1
PERANCANGAN MESIN PENANAM BIBIT PADI
KAPASITAS 80000 TITIK / JAM
DENGAN JARAK 25 Cm
TUGAS AKHIR
Diajukan Kepada
Universitas Muhammadiyah Malang Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Program Starta Satu (S1) Jurusan Teknik Mesin
Disusun Oleh : Berly Rudyanto
09510080
JURUSAN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
1 BAB I
PENDAHULUAN
1.1Latar Belakang
Dalam bidang pertanian kegiatan penanaman merupakan salah satu kegiatan yang cukup penting dan juga menentukan hasil pertanian. Kita dapat mengetahui bahwa perkembangan pertanian meliputi perkembangan alat atau mesin pengolahan tanah. Namun tidak hanya sampai di situ, dalam kegiatan penanaman pun mengalami perkembangan sejalan dengan perkembangan teknologi. Nasi (beras) merupakan makan pokok seluruh rakyat Indonesia, yang seharusnya mampu dipenuhi bangsa ini sendiri,apalagi konsumsi beras di negeri ini sangat tinggi ,bila tidak di imbangi dengan produktifitas beras yang tinggi pula akibatnya melakukan impor beras, padahal indonesia adalah negara yang subur dan melimpah sumber daya alamnya. (harian detik news hal 7,16 oktober 2012)
Mayoritas petani khusunya di kediri jawa timur yang saat ini masih menggunakan cara tradisional dalam penanaman bibit padi mengakibatkan banyak menguras tenaga ,dan waktu, juga dari segi biaya. Itu merupakan salah satu penyebab harga beras kita kalah bersaing dengan harga beras impor yang pada dasar nya kualitas beras kita lebih baik dan dari segi waktu sangat kurang bila melihat luas sawah. Pada gambar 1.1 menurut seorang buruh tani yang biasanya bekerja sebagai penanam padi sebut saja namanya sutiyem (salah satu petani di kediri) ia bekerja selama 1 jam rata-rata mampu menanam bibit padi seluas 100 m2 tanpa berhenti. Dengan biaya di borong 80 ribu rupiah per 600 m2
2
Gambar 1.1
Buruh tani yang sedang menanam padi (tandur) ( foto diambil di desa adan-adan )
Menurut survey didesa adan-adan kec.gurah kab.kediri dijawa timur yang rata-rata petani tradisional masih menggunakan tenaga manusia (tandur) dan belum mengetahui tentang alat penanam padi, dan antusias mereka (petani) terhadap alat ini sangatlah tinggi. Benar sekali apabila ditinjau segi biaya tenaga maupun waktu lebih effisien “,kata bapak wit sebagai sekertaris desa tersebut. Ditinjau dari segi effisiensi biaya dan waktu maupun tenaga masih sangat rendah. Itu pun jika seorang petani tersebut mampu bekerja terus, belum lagi jika petani tersebut istirahat makan ataupun minum. jika seorang petani yang memiliki lahan luas dan ingin lebih cepat maka harus mengeluarkan biaya lagi agar proses penanaman lebih cepat dengan cara memborongkan pekerjaannya pada beberapa buruh tani . Hal itu yang menyebabkan biaya produksi meningkat yang berimbas pula pada harga jual dan waktu yang dibutuhkan pun masih terlalu lama.
3
Gambar 1.2 Mesin penanam padi tipe berdiri
Mesin tanam bibit padi Jajar legowo
Ada pun cara lain agar dalam proses penanaman lebih cepat yang mampu menggantikan 20 dalam 1 hektar adalah dengan cara membeli alat penanam yang sudah ada sekarang ini, alat tersebut berharga 50-40 juta seperti pada gambar 1.2 , tapi harga mesin ini masih terlalu memberatkan bagi petani di indonesia dan pada tipe mesin ini bibit padi kemungkinan terinjak sangatlah besar karena operator berada dibelakang mesin penanam.
(hasil wawan cara jajarlegowo di indonesia sains, 18 november 2013) Keunggulan mesin tersebut adalah :
Mampu menanam bibit padi dalam jumlah banyak dalam waktu singkat Dapat menampung bibit padi dengan banyak
Kelemahan mesin tersebut adalah :
Harga terlalu tinggi untuk petani indonesia
4
Gambar 1.3 Mesin penanam padi tipe duduk
(foto didapat dari youtube, post by supli rahim)
Alat ini lebih rapi dalam menanam bibit padi karena operator tidak berada dibelakang mesin. Namun alat ini masih sangat memberatkan petani indonesia yang mempunyai lahan tidak terlalu besar, dan apalagi petani yang berada didaerah pegunungan yang model sawahnya trasering maka akan sulit untuk memindahkan alat sebesar itu, dan harganya pun belum terjangkau oleh petani tradisional.
