1 BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar belakang
Sebagian besar penduduk desa Pujon kabupaten malang memelihara ternak. Salah satu yang dipelihara adalah sapi perah. Sapi yang banyak dipelihara yaitu sapi jenis suntikan , seperti diamond limousind, barman cross. Jenis sapi yang banyak peternak adalah pertumbuhan relatif cepat. Disamping itu, dalam pemeliharaanya mebutuhkan waktu yang lebih sedikit disbanding dengan sapi jenis lainya.
Rumput harus disediakan peternak sebagai pakan utama setiap ternak setiap harinya. Pakan tambahan juga harus diberikan untuk menambah gizi agar daging ternak lebih berkembang dan susu yang dihasilkan lebih banyak. Pakan tambahan tersebut seperti bekatul, ramuan, sentrat, ketela, ampas tahu dan lainya. Peternak berinisiatif mencampurkan rumput dengan pakan tambahan untuk menghemat biaya. Sebelum dicampur rumput harus dirajang (dicacah) terlebih dahulu, agar dalam proses pencampuran mudah dilakukan. Rumput yang sudah dirajang kemudian dicampur dengan bekatul, potongan ketela, sentrat, sedikit ramuan, garam dan diberi air secukupnya sesuai takaran. Kebanyakan para petani hanya memberikan daun rumputnya saja pada ternak tanpa memberikan bagian batang dari rumput gajah tersebut dikarenakan para peternak mengalami kesulitan dalam pemotongannya. Padahal pada batang tersebut banyak terkandung nutrisi yang dibutuhkan oleh hewan ternak. Pada saat ini mesin pencacah rumput gajah hanya dimiliki oleh peternakan-peternakan besar saja. Kalaupun ada dipasaran mesin yang kapasitasnya lebih kecil tetapi harganya mencapai puluhan juta rupiah, sehingga para petani kecil lebih memilih mengolah rumput gajah sebagai pakan ternak dengan cara tradisional saja.
2
Pujon,kabupaten Malang dalam mencacah rumput masih menggunakan sabit, sehingga apabila rumput dalam jumlah yang cukup banyak maka dibutuhkan waktu dan tenaga yang lebih banyak.Perternak membutuhkan alat bantu agar proses mencacah atau merajang rumput dapat menghemat waktu dan tenaga yang dikeluarkan, sehingga dalam merajang rumput diperlukan waktu yang singkat. Sebuah alat pencacah rumput sangat dibutuhkan oleh peternak.Secara umum mesin pencacah rumput terdiri dari motor yang berfungsi sebagi penggerak, casing, poros rangka, dan pisau perajang. Hal yang harus diperhatikan dalam permbuatan mesin pemcacah rumput ini adalah bagaimana membuat mesin dengan rangka yang kuat, pisau tajam sampai beberapa kali pemotongan, ergonomis, harganya terjangkau dan mudah didapat dipasaran. Mesin atau alat pencacah pakan ternak tersebut harus berfungsi secara maksimal sesuai fungsi dan kebutuhanya merupakan hal yang paling utama.
Berangkat dari masalah tersebut diatas maka timbul sebuah ide untuk merancang sebuah alat pencacah rumput gajah yang hasilnya bisa digunakan untuk bahan campuran makanan ternak. Sehingga dengan adanya alat ini diharapkan dapat membantu masyarakat sekitar memenuhi makanan Sapi,dan batang dari rumput gajah supaya bisa dimanfaatkan sebagai bahan campuran makanan sapi. Untuk itu dibutuhkan suatu mekanisme yang dapat membantu para peternak kecil dalam pemberian pakan sebagai sarana untuk mempermudah pelaksanaan proses, menghemat tenaga pekerja dan meningkatkan jumlah produksi.
1.2. Rumusan Masalah
3
1.3. Tujuan perancangan
Tujuan dari tugas akhir ini, antara lain yaitu:
Memperoleh gambar dan dimensi desain mesin pemotong rumput gajah, untuk mendapatkan kapasitas 5,5kg/menit yang bisa bekerja dengan mudah dan aman.
