KARYA AKHIR
PROSEDUR DAN PEMBUATAN
MESIN PEMARUT MINI DENGAN KAPASITAS
50 KG/JAM
OLEH :
035202039
HENDRA F PARDEDE
KARYA AKHIR YANG DIAJUKAN UNTUK MEMENUHI SALAH SATU SYARAT MEMPEROLEH IJAZAH SARJANA SAINS TERAPAN
PROGRAM STUDI TEKNOLOGI MEKANIK INDUSTRI
PROGRAM DIPLOMA – IV FAKULTAS TEKNIK
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, karena berkat rahmat dan hidayah-NYA sehingga penulis dapat menyelesaikan Laporan Karya Akhir ini dengan judul “PROSEDUR DAN PEMBUATAN MESIN PEMARUT MINI”.
Penyusunan laporan Karya Akhir ini dilakukan guna untuk menyelesaikan Studi di Program Studi Teknologi Mekanik Industri Universitas Sumatera Utara, sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Sains Terapan.
Dalam kegiatan penulis untuk menyelesaikan Karya Akhir ini, penulis telah banyak mendapat bantuan berupa bimbingan, arahan dan saran dari berbagai pihak. Untuk itu maka dalam kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :
1. Bapak Ir. Mulfi Hazwi, Msc, sebagai Dosen Pembimbing penulis
2. Bapak DR.Ing.Ir.Ikhwansyah Isranuri, selaku Ketua Program Studi Teknologi Mekanik Industri Program Diploma-IV, FT-USU.
3. Mama tercinta yang telah banyak memberikan perhatian, nasihat, doa, dan dukungan baik moril maupun materil.
4. Abangku Alex dan kakak ipar serta kakakku Ipo dan Laurenza (Olen) yang selalu memberikan dukungan semangat dan selalu mendoakan penulis. 5. Seluruh Staf Pengajar Departemen Teknik Mesin Universitas Sumatera
Utara.
7. Rekan satu tim dalam pengerjaan karya akhir ini Elia Cosmas Bangun. 8. Rekan mahasiswa Koko wiradinata,SST, Wirya Prayudi,SST, Markus
ginting, SST, serta rekan-rekan stambuk ’03 yang namanya tidak dapat disebutkan satu-persatu yang sudah banyak membantu.
9. Rekan satu Apartment di No 97 Pembangunan USU Jeffry, Ganda, Sir, Lae Rinto, serta rekan-rekan yang namanya tidak disebutkan satu-persatu yang sudah banyak memberi dukungan semangat.
10. My best friend Roy-Bien, Josh, Ono, Lae Madza, Vera, Nita, MerTum, and Mery yang selalu memberikan dukungan semangat dan selalu mendoakan penulis.
Penulis menyadari bahwa laporan ini masih belum sempurna adanya, karena masih banyak kekurangan baik dari segi ilmu maupun susunan bahasanya. Oleh karena itu penulis sangat mengharapkan kritik dan saran demi menyempurnakan laporan ini.
Akhir kata bantuan dan budi baik yang telah penulis dapatkan, menghaturkan terima kasih dan hanya Tuhan Yang Maha Esa yang dapat memberikan limpahan berkat yang setimpal. Semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi kita semua dan bagi penulis sendiri tentunya.
Medan, Oktober 2008 Penulis
DAFTAR ISI
Halaman
KATA PENGANTAR ...
DAFTAR ISI ...
BAB I PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang ... 1.2 Tujuan ... 1.3 Manfaat ... 1.4.Topik Bahasan ... 1.5.Metode Pengumpulan Data ... 1.6. Sistematika Penulisan ... 1.7 Metode perancangan ...
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
BAB III PENETAPAN SPESIFIKASI DAN PEMBUATAN ALAT
3.1 Material Yang diparut ... 3.2 Penetapan Kapasitas Mesin Pemarut ... 3.3 Perencanaan Sistem Transmisi ... 3.4 Spesifikasi Perencanaan ... 3.5. Proses pembuatan alat ... 3.5.1 Hopper... 3.5.2 Rangka dudukan... 3.5.3 Poros dan Pemarut ... 3.5.4 Perangkaian komponen ...
BAB IV ANALISA PERANCANGAN DAN KEKUATAN BAHAN
BAGIAN-BAGIAN UTAMA
4.1 Daya Motor Penggerak ... 4.2 Sistem Transmisi Sabuk dan puli ... 4.3 Poros ... 4.4 Analisa Kekuatan Baut ... 4.5 Analisa umur bantalan ...
