk kesempurnaan dari Tugas Akhir ini. penulis berharap laporan Tugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi penulis dan para pembaca.

Medan, Maret 2015

Penulis,

Feriz Erikson Sinaga

(6)

DAFTAR ISI

Halaman

ABSTRAK ... i

KATA PENGANTAR ... iii

DAFTAR ISI ... v

DAFTAR GAMBAR ... vii

DAFTAR TABEL ... viii

BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang ... 1

B. Batasan Masalah ... 3

C. Rumusan Masalah ... 3

D. Tujuan ... 4

E. Manfaat ... 4

BAB II TINJAUAN PUSTAKA A. Kajian Singkat dari Mesin Pencacah Rumput ... 6

1. Rumput Gajah ... 6

2. Mesin Pencacah rumput... 7

B. Tuntutan Alat/Mesin dari sisi calon Pengguna ... 8

C. Analisis Morphologis Alat/Mesin Pencacah Rumput ... 9

D. Gambaran Mesin Pencacah Rumput ... 11

E. Diagram Alir Proses Perancangan ... 12

F. Pernyataan Kebutuhan ... 17

G. Analisis Kebutuhan ... 18

H. Pertimbangan Perancangan ... 20

I. Tuntutan Perancangan ... 21

(7)

BAB III PENETAPAN SPESIFIKASI DAN PERHITUNGAN KOMPONEN

A. Pemilihan Bahan ... 31

B. Analisis Teknik ... 35

1. Gaya potong rumput gajah ... 35

2. Perencanaan putaran mesin ... 37

3. Perencanaan daya penggerak ... 37

4. Perencanaan puli dan sabuk-V ... 48

5. Perencanaan Poros ... 45

BAB IV HASIL PENGUJIAN DAN KINERJA MESIN A. Metode Pengujian Kinerja Mesin... 49

1. Tempat Dan Waktu ... 49

2. Bahan Dan Alat ... 49

B. Uji Kinerja Mesin ... 49

C. Prosedur Pengujian ... 50

D. Hasil Dan Pembahasan ... 52

1. Hasil ... 52

2. Pembahasan ... 55

BAB V PENUTUP A. Kesimpulan ... 58

B. Saran ... 59

DAFTAR PUSTAKA ... 60 LAMPIRAN

(8)

BAB I PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Protein hewani merupakan salah satu nutrisi yang sangat dibutuhkan manusia. Keberadaan protein hewani sangat berpengaruh bagi pertumbuhan, kesehatan, dan kecerdasan manusia. Ternak sebagai sumber pangan (daging, telur, dan susu) bagi manusia memberikan kontribusi yang besar terhadap pemenuhan kebutuhan protein hewani (Direktorat Jendral Peternakan, 2008). Indonesia dengan jumlah penduduk di atas 220 juta jiwa membutuhkan pasokan daging, telur, dan susu yang sangat besar. Peternakan merupakan salah satu komoditas pangan yang memberikan kontribusi yang cukup besar bagi devisa negara dan harus dikembangkan untuk memenuhi kebutuhan protein hewani. Pada kenyataannya, target kebutuhan protein hewani asal ternak sebesar 6 g/kapita/hari masih jauh dari terpenuhi (Urip Santoso, 2010).

Tabel 1. Jumlah Konsumsi Ternak (Ekor), 2008 - 2013

Ternak 2008 2009 2010 2011 2012 2013 Sapi Potong 1 154 167 1 286 305 1 324 154 1 519 178 1 421 319 1 326 395

Kerbau 77 854 79 436 81 622 64 923 58 402 41 974 Kuda 4 174 5 741 7 909 4 076 4 630 3 368 Kambing 564 815 594 516 612 765 655 517 523 188 274 943

Domba 237 497 245 063 280 610 285 676 291 317 142 736 Babi 691 837 783 156 816 416 859 546 730 388 538 101

Sumber : Badan Pusat Statistik (Statistics Indonesia)

(9)

Peternakan ruminansia (sapi, kerbau, kuda, kambing, dan domba) terutama sapi, merupakan sumber daging dan susu terbesar. Akan tetapi peternakan domestik belum sanggup mencukupi kebutuhan pasar, sehingga pemerintah harus memenuhinya dengan cara impor. Seiring dengan laju jumlah penduduk, maka pengembangan peternakan ruminansia terus digalakkan agar kebutuhan mampu dicukupi.

