PERANCANGAN MESIN PENGIRIS BAWANG MERAH DENGAN KAPASITAS 1KG/MENIT
UNTUK RUMAH TANGGA
SKRIPSI
Diajukan Kepada
Universitas Muhammadiyah Malang
Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Strata Satu (S1) Jurusan Teknik Mesin
Disusun Oleh :
DEDY KURNIA HERMAWAN 201010120311167
JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK
iv
LEMBAR PERNYATAAN
Yang bertanda tangan di bawah ini :
Nama : Dedy kurnia hermawan
NIM : 201010120311167
Tempat/Tanggal lahir : Kediri, 02 januari 1991
Jurusan : Teknik Mesin
Fakultas : Teknik
Instansi : Universitas Muhammadiyah Malang Dengan ini menyatakan dengan sebenar-benarnya bahwa :
Tugas Akhir dengan judul : “ Perancangan Mesin Pengiris bawang merah
dengan kapasitas 1kg/menit utuk rumah tangga “ adalah hasil karya saya dan dalam naskah tugas akhir ini tidak terdapat karya ilmiah yang pernah diajukan oleh orang lain untuk memperoleh gelar akademik di suatu perguruan tinggi, dan tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, baik sebagian atau keselurahan, kecuali yang secara tertulis dikutip dalam naskah ini dan disebut dalam sumber kutipan dan daftar pustaka.
Demikian surat ini dibuat dengan sebenar-benarnya untuk digunakan sebagaimana mestinya.
Malang, 23 januari 2016
v ABSTRACT
Planning onion slicing machine with a vertical incision (Shallot Slicer) with a capacity of 1kg / min, which is very useful in order facilitate a highly influential job in following the progress of time. Onion slicing machine to be designed using vertical slicer knife, using an electric motor with a drive pulley and then transmitted using V belt with 1/2 hp power, construction materials steel and stainless steel, hopper capacity of 1 kg / processes, and slice thickness to be produced is 1 mm. Cutting machines and high capacity slicer is certainly much needed. Slicer serves to improve the cutting process within a relatively short time. Slicing onions using slicer vertical slicer to obtain optimum capacity of 1 kg / min with a round blade slicer 560 rpm on the angle of the blade 40 is an angle that produces the most excellent onion slices with a uniform thickness of 1 mm. Based on the above conclusions of this machine design can be recommended to the principal aim to develop crops of onion to be processed properly so as to facilitate the small industries in the villages.
ABSTRAKSI
Perencanaan mesin pengiris bawang merah dengan pengirisan vertical
(Shallot Slicer) dengan kapasitas 1kg/menit, yang sangat berguna demi
memudahkan suatu pekerjaan yang sangat berpengaruh dalam mengikuti kemajuan zaman. Mesin pengiris bawang merah yang akan dirancang menggunakan pisau pengiris vertikal, menggunakan motor listrik dengan pengerak pulley lalu ditransmisikan menggunakan V belt dengan daya 1/2 hp, bahan konstruksi baja dan stainless steel, kapasitas hopper 1 kg/proses, dan ketebalan irisan yang akan dihasilkan adalah 1 mm. Mesin pemotong dan pengiris berkapasitas tinggi tentu sangat dibutuhkan. Slicer berfungsi untuk meningkatkan proses pemotongan dalam waktu yang relatif singkat. Pengirisan bawang merah menggunakan alat pengiris dengan pengiris vertikal didapatkan kapasitas optimum sebesar 1 kg/menit dengan putaran pisau pengiris 560 rpm pada sudut kemiringan pisau 40 adalah sudut yang paling baik yang menghasilkan irisan bawang yang seragam dengan ketebalan 1 mm. Berdasarkan simpulan diatas perancangan mesin ini dapat direkomendasikan guna bertujuan pokok untuk mengembangkan hasil panen bawang merah agar dapat diolah dengan baik sehingga memudahkan industry kecil yang ada di desa-desa.
vi
KATA PENGANTAR
Assalamu’alaikum. Wr. Wb.
