PERANCANGAN DAN PEMBUATAN POROS PADA MESIN PEMECAH CANGKANG BIJI KEMIRI

PERANCANGAN DAN PEMBUATAN POROS PADA MESIN PEMECAH CANGKANG BIJI KEMIRI PROYEK AKHIR

  Diajukan untuk memenuhi persyaratan guna Memperoleh gelar Ahli Madya (A.Md.)

  Program Studi Diploma Tiga Teknik Mesin Disusun Oleh:

SEPTIAN TRI KRISTIANTO I8114038 PROGRAM DIPLOMA TIGA TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2017

KATA PENGANTAR

  Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa yang telah memberikan rahmat dan karunia-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan Proyek Akhir ini dengan judul “PERANCANGAN DAN PEMBUATAN POROS PADA MESIN PEMECAH CANGKANG BIJI KEMIRI”. Laporan Proyek Akhir ini disusun untuk memenuhi syarat mendapatkan gelar Ahli Madya (A.Md.) dan menyelesaikan Program Studi DIII Teknik Mesin Universitas Sebelas Maret Surakarta.

  Dalam pelaksanaan pembuatan alat dan penyusunan laporan ini penulis banyak mengalami masalah dan kesulitan, tetapi berkat bimbingan serta bantuan dari berbagai pihak maka penulis dapat menyelesaikannya. Oleh karena itu, pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada:

  1. Bapak Dr. Budi Santoso, S.T., M.T., selaku Ketua Program DIII Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.

  2. Bapak Dr. Nurul Muhayat, S.T., M.T., selaku Pembimbing I Proyek Akhir.

  3. Bapak Purwadi Joko Widodo, S.T., M.Kom., selaku Pembimbing II Proyek Akhir.

  4. Rizki Dwi A. dan Faqih Yazid F.A. sebagai teman satu kelompok dalam Proyek Akhir.

  5. Rekan-rekan D3 Teknik Mesin Produksi 2014.

  6. Orang tua yang telah memberikan motivasi dan materi setiap saat.

  Penulis menyadari bahwa penyusunan laporan Proyek Akhir ini masih terdapat kekurangan dan kelemahan sehingga kritik dan saran yang membangun sangat penulis harapkan.

  Akhir kata penulis hanya bisa berharap semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi penulis sendiri dan bagi pembaca.

  Surakarta, Juli 2017 Penulis

  

PERANCANGAN DAN PEMBUATAN POROS PADA MESIN

PEMECAH CANGKANG BIJI KEMIRI

Oleh: Septian Tri Kristianto

  ABSTRAK Pengolahan salah satu hasil pertanian yaitu kemiri biasanya digunakan dengan cara tradisional yang memiliki kerugian-kerugian seperti kerugian waktu dan produktifitas yang rendah. Perlu dicari solusi yang tepat untuk mengatasi kerugian-kerugian tersebut. Tujuan dari proyek akhir ini adalah pembuatan Mesin pemecah cangkang biji kemiri ini berfungsi untuk meningkatkan efisiensi dan produktifitas dalam proses pengolahan kemiri sehingga dapat membantu meningkatkan pendapatan para petani kemiri.

  Pembuatan alat ini dimulai dengan melakukan pengamatan mesin pemecah cangkang biji kemiri. Tahap selanjutnya adalah perencanaan yaitu meliputi, perencanaan gambar dan perhitungan untuk menentukan komponen yang akan dipergunakan. Tahap terakhir adalah proses pembuatan dan perakitan.

  Berdasarkan hasil perancangan Mesin pemecah cangkang biji kemiri, hasilnya adalah cangkang biji kemiri yang sebelumnya sudah dijemur di bawah sinar matahari selama ± 4 hari (penciutan isi dalam) akan terpecah dan terpisah dari isi dalamnya. Mesin pemecah kulit kemiri menggunakan poros diameter 25 mm untuk menopang pisau pemukul berputar sebagai alat pemecah. Sumber penggerak utama yang digunakan pada alat ini adalah motor listrik 1 HP.

  Kata kunci : Mesin pemecah cangkang biji kemiri, poros, pemukul.

  DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL

  1.6 Sistematika Penulisan ..................................................................................... 3

  3.1 Diagram Alir Proses Perancangan ................................................................ 17

  BAB III PERANCANGAN & PERHITUNGAN

  2.3.5 Pasak .................................................................................................... 14

  2.3.4 Pemilihan Bahan Poros ........................................................................ 13

  2.3.3 Poros .................................................................................................... 11

  2.3.2 Daya Penggerak ..................................................................................... 8

  2.3.1 Motor Listrik ......................................................................................... 8

  2.3 Konsep Perencanaan Poros ............................................................................. 7

  2.2 Mekanisme Pemecah ...................................................................................... 4

  2.1 Kemiri Sebagai Bahan Baku........................................................................... 4

  BAB II DASAR TEORI

  1.5 Manfaat Proyek Akhir .................................................................................... 2

  ...................................................................................................... i

  1.4 Tujuan Proyek Akhir ...................................................................................... 2

  1.3 Batasan Masalah ............................................................................................. 2

  1.2 Perumusan Masalah ........................................................................................ 2

  1.1 Latar Belakang ................................................................................................ 1

  BAB I PENDAHULUAN

  

DAFTAR TABEL ......................................................................................................... x

  ....................................................................................................... ix

  DAFTAR RUMUS

  ................................................................................................. viii

  

KATA PENGANTAR .................................................................................................. iv

ABSTRAK ..................................................................................................................... v

DAFTAR ISI ................................................................................................................. vi

DAFTAR GAMBAR

  ...................................................................................... ii

  HALAMAN PENGESAHAN

  3.2 Pengertian Alat ............................................................................................. 18

  3.3 Mekanisme Kerja .......................................................................................... 18

  3.4 Perhitungan ................................................................................................... 19

  3.4.1 Perencanaan Daya Motor .................................................................... 19

  3.4.2 Perencanaan Poros .............................................................................. 21

  3.4.3 Perencanaan Pasak ............................................................................... 31

  BAB IV PROSES PRODUKSI

  4.1 Komponen Mesin ........................................................................................ 32

  4.1.1 Poros Pisau Pemukul ........................................................................... 32

  4.2 Peralatan yang Digunakan ........................................................................... 32

  4.3 Proses Produksi ............................................................................................ 32

  4.4 Perhitungan Biaya Alat ................................................................................. 37

  4.4.1 Estimasi Biaya Raw Material .............................................................. 37

  4.4.2 Estimasi Biaya Permesinan ................................................................. 38

  4.5 Perakitan dan Perawatan Mesin .................................................................... 49

  4.6 Biaya Keseluruhan ........................................................................................ 40

  BAB V PENUTUP

  5.1 Kesimpulan ................................................................................................... 41

  5.2 Saran ............................................................................................................. 41

  

DAFTAR PUSTAKA .................................................................................................. xi

LAMPIRAN

  DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Klasifikasi motor listrik .......................................................................................... 8Gambar 2.2 Rectangular sunk key ................................................................................................. 15Gambar 2.3 Gaya aksi pada poros ............................................................................................ 15Gambar 3.1 Diagram alir perencanaan ..................................................................................... 17Gambar 3.2 Desain 3D dan bagian-bagiannya ......................................................................... 18Gambar 3.3 Perencanaan daya pemecah ................................................................................... 19Gambar 3.4 Arah gaya poros pemukul ..................................................................................... 22Gambar 3.5 Reaksi gaya horizontal poros ................................................................................ 23Gambar 3.6 Reaksi gaya dalam potongan x-x kiri horizontal .................................................. 24

  Gamabr 3.7 Reaksi gaya dalam potongan y-y kiri horizontal .................................................. 24

Gambar 3.8 Diagram NFD, SFD, dan BMD gaya horizontal ................................................... 25Gambar 3.9 Reaksi gaya vertikal poros .................................................................................... 25Gambar 3.10 Reaksi gaya dalam potongan x-x kiri vertikal .................................................... 26Gambar 3.11 Reaksi gaya dalam potongan y-y kiri vertikal .................................................... 27Gambar 3.12 Reaksi gaya dalam potongan z-z kiri vertikal ..................................................... 27Gambar 3.13 Reaksi gaya dalam potongan p-p kiri vertikal .................................................... 28Gambar 3.14 Reaksi gaya dalam potongan q-q kiri vertikal .................................................... 28Gambar 3.15 Reaksi gaya dalam potongan r-r kiri vertikal ...................................................... 29Gambar 3.16 Diagram NFD, SFD, dan BMD gaya vertikal ..................................................... 30Gambar 4.1 Poros...................................................................................................................... 33Gambar 4.2 Proses cutting plat besi .......................................................................................... 33Gambar 4.3 Proses cutting untuk dudukan pisau pemukul ....................................................... 34Gambar 4.4 Besi silinder pemukul............................................................................................ 34Gambar 4.5 Pisau pemukul ....................................................................................................... 35Gambar 4.6 Assembling poros pisau pemukul .......................................................................... 35

