PERANCANGAN MESIN PEMECAH KEMIRI
BERKAPASITAS 200 KG/JAM
TUGAS AKHIR
Diajukan kepadaUniversitas Muhammadiyah Malang Sebagai Salah Satu Persyaratan Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Teknik
Program Strata Satu (S1) Jurusan Teknik Mesin
Disusun Oleh :
TRI WARSITO
NIM : 201420120312222
JURUSAN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
iii
LEMBAR PENGESAHAN TUGAS AKHIR
PERANCANGAN MESIN PEMECAH KEMIRI BERKAPASITAS 200 KG/JAM
Diajukan kepada
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG Untuk Memenuhi Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik
Program Strata Satu (S1) Jurusan Teknik Mesin
Disusun Oleh
TRI WARSITO 201420120312222
Diterima dan Disetujui Pada Tanggal 22 Agustus 2016
Dosen Pembimbing I Dosen Pembimbing II
Ir. Daryono, MT NIP 108.8909.0124
Ir. Mulyono, MT NIP 108.9109.0248
Mengetahui
Ketua Jurusan Teknik Mesin
ix
KATA PENGANTAR
Dengan memanjatkan segala puji dan syukur kepada Allah SWT dan salam yang tercurahkan kepada Rasulullah SAW, yang memberikan berkat limpahan dan rahmatnya, sehingga dapat terselesaikannya tugas akhir yang berjudul “Perancangan Mesin Pemecah Kemiri Berkapasitas 200 ⁄ ”, guna memenuhi persyaratan
untuk menyelesaikan program Strata 1 (S1) pada Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Malang.
Tugas akhir ini tidak akan tersusun tanpa adanya bantuan dan dukungan dari berbagai pihak baik dalam segi moril maupun materil. Oleh karena itu segala
ungkapan terimakasih dipersembahkan kepada :
1. Orang tua dan kakak yang selalu memberikan doa, restu, semangat serta bantuan
materil bagi penulis dalam menyelesaikan tugas akhir ini.
2. Bapak Ir. Daryono, MT selaku dosen pembimbing I yang sangat membantu didalam memberikan bimbingan serta arahan dalam penyelesaian tugas akhir ini.
3. Bapak Ir. Mulyono, MT selaku dosen pembimbing II yang sangat membantu didalam memberikan bimbingan serta arahan dalam penyelesaian tugas akhir ini.
4. Teman – teman TPB 14 (Transfer Politeknik Banjarmasin angkatan 2014) Ade, Arief, Budi dan Hery yang selalu saling memberikan dukungan dan motivasi didalam penyusunan serta penyelesaian tugas akhir ini.
5. Teman wanitaku, Indah Nurvika. Yang tidak pernah bosan selalu memberikan motivasi dan semangat didalam proses penyusunan dan penyelesaian tugas akhir ini.
x
Dalam tugas akhir ini, diharapkan semoga memberikan banyak manfaat baik bagi penulis sendiri atau pun bagi pembaca yang khususnya mahasiswa Universitas Muhammadiyah Malang.
Malang, 22 Agustus 2016 Penulis
xi
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ... i
POSTER ... ii
LEMBAR PENGESAHAN ... iii
LEMBAR ASISTENSI ... iv
LEMBAR SURAT PERNYATAAN ... vi
ABSTRAK ... vii
ABSTRACT ... viii
KATA PENGANTAR ... ix
DAFTAR ISI ... xi
DAFTAR GAMBAR ... xiv
DAFTAR TABEL ... xvi
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ... 1
1.2 Rumusan Masalah ... 3
1.3 Tujuan Penulisan ... 3
1.4 Manfaat perancangan ... 4
1.5 Batasan Masalah ... 4
1.6 Konsep Desain ... 5
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Tinjauan Pustaka ... 6
xii
2.3 Gaya Pengerolan ... 8
2.4 Dasar Teori ... 10
2.4.1 Morfologi Kemiri ... 10
2.4.2 Kekuatan Tekan Cangkang Kemiri ... 13
2.4.3 Perlakuan Khusus Kemiri ... 14
