PERANCANGAN MESIN PELET KOTORAN KANDANG
SEBAGAI PUPUK DENGAN KAPASITAS 50 KG/PROSES
SKRIPSI
Diajukan Kepada
Universitas Muhammadiyah Malang
Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana
Teknik Strata Satu (S1) Jurusan Teknik Mesin
Disusun Oleh :
EKO DIA PRATAMA
201010120311020
JURUSAN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL…..………...………i
POSTER….………..ii
LEMBAR PENGESAHAN ……..………iii
LEMBAR ASISTENSI I ………...………….………..iv
LEMBAR ASISTENSI II ………...………….………...v
LEMBAR PERNYATAAN TIDAK PLAGIAT ………...vi
ABSTRAKSI BAHASA INDONESIA ..……….………….vii
ABSTRAKSI BAHASA INGGRIS …….…...……….viii
KATA PENGANTAR …………..………ix
DAFTAR ISI ……..………...xi DAFTAR GAMBAR……...………xvi DAFTAR TABEL……...……….xviii BAB I PENDAHULUAN….………..1
1.1 Latar Belakang……...………..1
1.3 Tujuan Perancangan……...………..3
1.4 Manfaat Perancangan………...………3
1.5 Batasan Masalah………..………....3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ……….4
2.1 Pengertian Umum Mesin Pembuat Pupuk ……..……….…………..4
2.1.1 Tahap-Tahap dalam Proses Ekstrusi …….………….……….…6
2.1.2 Variasi Produk Ekstrusi………..………....7
2.1.3 Tipikal Sistem Ekstrusi ………..….…....7
2.3 Sistem Pasca-Ekstrusi ….………..………12
2.4 Perubahan Penting Selama Produksi Ekstrudat ..………..13
2.4.1 Peranan Karbohidart.……….……….13
2.4.2 Peranan Protein………...14 2.4.3 Peranan Lemak……...………..……....14 2.5 Mesin Penggerak .………...………..15
2.6 Roda Penggerak…………..………...15
2.6.1 Roda Gesek Debgan Poros Sejajar ….………...17
2.6.3 Perhitungan Diameter Puli ……….19
2.6.4 Perencanaan Poros ……..………...21
2.7 Bantalan ……..……….23
BAB III METODE PERANCANGAN ………..27
3.1 Diagram Alir Perancangan……….………...27
3.2 Pengumpulan data………..27
3.4Analisis Morfologi Pada Mesin Pembuat Pelet kotoran Kandan.………28 3.4 Morfologi Mesin Pembuat Pellet ..………...30
3.5 Penentuan Dimensi Mesin Pembuat Pelet Kotoran Kandang ..…..…………..33
3.6 Diagram alir perancangan…….……….36
BAB IV PERHITUNGAN DAN PERANCANGAN...………..37
4.1 Perhitungan dan Pembahasan ……..……….37
4.2 Perhitungan Pada Hopper ……….………38
4.2.1 Perhitungan Perencanaan Hopper ...….………..39
4.3. Perancangan dan Perhitungan Poros ..…….……….40
4.3.1perancangan poros ………..………...………41
4.4 Perancangan Puli ……..……….………...43
4.5 Perancangan Sabuk….………..45
4.5.1 Kecepatan Linier Sabuk (v)... ……….……..46
4.5.2 Jarak Sumbu Poros (C)... …………..……….……..46
4.5.3 Panjang Sabuk ( L)….….…………..……….……..46
4.5.4 Sudut kontak antara Sudut Dengan Puli ….………….……...48
4.6 Perhitungan Torsi Pada Mesin Desel dan Poros Penerus Daya ………...49
4.6.1 Torsi Pada Motor Diesel ..…………..……….……..49
4.6.2 Perhitungan Torsi Poros Penerus…....……….……..49
4.6.3 Menentukan Daya Mesin.…..………..……..49
4.6.4 Menentukan Beban Pada Tabung Pengilingan Pellet (kg. …..50
4.6.5 Tegangan Geser yang Diizinkan (τa)………..……..52
4.6.6 Menentukan Diameter Poros (ds)……… 53
4.7 Perencanaan dan Perhitungan Bantalan ….………..………...54
4.7.1 Perencanaan Bantalan…...…….………..………...54
4.7.2 Penentuan Bantalan…..……...…….………..………...55
4.8 Perencanaan Pasak………...………….………..………..58
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ……..………...61
5.1 Kesimpulan……….……….. 61
5.2 Saran……….………... .64
