LAPORAN SKRIPSI
PEMBUATAN MESIN PNEUMATIC CONVEYING
UNTUK BIJI JAGUNG KAPASITAS 200 KG/JAM
HADI SUKARNO
201654095
DOSEN PEMBIMBING
Ir. Masruki Kabib, M.T.
Dr. Akhmad Zidni Hudaya, S.T., M.Eng.
PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MURIA KUDUS
2021
iv
v
PEMBUATAN MESIN PNEUMATIC CONVEYING UNTUK BIJI JAGUNG KAPASITAS 200 KG/JAM
Nama mahasiswa : Hadi Sukarno NIM : 201654095
Pembimbing : 1. Ir. Masruki Kabib, MT.
2. Dr. Akhmad Zidni Hudaya, ST,M.Eng
RINGKASAN
Pada proses pengangkutan biji jagung sebagai bahan pangan pokok masih menggunakan operasi manual yaitu diangkut secara manual yang mungkin kurang bersih dan berdebu sehingga menurunkan kualitas biji jagung itu sendiri. Jika mengandalkan tenaga kerja, efisiensi waktu akan berkurang, dan ketika tenaga kerja membutuhkan lebih banyak tenaga, tenaga kerja cenderung berkurang. Tujuan dari penelitian ini adalah membuat pneumatic conveying untuk biji jagung yang dapat memindahkan biji jagung dari hopper input ke hopper output dengan kapasitas 200kg / jam. Tentunya karena efisiensi, efektifitas dan kebersihannya, mesin ini sangat dibutuhkan dalam industri.
Metode yang digunakan untuk pembuatan pneumatic conveying untuk biji jagung diawali dengan desain manufaktur, pembuatan dan pengujian penggunaan mesin. Tahapan pembuatan mesin meliputi: gambar kerja, pemotongan bahan sesuai gambar, pengelasan, perakitan, finishing, dan pengujian pekerjaan mesin untuk mengetahui hasil pembuatan mesin.
Hasil yang didapat dari pembuatan pneumatic conveyor ini untuk biji jagung mampu memnindahkan biji jagung dengan kecepatan 200 kg / jam. Struktur mesin ini terdiri dari kompresor, rangka, hopper input, hopper output,
body rotary valve, rotor, tutup body rotary valve, ventury, nozzle, pipa akrilik,
sambungan pipa, flange sambungan pipa, dan katup keluaran, murah dan mudah dioperasikan. Hasil dari penelitian ini adalah pneumatic conveying yang digunakan untuk biji jagung mampu memindahkan dengan kecepatan 205,92kg/ jam.
vi
MANUFACTURE OF PNEUMATIC CONVEYING MACHINE FOR CORN GRAIN, CAPACITY 200 KG/HOUR
Student Name : Hadi Sukarno
Student Identity Number : 201654095
Supervisor : 1. Ir. Masruki Kabib, MT.
2. Dr. Akhmad Zidni Hudaya, ST,M.Eng.
ABSTRACT
In the process of transporting corn kernels as staple food, they still use manual operations, which are transported manually which may not be clean and dusty, thus reducing the quality of the corn kernels. If you rely on labor, time efficiency will decrease, and when labor requires more labor, labor tends to decrease. The purpose of this research is to make a pneumatic conveyor for corn kernels that can move corn kernels from the input hopper to the output hopper with a capacity of 200kg / hour. Of course, because of its efficiency, effectiveness and cleanliness, this machine is needed in industry.
The method used to manufacture a pneumatic conveyor for corn kernels begins with the process of manufacturing design, manufacturing and testing of machine use. The stages of making a machine include the following tasks: working drawings, cutting materials according to drawings, welding, assembling, finishing, and testing machine work to determine the results of making machines.
The results obtained from the manufacture of this pneumatic conveyor for corn kernels are able to move corn kernels at a speed of 200 kg / hour. The structure of this machine consists of a compressor, frame, input hopper, output hopper, rotary valve body, rotor, rotary valve body cover, ventilation, nozzle, acrylic distribution pipe, pipe joint, pipe joint flange and inexpensive output valve. Easy to operate. The result of this research is that the pneumatic conveyor used for corn kernels is capable of moving at a speed of 205,92kg / hour.
vii
KATA PENGANTAR
Puji syukur kepada Allah SWT yang telah menyertakan rahmat, taufiq dan hidayahnya sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir atau skripsi dan dapat menyelesaikan judul “Membuat Konveyor Pneumatik 200 Kg Biji Jagung/Jam”. Tujuan penyusunan laporan tugas akhir ini adalah untuk memenuhi salah satu syarat kelulusan bagi mahasiswa S1 jurusan teknik mesin di Universitas Muria Kudus untuk memperoleh gelar Sarjana.