Keunggulan mesin tersebut adalah :
Mampu menanam bibit padi dalam jumlah banyak dalam waktu singkat Dapat menampung bibit padi dengan banyak
Hasil penanaman lebih rapi
Kelemahan mesin tersebut adalah :
Harga terlalu tinggi untuk petani indonesia Alat terlalu berat
5
Menurut paparan di atas penanaman bibit padi sebagai salah satu faktor yang berpengaruh dalam produktifitas beras, masih memiliki effisiensi yang sangat rendah pada segi biaya, waktu, maupun tenaga. Yang berakibat produksi beras kita kurang dan akhirnya melakukan impor beras.
Maka perlu dicari solusinya yaitu merancang mesin penanam padi dengan sistem kerja simpel dan mampu di aplikasikan pada mesin pertanian yang telah ada (tractor) sehingga tidak membutuhkan biaya terlalu tinggi untuk memproduksi mesin ini.
Maka penulis merancang sebuah mekanisme penanam bibit padi dengan kriteria : Bisa manual atau pun mampu daplikasikan pada tractor
Mudah perawatannya Simpel penggunaanya
6
1.2Rumusan Masalah
Berdasarkan permasalahan yang terdapat pada latar belakang di atasa, maka penulis meamberikan rumusan masalah: “ Bagaimanakah perancangan mesin penanam bibit padi 80000 titik/jam”
1.3Tujuan Perencangan
Berdasarkan pada rumusan masalah maka tujuan dari perancangan alat ini adalah mendapatkan desain dari dimensi komponen mesin penanam padi.
1.4Manfaat Perancangan
Dari hasil perancangan alat ini diharapkan bermanfaat untuk meningkatkan kemudahan petani padi sehingga mengurangi losses pada biaya , tenaga, atau pun waktu,dalam melakukan aktifitas kerja proses penanaman bibit padi sehingga prduktifitas tinggi dan biaya produksi lebih berkurang.
1.5Batasan Masalah
Mengingat luasnya permasalahan yang dihadapi dalam perancangan ini, maka perlu adanya batasan khusus didalamnya. Batasan ini diperlukan agar dalm perancangan tugas akhir ini tidak menyimpang dari permasalahan yang ada. Adapun batasan-batasan didalam perencanaan ini adalah :
a) Rangka mesin (sambungan las) di asumsikan aman
b) Getaran yang terjadi pada mesin tidak dilakukan perhitungan c) Tidak menghitung biaya produksi
d) Dalam perancangan ini penulis tidak medesain mesin penggerak e) Tidak membahas kerangka alat
7
1.6Konsep Desain
Dalam perancangan suatu produk sebelum menetukan konsep produk yang akan dibuat terlebih dahulu harus menyusun spesifikasi produk. Penyusunan spesifikasi produk harus dibuat terlebih dahulu karena merupakan dasar pertimbangan dalam konsep produk yang akan di pakai dalm perancangan.