Dengan segala kerendahan hati penyusun memanjatkan puji syukur Alhamdulilah kehadirat Allah SWT, atas segala rahmat dan karunia-Nya sehingga penyusun dapat menyelesaikan tugas akhir. Dalam proses penyusunan tugas akhir yang berjudul “ Perancangan Mesin Pengeris bawang merah dengan kapasitas 1kg/menit untuk rumah tangga“, penyusun mendapatkan masukan yang menunjang dari berbagai pihak, sehingga tugas akhir ini dapat terselesaikan dengan baik. Untuk itu tidak lupa penyusun mengucapkan terima kasih kepada :
1. Ibu saya yang selalu tidak bosan mensuport, dan telah memberikan dorongan doa serta moril dan materil, untuk terus menyelesaikan studi saya ini.
2. Bapak Ir. Herry Suprianto, MT. selaku Dosen Pembimbing I yang telah memberikan dorongan dan bantuan pemikiran sehingga memingkinkan terselesaikannya tugas akhir ini.
3. Bapak Ir. Mulyono, MT. selaku Dosen Pembimbing II yang telah memberikan dorongan dan bantuan pemikiran sehingga memingkinkan terselesaikannya tugas akhir ini.
4. Bapak Ir. Daryono,MT selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Malang.
vii
6. Kakak-kakak saya yang tidak lelah memberikan dukungan moril, meteril kepada saya, sehingga saya bisa menyelesaikan studi saya. 7. Saudara, kerabat saya yang juga tidak merasa lelah memberikan
support dan menanyakan kapan lulus kepada saya, sehingga bisa menyelesaikan studi saya.
8. Sahabat-sahabat saya, Sapol, Sombeg, Soying, Bonek, Ipung yang tidak lelah memberikan masukan, bantuan, semangat, dukungan apapun itu mulai dari awal kenal sampai sekarang. Terima kasih sahabat PWR yang memberikan kebaikan kepada saya. Sehingga bisa menyelesaikan studi kita.
9. Teman-teman angkatan 2010 terutama kelas D 2010 dan semua orang yang ada di Jurusan Teknik Mesin yang telah membantu juga menyelasaikan studi saya.
10.Trimakasih buat anis ayu yang selalu menemaniku di saat susah maupun senang.
Besar harapan kami semoga tugas akhir ini dapat bermanfaat bagi penyusun
sendiri, bagi pembaca pada umumnya serta mahasiswa teknik mesin pada khusunya.
Semoga Allah SWT selalu merendahkan hati dan pikiran kita atas segala pengetahuan
yang telah kita mikiki, Amien.
Wassalamu’alaikum. Wr.Wb
Malang, 23 Januari 2016. Penulis
viii DAFTAR ISI
LEMBAR PERSETUJUAN ... i
LEMBAR ASISTENSI TUGAS AKHIR ... ii
LEMBAR PERNYATAAN ... iv
ABSTRAKSI ... v
KATA PENGANTAR ... vi
DAPTAR ISI ... viii
DAFTAR TABEL ... xiii
DAFTAR GAMBAR ... xiv
DAFTAR LAMPIRAN ... xiv
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ... 1
1.2 Rumusan Masalah ... 4
1.3 Tujuan Perancangan ... 4
1.4 Batasan Masalah... 5
ix BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Sistem Kerja Alat Pengiris Bawang Merah ... 7
2.1.1 Sistem Kerja ... 7
2.2 Teori dasar perancangan ... 8
2.2 .1 sabuk (belt) ... .8
2.2.2 Poros ... 13
2.3 Perancangan Poros ... 13