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan ... 5.2 Saran ...
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Selama pembangunan jangka panjang hingga sekarang produk-produkmesin
industri menunjukkan kemajuan sangat pesat, baik segi volume maupun keragaman
produk yang dihasilkan. Perkembangan produk ini tidak hanya ditandai dengan
terpenuhnya kepentingan masyarakat, tetapi juga mengarah kepada kemampuan
dalam memasuki ekspor untuk meningkatkan devisa negara.
Komoditas pertanian di Indonesia cukup melimpah. Indonesia merupakan salah
satu penghasil kelapa terbesar di dunia. Hal ini banyak bergantung dari sifat tanaman
dan kemampuan petani dalam menangani hasil panennya. Untuk itu penanganan pasca
panen hasil pertanian yang cepat harus dimaksimalkan, dengan maksud untuk
mengurangi kerusakan maupun penyusutan yang erat kaitannya dengan kualitas dan
kuantitas hasil olah atau hasil akhir yang akan dipasarkan.
Seiring dengan kemajuan teknologi tepat guna banyak ditemukan alat-alat
teknologi yang diciptakan untuk mengolah hasil pertanian, hal ini disebabkan oleh
meningkatnya hasil tani sehingga timbullah pemikiran untuk mengolah hasil tani
tersebut sebelum dipasarkan, tujuannya tak lain untuk meringankan dalam pekerjaan.
Mesin pemarut adalah suatu hal yang penting dan meningkatkan observasi
dalam penggunaan hasil kelapa, mesin ini dapat mempermudah kerja konsumen
dalam pemakaian.
Pada saat sekarang ini banyak terdapat berbagai cara untuk memarut kelapa,
yang pada umumnya hanya terbatas seperti hal pemarutan sebagai berikut:
1. Pemarutan dengan tangan (manual)
2. Pemarutan dengan mesin
Dalam hal ini pemprosesan buah kelapa membutuhkan waktu yang lama dan
hasil yang diperoleh sangat terbatas. Melihat dan meninjau masalah yang dihadapi
pemakai maka penulis membuat suatu peralatan yang lebih berguna dan efisien
1.2. Tujuan
Adapun tujuan dari perancangan mesin pemarut kelapa adalah :
1. Untuk mewujudkan mesin pemarut kelapa yang mempunyai sistem sederhana,
murah, mudah dioperasikan dan dipelihara, serta dapat meningkatkan
penggunaan alat mesin tersebut.
2. Motivasi buat para petani kelapa untuk mengoptimalkan penggunaan alat ini.
1.3. Manfaat
Laporan tugas akhir ini diharapkan bermanfaat bagi :
1. Untuk mendukung pengembangan teknologi tepat guna bagi para industri kecil
dan menengah.
2. Bagi para mahasiswa yang ingin dan tertarik untuk mengembangkan dari alat
ini.
3. Penulis sendiri untuk menambah wawasan tentang proses pembuatan mesin
pemarut mini dan mengaplikasikan ilmu yang didapat selama perkuliahan
yang digunakan untukmerancang alat mesin pemarut mini.
1.4. Topik Bahasan
Akibat luasnya permasalahan yang terjadi pada perancangan ini, maka penulis
menganggap perlu untuk membatasi masalah ini. Adapun masalah yang dibahas
dalam rancang bangun ini adalah :
1. Mekanisme kerja alat pemarut
2. Perhitungan bagian-bagian utama, yaitu :
a. Perhitungan daya motor
b. Perencanaan silinder utama
c. Pemilihan sabuk pulley
d. Perencanaan poros
e. Perencanaan bantalan
1.5. Metode Pengumpulan Data
Adapun metode pengumpulan data yang dilakukan penulis dalam menyelesaikan
laporan tugas akhir ini adalah :
1. Studi pustaka, yaitu mempelajari buku-buku referensi, literatur melengkapi
teori-teori dalam laporan ini
2. Metode konsultasi, dengan pembimbing tugas akhir, maupun orang bengkel
tempat penulis menyelesaikan rancang bangun ini
3. Melakukan survey lapangan, dengan melihat dan membandingkan
mesin-mesin teknologi tepat guna yang telah ada
1.6. Sistematika Penulisan
Adapun sistematis penulisan karya akhir ini adalah sebagai berikut:
I. Pendahuluan. Pada bab ini akan dibahas mengenai pengusaha Latar
belakang, Tujuan dan Manfaat Perancangan, Sistematika Penulisan, Batasan Masalah
dan Metode Pengumpulan data.