Pada perancangan mesin penanam padi ini spesifikasi produk yang ditentukan adalh sebagai berikut :
a. Kinerja mesin praktis dan optimal b. Mudah cara pengoperasian
c. Mudah perawatannya
i
PERANCANGAN MESIN PENANAM BIBIT PADI
KAPASITAS 80000 TITIK/JAM
DENGAN JARAK 25 cm
TUGAS AKHIR
Diajukan KepadaUniversitas Muhammadiyah Malang Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Program Starta Satu (S1) Jurusan
Teknik Mesin
Disusun Oleh : Berly Rudyanto
09510080
JURUSAN MESIN
FAKULTAS TEKNIK
iii
LEMBAR PENGESAHAN
PERANCANGAN MESIN PENANAM BIBIT PADI
KAPASITAS 80000 TITIK/JAM
DENGAN JARAK 25 cm
TUGAS AKHIR
Diajukan Kepada Universitas Muhammadiyah Malang Untuk Memenuhi Syarat Memperoleh
Gelar Sarjana Teknik Mesin
Disusun Oleh : BERLY RUDYANTO
NIM : 09510080
Diterima dan disahkan oleh : 22 Oktober 2014
Dosen Pembimbing I Dosen Pembimbing II
(Ir. Daryono.MT) (Ir. Mulyono, MT)
NIP : 108.8909.0124 NIP : 108.9109.0248
Mengetahui ;
Ketua Jurusan Teknik Mesin
iv
LEMBAR ASISTENSI TUGAS AKHIR
Nama : Berly Rudyanto
No. Induk : 09510080
Dosen Pembimbing 1 : Ir. Daryono., MT
No Tanggal Catatan Asistensi Paraf
1 04/12/2013 Kosultasi judul
2 12/12/2013 Bab I kosultasi ke pembimbing II
3 08/01/2014 Lanjut ke bab II
4 04/04/2014 Buat bab III dulu
5 23/05/2014 Lanjut dan lengkapi bab II
6 3/07/2014 Lanjut ke BAB IV
7 12/07/201 Cek dulu V= 1,3 m/s 8 17/07/2014 Tulis gaya batang
Cek lagi
9 22/07/2014 Lanjut kebagian yang lain dan ke pembimbing II dulu
10 13/10/2014
- Kesimpulan
- Siapkan naskah seminar hasil
- ACC seminar
Mengetahui : Malang, 22 oktober 2014
Ketua/Sekretaris Jurusan Teknik Mesin, Dosen Pembimbing I
v
LEMBAR ASISTENSI TUGAS AKHIR
Nama : Berly Rudyanto
No. Induk : 09510080
Dosen Pembimbing 2 : Ir. Mulyono., MT
No Tanggal Catatan Asistensi Paraf
1 19/11/2013 Perbaiki latar belakang
2 21/11/2013 Perbaiki tujuan dan rumusan masalah
dan lanjut BAB II
3 25/11/2013 Tinjauan pustaka dilengkapi
4 27/11/2013 Cek satuan rumus
5 04/12/2013 Lanjut BAB III
6 07/12/2013 Metode perancangan diperbaiki
7 24/12/2013 Cek Model rancangan
Perbaiki dan lanjut BAB IV
8 27/12/2013 Cek satuan , dll
9 10/01/2014 Naskah publikasi diperbaiki
10. 13/01/2014
ACC Seminar di cek gambar sesuai ISO
Mengetahui :
Ketua/Sekretaris Jurusan Teknik Mesin,
Ir. Daryono., MT
Malang, 17 Januari 2014 Dosen Pembimbing II
vi LEMBAR KONSULTASI / ASISTENSI
Nama : Berly Rudyanto
No. Induk : 09510080
Judul : PERANCANGAN MESIN PENANAM BIBIT PADI
KAPASITAS 80000 TITIK/JAM DENGAN JARAK 25cm
Pembimbing I : Ir. Daryono .,MT Pembimbing II : Ir. Mulyono .,MT
NO Catatan Asistensi Paraf
Pembimbing I Pembimbing II
1.
Persetujuan Judul TA
2.
Konsultasi BAB I
3.
ACC BAB I
4.
Konsultasi BAB II
5.
ACC BAB II
6.
Konsultasi BAB III
7.
ACC BAB III
8.
Konsultasi BAB IV
9.
ACC BAB IV
10.
ACC BAB V
Dosen Pembimbing I Dosen Pembimbing II
Mengetahui ;
Ketua Jurusan Teknik Mesin
(Ir. Daryono.MT) (Ir. Mulyono, MT) NIDN : 0705046301 NIDN : 0701086601
vii
LEMBAR SURAT PERNYATAAN
Yang bertanda tangan di bawah :
Nama : Berly Rudyanto
Nim : 09510080
Tempat/Tanggal Lahir : Kutai, 16 0ktober 1991
Jurusan : Teknik Mesin
Fakultas : Teknik
Instansi : Universitas Muhammadiyah Malang
Dengan ini menyatakan dengan sebenar-benarnya bahwa :
Sesungguhnya bahwa skripsi dengan judul “PERANCANGAN MESIN PENANAM BIBIT PADI KAPASITAS 80000 TITIK/JAM DENGAN JARAK 25cm” yang diajukan untuk memperoleh gelar sarjana S1 pada Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Malang, sejauh yang saya ketahui bukan merupakan duplikasi (“PLAGIASI”) dari skripsi yang sudah dipublikasikan dan / atau pernah dipakai untuk mendapatkan gelar kesarjanaan di lingkungan Universitas Muhammadiyah Malang atau instansi manapun, kecuali bagian yang sumber informasinya saya kutipan dan daftar pustaka sebagaimana mestinya.