2.4.4 Motor Penggerak ... 16
2.4.5 Kapasitas ... 17
2.4.6 Poros ... 19
2.4.7 Puli dan Sabuk-v ... 25
2.4.8 Pasak ... 30
2.4.9 Bantalan ... 33
2.4.10 Pengayak (Penyaring) ... 37
2.4.11 Landasan Pemecah ... 38
2.4.12 Casing Ruang Pemecah ... 39
BAB III METODOLOGI PERANCANGAN 3.1 Diagram Alir Perancangan ... 44
3.1.1 Data Perancangan ... 45
3.1.2 Konsep Desain ... 49
3.1.3 Perhitungan Komponen ... 51
3.1.4 Evaluasi ... 52
3.1.5 Gambar dan Dimensi ... 52
BAB IV PERHITUNGAN 4.1 Kapasitas ... 53
4.2 Gaya Pemecah ... 57
4.3 Perencanaan Sistem Transmisi ... 61
xiii
4.5 Perencanaan Poros Roll Pemecah ... 72
4.6 Perencanaan Pasak ... 82
4.7 Perencanaan Bantalan ... 89
4.8 Perencanaan Pengayak ... 95
4.9 Perencanaan Landasan Pemecah ... 96
4.10 Perencanaan Perhitungan Casing Ruang Pemecah ... 99
BAB V KESIMPULAN ... 106
DAFTAR PUSTAKA ... 109
109
DAFTAR PUSTAKA
Daryanto. 2002. Pengetahuan Listrik. Jakarta : Bumi Askara
Dobrovolsky. Machine Elements A Textbook. Moscow : Foreign Languages Publishing House
Fahrieza, H. 2015. Designing Of Tempeh Slicer Machine. Malang : Universitas Muhammadiyah Malang
Khurmi, R.S. 1982. A Text Book Of Machine Design. New Delhi : Eurasia Publishing House Ltd
Maulana. 2014. Perancangan Mesin Pengupas Kopi. Banjarmasin : Politeknik Negeri Banjarmasin
Misbachul, M. 2013. Perancangan Mesin Pencacah Tanaman Eceng Gondok Basah Untuk Bahan Utama Kompos Kapasitas 350 Kg/Jam. Malang : Universitas
Muhammadiyah Malang
Mott, Robert L. 2009. Elemen-Elemen Mesin Dalam Perancangan Mekanis : Perancangan Elemen Mesin Terpadu. Yogyakarta : Andi
Popov, E.P. 1996. Mekanika Teknik (Mechanics Of Materials). Jakarta : Erlangga
Shigley, J.F. 1986. Perencanaan Teknik Mesin Edisi keempat Jilid 2. Jakarta : Erlangga
Stolk, J. and C. Kros. 1981. Elemen Mesin, Elemen Konstruksi Bangunan Mesin. Terjemahan H. Hendarsin dan A. Rahman. Jakarta : Erlangga
Sularso dan Suga, K. 1991. Dasar-dasar Perencanaan dan Pemilihan Elemen Mesin.
Jakarta : Pradnya Phramita
Supian, A. 2009. Perancangan Mesin Jus Apel Kapasitas 47 Kg/Jam. Malang : Universitas Muhammadiyah Malang
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Kemiri (aleurites moluccana wild) atau candle nut adalah salah satu tanaman industry dari family euphorbiaceae (Rosman R dan Djauhariya E, 2005) yang tersebar didaerah tropik dan subtropik (purseglove, 1981). Kemiri merupakan bahan dasar cat, pernis, tinta, sabun, pengawet kayu, minyak rambut dan bahan pembatik, sedang isi biji sebagai bumbu masak (heyne, 1987). Selain itu menurut hadad dan suryana (1995) dapat juga sebagai obat kulit, obat pinggang, sakit kepala, demam, borok, bisul, disentri, dan sariawan. Jenis kemiri sunan (Reutealis trisperma (Blanco) Airy Shaw) adalah salah satu tanaman yang sangat potensial sebagai penghasil minyak nabati (Heyne, 1987). Terkait dengan semakin tipisnya cadangan minyak yang berasal dari fosil, keberadaan tanaman ini memberikan harapan baik karena minyak nabati yang dihasilkannya bisa diproses menjadi biodiesel, sebagai pengganti minyak yang berasal dari fosil yang dapat diperbaharui (renewable). Selain itu cangkang dari kupasan buah kemiri dapat di manfaatkan sebagai arang untuk bahan bakar (Sutiono dan Luluk E, 2006).