  viii

  DAFTAR RUMUS

  Rumus 2.1 Energi potensial ........................................................................................................ 4 Rumus 2.2 Energi kinetik ................................................................................................................ 5 Rumus 2.3 Tekanan .................................................................................................................... 5 Rumus 2.4 Daya .......................................................................................................................... 9 Rumus 2.5 Daya .......................................................................................................................... 9 Rumus 2.6 Daya .......................................................................................................................... 9 Rumus 2.7 Kecepatan sudut ........................................................................................................ 9 Rumus 2.8 Torsi .......................................................................................................................... 9 Rumus 2.9 Daya .......................................................................................................................... 9 Rumus 2.10 Gaya ...................................................................................................................... 10 Rumus 2.11 Berat...................................................................................................................... 10 Rumus 2.12 Torsi ...................................................................................................................... 10 Rumus 2.13 Putaran .................................................................................................................. 10 Rumus 2.14 Torsi pada poros ................................................................................................... 13 Rumus 2.15 Momen .................................................................................................................. 13 Rumus 2.16 Torsi equivalen ..................................................................................................... 13 Rumus 2.17 Diameter poros ..................................................................................................... 14 Rumus 2.18 Momen torsi equivalen ......................................................................................... 14 Rumus 2.19 Kekuatan geser pasak ........................................................................................... 16 Rumus 2.20 Kekuatan geser torsional poros............................................................................. 16 Rumus 2.21 Panjang pasak ....................................................................................................... 16 Rumus 2.22 Panjang pasak ....................................................................................................... 16

  ix

  DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Nilai K dan K yang direkomendasikan ................................................................. 14

  m t

Tabel 3.1 Percobaan perencanaan daya .................................................................................... 20Tabel 3.2 Reaksi gaya dalam potongan x-x kiri horizontal ...................................................... 24Tabel 3.3 Reaksi gaya dalam potongan y-y kiri horizontal ...................................................... 24Tabel 3.4 Reaksi gaya dalam potongan x-x kiri vertikal .......................................................... 26Tabel 3.5 Reaksi gaya dalam potongan y-y kiri vertikal .......................................................... 27Tabel 3.6 Reaksi gaya dalam potongan z-z kiri vertikal ........................................................... 28Tabel 3.7 Reaksi gaya dalam potongan p-p kiri vertikal .......................................................... 28Tabel 3.8 Reaksi gaya dalam potongan q-q kiri vertikal .......................................................... 29Tabel 3.9 Reaksi gaya dalam potongan r-r kiri vertikal ............................................................ 29Tabel 4.1 Estimasi biaya raw material ..................................................................................... 38Tabel 4.2 Estimasi waktu proses produksi poros ...................................................................... 38Tabel 4.3 Estimasi biaya proses produksi poros pisau pemukul .............................................. 39

  x

DAFTAR PUSTAKA

  [1] A.R. Holowenko. (1984). Dinamika Permesinan. ERLANGGA. Jakarta [2] Deutchman. (1975). Machine Design. Macmillan Publishing C0.,Inc, Neaw York.

  [3] Khurmi, R.S., Gupta, J.K., Chand, S. 2005 “Textbook of MachineDesign”,S.I.

  Units. Eurasia Publishing House (Pvt) Ltd, New Delhi, India.

  [4] Meriam, J.L. & Kraige, 1986, “Engineering Mechanics Statistics”, Wiley,American, New York.

  LAMPIRAN Lampiran 1. Tabel kecepatan pemakanan pada mesin bubut

  Lampiran 2. Tabel spesifikasi motor listrik Wipro.

  Lampiran 3. Biaya total raw material.

