Rancang bangun mesin pembuat es krim (bagian poros dan tabung) COVER
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
RANCANG BANGUN MESIN PEMBUAT ES KRIM
(BAGIAN POROS DAN TABUNG)
PROYEK AKHIR
Diajukan sebagai salah satu syarat
untuk memperoleh gelar
Ahli Madya
Disusun oleh:
CORI WAHYUDI
NIM. I8113010
PROGRAM DIPLOMA TIGA TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
commit
to user
2016
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 alhamdullilah kepada Allah SWT yang telah memberikan
rahmat dan hidayah-Nya, sehingga dalam penyusunan proyek akhir ini dengan
judul “Rancang Bangun Mesin Pembuat Es Krim” dapat diselesaikan dengan
baik.
Proyek akhir ini disusun sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Ahli Madya yang wajib disusun oleh setiap mahasiswa Program Studi Diploma
Tiga Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret.
Berkat bantuan dari berbagai pihak proyek akhir ini dapat terselesaikan
dengan baik. Oleh karena itu, penulis mengucapkan terima kasih kepada:
1. Bapak Dr. Budi Santoso, S.T, M.T selaku Ketua Program Studi
Diploma Tiga Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sebelas
Maret Surakarta.
2. Ibu Indri Yaningsih, S.T, M.T selaku koordinator proyek akhir.
3. Bapak Teguh Triyono, S.T, M.Eng selaku pembimbing I dalam proyek
akhir ini.
4. Bapak Dr. Budi Santoso, S.T, M.T selaku pembimbing II dalam
Proyek akhir ini.
5. Bapak, ibu dan keluarga tercinta yang telah memberikan motivasi,
semangat dan dorongan.
6. Rekan-rekan satu kelompok dan mahasiswa Teknik Mesin Produksi
2013.
Atas segala bantuan, dukungan, saran, kritik dan petunjuk yang telah
diberikan penulis mengucapkan terima kasih. Untuk itu kritik dan saran yang
membangun dibutuhkan demi kesempurnaan laporan di masa medatang.
Penulis
commit to user
iv
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
RANCANG BANGUN MESIN PEMBUAT ES KRIM
(BAGIAN POROS DAN TABUNG)
Oleh: Cori Wahyudi
ABSTRAK
Es krim merupakan salah satu jenis minuman yang disukai oleh berbagai
lapisan masyarakat. Secara umum es krim yang sering dijumpai di sekitar
lingkungan adalah jenis yang kasar atau hard ice cream yang pembuatannya
masih manual. Tujuan dari proyek akhir ini akan membuat mesin pembuat es krim
yang lebih efektif dan efisien dalam proses produksinya.
Poros merupakan bagian terpenting dalam mesin pembuat es krim ini, karena
digunakan untuk memutar tabung bagian dalam dan juga sebagai penumpu
tabung. Maka dari kekuatan poros harus diperhitungkan, terutama dalam
menentukan diameter poros. Dalam mesin ini poros yang digunakan adalah poros
pejal dengan bahan st-37 dan panjang 350 mm. Dari hasil perhitungan diperoleh
diameter poros 25,4 mm.
Kata Kunci: Es krim, mesin pembuat es krim, poros.
DESIGN AND MANUFACTURE ICE CREAM MAKERS
MACHINE
(THE SHAFT AND TUBES)
By: Cori Wahyudi
ABSTRACT
Ice cream is one type of drink preferred by various people. In general, the ice
cream is often seen around the neighborhood is kind of rough or hard ice cream,
whose creation is still manual. The purpose of this final project will make ice
cream maker a more effective and efficient in their production process.
Shaft is the most important part in this ice cream maker, because it is used to
rotate the inner tube and the tube as well as the fulcrum. Thus the strength of the
shaft must be taken into account, particularly in determining the diameter of the
shaft. In this machine the shaft used are solid shaft with material st-37 and a
length of 350 mm. From the calculations, the shaft diameter of 25.4 mm.
Keywords: Ice cream, ice cream maker, shaft.
commit to user
v
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ..........................................................................................
LEMBAR PENGESAHAN ...............................................................................
LEMBAR BERITA ACARA UJIAN .................................................................
KATA PENGANTAR .......................................................................................
ABSTRAK .........................................................................................................
DAFTAR ISI ......................................................................................................