II. Tinjauan Pustaka. Pada bab ini akan dibahas mengenai mesin pemarut
mini. Dasar-dasar perhitungan perancangan, perhitungan daya motor, sistem
transmisi, puli, poros, bantalan.
III. Perhitungan Komponen Bagian-Bagian Utama. Bab ini membahas
tentang berisikan perhitungan Daya motor, sistem transmisi berupa puli dan roda gigi,
poros, bantalan.
IV. Kesimpulan. Pada bab ini akan memaparkan kesimpulan dari
perancangan mesin pemarut mini.
Daftar Pustaka. Referensi yang mendukung karya akhir ini akan secara
lengkap disajikan untuk kemudahan dalam mencari data maupun bahan kajian
Lampiran. Segala data hasil survey, data pendukung rancangan serta
beberapa lampiran yang digunakan dalam penulisan Karya Akhir ini dilampirkan
guna memudahkan dalam mencari maupun sebagai bahan kajian berikutnya.
1.7 Metode Perancangan
Metode yang dilakukan dalam perancangan yaitu penetapan sfesifikasi dan
penetuan ukuran-ukuran utama serta dalam perencanaan ini penulis menentukan dan
memilih material/bahan berdasarkan syarat-syarat yang harus dipenuhi material
tersebut. Perumusan syarat-syarat tersebut ditentukan berdasarkan konstruksi mesin
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Gambaran Umum
Mesin pemarut adalah suatu alat yang digunakan untuk membantu atau serta
mempermudah pekerjaan manusia dalam hal pemarutan. Sumber tenaga utama mesin
pemarut adalah tenaga motor, dimana tenaga motor digunakan untuk menggerakkan atau
memutar alat parut melalui perantaraan sabuk.
Dalam kehidupan sehari-hari kita sering menjumpai mesin pemarut kelapa, mesin
pemarut ini biasanya sering kita jumpai di warung-warung, pasar-pasar, dan di rumah
makan.
Mesin pemarut ini dapat dilihat pada gambar berikut ini :
Tempat Penampungan Hasil Parutan
Mesin pemarut ini mempunyai spesifikasi sebagai berikut :
Listrik : 120 watt, 220 volt
Putaran motor : 2280 rpm
Mesin pemarut ini bekerja secara kontiniu tanpa batas waktu. Cara kerja mesin
pemarut ini yaitu motor penggerak dihidupkan maka pemarut berputar sesuai dengan
kecepatan putarannya, lalu melakukan pemarutan pada kelapa dengan menempelkan buah
kelapa yang akan diparut pada alat pemarut maka buah kelapa akan terparut.
Dalam hal pemarutan dilakukan oleh orang yang berpengalaman karena bisa berbahaya
apabila dilakukan orang yang belum berpengalaman. Hasil yang diperoleh didalam
pemarutan tidak begitu memuaskan, karena tidak semua bisa diparut dan batoknya bisa
juga kena parut sehingga kelapa dan batoknya bisa bercampur karena sama-sama kena
parut.
Sehingga dalam kesempatan ini penulis ingin membuat alat pemarut lain yang lebih
efisien dan mudah digunakan, dimana konstruksi mesin/alat ini cukup sederhana dan
memiliki keunggulan dari hasil yang diciptakannya bila dibandingkan dengan alat
pemarut manual dan yang sebelumnya telah dibuat, karena dapat melakukan pekerjaan
dalam jumlah yang banyak serta hasil yang diciptakannya lebih bagus dan cepat.
2.2. Prinsip Kerja
Seperti yang telah diterangkan di atas bahwa mesin pemarut adalah suatu alat yang
digunakan untuk membantu manusia di dalam melakukan pekerjaannya. Sumber tenaga
utama dari sistem pemarutan adalah tenaga motor, dimana putaran dari elektromotor
diteruskan melalui puli yang akan memutar poros pemarut sehingga poros pemarut akan
memarut bahan yang telah dimasukkan pada tempat pemarutan. Hasil parutan akan keluar
2.3. Bagian-bagian Utama Mesin
Adapun bagian-bagian utama dari mesin pemarut ini adalah :
1. Motor Listrik
Motor listrik merupakan sumber tenaga penggerak awal dari perancangan pada
mesin ini. Pada dasarnya mesin mesin pemarut ini dipergunakan untuk rumah
tangga dan pasar-pasar tradisional karena disamping efisien juga aman bagi
pemakai.
