RANCANG BANGUN
MESIN PEMARUT LENGKUAS, JAHE DAN KUNYIT
KAPASITAS 60 KG/JAM
LAPORAN TUGAS AKHIR
Diajukan untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan dalam Menyelesaikan Program Pendidikan Diploma III
Spesialisasi Produksi dan Maintenance Program Studi Teknik Mekanik
Oleh :
1. Ambo Sihombing NIM: 1105012102
2. Azarya Manuel Siregar NIM: 1105012105
3. David Dartogap Pasaribu NIM: 1105012117
4. Wiwin Valentino Gultom NIM: 1105012196
JURUSAN TEKNIK MESIN
POLITEKNIK NEGERI MEDAN
MEDAN
2014
v INTISARI
Mesin pemarut adalah suatu alat yang digunakan untuk membantu dan mempermudah pekerjaan manusia dalam hal pemarutan. Sumber tenaga utama mesin pemarut adalah tenaga motor mesin, dimana tenaga motor mesin digunakan untuk menggerakkan atau memutar alat parut atau roller melalui perantaraan sabuk. Alat pemarut ini dibuat bertujuan untuk mempermudah masyarakat memarut lengkuas, jahe dan kunyit untuk kebutuhan yang bermanfaat bagi masyarakat seperti bahan makanan, obat-obatan, bahan minuman dan membantu para pengusaha kecil untuk menghasilkan produk yang besar dan hemat waktu.
Pada dasarnya prinsip kerja alat pemarut ini adalah dengan menggunakan sebuah rol dengan system tap horizontal yang digunakan untuk memarut lengkuas, jahe dan kunyit, dimana rol tersebut akan diputar oleh motor bensin yang kemudian akan dilalui lengkuas, jahe dan kunyit sehingga terjadi proses pemarutan. Roll tersebut awalnya diberi alur terlebih dahulu kemudian di scraft secara horizontal agar mendapat mata parutan. Pengoperasian dan perawatan harus diperhatikan agar alat pemarut dapat beroperasi dengan optimal, awet dan sesuai dengan fungsinya.
Kinerja dari mesin pemarut lengkuas, jahe dan kunyit harus bekerja dengan baik dan efisien, agar dapat menghasilkan kapasitas sesuai dengan yang sudah ditentukan. Karena banyaknya kapasitas yang dihasilkan ditentukan oleh kecepatan putaran motor pada saat pemakanan serta komponen-kompenen mesin yang dapat berfungsi dengan baik.
vi ABSTRACT
Engine grater is a tool used to assist and facilitate the work of man in terms of early grater. The main power source is grater machine motor power engine, where engine power is used to drive motors or rotating tool or roller scar through the mediation of the belt. This grater tool aims to facilitate community made grate galangal, ginger and turmeric for the benefit of the community needs such as food, pharmaceuticals, beverage ingredients and helps businesses to produce a great product and saving time.
Basically this grater tool working principle is to use a roller with a horizontal tap system used to scrape galangal, ginger and turmeric, which will in turn roller by a gasoline engine which will then be passed galangal, ginger and turmeric causing an grater processes. The roll groove initially given first and then in groove horizontally in order to get the eye grater. Operation and care must be taken to ensure that the tool can operate with optimum grater, durable and in accordance with its function.
Performance of the machine grater galangal, ginger and turmeric should work well and
efficiently, in order to generate capacity in accordance with predetermined. Because much of its capacity is generated is determined by the rotation speed of the engine at a funeral and
component-component machine to function properly.
vii KATA PENGANTAR
Puji dan syukur kami ucapkan kepada Tuhan yang Maha Esa atas berkat dan rahmatNya yang telah memberikan kesempatan, pengetahuan, pengalaman, kekuatan kepada penulis sehingga dapat menyelesaikan laporan tugas akhir ini.
Laporan tugas akhir ini berjudul “Rancang Bangun Mesin Pemarut
Lengkuas, Jahe dan Kunyit Kapasitas 60KG/Jam”. Dengan tujuan untuk
menyelesaikan sebagian persyaratan dalam menyelesaikan Program Pendidikan Diploma III pada Jurusan Teknik Mesin, Program Studi Teknik Mekanik, Politeknik Negeri Medan.
Sesuai dengan judulnya, dalam laporan tugas akhir ini akan dibahas mengenai cara kerja, perhitungan alat, komponen-komponen utama dan kontruksi serta pemilaharaan dan perawatan alat.
Dalam proses pembuatan laporan tugas akhir ini, penulis telah mendapat banyak bimbingan dan arahan dari berbagai pihak, baik berupa material, spiritual, informasi, maupun dari segi administrasi. Oleh karena itu, sudah selayaknya penulis mengucapkan terima kasih kepada:
1. M. Syahruddin, S.T., M.T. Direktur Politeknik Negeri Medan;
2. Idham Kamil, S.T., M.T. Ketua Jurusan Teknik Mesin, Politeknik Negeri Medan;
3. Joni Indra, S.T., M.T. Kepala Program Studi Teknik Mekanik, Politeknik Negeri Medan;
4. Sarjianto, S.T., M.T. Dosen Pembimbing penulis yang telah meluangkan waktu dan tenaganya dalam memberikan saran serta petunjuk dalam menyelesaikan laporan ini;
5. Seluruh Staf Pengajar Jurusan Teknik Mesin, Politeknik Negeri Medan; 6. Administrasi Jurusan Teknik Mesin, Politeknik Negeri Medan;
viii
7. Seluruh keluarga tercinta khususnya buat Ayahanda dan Ibunda yang terus memberi semangat dan memberi dukungan moral maupun materi, semangat dan doa sehingga laporan ini bisa diselesaikan;
8. Seluruh mahasiswa semester VI yang turut berpartisipasi dalam memberi dukungan dan masukan, khususnya teman sekelompok dalam rancang bangun ini.