DAFTAR GAMBAR .........................................................................................
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang .......................................................................................
1.2 Rumusan Masalah ..................................................................................
1.3 Batasan Masalah .....................................................................................
1.4 Tujuan Tugas Akhir ................................................................................
1.5 Manfaat Tugas Akhir . ............................................................................
BAB II DASAR TEORI
2.1. Konsep Perencanaan sistem Poros .........................................................
2.1.1 Gaya ...............................................................................................
2.1.2 Daya Penggerak .............................................................................
2.1.3 Pulley .............................................................................................
2.1.4 Sabuk V..........................................................................................
2.1.5 Poros ..............................................................................................
2.1.6 Bantalan .........................................................................................
2.1.7 Statika ............................................................................................
2.1.8 Pasak .............................................................................................
BAB III PERANCANGAN DAN GAMBAR
3.1 Diagram Alir Proses Perencanaan ..........................................................
3.2 Bagian-bagian Mesin Pembuat Es Krim ................................................
3.3 Pengertian Mesin Pembuat Es Krim ......................................................
3.4 Perhitungan Daya Mesin .........................................................................
3.4.1 Kapasitas Bahan .............................................................................
3.4.2 Mencari Momen Inersia .................................................................
3.4.3 Torsi Pada Poros ............................................................................
3.4.4 Daya ...............................................................................................
3.5 Sistem Transmisi ....................................................................................
3.5.1 Putaran Motor ke Input Reducer ....................................................
3.5.2 Putaran Input Reducer ke Output Reducer.....................................
3.5.3 Putaran Output Reducer ke Poros ..................................................
3.6 Perhitungan Poros ....................................................................................
BAB IV PEMBUATAN DAN PENGUJIAN
commit to user
4.1 Proses pembuatan ....................................................................................
vi
i
ii
iii
iv
v
vi
viii
1
1
1
2
2
3
3
4
6
6
10
12
13
16
18
19
19
19
19
20
21
21
21
22
22
22
23
29
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
4.1.1 Proses Pembuatan Poros ................................................................
4.1.2 Pembuatan Tabung Dalam .............................................................
4.1.3 Pembuatan Tabung Luar ................................................................
4.1.4 Pembuatan Rumah bearings ..........................................................
4.2 Proses perakitan ......................................................................................
4.3 Proses Pengujian .....................................................................................
BAB V PENUTUP
5.1 Kesimpulan .............................................................................................
5.2 Saran ......................................................................................................
DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................
LAMPIRAN .......................................................................................................
commit to user
vii
26
30
30
31
32
34
35
35
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Sabuk V dan pulley ........................................................................
Gambar 2.2 Bagian-bagian sabuk V ...................................................................
Gambar 2.3 Ukuran penampang sabuk V ...........................................................
Gambar 2.4 Panjang dan sudut kontak pada sabuk terbuka ................................
Gambar 2.5 jenis-jenis bantalan gelinding ..........................................................
Gambar 2.6 Sketsa prinsip statika kesetimbangan ..............................................
Gambar 2.7 Sketsa gaya dalam ...........................................................................
Gambar 2.8 Sketsa reaksi tumpuan rol ..............................................................
Gambar 2.9 Sketsa reaksi tumpuan sendi ...........................................................
Gambar 2.10 Sketsa reaksi tumpuan jepit ...........................................................
Gambar 2.11 Pasak..............................................................................................
Gambar 3.1 Diagram perencanaan ......................................................................
Gambar 3.2 Mesin pembuat es krim ...................................................................
Gambar 3.3 Sekema sistem transmisi .................................................................
Gambar 3.4 Sekema puli dan sabuk ....................................................................
Gambar 3.5 Sekema gaya tarik sabuk .................................................................
Gambar 3.6 Sekema Kesetimbangan Gaya .........................................................
Gambar 3.7 Sekema Kesetimbangan ..................................................................
Gambar 3.8 NFD,SFD,BMD ..............................................................................
Gambar 4.1 Poros ................................................................................................
Gambar 4.2 Tabung Dalam .................................................................................
Gambar 4.3 Tabung Luar ....................................................................................