DAFTAR PUSTAKA……….………65
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 : Single Screw Extruder/SSE……….………4
Gambar 2.2 : Twin Screw Exstruder/TSE … …..………...4
Gambar 2.3 : Skema Skstrusi Ulir Secara Umum ………...8
Gambar 2.4 : Ekstruder Tipe Roller dan Tipe Piston… ………...10
Gambar 2.5 : Struktur Ulir Ganda dan Mekanisme Pengadukan Adonan…..……...11
Gambar 2.6 : Plat Berlubang Die...11
Gambar 2.7 : Jenis-jenis Die Pembagi……….………..………..12
Gambar 2.8 : Mesin penggerak atau Engine Bensin …….……..………...15
Gambar 2.9 : Sistem Trasmisi Daya roda Gesek.………...………...16
Gambar 2.10 : Jenis-jenis Bantalan…………...………..23
Gambar 3.1 :Sket Ruangan Mesin Pelet yang Direncanakan (Inventor 2011)……..34
Gambar 3.2 :Diagram Alir Perancangan …...………..35
Gambar 4.1 : Hopper (Inventor 2011)…...……. ………38
TABEL
Tabel 2.1 : Sabuk Belt ………..……...……….. 19
Tabel 2.2 : Factor Kecepatan Cv………..……….. 20
Tabel 2.3 : Factor Sudut Kontak Cα...20
Tabel 2.4 : Penggolongan Bahan Poros (Sularso, 1978:4) ...……..………22
Tabel 2.5 : Nomor Bantalan Gelinding Jenis Bola (Sularso, 2004:143) ……....…. 25
Tabel 3.1 : Tuntutan Perancangan Mesin Pembuat Pelet Kotoran Kandang………...29
Tabel 3.2 : Matrix Morfologi Mesin Pellet Kotoran Kandang…………...………....31
Tabel 4.1 : Massa Jenis Pelet ………..38
DAFTAR PUSTAKA
Baianu, I.C. 1992. Basic Aspect of Food Extrusion, Physical Chemistry of Food
Process: Principle, Techniques and Application. Textbook, VNR Vol. 1.
New York, USA.
Frame, N.D. 1994. The Technology of Extrusion Cooking. Springer Publisher, dari
http://books.google.com/books?hl=en &lr=&id diunduh pada 10 september
2015.
Schaaf Technologie GmbH. 2007. Machine/Systems, Pre-Extrusion Systems,
Extrusion Systems, Post. Extrusion Systems, Special Accessories and
Machines, Drying/Roasting Systems, Flavouring Systems diunduh dari
http://www.schaaf-technologie.de/machines.html, Minggu 20 September
2015.
Dobrovlsky, K. Zablonsky, S. Mark, A. Radick, L. Erlickh, A text book of Machine
Element
Gupta, J.K, dan khurmi R.S 1980, A Text Book Of Machine Desai, Mks and Units,
New Delhi
Spivakovsky and Dyackov, Conveyor and Related Equipment
Sularso, dan Suga K, 1991: Dasar Perencanaan dan Pemilihan Elemen Mesin PT.
Padnya Paramita, Jakarta
Wiryosumarto, Harsono, Teknologi Pengelasan Logam PT. Padnya Paramita, Jakarta
KATA PENGANTAR
Dengan memanjatkan puji syukur kepada Allah SWT, karena atas berkah
rahmat dan hidayah-Nya maka penulisan skripsi dengan judul “PERANCANGAN
MESIN PELET KOTORAN KANDANG SEBAGAI PUPUK DENGAN
KAPASITAS 50 KG/PROSES” ini dapat terselesaikan. Penulisan Skripsi ini
merupakan salah satu Syarat Wajib bagi mahasiswa Jurusan Teknik Mesin Fakultas
Teknik Universitas Muhammadiyah Malang sebagai salah satu syarat akademis untuk
dapat menyelesaikan studi di Universitas Muhammadiyah Malang.
Dengan segala usaha penulis mencoba untuk menggapai suatu karya tulis
terbaik, namun demikian penulis menyadari sepenuhnya tugas akhir ini belumlah
sempurna, oleh karena itu dengan segala kerendahan hati penulis sangat
mengharapkan kritik dan saran-saran yang bersifat membangun dari semua pihak.