2. Hopper
Hopper adalah bagian yang digunakan untuk memasukkan bahan yang akan di
parut dan sekaligus sebagai wadah parutan. Bagian ini langsung berhubungan
dengan alat parut.
3. Pemarut
Pemarut ini terbuat dari kayu yang berbentuk silinder kemudian ditambahkan
berupa kawat-kawat atau paku-paku yang disusun sedemikian rupa sehingga
dapat memarut bahan karena gesekan antara bahan tersebut dengan kawat/paku.
4. Saluran Keluar Hasil Parut
Bagian ini merupakan tempat menyalurkan hasil parutan, dimana bagian ini
diharapkan mampu dengan mudah menurunkan hasil parutan. Yang utama dari
pembuatan bagian ini adalah bahannya licin sehingga bahan hasil parutan dapat
dengan mudah meluncur turun, dan tahan terhadap korosi. Dalam pembuatan
saluran keluaran hasil parut ini sebaiknya menggunakan bahan stainless steel.
5. Rangka Mesin
Rangka mesin merupakan bagian yang berfungsi untuk menopang seluruh
komponen-komponen utama dari mesin pemarut. Jadi diharapkan rangka mesin
2.4. Sistem transmisi sabuk dan puli
Sebagian besar transmisi sabuk menggunakan sabuk-V karena mudah
penggunaannya dan harganya murah, tetapi sabuk ini sering terjadi slip sehingga tidak
dapat meneruskan putaran dengan perbandingan yang tepat.
Sabuk terbuat dari karet dan mempunyai penampang trapesium. Dalam gambar 2.1
diberikan berbagai proposi penampang sabuk-V yang umum dipakai.
Gambar 2.1 Ukuran penempang sabuk-V
Jika putaran puli penggerak dan yang digerakan berturut-turut adalah n1 (rpm) dan n2
(rpm), dan diameter nominal masing-masing adalah d1 (mm) dan D2 (mm). Karena
sabuk-V biasanya dipakai untuk menurunkan putaran, maka perbandingan yang umum
dipakai ialah perbandingan reduksi i (i > 1), dimana :
1 2
2 1
d D n n
=
Kecepatan linier (v) sabuk-V (m/s) adalah :
1000 60×
= dn
v π
m m
r1 R2
n1 n2
C
Penggerak Yang Digerakan
Gambar 2.2 Panjang keliling sabuk
Panjang sabuk rencana (L) adalah :
2 1 2 2
1 ( )
4 1 ) (
2
2 D d
C D
d C
L= +π + + − (Sularso;Elemen Mesin; Hal 170)
Dalam perdagangan terdapat bermacam-macam ukuran sabuk. Namun mendapatkan
ukuran sabuk yang panjangnya sama dengan hasil perhitungan umumnya sukar. Didalam
Tabel 2.1 menunjukan nomor-nomor nominal dari sabuk standart utama.
Tabel. 2.1 Panjang sabuk-V standart.
Nomor nominal Nomor nominal Nomor nominal Nomor nominal
(Inchi) (mm) (Inchi) (mm) (Inchi) (mm) (Inchi) (mm)
10 254 45 1143 80 2032 115 2921
11 279 46 1168 81 2057 116 2946
12 305 47 1194 82 2083 117 2972
13 330 48 1219 83 2108 118 2997
14 356 49 1245 84 2134 119 3023
15 381 50 1270 85 2159 120 3048
16 406 51 1295 86 2184 121 3073
17 432 52 1321 87 2210 122 3099
18 457 53 1346 88 2235 123 3124
19 483 54 1372 89 2261 124 3150
20 508 55 1397 90 2286 125 2175
35 889 70 1778 105 2667 140 3556
36 914 71 1803 106 2692 141 3581
37 940 72 1829 107 2718 142 3607
38 965 73 1854 108 2743 143 3632
39 991 74 1880 109 2769 144 3658
40 1016 75 1905 110 2794 145 3683
(Sularso;Elemen Mesin; Hal 168)
Jarak sumbu poros C dapat dinyatakan sebagai :
8
) (
8 2 1 2
2
d D b
b
C = + + − (Sularso;Elemen Mesin; Hal 170)
Dimana :
) (
14 . 3
2L D2 d1
Sedangkan untuk besarnya daya yang dapat ditransmisikan oleh sabuk, digunakan rumus
v F F
Po=( 1− 2) (Sularso;Elemen Mesin; Hal 171)
µθ
e F F
= 2
1 (Sularso;Elemen Mesin; Hal 171)
t b
F =σizin × × σizin = 2,5 – 3,3 N/mm
Dimana : F
2
1
F
= gaya tarik pada sisi kencang (N)
2
b = Lebar sabuk spesifik (mm) = gaya tarik pada sisi kendor (N)
t = Tebal sabuk sfesipik (mm)
e = 2,7182
μ = Koefesien anatar sabuk dan puli (0,3 – 0,6)
θ = Sudut kontak antara sabuk dan puli (º)
Besarnya sudut kontak adalah :
C d
D )
( 57
180°− 2 − 1
=
θ (Sularso;Elemen Mesin; Hal 173)
2.5. Poros
Poros merupakan salah satu bagian terpenting dari setiap mesin. Hampir semua
mesin meneruskan tenaga bersama-sama dengan putaran. Jika diketahui bahwa poros
yang akan direncanakan tidak mendapat beban lain kecuali torsi, maka perencanaan
diameter porosnya adalah sebagai berikut :
3
Jika P adalah daya nominal output dari motor penggerak (kW), maka berbagai faktor
keamanan bisa diambil, sehingga koreksi pertama bisa diambil kecil. Jika faktor koreksi
adalah fc, maka daya perencana adalah : )
P fc Pd = .