2.3.1 kekuatan Poros ... 13
2.3.2 Kekakuan poros ... 14
2.3.3 Putaran kritis ... 14
2.4 Perancangan poros ... 15
2.5 Motor Penggerak ... 19
2.6 Bantalan... 21
2.6.1 Klarifikasi Bantalan ... 21
2.6.2 jenis bantalan glinding ... 22
2.6.3 Karasteritik Behan glinding. ... 23
2.7 Puli ... 24
2.8 Mur dan Baut ... 26
x BAB III METEDOLOGI PERANCANGAN
3.1 Metedologi perancangan ... 30
3.1.1 Menentukan kapasitas dan dimensi mesin keseluruhan ... 30
3.1.2 Desain awal ... 30
3.1.3 Pengumpulan data ... 30
3.1.4 Perhitungan dan Pengolahan ... 31
3.1.5 Perancangan mesin ... 31
3.1.6 Analisis Hasil. ... 31
3.1.7 gambar rancangan. ... 31
3.2 Alur perancangan ... 32
3.3 Langkah – langkah perancangan. ... 32
3.4 Konsep desain ... 33
3.5 Gambar desain ... 33
3.6 Komponen Alat ... 33
BAB IV PERHITUNGAN PERANCANGAN 4.1 Perhitungan putaran pengiris bawang merah ... 36
4.2 Volume bawang merah rata-rata (V2) ... 36
4.2.1 jumlah putaran untuk menghabiskan 1 butir bawang merah ... 37
xi
4.2.3 jumlah bawang merah untuk kapasitas 1 kg/menit (Qs) ... 37
4.2.4 Putaran Pengirisan ... 38
4.3 Perhitungan Daya Pada Mesin ... 39
4.3.1 Torsi Pada Disk Pengiris (T) ... 39
4.3.2 Daya yang Dibutuhkan Mesin pengiris bawang merah (P) ... 40
4.4 Daya motor ... 41
4.5 Perhitungan pulley dan v-belt. ... 41
4.5.1 Perhitungan pulley ... .41
4.5.2 perhitungan sabuk-V ... 41
4.6 Perhitungan poros ... 45
4.6.1 Daya yang di transmisikan ... 45
4.6.2 Momen puntir rencana (T) ... 46
4.6.3 Momen lentur ... 46
4.6.4 Bahan poros ... 47
4.6.5 Tegangan geser yang diijinkan... 47
4.6.6 Diameter poros ... 48
47 Perhitungan poros ... 49
4.7.1 Bahan radial ekivalen spesifik ... 49
xii
4.7.3 Ukuran bantalan ... 50
4.7.4 Faktor kecepatan ... 51
4.7.5 Faktor bantalan ... 51
4.7.6 Faktor nominal bantalan ... 51
4.7.7 Faktor keandalan bantalan ... 51
4.8 Perancangan rangka ... 52
4.9 Perancangan pasak ... 53
KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan ... 56
5.1.1 Kesimpulan Hasil uji coba ... 58
xiii
DAFTAR TABEL
[image:15.595.175.484.266.572.2]Tabel 4.1 Penggolongan Bahan poros ... 15
xiv
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Penampang sabuk V ... 9
Gambar 2.2. Poros ... 13
Gambar 2.3 Motor penggerak ... 19
Gambar 2.4 Macam macam bantalan glendingan ... 22
Gambar 2.5 puli ... 24
Gambar 2.6 Sudut kontak sabuk dan puli ... 25
Gambar 2.7 macam macam mur dan baut ... 27
Gambar 2.8 Macam macam pasak ... 28
Gambar 3.1 Gambar desain ... 34
Gambar 4.1 Gambar kerja ... 42
Gambar 4.2 Sudut kontak ... 43
Gambar 4.3 Pasak pada poros transmisi ... 53
xiv
DAFTAR LAMPIRAN Lampiran 1
[image:17.595.111.487.231.566.2]Lampiran 2 Lampiran 3 Lampiran 4 Lampiran 5 Lampiran 6 Lampiran 7 Lampiran 8 Lampiran 9 Gambar Kerja
xiv
DAFTAR PUSTAKA
Departemen Pertanian., 1998, Budidaya Bawang Merah dan Bawang Putih, BIP Jawa Barat,Lembang.