Pakan memegang peranan yang sangat penting dalam rantai produksi peternakan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa kekurangan pakan pada ternak khususnya sapi dapat menurunkan berat badan 130-150 gram/ekor/hari, tergantung jenis kelamin dan umur sapi. Sedangkan kecukupan pakan dapat meningkatkan berat badan 430-510 gram/ekor/hari (Anonim, 1992). Ternak ruminansia sendiri makanan pokoknya adalah hijauan. Pakan hijauan yang dimaksudkan disini meliputi tanaman jagung, rumput king grass, rumput gajah. Rumput harus disediakan peternak sebagai pakan utama ternak setiap harinya. Pakan tambahan juga harus diberikan untuk menambah gizi agar daging ternak lebih cepat berkembang. Pakan tambahan tersebut seperti bekatul, ramuan, sentrat, ketela, ampas tahu dan lainya. Peternak berinisiatif mencampurkan rumput dengan pakan tambahan untuk menghemat biaya. Sebelum dicampur rumput harus dirajang (dicacah) terlebih dahulu, agar dalam proses pencampuran mudah dilakukan. Rumput yang sudah dirajang kemudian dicampur dengan bekatul, potongan ketela, sentrat, sedikit ramuan, garam dan diberi air secukupnya sesuai takaran.

Peternak setiap hari harus menyediakan rumput dalam jumlah yang cukup banyak untuk dirajang sebagai bahan pakan ternak. Peternak dalam mencacah

(10)

rumput masih menggunakan sabit, sehingga apabila rumput dalam jumlah yang cukup banyak maka dibutuhkan waktu dan tenaga yang lebih banyak. Peternak membutuhkan alat bantu agar dalam proses mencacah atau merajang rumput dapat menghemat waktu dan tenaga yang dikeluarkan, sehingga dalam merajang atau mencacah diperlukan waktu yang singkat. Sebuah alat pencacah rumput sangat dibutuhkan oleh peternak.

Atas dasar itulah penulis menganggap perlunya merancang mesin pencacah rumput pakan ternak yang lebih efisien dan hasil cacahan lebih maksimal. Maka penulis akan merancang mesin pencacah rumput pakan ternak terdiri dari motor yang berfungsi sebagai penggerak, sistem transmisi, casing, poros rangka, dan pisau perajang. Hal yang harus diperhatikan dalam pembuatan Mesin Pencacah Rumput ini adalah bagaimana membuat mesin dengan rangka yang kuat, pisaunya tajam sampai beberapa kali pemotongan, ergonomis, harganya terjangkau dan mudah didapat di pasaran. Mesin atau alat pencacah pakan ternak tersebut harus berfungsi secara maksimal sesuai fungsi dan kebutuhanya merupakan hal yang paling utama.

B. Batasan Masalah

Berdasarkan rumusan masalah di atas maka penulis membatasi pembahasan hanya pada :

1. Perancangan mekanisme mesin pencacah rumput pakan ternak. 2. Pengujian mesin pada mesin pencacah rumput pakan ternak.

(11)

C. Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang masalah diatas maka dapat dirumuskan beberapa masalah antara lain :

1. Bagaimana merancang mesin yang dapat mencacah rumput pakan ternak yang efisien dan efektif sehingga dapat meningkatkan produktifitas pakan ternak ?

2. Bagaimana kontruksi mesin pencacah rumput pakan ternak yang akan dirancang ?

D. Tujuan

Tujuan dari pengujian mesin perajang singkong ini adalah :.