Gambar 4.4 Rumah bearing. ...............................................................................
commit to user
viii
7
7
8
8
13
14
14
16
16
16
17
18
19
21
23
24
25
26
27
29
30
31
32
digilib.uns.ac.id
RANCANG BANGUN MESIN PEMBUAT ES KRIM
(BAGIAN POROS DAN TABUNG)
PROYEK AKHIR
Diajukan sebagai salah satu syarat
untuk memperoleh gelar
Ahli Madya
Disusun oleh:
CORI WAHYUDI
NIM. I8113010
PROGRAM DIPLOMA TIGA TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
commit
to user
2016
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 alhamdullilah kepada Allah SWT yang telah memberikan
rahmat dan hidayah-Nya, sehingga dalam penyusunan proyek akhir ini dengan
judul “Rancang Bangun Mesin Pembuat Es Krim” dapat diselesaikan dengan
baik.
Proyek akhir ini disusun sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Ahli Madya yang wajib disusun oleh setiap mahasiswa Program Studi Diploma
Tiga Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret.
Berkat bantuan dari berbagai pihak proyek akhir ini dapat terselesaikan
dengan baik. Oleh karena itu, penulis mengucapkan terima kasih kepada:
1. Bapak Dr. Budi Santoso, S.T, M.T selaku Ketua Program Studi
Diploma Tiga Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sebelas
Maret Surakarta.
2. Ibu Indri Yaningsih, S.T, M.T selaku koordinator proyek akhir.
3. Bapak Teguh Triyono, S.T, M.Eng selaku pembimbing I dalam proyek
akhir ini.
4. Bapak Dr. Budi Santoso, S.T, M.T selaku pembimbing II dalam
Proyek akhir ini.
5. Bapak, ibu dan keluarga tercinta yang telah memberikan motivasi,
semangat dan dorongan.
6. Rekan-rekan satu kelompok dan mahasiswa Teknik Mesin Produksi
2013.
Atas segala bantuan, dukungan, saran, kritik dan petunjuk yang telah
diberikan penulis mengucapkan terima kasih. Untuk itu kritik dan saran yang
membangun dibutuhkan demi kesempurnaan laporan di masa medatang.
Penulis
commit to user
iv
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
RANCANG BANGUN MESIN PEMBUAT ES KRIM
(BAGIAN POROS DAN TABUNG)
Oleh: Cori Wahyudi
ABSTRAK
Es krim merupakan salah satu jenis minuman yang disukai oleh berbagai
lapisan masyarakat. Secara umum es krim yang sering dijumpai di sekitar
lingkungan adalah jenis yang kasar atau hard ice cream yang pembuatannya
masih manual. Tujuan dari proyek akhir ini akan membuat mesin pembuat es krim
yang lebih efektif dan efisien dalam proses produksinya.
Poros merupakan bagian terpenting dalam mesin pembuat es krim ini, karena
digunakan untuk memutar tabung bagian dalam dan juga sebagai penumpu
tabung. Maka dari kekuatan poros harus diperhitungkan, terutama dalam
menentukan diameter poros. Dalam mesin ini poros yang digunakan adalah poros
pejal dengan bahan st-37 dan panjang 350 mm. Dari hasil perhitungan diperoleh
diameter poros 25,4 mm.
Kata Kunci: Es krim, mesin pembuat es krim, poros.
DESIGN AND MANUFACTURE ICE CREAM MAKERS
MACHINE
(THE SHAFT AND TUBES)
By: Cori Wahyudi
ABSTRACT
Ice cream is one type of drink preferred by various people. In general, the ice
cream is often seen around the neighborhood is kind of rough or hard ice cream,
whose creation is still manual. The purpose of this final project will make ice
cream maker a more effective and efficient in their production process.
Shaft is the most important part in this ice cream maker, because it is used to
rotate the inner tube and the tube as well as the fulcrum. Thus the strength of the
shaft must be taken into account, particularly in determining the diameter of the
shaft. In this machine the shaft used are solid shaft with material st-37 and a
length of 350 mm. From the calculations, the shaft diameter of 25.4 mm.
Keywords: Ice cream, ice cream maker, shaft.
commit to user
v
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ..........................................................................................
LEMBAR PENGESAHAN ...............................................................................
LEMBAR BERITA ACARA UJIAN .................................................................
KATA PENGANTAR .......................................................................................
ABSTRAK .........................................................................................................
DAFTAR ISI ......................................................................................................