Adapun terselesainya Skripsi ini tidak lepas dari dukungan berbagai pihak yang telah
membantu dalam penyusunannya,
Karena itu pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar -
besarnya kepada :
1. Bapak Ir. Sudarman, MT selaku Dekan Fakultas Teknik
2. Bapak Ir. Daryono, MT selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin
3. Bapak. Ir. Herry Supriyanto, MT selaku Dosen Pembimbing I dan Ir.
Mulyono, MT selaku dosen pembimbing II.
4. Para Bapak dan Ibu Dosen Pengajar Jurusan Teknik Mesin Universitas
5. Kedua orang tua dan keluarga yang telah memberikan dukungan baik moral maupun materil serta do’anya.
6. Teman – teman Mahasiswa di Jurusan Teknik Mesin Universitas
Muhammadiyah Malang.
Tiada dapat penulis membalas segala kebaikan kecuali dengan harapan semoga
Allah SWT membalas dengan yang lebih baik. Besar harapan, semoga skripsi ini bisa
bermanfaat bagi pembaca, khususnya bagi penulis sendiri guna menambah ilmu
pengetahuan.Sekian dan terimakasih.
Malang, 20Januari 2016 Penulis
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1Latar Belakang
Melalui proses surve yang dilakukan oleh penulis dengan
objek Petani di daerah Nganjuk hingga ke desa-desa kebanyakan
setiap rumah mempunyai kandang ternak. Setiap harinya ternak
menghasilkan kotoran berkisaran 20 kg sampai 30 kg/hari. Dengan
asumsi rata-rata setiap rumah yang mempunyai kandang ternak
menghasilkan kotoran sebanyak 50 kg perhari. (Sarju,2015)
Beberapa petani lebih cenderung memilih pupuk
anorganik yang kaya akan bahan-bahan kimia dibandingkan dengan
pupuk organik. Karena itu petani enggan menggolah
kotoran-kotoran kandang yang bisa dijadikan pupuk organik sebagai pupuk
tanaman. Karena Petani tidak membuat pupuk sendiri dikarenakan
proses atau waktu pembuatannya yang lebih lama. Sehingga petani
sekarang lebih ketergantungan pada pupuk anorganik, dikarenakan
pupuk anorganik lebih mudah di dapatkan di toko-toko obat
pertanian. (Winoto,2015)
Untuk menghindari kejadian tersebut, maka para petani
sekarang lebih memilih untuk menggunakan pupuk organik untuk
merawat tanamannya, selain itu hasil tanaman dengan pupuk
anorganik kaya akan bahan-bahan kimia. Pupuk organik sendiri
juga memiliki bermacam-macam bentuk seperti tablet, briket, curah,
dan granul. Untuk yang diminati di pasaran adalah bentuk granul,
disebabkan karena pupuk dengan bentuk ganul ini lebih efisien dan
mudah ditaburkan dan cepat meresap ke tanaman. Proses
pembuatan pupuk ganul tidak sulit, pada dasarnya prosesnya hanya
perlu pencampuran, granulasi, dan pengeringan. Maka sudah
banyak sekali kotoran-kotoran yang dibuang dengan percuma,
maka untuk lebih bermanfaat dengan cara membuat mesin pupuk
organik granul walaupun dengan alat dan fasilitas yang seadanya
atau masih bersifat konvensional lebih membantu para petani untuk
mempermudah pembuatan pupuk dengan lebih cepat dan dengan
kapasitas 50 kg/proses.
Penggunakan pupuk organik tetap diperlukan tetapi
dosisnya dikurangi, yang dulunya 100% anorganik, berikutnya
menjadi 70% anorganik dan 30% organik, selanjutnya 50%
anorganik dan 50% organik dan yang paling berwawasan
lingkungan dan menurunkan biaya pengadaan pupuk anorganik
adalah 30% anorganik dan 70% organik. (Sutresno,2015)
1.2Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang diatas dapat dirumuskan menjadi:
1.3Tujuan Perancangan
Tujuan yang ingin dicapai dalam perancangan mesin pelet ini
adalah:
Menghasilkan model gambar dan dimensi atau ukuran
komponen mesin pembuat pelet kandang.
1.4Manfaat Perancangan
1. Meningkatkan produktivitas tanah atau tanaman
2. Menghasilkan karya yang menjadi kekayaan intelektual penulis
dan Institusi
1.5 Batasan Masalah
Agar perancangan ini lebih terarah maka diberi batasan sebagai
berikut:
1. Kapasitas ruangan atau kapasitas kerja adalah 50 kg/proses
2. Mesin pembuat pelet kandang adalah besi plat, besi profil, puli,