Harga fc dapat dilihat pada tabel 2.5 dibawah ini :
Tabel 2.2 faktor koreksi daya yang akan ditransmisikan
Daya yang Akan Ditransmisikan fc Daya rata-rata yang diperlukan 1,2 - 2,0
Daya maksimum yang diperlukan 0,8 - 1,2
Daya normal 1,0 - 1,5
(Sularso;Elemen Mesin; Hal 7)
Untuk menghitung Torsi T (kg.mm) dapat dihitung dari daya perencana (kW) sebagai
berikut :
ω
Pd T =
n Pd
T
π
2
1000 60 102× × ×
=
n Pd
T =9,74×105×
Tegangan izin dapat dihitung sebagai berikut :
2
1 sf
sf
B a
× = τ
τ (Sularso;Elemen mesin;hal 8)
Dimana : τB = Kekuatan tarik bahan (kg/mm2
Sf
)
1
SF = 5,6
= Faktor keamanan bahan, untuk bahan
S-C = 6,0
Dalam perencanaan diameter poros, ada faktor-faktor lain seperti faktor koreksi akibat
momen puntir (Kt) dan faktor akibat beban lenturan (Cb), maka persamaan menjadi :
3
1,0÷ 1,5 (Jika terjadi sedikit kejutan atau tumbukan)
1,5÷ 3,0 (Jika beban dikenakan dengan kejutan)
Cb = 1,2÷2,3(jika tidak ada beban lentur maka Cb = 1)
2.6. Baut
Baut disini berfungsi sebagai pengikat untuk dudukan pada motor penggerak
tetapi selain itu berfungsi juga untuk pengikat poros terhadap puli. Jika momen rencana
dari poros adalah T(Kg.mm) dan diameter poros adalah ds (mm), maka gaya tangensial F
(Kg) Pada permukaan poros adalah :
)
Tegangan geser yang ditimbulkan adalah :
2
Dimana : τk = Tegangan geser yang terjadi (kg/mm
2
d = Diameter luar baut (mm)
Tegangan geser izin didapat dengan :
= Faktor keamanan (umumnya diambil 6)
2
= 1,0 – 1,5 (jika beban dikenakan perlahan-lahan) = Faktor keamanan
= 1,5 – 3,0 (jika beban dikenakan tumbukan ringan)
= 2,0 – 5,0 (jika beban dikenakan secara tiba-tiba dengan
tumbukan berat)
Dari tegangan geser izin, panjang pasak yang diperlukan dapat diperoleh dengan :
2
Gaya keliling F (kg) yang sama seperti diatas dikenakan pada luas permukaan samping
pasak. Maka tekanan permukaannya adalah :
1
Dimana : P = Tekanan permukaan (kg/mm2
t = kedalaman baut pada poros (mm) )
dari harga tekanan permukaan yang di izinkan, panjang pasak yang diperlukan dapat
dihitung dengan :
Harga Pa dapat dilihat pada tabel 2.6 dibawah ini
Tabel 2.3 Tekanan permukaan yang diizinkan pada ulir
Bahan Tekanan permukaan yang diizinkan Pa (kg/mm2)
Ulir luar Ulir dalam Untuk pengikat Untuk penggerak
Baja liat Baja liat atau perunggu 3 1
Baja keras Baja liat atau perunggu 4 1,3
Baja keras Besi cor 1,5 0,5
(Sularso;elemen mesin;hal 298)
2.7. Daya motor penggerak
Daya motor merupakan suatu pelengkap utama dalam melakukan suatu gerakan
pada poros yang dihubungkan melalui puli dan sabuk. Daya motor dapat disesuaikan
dengan kebutuhan yang diperlukan.