Holowenko, A.R., 1996, Dimensi Permesinan, Edisi Kelima, Erlangga, Jakarta Koswara, S., 1992, Teknologi Pengolahan Kedelai Menjadikan Makanan
Bermutu, Pustaka SinarHarapan, Jakarta.
Kurni, Rs. And Gupta, J.K., 1982, A Text Book Of Machine Design, Eurasi Publishing Hause LTD, New Delhi.
Rahmat, S., 2008, Optimasi Kapasitas Pengirisan yang Baik pada Bawang merah Besar Dengan Mesin Pengiris Bawang Merah Vertikal, Fakultas Teknik Universitas Diponogoro, Semarang.
Spotts, M. F., 1985, Design of Machine Element, Six Edition, India.
Sugiantoro., 2002, Mesin Perajang Umbi Singkong Multiguna, Universitas Muhammadiyah, Malang.
Sularso, Kyokasu Suga., 1997, Dasar Perencanaan Dan Pemilihan Element Mesin, Pradya Paramita, Paramita, Jakarta.
Tonton, O., 2006, Studi Rancang Bangun Mesin Pengiris (Slicer) Dengan Mata Pisau Datar Untuk Kerupuk Udang Dalam Usaha Pengembangan
Teknologi Pangan, Universitas Pasundan, Bandung.
1 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang
Perencanaan mesin adalah proses atau usaha yang dilakukan tiap individu atau sekelompok manusia guna memperoleh suatu alat yang bermanfaat bagi kemajuan manusia dan mempermudah suatu pekerjaan didalam penyelesaiaannya. Di dalam kemajuan zaman yang serba modern ini setiap manusia dituntut untuk dapat berfikir inovatif dan kreatif guna menciptakan suatu alat untuk menunjang kebutuhan manusia itu sendiri. Sebagai tindakan yang dilakukan manusia didalam memudahkan suatu pekerjaan yang mereka lakukan dan untuk memperoleh hasil yang sesuai dengan apa yang mereka rencanakan. Maka perencanaan mesin sangatlah di butuhkan di dalamnya. Kebutuhan manusia yang semakin hari semakin meningkat mengharuskan kita bekerja lebih keras lagi untuk memenuhi kebutuhan itu, sedangkan jumlah tenaga yang di hasilkan manusia sangatlah terbatas, sehingga mengharuskan kita sebagai calon penerus anak bangsa harus mampu menciptakan atau merancang suatu alat guna menunjang suatu pekerjaan sehingga pekerjaan itu menjadi mudah dan memperoleh hasil yang maksimal sehingga memenuhi kebutuhan hidup manusia.
2
yang baik. Salah satu peluang usaha yang bisa kita jadikan maninvestasi jangka panjang. Contohnya adalah kita di tuntut menjadi pemikir aktif yang mampu menciptakan alat untuk menunjang, dan mendukung suatu pekerjaan yang ada di sekitar kita. Lewat pemikiran dan hasil karya yang kita ciptakan ini selain dapat membantu mempermudah suatu pekerjaan, juga dapat memajukan sektor perekonomian daerah tersebut, dan yang pasti kita dapat lebih memajukan tingkat persaingan kemajuan zaman di era globalisasi ini.
Salah satu pemikiran yang akan kami gagas sesuai rencana, Perencanaan Mesin ini adalah kami akan merencanakan sebuah mesin yang mampu mendukung kerja manusia di dalam pengolahan bawang merah.
3
melingkar dan menutup daun yang ada di dalamnya. Demikian seterusnya sehingga jika dipotong melintang di bagian ini akan terlihat lapisan-lapisan yang berbentuk cincin.