1.4. Manfaat perancangan
Manfaat dari perancangan ini adalah: Manfaat bagi mahasiswa:
1. Dapat mengaplikasikan teori-teori yang didapat di perkuliahan 2. Dapat mengerti dasar-dasar perancangan yang sistematis 3. Mampu mewujudkan hasil rancangan dalam bentuk gambar
standart ISO
Manfaat bagi Universitas Muhammadiah Malang:
1. Mendapatkan dampak positif bagi kampus dari masyarakat 2. Menjunjung tinggi nama kampus Universitas Muhammadiyah
Malang
3. Dapat melaksanakan program Tri Dharma Perguruan Tinggi Manfaat bagi Masyarakat:
1. Dapat membantu masyarakat peternak sapi untuk mempermudah proses produksi perajangan rumput dengan waktu yang lebih singkatdan tenaga yang lebih efesien. 2. Membantu dalam meningkatkan efectifitas dan efisiensi
4
1.5. Batasan Masalah
Pada tugas akhir ini, akan dibatasi dengan permasalahan dalam hal perencanaan mesin pemotong rumput gajah ini antara lain yaitu :
1.Mesin yang akan dirancang dispesifikasikan hanya untuk pencacah rumput gajah.
PERANCANGAN MESIN PENCACAH RUMPUT GAJAH
SEBAGAI PAKAN TERNAK KAPASITAS 350 KG/JAM
TUGAS AKHIR
Diajukan Kepada :
Universitas Muhammadiyah Malang
Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Program Strata Satu (S1) Jurusan Teknik Mesin
Disusun Oleh : DIDIT HENDRIANTO
09510100
JURUSAN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMDIYAH MALANG
vii
ABSTRAK
Sebagaian besar di daerah Pujon kabupaten Malang memeliahara ternak, salah satu yang dipelihara adalah sapi jenis perah,sapi pedaging. Para peternak dalam mencacah rumput gajah masih menggunakan sabit. Tujuan perancangan ini adalah menghasilkan desain mesin pencacah rumput gajah kapasitas 350 kg/jam.
Metode yang digunakan dalam perancangan ini adalah metode pahl & beizt dengan urutan studi,perencanaan dan penjelasan tugas, perancangan konsep
produk, perancangan bentuk produk (embodiment design), perancangan detail.
Dalam perancangan detailnya sendiri terdiri dari beberapa fase yaitu, studi literatur, menghitung kapasitas mesin, pisau, daya motor, pullay dan sabuk, poros, pasak dan bantalan.
Dengan metode di atas diperoleh hasil perhitungan diantaranya poros diameter 70 mm dengan panjang 880 mm , untuk system tranmisi menggunakan V-belt dan pulley, dimana V-V-belt yang digunakan tipe A (1 buah). Dipilih motor listrik daya 11 HP dengan putaran 1400 rpm.
Kata kunci : Perancangan, Rumput Gajah, Mesin pencacah.
ABSTRACT
A large part in the raising of cattle Pujon Malang district, one of which is maintained is the type of dairy cattle, beef cattle. The farmers in the chopping grass still using scythe. The purpose of this design is to produce a design of elephant grass thrasher capacity of 350 kg / h
The method used in this design is method Pahl & beizt by order of study, planning and explanation of the task, the design concept of the product, the design of the product form (embodiment design), design details. In the detailed design itself consists of several phases, namely, literature, calculate the capacity of the engine, blades, motor power, pullay and belts, shafts, and bearings pegs.
With the above method is obtained on the calculation of which the shaft diameter of 70 mm with a length of 880 mm, for a transmission system using a V-belt and pulley, where the V-V-belt used type A (1 piece). Selected 11 HP electric motor power to 1400 rpm.
viii
KATA PENGANTAR
Puji syukur Alhamdulillah penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas
berkat, rahmat, taufik dan hidayah-Nya, penyusunan skripsi yang berjudul
“Perancangan Mesin Pencacah Rumput Gajah Sebagai Pakan Ternak Kapasitas
350 kg/jam” dapat diselesaikan dengan baik, meskipun terdapat halangan-halangan
yang menjadi pelambat pengerjaannya.