1. Mengetahui beberapa nilai ukuran kinerja mesin pencacah rumput pakan ternak. Sehingga nilai tersebut menjadi parameter knerja dan perfomansi dari mesin pencacah rumput pakan ternak. Ukuran kinerja mesin yang dimaksud meliputi kapasitas teoritis, kapasitas mesin, efisiensi pencacahan, efesiensi waktu, dan persentase hasil cacat.

2. Mengetahui faktor yang mempengaruhi hasil pencacahan mesin rumput pakan ternak.

3. Menguji kinerja mesin pencacah rumput pakan ternak yang telah dirancang

E. Manfaat

Manfaat dari perancangan dan pembuatan mesin pencacah rumput pakan ternak adalah sebagai berikut :

(12)

1. Bagi Mahasiswa

a. Sebagai suatu penerapan teori dan kerja praktek yang diperoleh saat dibangku perkuliahan.

b. Mampu mengenalkan perancangan alat yang praktis dan ekonomis kepada mahasiswa lainnya yang akan merancang, sehingga terinovasi untuk menghasilkan produk baru yang lebih baik.

c. Melatih kedisiplinan serta kerjasama antar mahasiswa baik individual maupun kelompok.

2. Bagi Universitas Negeri Medan

a. Sebagai bahan kajian di Jurusan Teknik Mesin dalam mata kuliah bidang teknik mesin.

b. Merupakan perancangan alat yang perlu dikembangkan di kemudian hari sehingga menghasilkan mesin pencacah/perajang rumput yang lebih baik.

3. Bagi masyarakat

a. Terciptanya mesin ini, diharapkan membantu masyarakat peternak sapi untuk mempermudah proses produksi perajangan rumput dengan waktu yang lebih singkat dan tenaga yang lebih efisien.

b. Membantu dalam meningkatkan efectifitas dan efisiensi pakan ternak.

(13)

BAB V

PENUTUP

A.

KESIMPULAN

Hasil perancangan mesin pencacah rumput gajah pakan ternak didapat kesimpulan :

1. Sistem transmisi yang dipilih adalah transmisi tunggal yang terdiri dari sepasang pulley berdiameter 2 inch untuk pulley motor dan 8 inch untuk puli poros

2. Setelah melakukan pengujian maka kapasitas mesin pencacah rumput gajah ini adalah 136.4 kg/jam.

3. Metode perajangan mesin pencacah rumput ini adalah perajangan tunggal dengan 2 buah pisau yang memotong rumput secara berkesinambungan.

4. Desain pisau menggunakan pisau mesin pemotong rumput yang dimodifikasi dan dipertajam , dengan sudut kemiringan mata pisau. 5. Kapasitas mesin setelah diuji tidak sesuai dengan kapasitas yang telah

dirancang.

B.

SARAN

Proses penyempurnaan produk masih diperlukan untuk meningkatkan efisiensi, usulan perbaikan rancangan mesin antara lain:

(14)

1. Dilihat dari segi sistem transmisi, putaran output mesin masih kurang besar sehingga menjadikan hasil cacahan rumput kurang

efesien.Perbandinngan diameter pulley sebaiknya diperkeciluntuk mengatasi masalah tersebut.

2. Getaran pada casing masih terlalu besar sehingga harus diperlukan karet peredam.

3. Dalam memindahkan mesin masih kesulitan, sehingga perlu adanya roda pada kaki rangka.

(15)

DAFTAR PUSTAKA

Achmad, Z. 1999. Elemen Mesin 1. Bandung: Refika Aditama. Ambiyar. 2008. Teknik Pembentukan Pelat. Jakarta: Depdiknas.

Anonim. “ Budidaya-rumput-gajah-untuk-pakan-ternak“.http://sutanmuda.wordpr ess .com.

Budiyanto. 2012. Tugas Akhir Perancangan Mesin Perajang Singkong. Yogyakarta : Universitas Negeri Yogyakarta.

Juhana, Ohan, dan Suratman, M. 2000. Menggambar Teknik Mesin dengan Standar ISO. Bandung : Pustaka Grafika.

Norensen. 2014. Tugas Akhir desain dan pengujian Mesin perajang Singkong. Medan : Universitas Negeri Medan..

(1)