Produksi dan konsumsi bawang merah di Indonesia cukup tinggi yang sudah barang tentu diperlukan suatu cara penanganan maupun pengolahan pasca panen dari bawang merah tersebut. Seiring dengan perkembangan zaman, banyak sekali perubahan-perubahan yang nyata dalam kehidupan manusia, seperti contohnya perkembangan teknologi yang merubah cara kerja manusia dalam mengolah bahan makanan, dari cara tradisional yang sering disebut dengan cara kerja manual sampai cara modern yang sering disebut juga dengan cara serba mekanik dan otomatis (Koswara S.,1992). Indonesia adalah negara agraris yang kaya akan tanaman pertanian. Dalam pengolahan hasil pertanian banyak permesinan yang digunakan, diantaranya adalah mesin pengiris bawang yang digunakan sebagai teknologi yang memudahkan dalam penanganan dan pengolahan bawang. Mesin pengiris bawang merah ini diharapkan mendukung peningkatan hasil produksi irisan bawang merah, yang siap olah (digoreng).
4
singkong, ubi, kentang, wortel, bawang merah, bawang putih, kunyit, jahe dll.
1.2 Rumusan Masalah
Masalah yang akan dibahas dalam tugas ini adalah bagaimana cara perencanaan karya teknologi yang dapat dimanfaatkan untuk meningkatkan hasil produksi, dengan rumusan masalah sebagai berikut: 1. Pada saat ini masih banyak alat pengirisan yang berkapasitas besar
dan tidak dapat digunakan oleh industri rumahan.
2. Kelemahan dari alat yang ada dipasaran yaitu tidak seragamnya hasil irisan dan penggunaan listrik yang sangat besar.
3. Konstruksi mesin yang terdapat dipasaran menggunakan bahan campuran seperti besi dan stainless steel pada rangka bagian luar yang dapat mengakibatkan terjadinya kontaminasi pada bahan baku yang diiris dan tidak diperhatikannya sarana untuk membersikan alat tersebut.
1.3 Tujuan Perencanaan
Tujuan dari perencanaan ini agar dapat menghasilkan sebuah mesin pengiris bawang merah yang lebih efisien, higienis, dan berdaya listrik yang kecil. Tujuan perencanaan ini sebagai berikut:
5
2. Merancang mesin pengiris dengan motor listrik berdaya kecil serta memiliki sudut pisau yang sesuai untuk menyeragamkan hasil irisan. 3. Merancang mesin pengiris dengan bahan yang aman untuk kesehatan.
1.4 Batasan Masalah
Batasan masalah ini hanya mengamati dan mempelajari rancang bangun alat pengiris bawang merah saja, yang diambil dari dalam skala kecil. Alat pengiris bawang merah yang akan dirancang atau direncanakan untuk diproduksi dengan kapasitas produksi yang mampu menampung 1kg/menit bawang merah. Dalam perencanaan alat ini Performanya adalah motor listrik dengan daya ½ HP atau 0,37 KW , serta menggunakan transmisi sabuk berjenis V belt bertipe A berjumlahn 1 pcs, dengan poros berbahan S 45 C-D berdiameter disk 15 mm dan dilengkapi dengan pisau potong bersudut untuk pengirisan dengan ukuran ketebalan irisan 1 mm merupakan sudut dengan irisan yang seragam.
1.5 Manfaat Perencanaan
Adapun manfaat yang diperoleh adalah : 1. Bagi Mahasiswa
6
b. Belajar memperhitungkan dan menyesuaikan bahan yang dikeluarkan dengan menggunakan bahan-bahan yang sudah ada dipasaran.
2. Bagi Masyarakat
a. Dapat meningkatkan hasil produksi irisan bawang merah yang siap digoreng.
b. Menggunakan energi listrik yang kecil sehingga dapat dilakukan di desa-desa.
3. Bagi Universitas
a. Merupakan gagasan awal yang bisa dikembangkan dimasa yang akan datang.
b. Sebagai tolak ukur daya serap mahasiswa terhadap materi perkuliahan yang telah diserap selama di bangku perkuliahan.