DAFTAR GAMBAR .........................................................................................
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang .......................................................................................
1.2 Rumusan Masalah ..................................................................................
1.3 Batasan Masalah .....................................................................................
1.4 Tujuan Tugas Akhir ................................................................................
1.5 Manfaat Tugas Akhir . ............................................................................
BAB II DASAR TEORI
2.1. Konsep Perencanaan sistem Poros .........................................................
2.1.1 Gaya ...............................................................................................
2.1.2 Daya Penggerak .............................................................................
2.1.3 Pulley .............................................................................................
2.1.4 Sabuk V..........................................................................................
2.1.5 Poros ..............................................................................................
2.1.6 Bantalan .........................................................................................
2.1.7 Statika ............................................................................................
2.1.8 Pasak .............................................................................................
BAB III PERANCANGAN DAN GAMBAR
3.1 Diagram Alir Proses Perencanaan ..........................................................
3.2 Bagian-bagian Mesin Pembuat Es Krim ................................................
3.3 Pengertian Mesin Pembuat Es Krim ......................................................
3.4 Perhitungan Daya Mesin .........................................................................
3.4.1 Kapasitas Bahan .............................................................................
3.4.2 Mencari Momen Inersia .................................................................
3.4.3 Torsi Pada Poros ............................................................................
3.4.4 Daya ...............................................................................................
3.5 Sistem Transmisi ....................................................................................
3.5.1 Putaran Motor ke Input Reducer ....................................................
3.5.2 Putaran Input Reducer ke Output Reducer.....................................
3.5.3 Putaran Output Reducer ke Poros ..................................................
3.6 Perhitungan Poros ....................................................................................
BAB IV PEMBUATAN DAN PENGUJIAN
commit to user
4.1 Proses pembuatan ....................................................................................
vi
i
ii
iii
iv
v
vi
viii
1
1
1
2
2
3
3
4
6
6
10
12
13
16
18
19
19
19
19
20
21
21
21
22
22
22
23
29
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
4.1.1 Proses Pembuatan Poros ................................................................
4.1.2 Pembuatan Tabung Dalam .............................................................
4.1.3 Pembuatan Tabung Luar ................................................................
4.1.4 Pembuatan Rumah bearings ..........................................................
4.2 Proses perakitan ......................................................................................
4.3 Proses Pengujian .....................................................................................
BAB V PENUTUP
5.1 Kesimpulan .............................................................................................
5.2 Saran ......................................................................................................
DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................
LAMPIRAN .......................................................................................................
commit to user
vii
26
30
30
31
32
34
35
35
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Sabuk V dan pulley ........................................................................
Gambar 2.2 Bagian-bagian sabuk V ...................................................................
Gambar 2.3 Ukuran penampang sabuk V ...........................................................
Gambar 2.4 Panjang dan sudut kontak pada sabuk terbuka ................................
Gambar 2.5 jenis-jenis bantalan gelinding ..........................................................
Gambar 2.6 Sketsa prinsip statika kesetimbangan ..............................................
Gambar 2.7 Sketsa gaya dalam ...........................................................................
Gambar 2.8 Sketsa reaksi tumpuan rol ..............................................................
Gambar 2.9 Sketsa reaksi tumpuan sendi ...........................................................
Gambar 2.10 Sketsa reaksi tumpuan jepit ...........................................................
Gambar 2.11 Pasak..............................................................................................
Gambar 3.1 Diagram perencanaan ......................................................................
Gambar 3.2 Mesin pembuat es krim ...................................................................
Gambar 3.3 Sekema sistem transmisi .................................................................
Gambar 3.4 Sekema puli dan sabuk ....................................................................
Gambar 3.5 Sekema gaya tarik sabuk .................................................................
Gambar 3.6 Sekema Kesetimbangan Gaya .........................................................
Gambar 3.7 Sekema Kesetimbangan ..................................................................
Gambar 3.8 NFD,SFD,BMD ..............................................................................
Gambar 4.1 Poros ................................................................................................
Gambar 4.2 Tabung Dalam .................................................................................
Gambar 4.3 Tabung Luar ....................................................................................
Gambar 4.4 Rumah bearing. ...............................................................................
commit to user
viii
7
7
8
8
13
14
14
16
16
16
17
18
19
21
23
24
25
26
27
29
30
31
32