Pelaksanaan penyusunan proyek terakhir ini juga sangat berterima kasih kepada semua pihak atas dukungan dan bantuannya dari awal hingga terselesaikannya proyek ini Untuk itu, dalam hal ini penulis mengucapkan terimakasih kepada:
1. Allah SWT memberikan rahmat dan hidayah untuk menyelesaikan tugas akhir ini.
2. Orang tua dan saudara saya telah berdoa, memberi semangat dan memberi motivasi.
3. Bapak Mohamad Dahlan, ST., MT. Selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Muria Kudus.
4. Bapak Rianto Wibowo, ST., M.Eng. selaku Kaprogdi Teknik Mesin S1 Universitas Muria Kudus.
5. Bapak Ir. Masruki Kabib, MT. selaku Pembimbing I Tugas Akhir. 6. Bapak Dr. Akhmad Zidni Hudaya, ST., M.Eng. selaku Pembimbing II
Tugas Akhir.
7. Kelompok tugas saya yang terakhir adalah teman sekelas teknik mesin dan generasi yang berbeda, mereka telah memberikan banyak bantuan.
Kudus,
viii
DAFTAR ISI
HALAMAN PERSETUJUAN ... ii
HALAMAN PENGESAHAN ... iii
RINGKASAN ... v
ABSTRACT ... vi
KATA PENGANTAR ... vii
DAFTAR ISI ... viii
DAFTAR GAMBAR ... x
DAFTAR TABEL ... xiii
DAFTAR LAMPIRAN ... xvi
BAB I ... 1 1.1. Latar Belakang ... 1 1.2. Perumusan Masalah ... 3 1.3. Batasan Masalah ... 3 1.4. Tujuan ... 3 1.5. Manfaat ... 3 BAB II ... 5
2.1. Mesin Pemindah Bahan (Material Conveying Equipment) ... 5
2.2. Sistem Pneumatic Conveying ... 5
2.3. Biji Jagung ... 7
2.4. Metode Pneumatic Conveying... 7
2.5. Dasar Proses Perancangan Manufaktur ... 9
2.6. Identifikasi alat yang digunakan ... 10
BAB III ... 23 3.1. Flowchart Pembuatan ... 23 3.2. Desain Mesin ... 25 3.3. Desain Manufaktur ... 35 3.4. Proses Assembly ... 40 3.5. Proses Finishing ... 41
3.6. Rancangan Urutan Proses Pengerjaan Mesin Penumatic Conveying ... 41
3.7. Pembuatan Rangka ... 42
3.8. Pembuatan hopper input ... 58
3.9. Pembuatan hopper output ... 74
ix
3.11. Pembuatan Tutup Body Rotary Valve ... 116
3.12. Pembuatan Rotor... 129
3.13. Pembuatan Ventury ... 148
3.14. Pembuatan Nozzle Ventury ... 166
3.15. Pembuatan Sambungan Pipa horisontal ... 183
3.16. Pembuatan Sambungan Pipa Miring... 199
3.17. Pembuatan Flange Sambungan Pipa ... 202
3.18. Pembuatan Penyangga Sambungan Pipa ... 212
3.18.5. Biaya pembuatan penyangga sambungan pipa ... 223
3.19. Pembuatan Katup keluaran ... 223
BAB IV ... 234
4.1. Hasil Pembuatan Rangka ... 234
4.2. Hasil Pembuatan Hopper Input ... 236
4.3. Hasil Pembuatan Hopper Output ... 238
4.4. Hasil Pembuatan Body Rotary Valve ... 239
4.5. Hasil Pembuatan Tutup body rotary valve ... 242
4.6. Hasil Pembuatan Rotor ... 243
4.7. Hasil Pembuatan ventury ... 245
4.8. Hasil Pembuatan Nozzle ... 247
4.9. Hasil Pembuatan Sambungan Pipa Horisontal ... 248
4.10. Hasil Pembuatan Sambungan Pipa Miring ... 249
4.11. Hasil Pembuatan Flange Sambungan Pipa ... 250
4.12. Hasil Pembuatan Penyangga Sambungan Pipa ... 251
4.13. Hasil Pembuatan Katup keluaran ... 253
4.14. Assembly mesin pneumatic conveying ... 255