Penyusunan skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk mendapatkan
gelar SarjanaTeknik jurusan Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Malang.
Penulis menyadari bahwa dalam proses penulisan skripsi ini banyak mengalami
kendala, namun berkat bantuan, bimbingan, kerjasama dari berbagai pihak dan
berkah dari Allah SWT sehingga kendala-kendala yang dihadapi tersebut dapat
diatasi. Untuk itu penulis menyampaikan ucapan banyak-banyak terima kasih dan
penghargaan kepada pihak-pihak yang telah membantu dalam penuyusnan skripsi
ini. Selain itu juga disampaikan terimakasih yang sebesar-besarnya kepada :
1. Allah SWT yang telah memberi kesempatan, kesehatan, berkah, dan
hidayah-Nya.
2. Ibu dan Bapak yang selalu mendo’akan memberikan bantuan materil,
mengingatkan akan pesan-pesannya yang tak akan terlupakan.
3. Bapak Ir.Daryono, MT. Selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Malang.
4. Bapak Ir.Daryono,MT. selaku Dosen Pembimbing I yang telah memberikan
bimbingan serta arahan secara intensif selama penyusunan skripsi ini
ix
5. Ibu Dini Kurniawati,MT. selaku Dosen Pembimbing II yang telah
memberikan masukan ide motivasi dan kemudahan dalam skripsi ini.
6. Bapak/Ibu Dosen yang telah bersedia memberikan bantuan berupa bimbingan
teoritis secara langsung maupun tidak langsung.
7. Terimakasih kepada Misbah, Achmad Fatdkur rozi, Novindra Dwi Prasetyo,
Aldino Juliantara & Perdana Yuda P, Franciscus Ikang, Syamsul Arifin yang
telah membantu melancarkan pengerjaan skripsi ini secara nonteknis.
8. Terimakasih yang terdalam juga kepada keluarga besar SIN-C 09 tanpa
pengecualian yang telah banyak-banyak memberi masukan, motivasi, bantuan
tenaga, moral maupun materi, dan do’anya sampai terselesaikannya skripsi
ini. “Tanpa Kalian Saya ZERO Kawan-kawan”.
9. Dosen-dosen dan staf kepengajaran dibangku perkuliahan yang telah banyak
memberikan saya ilmu, pengetahuan, dan wawasan kepada penulis.
10.Dosen penguji skripsi, yang telah banyak memberikan masukan, kritik, dan
sarannya tentang materi-materi yang penulis belum pahami sebelumnya.
11.Staf Tata Usaha (TU) jurusan Teknik Mesin, yang telah meluangkan
waktunya untuk saya mengurus keperluan administrasi.
12.Semua pihak yang tidak dapat penulis sebut satu persatu yang telah membantu
dalam pengerjaan skripsi ini.