Kemiri telah dikenal sejak lama dan merupakan salah satu produk
2
Produksi biji kemiri kupas untuk kebutuhan dalam negeri dan skala ekspor terkendala pada proses pengupasan kemiri. Pengupasan kemiri yang dilakukan oleh para petani sampai saat ini ada dua cara yaitu dengan cara tradisional (konvensional) dan dengan berbantuan mesin. Menurut observasi yang saya lakukan dengan salah satu pengusahan kemiri skala rumahan pada tahun 2014 lalu di salah satu desa di Kecamatan Pengaron, Kabupaten Banjar, Kalimantan Selatan. Pengupasan yang dilakukan secara tradisionaloleh satu orang dalam sehari dapat menghasilkan 30 – 40 kg, tergantung dari tenaga dan kemampuan dari pengupas kemiri. Kegiatan tersebut dilakukan dalam kurun waktu 3 – 5 jam/hari, karena harus membagi waktu dengan kegiatan lain, artinya dalam waktu satu bulan produksi kemiri kupas yang dihasilkan sebesar 900 – 1200 kg/bulan.
Selain pengupasan yang dilakukan secara konvensional, ada pula sebagian para petani dan pengusaha kemiri yang sudah menggunakan mesin. Hal ini dapat kita amati dipasaran sudah banyak yang menjual mesin – mesin pemecah kemiri dengan segala macam type dan bentuk. Namun itu semua
[image:10.612.207.460.505.667.2]belum sepenuhnya mampu menjawab permasalahan yang ada dilapangan. Permasalahan – permasalahan tersebut antara lain mengenai efisiensi waktu, kapasitas, tenaga, kemudahan dalam penanganan, dan mesin – mesin yang sudah ada belum dilengkapi dengan sortasi atau pemisah produk.
Gambar 1.1 Mesin pengupas kemiri semi konvensional sistem pedal
3
Gambar 1.2 Mesin pengupas kemiri dengan motor listrik
(Sumber : Andi laedan, 2010)
Mengacu dari persoalan diatas mengenai efisiensi waktu, kapasitas, tenaga, kemudahan dalam penanganan, dan tidak adanya pemisah produk hasil. Maka perlu adanya desain perancangan mesin pemecah kemiri yang lebih efektif dan mampu menjawab segala macam permasalahan – permasalahan yang ada. Melihat dari hasil produksi kemiri di Kabupaten Banjar serta persoalan yang muncul dikalangan petani kemiri. Judul yang akan diangkat yaitu “Perancangan Mesin Pemecah Kemiri Dengan Kapasitas 200 kg/jam”.
1.2 Rumusan Masalah
Dari latar belakang diatas maka dapat dirumuskan permasalahan, yaitu bagaimana mendapatkan desain dari mesin pemecah kemiri berkapasitas 200 kg/jam yang mudah untuk dioperasikan.
1.3 Tujuan Perancangan
4
1.4 Manfaat Perancangan
Hasil perancangan mesin pemecah kemiri ini diharapkan dapat memberikan maanfaat bagi :
1. Perancang (mahasiswa)
Melalui perancangan mesin pemecah kemiri kapasitas 200 kg/jam diharapkan dapat menambah wawasan di dunia perancangan mesin dan juga sebagai bentuk pengaplikasian ilmu yang diperoleh secara teoritis, serta diharapkan nantinya mampu dikembangkan lagi oleh perancang atau peneliti selanjutnya.
2. Masyarakat (petani dan pengusaha kemiri)
Dengan adanya perancangan mesin pemecah kemiri kapasitas 200 kg/jam ini, masyarakat khususnya petani dan pengusaha kemiri dapat menggunakan alat ini untuk menunjang proses, mengurangi waktu kerja, tenaga, dan meningkatkan hasil produksi yang sebelumnya dilakukan dengan cara konvensional.
1.5 Batasan masalah
Untuk menghindari pembahasan yang terlalu luas, maka penulis akan membatasi tugas akhir ini dengan hal – hal sebagai berikut :
1. Perancangan mesin pemecah kemiri kapasitas 200 kg/jam ini dengan cara
diroll menggunakan motor listrik.
2. Tidak membahas analisa biaya produksi dan umur dari hasil perancangan mesin pemecah kemiri.
3. Getaran yang terjadi tidak dilakukan perhitungan.
5
5. Dalam perancangan ini penulis tidak menghitung kekuatan pengelasan, rangka, pengayak, roda, mur dan baut.
[image:13.612.158.485.160.552.2]1.6 Konsep Desain