Daya motor penggerak dapat dihitung dengan dengan menggunakan rumus sebagai
berikut ini :
P = T.ω
Dimana :
P = daya [watt]
T = momen puntir/torsi [Kg.mm]
ω = kecepatan sudut [rad/det]
2.8. Bantalan
Tujuan merencanakan bantalan adalah untuk mendapatkan umur bantalan. Suatu
beban yang besarnya sedemikian rupa hingga memberikan umur yang sama dengan umur
dinamis. Misalkan sebuah bantalan membawa beban radial Fr (kg) dan beban aksial Fa
Tabel 2.4 faktor-faktor X,V dan Y
Jenis bantalan
Beb
Baris tunggal Baris ganda
e
Baris tunggal Baris ganda
Fa/VFr>e Fa/VFr≤eFa/VFr>e
V X Y X Y X Y Xo Yo Xo
Umur nominal L dapat ditentukan sebagai berikut :
Untuk kedua bantalan,fh
P
Dimana C = Beban nominal dinamik spesifik (kg)
Harga C dapat dilihat pada tabel 2.5 berikut :
BAB III
PENETAPAN SPESIFIKASI
3.1 Material Yang Diparut
Peninjauan pada material yang diparut dilakukan dalam perencanaan
mesin pemarut serbaguna. Material yang diparut adalah yang termasuk dalam
kelapa, ubi, kunyit, jahe dan lain-lain.
3.2 Penetapan Kapasitas Mesin Pemarut
Kapasitas mesin pemarut direncanakan mampu menampung 50 Kg/jam
bahan yang akan diparut dengan model poros pemarut bergerigi.
.
3.3 Perencanaan Sistem Transmisi
Untuk memindahkan putaran motor ke poros penggerak direncanakan
menggunakan sistem transmisi sabuk dan puli dan disesuaikan dengan
kebutuhannya. Dalam perencanaan mesin pemarut ini direncanakan putaran
akhirnya adalah 700 rpm.
3.4 Spesifikasi Perencanaan.
Jenis Material : termasuk dalam kelapa, ubi, kunyit,
jahe dan lain-lain
Kapasitas : 50 kg / jam
Selanjutnya adalah cara kerja mesin pemarut:
1. Bahan yang akan diparut dibersihkan terlebih dahulu, kemudian
dimasukan pada bagian cerobong pemasukan.
2. Putaran pada poros pemarut akan memarut, bahan yang telah masuk dan
akan dikeluarkan melalui cerobong pengeluaran.
3. Putaran pada poros adalah putaran yang dihasilkan dari putaran pada
motor penggerak yang ditransmisikan melalui sabuk dan puli.
3.5. Proses pembuatan alat
3.5.1 Hopper
Hopper adalah bagian yang digunakan untuk tempat memasukkan bahan
yang akan diparut dan keluar sekaligus sebagai wadah parutan. Bagian ini
langsung berhubungan dengan alat parut.
Alat ini terbuat dari bahan plat besi, kemudian dibentuk sesuai dengan model yang
diinginkan.
3.5.2 Rangka dudukan
Rangka dudukan terbuat dari plat profil L ukuran 40 dirangkai sedemikian
rupa sesuai dengan ukuran rancangan dan dilas satu sama lain. Rangka dudukan
sebagai tempat dudukan hopper, motor listrik. Adapun spesifikasi data rangka
dudukan dan transmisi dilihat pada tabel 3.3 dibawah ini.
Tabel 3.3 Spesifikasi data rangka dudukan dan transmisi
Bagian Bahan Ukuran
Rangka Dudukan Pelat Profil L L40
Puli Besi Cor 3 inchi (1buah), 6 inchi (1buah)
3.5.3 Poros dan pemarut
Poros terbuat dari bahan baja S50C dengan diameter 20 mm dan panjang
400 mm. Pemarut terbuat dari kayu jati dengan diameter 60 mm dan panjang kayu
170 mm. Kayu jati pemarut dibubut untuk membuat lubang sebagai tempat
dudukan poros. Kemudian kayu pemarut dipasangin paku dengan ukuran ¾ inchi
yang berfungsi sebagai alat pemarut.