4.15. Proses finishing ... 258
4.16. Biaya Pembuatan ... 260
4.17. Hasil pengujian mesin pneumatic conveying ... 262
BAB V ... 265 5.1. Kesimpulan ... 265 5.2. Saran ... 265 DAFTAR PUSTAKA ... 266 LAMPIRAN ... 268 BIODATA PENULIS ... 291
x
DAFTAR
GAMBAR
Gambar 2. 1. penampang bujur biji jagung (anonymous, 2011) ... 7
Gambar 2. 2. Gambar Pneumatic conveying tipe dilute phase ... 8
Gambar 2. 3. Gambar pneumatic conveying tipe dense phase ... 9
Gambar 2. 4. Mistar Baja (Daryanto, 2007)... 11
Gambar 2. 5. Mistar gulung (Sumantri, 1989) ... 12
Gambar 2. 6.Penggaris Siku ... 12
Gambar 2. 7.Penggaris siku ( Sumantri, 1989 : 17 ) ... 12
Gambar 2. 8. Jangka sorong (Sumantri, 1989)... 13
Gambar 2. 9.Penitik (Sumantri, 1989) ... 13
Gambar 2. 10.Penggores. (Sumatri, 1989) ... 14
Gambar 2. 11.gerinda tangan (widarto, 2008) ... 14
Gambar 2. 12.Gerinda Potong ... 15
Gambar 2. 13.Mesin bor (Daryanto, 2007) ... 15
Gambar 2. 14.Jenis mata bor (Daryanto, 2007) ... 16
Gambar 2. 15.mesin bubut (Rochim, 1993) ... 17
Gambar 2. 16.Mesin Las Listrik (Hidayat, 2013) ... 18
Gambar 2. 17.Jenis sambungan las (Daryanto, 2007) ... 19
Gambar 2. 18. Klasifikasi elektroda ... 20
Gambar 2. 19.Mesin las listrik AC. Harsono, 2000) ... 21
Gambar 3. 1.Diagram Alir Metodologi Penelitian ... 23
Gambar 3.2.1. Mesin Pneumatic Conveying Untuk Biji Jagung ... 25
Gambar 3.2.2.Mesin Pneumatic Conveying Untuk Biji Jagung ... 26
Gambar 3.2.3.Dimensi mesin pneumatic conveying ... 26
Gambar 3.2.4.Desain dan dimensi kompresor ... 28
Gambar 3.2. 5.Desain dan dimensi Hopper Input ... 28
Gambar 3.2.6.Desain dan Dimensi Rangka mesin Pneumatic Conveying ... 29
Gambar 3.2.7.Desain dan Dimensi Pipa akrilik ... 29
Gambar 3.2.8.Desain dan Dimensi Hopper Output ... 29
Gambar 3.2. 9.Desain dan Dimensi Sambungan pipa akrilik ... 30
xi
Gambar 3.2. 11.Desain dan dimensi Body Rotary valve ... 31
Gambar 3.2. 12.Desain dan Dimensi Rotor ... 31
Gambar 3.2. 13.Desain dan dimensi Tutup Body Rotary valve ... 31
Gambar 3.2. 14.Desain dan dimensi ventury ... 31
Gambar 3.2. 15.Desain dan dimensi Nozzle ... 32
Gambar 3.2. 16.Desain dan dimensi Pully pada Rotary valve ... 32
Gambar 3.2. 17.Desain dan Dimensi Sabuk V ... 32
Gambar 3.2. 18.Desain dan dimensi Sambungan pipa dari nylon ... 32
Gambar 3.2. 19.Desain dan dimensi flange sambungan pipa ... 33
Gambar 3.2. 20.Desain dan dimensi penyangga sambungan pipa ... 33
Gambar 3.2. 21.Desain dan dimensi Katup keluaran ... 33
Gambar 3.2. 22.Desain dan dimensi Regulator pressure gauge ... 34
Gambar 3.2. 23.Desain dan dimensi Selang kompresor ... 34
Gambar 4.1. 1.Rangka ... 234
Gambar 4.1. 2.Hasil pembuatan rangka ... 236
Gambar 4.1. 3. hopper input ... 236
Gambar 4.1. 4.Hasil pembuatan hopper input ... 237
Gambar 4.1. 5. hopper output ... 238
Gambar 4.1. 6.Hasil pembuatan hopper output ... 239
Gambar 4.1. 7. Body Rotary Valve ... 239