Demikian surat pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya untuk digunakan sebagaimana mestinya.
Malang, 26 oktober 2014 Yang menyatakan,
viii KATA PENGANTAR
Segala puji syukur kehadirat Allah SWT atas segala nikmat, rahmat, dan hidayah-Nya tidak lupa shalawat serta salam tercurah pada Rasulullah SAW sehingga Laporan Skripsi saya yang berjudul “PERANCANGAN MESIN PENANAM BIBIT PADI KAPASITAS 80000 TITIK/JAM DENGAN JARAK 25cm” dapat diselesaikan dengan baik.
Dalam penyusunan Skripsi ini, penulis mendapatkan banyak bantuan serta dukungan dari berbagai pihak, oleh karena itu penulis mengucapkan terimakasih kepada :
1. Ibu, Bapak, Adek-adek ku tersayang yang selalu memberikan bantuan
materiil maupun non materiil, mendo’akan, mengingatkan akan pesan -pesannya yang tak akan terlupakan.
2. Bapak Ir. Daryono, MT. Selaku Ketua Jurusan Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Malang.
3. Bapak Ir. Daryono, MT Selaku Dosen Pembimbing I yang telah memberikan bimbingan serta arahan secara intensif selama penyusunan sekripsi ini dilakukan.
4. Bapak Ir. Mulyono, MT Selaku Dosen Pembimbing II yang telah memberikan masukan ide, serta saran dan cara-cara penulisan sehingga terselesaikannya sekripsi ini.
5. Bapak/Ibu Dosen yang telah bersedia memberikan bantuan berupa bimbingan teoritis seara langsung maupun tidak langsung.
6. Teman-teman sebimbingan, rekan-rekan laboraturium di lingkungan Teknik Mesin, serta teman-teman seangkatan Teknik Mesin 2009 A, B dan C.
7. Saudara –saudara saya seperguruan (PHH) bang agus, mas(-)jazz, mas candra,mas irfan, mas ponco, mas widji, mas opank,mas k-cong, mas wanda, mas chepy, mas andi, mas munir,mas amri, Dan saudara saya dipuncak sengkaling mas kaji sandy, mas hasby, mas bayu. Terimakasih atas doa’nya. 8. Serta semua pihak yang belum tersebutkan, terimakasih banyak atas bantuan
ix Dalam penyusunan sekripsi ini tentunya terdapat kekurangan yang tidak terbahas. Oleh sebab itu segala kritik dan saran yang bersifat membangun akan sangat diharapkan untuk pengembangan teknologi terkait. Semoga ALLAH SWT memberikan sifat rahim Nya kepada semua pihak yang tersebut diatas dan penyusun berharap semoga sekripsi ini bermanfaat bagi penyusun dan pembaca
Malang, 28 Oktober 2014
x
DAFTAR ISI
POSTER ... ii
LEMBAR PENGESAHAN ... iii
LEMBAR ASISTENSI TUGAS AKHIR ... iv
LEMBAR ASISTENSI TUGAS AKHIR ... v
LEMBAR KONSULTASI / ASISTENSI. ... vi
LEMBAR SURAT PERNYATAAN ... vii
ABSTRAK ... viii
ABSTRACT ... ix
KATA PENGANTAR ... x
DAFTAR ISI ... xii
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ... 1
1.2 Rumusan Masalah ... 6
1.3 Tujuan Perancangan ... 6
1.4 Manfaat perancangan ... 6
1.5 Batasan masalah ... 6
1.6 konsep desain ...7
BAB II Dasar Teori 2.1 Tinjauan umu cara menanam bibit padi ... 8
2.2 Macam-macam alat tanam ... ...10
2.2.1 Berdasarkan sumber penggerak...10
2.2.2 Berdasarkan bahan tanam...12
2.3 Roda penggerak alat ... 14
2.4 Traktor tangan ... 15
2.5 Roda traktor ... 15
2.5.1 Traksi Roda...19
2.5.2 Slip Roda traktor...20
2.5.3 Ketenggelaman roda...22
2.6 Sifat mekanik dan fisik tanah...22
xi
2.8 Dasar rancangan modifikasi roda traktor...26