Alat ini dapat dilihat pada gambar berikut ini :
Tabel 3.4 Spesifikasi data poros dan kayu pemarut
Bagian Bahan Ukuran
Poros S50C Ø20 mm × 400 mm
Pemarut Kayu jati Paku
Ø60 mm × 120 mm
3.5.4 Perangkaian komponen
Perangkaian komponen yang dimaksud perangkaian komponen transmisi
yang meliputi puli dan sabuk. Puli dengan diameter 3 inchi dipasang pada poros
motor, kemudian diikat dengan baut. Puli dengan diameter 6 inchi dipasang pada
poros pemarut diikat dengan baut. Menghubungkan komponen yang telah
dirangkai pada dudukannya masing-masing dan dihubungkan dengan
menggunakan belt yang telah direncanakan, seperti yang ditunjukan pada
gambar :
BAB IV
ANALISA PERANCANGAN DAN KEKUATAN BAHAN
BAGIAN-BAGIAN UTAMA
4.1 Daya Motor Penggerak
Daya motor yang dipergunkan untuk menggerakan poros pemarut perlu
diperhitungkan. Daya pada poros pemarut adalah daya yang dibutuhkan pada motor
penggerak dibagi dengan effisiensi mekanismenya. Pada spesifikasi perencanaan,
kapasitas mesin pemarut (m) adalah 50 kg dan putaran poros pemarut direncanakan
700 rpm, kecepatan sudut bejana dapat dihitung sebagai berikut :
96
besarnya torsi dapat dihitung sebagai berikut : dapat lampiran
04
Besarnya daya pada poros penggerak dapat dihitung dengan menggunakan
persamaan sebagai berikut :
034
Daya motor penggerak dapat dihitung dengan menggunakan persamaan sebagai
berikut :
18 , 0 1836 , 0
034 , 0
= =
m
P kW
Effesiensi mekanisme total 0,1836 kW
Jadi besarnya daya motor penggerak (Pm) = 0,18 kW = 0,135
Dengan demikian daya motor yang digunakan sesuai dengan perencanaan yaitu ¼
Hp (sesuai dengan yang ada dipasarkan).
Hp=0,14 Hp
4.2 Sistem Transmisi sabuk dan puli
Sistem transmisi pada mesin pemarut adalah dengan puli, dengan putaran
motor 1400 rpm. Data-data pada mesin yang dirancang :
1. puli motor penggerak Ø 3’’ ( 76,2 mm )
2. puli pemarut Ø 6’’ (152,4 mm )
Dengan mengabaikan slip pada sabuk maka jumlah putaran pada
masing-masing puli adalah sebagai berikut :
2 1 1
d d x n
n= ...(Khurmi,1980.hal 675)
Dimana : d1 = diameter puli penggerak
n1 = putaran puli penggerak
d2 = diameter puli yang digerakkan
Putaran pada puli pemarut adalah :
Diameter puli diatas merupakan (dk) diameter luar puli, maka untuk menentukan
diameter nominal puli (dp) adalah :
4
Kecepatan linear sabuk dapat dihitung dengan persamaan sebagai berikut :
179
Jarak poros rencana diambil 2 kali diameter puli besar, maka
8
Panjang sabuk rencana (L) dapat dihitung sebagai berikut :
98
Dari tabel 2.1 dapat dipilih panjang sabuk standart adalah 36 inchi, maka jarak
sumbu poros dapat dihitung sebagai berikut :
Menurut sularso
4.3.1 Analisa kekuatan poros pada motor penggerak
Poros pada motor penggerak berdiameter 15 mm. Bahan poros diperkirakan
dari baja karbon S30C dengan kekuatan tarik (σB) = 48 kg/mm
2
Torsi (kg.mm) adalah :
5
Tegangan geser yang timbul :
392
Jadi dapat dikatakan bahwa konstruksi aman karena 2
4.3.2 Analisa kekuatan poros pada puli pemarut
Poros pada puli pemarut adalah poros pemutar parutan berdiameter 20 mm.