13.Bapak dan ibu guru saya dari SD sampai dengan SMK
Akhirnya, dengan segala kerendahan hati penulis menyadari masih banyak
kekurangan-kekurangan disana-sini, sehingga penulis mengharapkan adanya saran
x
Malang, 20 Januari 2015
Penulis,
xi
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ... i
POSTER ... ii
LEMBAR PENGESAHAN ... iii
LEMBAR ASISTENSI PEMBIMBING I ... iv
LEMBAR ASISTENSI PEMBIMBING II ... v
LEMBAR SURAT PERNYATAAN ... vi
ABSTRAK INGGRIS ... vii
ABSTRAK INDONESIA ... vii
KATA PENGANTAR ... ix
DAFTAR ISI ... xii
DAFTAR TABEL ... xiv
DAFTAR GAMBAR ... xv
BAB I PENDAHULUAN ... 1
1.1Latar Belakang ... 1
1.2Perumusan Masalah ... 2
1.3Tujuan ... 3
1.4Manfaat ... 3
1.5Batasan Masalah ... 4
BAB II Tinjauan Pustaka ... 5
2.1Tinjauan Pustaka ... 5
2.2Tinjauan Patent ... 5
2.3Dasar Teori ... 8
2.3.1 Pisau Pencacah ... 11
2.3.2 Perhitungan Perencanaan Kapasitas Mesin ... 12
2.3.3 Menentukan Daya Motor ... 13
2.3.4 Sabuk Penggerak Atau Belt ... 15
2.4Poros ... 20
2.5Pasak ... 26
BAB III METODOLOGI PERANCANGAN ... 33
3.1Prosedur Perancangan oleh Gerhard Pahl & Wolfgang Beitz’z ... 33
xii
3.3Rancangan Struktural ... 38
BAB IV PERHITUNGAN DAN PEMBAHASAN ... 40
4.1Analisa Gaya Potong Rumput Gajah ... 40
4.2Perhitungan Perencanaan Kapasitas Mesin ... 41
4.3Gaya Mata Pisau ... 42
4.4Perencanaan Sistem Transmisi... 44
4.5Perencanaan Daya Motor ... 47
4.6Perencanaan V-belt ... 48
4.7Perencanaan Poros ... 58
4.7.1 Pemilihan Bahan Poros ... 59
4.7.2 Perhitungan Gaya Yang Terjadi Pada Poros ... 59
4.8Perencanaan Pasak ... 62
4.9Perencanaan Bantalan ... 65
4.9.1 Perhitungan Bantalan Pada Poros Tumpuan ... 66
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 69
5.1Kesimpulan ... 69
5.2Saran ... 70
DAFTAR PUSTAKA ... 71
xiii
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Data Kapasitas Dan Slip Produksi ... 14
xiv
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Mesin pencacah Sampah Organik A ... 6
Gambar 2.2 Mesin pencacah Sampah Organik B ... 7
Gambar 2.3 Bagian Bagian Mesin ... 11
Gambar 2.4 Macam Macam Pisau Potong ... 12
Gambar 2.5 Ukuran Ukuran Sabuk ... 16
Gambar 2.6 Sudut Kontak ... 17
Gambar 2.7 Macam Macam Pasak ... 27
Gambar 2.8 Gaya Geser Pasak ... 27
Gambar 2.9 Tatanan Sebuah Bantalan ... 30
Gambar 3.1 Diagram Alir Perancangan Menurut Pahl And Beitz ... 32
Gambar 3.2 Diagram perancangan ... 33
Gambar 4.1 Analisa Gaya Potong Pumput Gajah Menggunakan Neraca Tekan ... 40
Gambar 4.2 Gaya Yang Bekerja Pada Pisau ... 42
Gambar 4.3 Panjang Setengah Pisau... 43
Gambar 4.4 Transmisi Mesin Pencacah Rumput Gajah ... 44
Gambar 4.5 Diagram Alir Perancangan Sabuk V ... 45
Gambar 4.6 Torsi Yang Terjadi ... 47
Gambar 4.7 Gambar Sudut Kontak Sabuk V ... 50
Gambar 4.8 Gaya Tarik Sabuk V ... 53
Gambar 4.9 Gaya Sisi Kendor Sabuk V ... 54
DAFTAR PUSTAKA
Achmad, Z. 1999. Elemen Mesin 1. Bandung: Refika Aditama.
Sularso dan Suga, Kiyokatsu, (2004). Dasar Perencanaan Dan Pemilihan Elemen Mesin. Jakarta : Pradnya Paramita.
Khurmi R.S.1984. Text Book of Mechine Dessign, New Dhehli, Eurasia Phublishing Hause LTD Dobrosvolsky, V. A Text Book Mechine, Moscow, Peache Publising