Gambar 4.1. 8.Hasil pembuatan body rotary valve ... 242
Gambar 4.1. 9.Hasil pembuatan tutup body rotary valve ... 243
Gambar 4.1. 10.Rotor ... 243
Gambar 4.1. 11.Hasil pembuatan rotor ... 244
Gambar 4.1. 12.. ventury ... 245
Gambar 4.1. 13.Hasil pembuatan ventury ... 246
Gambar 4.1. 14.. Proses pembuatan nozzle ... 247
Gambar 4.1. 15.Hasil pembuatan nozzle ... 248
Gambar 4.1. 16. pipa horisontal ... 248
Gambar 4.1. 17.Hasil pembuatan sambungan pipa horisontal ... 249
Gambar 4.1. 18. sambungan pipa miring ... 249
xii
Gambar 4.1. 20. flange sambungan pipa ... 250
Gambar 4.1. 21.Hasil pembuatan flange sambungan pipa ... 251
Gambar 4.1. 22. penyangga sambungan pipa ... 252
Gambar 4.1. 23.Hasil pembuatan penyangga sambungan pipa ... 253
Gambar 4.1. 24. katup keluaran ... 254
Gambar 4.1. 25.Hasil pembuatan katup keluaran ... 254
Gambar 4.1. 26. Diagram pohon assembly pneumatic conveying ... 255
Gambar 4.1. 27Assembly mesin pneumatic conveying ... 255
Gambar 4.1. 28.Mesin pneumatic conveying... 257
Gambar 4.1. 29. Hasil Pengujian ... 263
xiii
DAFTAR TABEL
Tabel 2.6. 1.Alat perkakas yang digunakan ... 11
Tabel 2.6. 2.Klasifikasi diameter elektroda (Harsono, 2000) ... 19
Tabel 2.6. 3.Klasifikasi tebal bahan arus dan diameter elektoda ... 19
Tabel 2.6. 4.Klasifikasi elektroda terhadap kekuatan tarik (Harsono, 2000) ... 20
Tabel 3.7. 1. .Proses pengerjaan rangka mesin ... 44
Tabel 3.7. 2.Waktu pemotongan rangka ... 47
Tabel 3.7. 3Waktu pengelasan rangka ... 49
Tabel 3.7. 4.Waktu pengerjaan pengeboran ... 57
Tabel 3.7. 5.Proses pengerjaan hopper input ... 60
Tabel 3.7. 6.Waktu pemotongan hopper input ... 66
Tabel 3.7. 7.Waktu pengelasan hopper input ... 69
Tabel 3.7. 8.Waktu pengerjaan pengeboran hopper input ... 73
Tabel 3.7. 9.Proses pengerjaan hopper output ... 76
Tabel 3.7. 10.Waktu pemotongan hopper output ... 85
Tabel 3.7. 11.Waktu pengelasan hopper output ... 89
Tabel 3.7. 12.Waktu pengerjaan pengeboran hopper output ... 91
Tabel 3.7. 13.Proses pengerjaan body rotary valve ... 95
Tabel 3.7. 14.Waktu pemotongan body rotary valve ... 103
Tabel 3.7. 15..Waktu pengerjaan pengeboran ... 109
Tabel 3.7. 16..Waktu proses pembubutan flange ... 112
Tabel 3.7. 17.Waktu pengelasan body rotary valve ... 115
Tabel 3.7. 18..Proses pengerjaan tutup body rotary valve ... 118
Tabel 3.7. 19.Waktu pemotongan tutup body rotary valve ... 120
Tabel 3.7. 20..Waktu pengerjaan pengeboran tutup body rotary valve ... 126
Tabel 3.7. 21.Waktu proses pembubutan tutup body rotary valve ... 128
Tabel 3.7. 22.Proses pengerjaan rotor ... 131
Tabel 3.7. 23.Waktu proses pemotongan rotor ... 136
Tabel 3.7. 24.Waktu pengerjaan pengeboran rotor ... 139
Tabel 3.7. 25.Waktu proses pembubutan rotor ... 144
xiv
Tabel 3.7. 27.Proses pengerjaan ventury ... 150
Tabel 3.7. 28.Waktu pemotongan ventury ... 156
Tabel 3.7. 29.Waktu pengerjaan pengeboran ventury ... 162
Tabel 3.7. 30.Waktu pengelasan ventury ... 164