2.9 Dasar rancangan pengapung (sky)...31
2.10 Dasar rancangan lengan penanam...32
2.11 Transmisi rantai-sproket (chain and sprocket)...37
BAB III METODE PERANCANGAN 3.1 Diagram alir perancangan ... 42
3.2. Perencanaan kapasitas ... 43
3.3 Perancangan komponen ... 43
3.4 Perhitungan komponen yang digunakan ... 44
3.5 perhitungan kecepatan mesin ... 45
3.6 perhitungan putaran rods agar sesuai 20 titik/s...45
3.7 pengecekan...45
3.8 Perancangan menurut phl and beitz...47
BAB IV ANALISA DAN PEERHITUNGAN 4.1 Kapasitas mesin penanam bibit padi ... .51
4.2 Komponen yang digunakan ... .52
4.2.1 Roda penggerak lengan...52
4.2.2 lengan penanam...58
4.2.3 Rangka...62
4.2.4 Keranjang bibit...70
4.2.5 Pelampung...72
BAB V KESIMPULAN 5.1 Kesimpulan ... 74
xii DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1. Buruh tani yang sedang menanam ... 2
Gambar 1.2.mesin penanam padi tioe berdiri ... 3
Gambar 1.3.mesin penanam padi tipe duduk ... 4
Gambar 2.1. Menanam padi ... 9
Gambar 2.2.fase pertumbuhan padi ... 10
Gambar 2.3. bibit padi bermutu ... 10
Gambar 2.4.Jarak tanam padi ... 11
Gambar 2.5. Roda besi traktor ... 17
Gambar 2.6. Roda besi prototipe... 18
Gambar 2.7.Sirip dan gerakannya ... 19
Gambar 2.8.Skematik untuk menentukan ukuran roda ... 27
Gambar 2.9 Ilustrasi perancangan sudut masuk sirip roda kedalam tanah ... 30
Gambar 2.10.Ilustrasi sistem roda kedalam tanah ... 31
Gambar 2.11.Tabung percobaan ... 32
Gambar 2.12. mekanisme silinder crank ... 33
Gambar 4.1. Luas lahan dan jarak tanam ... 52
Gambar 4.2. Roda penggerak ... 53
Gambar 4.3. Putaran sumber penggerak ... 54
Gambar 4.4. Lengan penanam ... 59
Gambar 4.5. model lengan penanam ... 59
Gambar 4.6. rangka ... 61
Gambar .4.7. modul rangka ... 62
Gambar 4.8. sudut dan gaya batang rangka ... 63
xiii
Gambar 4.10. Analisa bagian 2 ... 64
Gambar 4.11. Analisa bagian 3 ... 65
Gambar 4.12. Analisa bagian 4 ... 66
Gambar 4.13. Analisa bagian 5 ... 66
Gambar 4.14. Keranjang ... 69
Gambar 4.15. Pelampung ... 71
Gambar 4.16.Gaya apung ... 71
xiv DAFTAR PUSTAKA
Path guthire, the architec’s portable handbook (2003)
Adward allen and joshep lano, the architec’s studio companio(2002)
Analisis struktur II, Ir.etik Mufida, M.eng
Khurmi, R.S. J.K. Gupta. A Textbook of Machine Design. S.I. Units. Eurasia Publishing House (Pvt) Ltd. New Delhi. 2004.
Sularso. (2000) Dasar perencanaan dan pemilihan elemen mesin. Jakarta : PT.Pradnya Paramita.
Timoshenko, S.,D.H. Young. Mekanika Teknik. Terjemahan, edisi ke-4, Penerbit Erlangga. Jakarta. 1996.
Teknologi Budidaya Padi. BP2TP. 2008. Dalam
http://pustaka.litbang.deptan.go.id/bppi/lengkap/bp2tp08padi.pdf di unduh Sabtu, 2 April 2014
Popov, E.P. Mekanika Teknik. Terjemahan Zainul Astamar. Penerbit Erlangga. Jakarta. 1984.
Kamarwan, Sidharta S. STATIKA Bagian Dari Mekanika Teknik. edisi ke-2. Penerbit Universitas Indonesia. Jakarta. 1995.
Singer, Ferdinand L. Kekuatan Bahan. Terjemahan Darwin Sebayang. Penerbit Erlangga. Jakarta. 1995.
Fatemi Ali, Montazersadgh Farzin H., “Stress Analysis and Optimization
of Crankshafts Subject to Dynamic Loading,” Final Project Report
submitted to FIERF & AISI, 2007.