  No Komponen Satuan Harga @ Jumlah Total

  1 Plat besi 2 mm Lembar 500.000

  1 Rp 500.000,00

  2 Plat besi 1 mm Lembar 400.000

  2 Rp 800.000,00

  3 Poros Ø 30mm kg 35.000

  2 Rp 70.000,00 Besi silinder 4 Ø75mm, buah 30.000

  1 Rp 30.000,00

  hollow

  250mm

  5 Plat besi 5 mm buah 30.000

  1 Rp 30.000,00

  6 Motor Listrik Unit 1.400.000

  1 Rp 1.400.000,00

  7 Pulley Ø 150 mm buah 70.000

  1 Rp 70.000,00

  8 Pulley Ø 75 mm buah 50.000

  1 Rp 50.000,00

  9 V belt A 38 buah 30.000

  1 Rp 30.000,00

  House Bearing

  10 buah 31.000

  2 Rp 62.000,00 UCP205

  11 Besi L 40x40x4 buah 75.000

  4 Rp 300.000,00

  12 Besi L 25x25x3 buah 30.000

  1 Rp 30.000,00

  13 Kabel buah 20.000

  1 Rp 20.000,00

  14 Saklar buah 90.000

  1 Rp 90.000,00

  15 Busa buah 55.000

  2 Rp 110.000,00 Besi flat 10 mm, 16 buah 150.000

  1 Rp 150.000,00 p: 250 cm

  17 Roda troli karet buah 50.000

  4 Rp 200.000,00

  18 Gerinda buah 10.000

  3 Rp 30.000,00

  19 Gerinda Potong buah 5.000

  5 Rp 25.000,00

  20 Mata alat potong buah 20.000

  2 Rp 40.000,00

  21 Baut M8 pak 50.000

  1 Rp 50.000,00

  22 Baut M14 buah 5.000

  4 Rp 20.000,00

  23 Paku rivet pak 50.000

  1 Rp 20.000,00

  24 Dempul kg 60.000

  1 Rp 60.000,00

  25 Cat Duco buah 115.000

  2 Rp 230.000,00

  26 Thinner liter 20.000

  1 Rp 20.000,00 Rp 4.552.000,00

  Jumlah Lampiran 4. Biaya total proses permesinan.

  Nama Proses No Satuan Biaya Proses Total Permesinan

  Proses cutting las 1 1 buah Rp 5.000,00

  16 Rp 80.000 asetilen

  2 Proses pengelasan 1 buah Rp 5.000,00

  75 Rp 375.000

  3 Proses pembubutan 1 jam Rp 30.000,00

  1 Rp 30.000

  4 Proses fres poros pasak 1 buah Rp. 10.000,00

  1 Rp. 10.000

  5 Proses pengeboran 1 buah Rp 5.000,00

  25 Rp 125.000

  6 Proses perakitan 1 jam Rp 50.000,00

  3 Rp 150.000 Total biaya proses produksi Rp 800.000

  Keterangan No

  Nama Komponen Jumlah Bahan Hopper

  1

  1 ST37 Plat

  2 Baut dan mur

  15 M8

  3 Saluran masuk

  1 ST37 Plat Besi hollow, d: 75 mm dan plat

  4

  1 ST37 Pemukul Pulley pemukul

  5

  1 Alumunium 150 mm Tipe A-43

  6 V-belt

  1 Rubber 1800 Pulley motor

  7

  1 Alumunium 75 mm Rangka

  8

  1 ST37 Besi L 40x40x4mm Saluran keluar

  9

  1 ST37 Plat utama Corong output

  10

  1 ST37 Plat

  4

  11 Roda

  4 Rubber Rumah bearing

  12

  2 UCP205

  13 Baut dan mur

  8 M14

  1 HP, 1420 rpm

  14 Motor listrik

  1 Saluran keluar

  15

  1 ST37 Plat samping

  Besi, d: 25 mm

  16 Poros

  1 ST37 Bearing

  17

  2 UCP205 A-A ( 1 : 20 ) A

  1

  8

  2

  3

  9

  12

  16

  4

  13

  10

  5

  14

  17

  6

  15 A

  11

  7 SKALA : 1:20 DIGAMBAR : Tim mesin pemecah kemiri KETERANGAN: KELAS : D3 Teknik Mesin UNS SATUAN : mm

  1

  2

  3

  3 110

  440 Nama Komponen

  Keterangan No. Bahan Jumlah Pisau pemukul

  1. ST-37

  1 Poros ST-37

  1 2.

  SKALA : 1:2 DIGAMBAR : Tim mesin pemecah kemiri KETERANGAN: KELAS : D3 Teknik Mesin UNS SATUAN : mm A-A A A

  SKALA : 1:5 SATUAN : mm DIGAMBAR : Tim mesin pemecah kemiri KELAS : D3 Teknik Mesin UNS

  KETERANGAN:

  3

  46

  35

  43

  10

  7

  5

  30 170

  12 151

  25

  65 SKALA : 1:2 SATUAN : mm DIGAMBAR : Tim mesin pemecah kemiri KELAS : D3 Teknik Mesin UNS

  KETERANGAN:

  37

  25

440

  3

  6,3 Difres 3,2