Tabel 3.7. 31.Proses pengerjaan nozzle ventury ... 167
Tabel 3.7. 32.Waktu pemotongan nozzle ... 174
Tabel 3.7. 33.Waktu pengerjaan pengeboran nozzle ... 179
Tabel 3.7. 34.Waktu pengelasan nozzle ... 181
Tabel 3.7. 35.Proses pengerjaan sambungan pipa horisontal... 184
Tabel 3.7. 36.Waktu pengerjaan pengeboran ... 191
Tabel 3.7. 37.Waktu proses pembubutan ... 198
Tabel 3.7. 38.Proses pengerjaan sambungan pipa miring ... 201
Tabel 3.7. 39.Proses pengerjaan flange sambungan pipa... 203
Tabel 3.7. 40.Waktu proses pembubutan ... 207
Tabel 3.7. 41.Waktu pengerjaan pengeboran ... 211
Tabel 3.7. 42.Proses pengerjaan penyangga ... 214
Tabel 3.7. 43.Waktu pemotongan penyangga ... 220
Tabel 3.7. 44.Waktu pengelasan penyangga ... 222
Tabel 3.7. 45.Proses pengerjaan katup ... 225
Tabel 3.7. 46.Waktu proses pemotongan ... 228
Tabel 3.7. 47.Waktu pengerjaan pengeboran ... 230
Tabel 3.7. 48.Waktu pengelasan katup keluaran... 232
Tabel 4.1. 1.Pembuatan rangka ... 234
Tabel 4.1. 2.Pembuatan Hopper Input ... 236
Tabel 4.1. 3.Pembuatan Hopper Output... 238
Tabel 4.1. 4.Pembuatan Body Rotary Valve ... 240
Tabel 4.1. 5.Pembuatan Tutup body rotary valve ... 242
Tabel 4.1. 6.Pembuatan Rotor ... 243
Tabel 4.1. 7.Pembuatan ventury ... 245
Tabel 4.1. 8.Pembuatan Nozzle ... 247
Tabel 4.1. 9.Pembuatan Sambungan Pipa Horisontal ... 249
xv
Tabel 4.1. 11.Pembuatan Flange Pembuatan Sambungan Pipa ... 251
Tabel 4.1. 12.Pembuatan Penyangga sambungan Pipa ... 252
Tabel 4.1. 13.Pembuatan Katup Keluaran ... 254
Tabel 4.1. 14.Proses finishing ... 259
Tabel 4.1. 15.Total biaya yang digunakan ... 260
xvi
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1 Mesin Pneumatic conveying untuk biji jagung... 268
Lampiran 2 ... 268
Lampiran 3 Gamber teknik mesin pneumatic conveying untuk biji jagung ... 269
Lampiran 4 Gambar teknik rangka mesin pneumatic conveying ... 270
Lampiran 5 Gambar teknik hopper input ... 271
Lampiran 6 Gambar teknik hopper output ... 272
Lampiran 7 Gambar teknik body rotary valve ... 273
Lampiran 8 Gambar teknik rotor ... 274
Lampiran 9 Gambar teknik tutup body rotary valve ... 275
Lampiran 10 Gambar teknik ventury ... 276
Lampiran 11 Gambar teknik nozzle ventury ... 277
Lampiran 12 Gambar teknik sambungan pipa horisontal ... 278
Lampiran 13 Gambar teknik flange sambungan pipa ... 279
Lampiran 14 Gambar teknik sambungan pipa miring... 280
Lampiran 15 Gambar teknik penyangga sambungan pipa ... 281
Lampiran 16 Gambar teknik katup keluaran ... 282
Lampiran 17 Tabel Kecepatan potong pembubutan (Vc) (m/menit) ... 283
Lampiran 18 Tabel pengelasan ... 283
Lampiran 19 Tabel nilai pedoman diameter elektroda dan kuat arus. ... 283
Lampiran 20 Tabel vc pengeboran ... 284
Lampiran 21 Tabel cutting speed, feed, dan depth dari proses permesinan plastik ... 284
Lampiran 22 Prosedur pengoperasian mesin pneumatic conveying : ... 285
Lampiran 23 Lembar Bimbingan dan Konsultasi ... 286