Bahan poros diperkirakan dari baja karbon S50C dengan kekuatan tarik (σB) = 62
kg/mm2
Torsi (kg.mm) adalah :
756
Tegangan geser yang timbul :
099
Jadi dapat dikatakan bahwa konstruksi aman karena 2
τ τ >a
4.4 Analisa Kekuatan Baut
Baut disini berfungsi untuk pengikat poros terhadap puli, maka daya
perencana untuk tiap-tiap baut :
Untuk torsi (kg.mm) :
Gaya tangensial (F) dapat dihitung dari persamaan :
6451
Tetapi dalam perencanaanya ukuran semua baut pengikat disamakan dengan
ukuran ulir W ¼ , maka tegangn geser yang timbul dapat dihitung dari persamaan :
8788
Untuk F diambil gaya yang paling besar dan d dapat dilihat pada lampiran. Bahan
baut diperkirakan dari baja liat 0,32 %C
2
Jadi kontruksi aman karena
2
τ τ >a
4.5 Analisa umur bantalan
Tanda minus menunjukan arah gaya kebawah.
Bila diasumsikan tidak ada beban secara aksial (Fa), maka beban ekivalen
dinamisnya adalah :
XVFr
Untuk X diambil 0,56 dan V = 1,2 (lihat tabel 2.4)
Faktor kecepatan dapat dihitung dengan persamaan :
2862
Untuk nilai C dapat dilihat pada tabel (2.5), maka :
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Bedasarkan perhitungan dan perencanaan yang dilakukan maka hasil
kesimpulanya sebagai berikut ;
1. Spisifikasi Perencanaan
a. Material yang diparut kelapa, ubi, kunyit, jahe dan
lain-lain
b. Kapasitas mesin 50 kg
c. Sistem transmisi Sabuk dan Puli
2. Konstruksi alat
a. Daya motor penggerak ¼ Hp
b. Putaran motor penggerak 1400 rpm
c. Putaran pemarut 700 rpm
d. Ukuran poros pemarut 60 mm
e. Bahan poros pemarut kayu
f. Rangka dudukan Pelat Profil L 40
3. Sistem transmisi
a. Sistem transmisi Sabuk dan Puli
b. Ukuran puli 3 dan 6 inchi
4. Poros dan bantalan
a. Diameter poros pemarut 20 mm
b. Bantalan poros Bantalan gelinding No. 6204
5. Proses perakitan
Proses perakitan alat harus disesuaikan dengan gambar kerja yang telah dibuat dan
proses sambungan rangka dilakukan dengan pengelasan.
5.2 Saran
1. Sebaiknya digunakan bahan untuk corong masukan dan keluaran yang lebih
baik seperti stainlesstell untuk menghindari korosi.
2. Sewaktu mengadakan pembersihan, pembongkaran serta pemasangan
komponen mesin ini, pastikan motor terbebas dari arus listrik.
3. Setelah menggunakan mesin sebaiknya pemarut dibersihkan sebelum sisa
dari hasil parutan menjamur.
4. Saat awal menghidupkan mesin diharapkan tidak diberikan beban.
DAFTAR PUSTAKA
1. Sularso dan Kiyokatsu Suga, Dasar Perencanaan dan Pemilihan
Elemen Mesin. Pradnya Paramita: Jakarta, 1994
2. Timoshenko,S. Dasar-dasar Perhitungan Kekuatan Bahan, Penerbit
Restu Agung.
3. J. La Heij. Ilmu menggambar bangunan mesin. Cetakan ke-8. PT.
Pradya paramitra. Jakarta. 1999.
4. Shigley, Joseph E. Perencanaan Teknik Mesin. Edisi ke-4. Erlangga.
Jakarta. 1983.
5. Khurmi R.S dan Gupta, JK. A Text Book of Machine Design. New
Delhi Eurasia Publishing House (Put) Ltd. 1980.
LAMPIRAN Lampiran A-1 Ukuran ulir Withworth
Lampiran A-2 Konversi satuan AS yang umum ke satuan SI
(Joseph E. Shigley : Perencanaan Teknik Mesin : hal : 373)
Lampiran A-3 Konversi satuan SI ke satuan AS yang umum
Lampiran A-4 Daftar Daya Motor dan Putaran
Daya Motor (Hp) Putaran (rpm) Daya Motor (Hp)
Putaran (rpm)
Lampiran A-5 Baja karbon JIS G 4051
(
(Sularso, elemen mesin hal 330)
Lampiran A-6 Batang baja karbon yang difinis dingin (Standar JIS)
Lambang
Dilunakkan 20 atau kurang 21 – 80
20 atau kurang 21 – 80
Dilunakkan 20 atau kurang 21 – 80
20 atau kurang 21 – 80
Dilunakkan 20 atau kurang 21 – 80