Penulis menyadari bahwa Laporan Tugas Akhir ini terdapat kekurangan dan kesalahan. Oleh sebab itu, penulis sangat mengaharapkan saran dan kritik yang bersifat membangun dari pembaca untuk kesempurnaan Laporan Tugas Akhir ini dan juga sebagai masiukan bagi penulis.
Semoga Laporan Tugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi semua orang yang membacanya dan yang akan membahas hal yang sama.
Medan, 6 September 2014 Penulis, Ambo Sihombing ( ) 1105012102 Azarya M Siregar ( ) 1105012108 David D Pasaribu ( ) 1105012117 Wiwin V Gultom ( ) 1105012196
ix DAFTAR ISI
SPESIFIKASI TUGAS AKHIR ... ii
LEMBAR PERSETUJUAN ... iii
LEMBAR PENGESAHAN ... iv
INTISARI ... .v
ABSTRACT ... vi
KATA PENGANTAR... vii
DAFTAR ISI ... ix
DAFTAR GAMBAR... xiii
DAFTAR TABEL ... xiv
DAFTAR LAMPIRAN ... xv
BAB I PENDAHULUAN... 1
A. Latar Belakang...1
B. Batasan Masalah... 2
C. Tujuan... 2
D. Manfaat Tugas Akhir... 3
E. Langkah-Langkah Perancangan... 3
F. Metode Pengumpulan Data... 4
BAB II LANDASAN TEORI ... ... 5
A. Pengertian Tentang Lengkuas, Jahe dan Kunyit... 5
B. Manfaat dan Khasiat... 5
C. Dasar Perancangan...6
D. Gambaran Umum Mesin Pemarut Lengkuas, Jahe dan Kunyit...7
E. Prinsip Kerja Mesin...9
G. Komponen Mesin...9
1. Mesin Bensin...9
2. Puli...11
x
4. Poros...15
5. Bantalan...17
6. Roll...18
7. Kerangka Mesin...19
BAB III PERHITUNGAN ELEMEN MESIN ... ...20
A. Perhitungan Kapasitas Mesin...20
B. Putaran Mesin...20
C. Perhitungan Daya Motor...21
1. Luas Penampang Poros Pemarut...21
2. Gaya...21
3. Torsi...22
4. Daya Perhitungan...22
5. Daya yang Direncanakan...22
D. Transmisi Sabuk dan Puli...23
1. Puli...23
2. Perhitungan Sabuk...23
a. Luas Penampang Sabuk...24
b. Jarak Sumbu...24
c. Panjang Sabuk ...24
d. Kecepatan Linear Sabuk...25
e. Sudut kotak antara Puli dan Sabuk...25
f. Tegangan Sabuk...25
g. Daya yang ditransmisikan...26
E. Poros...26
1. Poros Pemarut...26
F. Bantalan...28
1. Pemilihan Bantalan A...28
xi
BAB IV ANALISA PERCOBAAN DAN BIAYA ... ...30
A. Analisa Percobaan...30
B. Analisa Biaya...33
1. Biaya Material ...33
a. Bahan Baku...33
b. Bahan Jadi...34
C. Biaya Pembuatan Mesin Pemarut...35
1. Biaya Transport Pembelian Bahan...35
2. Biaya Sewa Alat Produksi...35
3. Biaya Pemakaian Listrik...35
D. Total Biaya Pembuatan Mesin Pemarut Lengkuas, Jahe dan Kunyit...36
E. Break Event Point (BEP)...36
1. Owning Cost...36
2. Operating Cost...37
a. Oli...37
b. Greece (Minyak Gemuk)...37
3. Variabel Cost...37
a. Bahan Baku...38
b. Upah Karyawan...38
c. Listrik...38
BAB V PERAWATAN DAN PERBAIKAN KOMPONEN MESIN ...41
A. Perawatan Bagian Utama Mesin...41
1. Perawatan Prediktif (Prediktif Maintenance)...41
2. Perawatan Preventif (Preventive Maintenance )...41
B. Perawatan dan Perbaikan Komponen-Komponen Utama Mesin..42
1. Perawatan Pada Bantalan...42
xii
3. Perawatan Pada Sabuk...42
4. Perawatan Pada Poros...43
5. Perawatan Pada Mesin Bensin...43
C. Perbaikan (Reperasi)...43 1. Inspeksi...43 2. Perbaikan Ringan...43 BAB VI PENUTUP ...43 A. Kesimpulan...44 B. Saran...45 DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN
xiii DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1 Diagram Rancang Bangun Mesin
Gambar 2.1 Lengkuas, Jahe dan Kunyit
Gambar 2.2 Hasil Setelah diparut Gambar 2.3 Proses Pemarutan
Gambar 2.4 Komponen Utama Mesin Pemarut Lengkuas, Jahe dan Kunyit
Gamabr 2.5 Motor Bensin
Gambar 2.6 Puli dan Potongan Puli
Gambar 2.7 Kontruksi Sabuk V
Gambar 2.8 Ukuran Penampang Sabuk –V
Gambar 2.9 Poros
Gambar 2.10 Bantalan
xiv DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Factor – Factor Koreksi Daya Yang Akan Diterasmisikan
Tabel 4.1 Nama dan Harga Bahan Baku
Tabel 4.2 Nama dan Harga Bahan Jadi
xv DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Faktor Koreksi Kθ
Lampiran 2. Ukuran Pulli - V
Lampiran 3. Panjang Sabuk –V Standar
Lampiran 4. Spesifikasi Sabuk V
Lampiran 5. Tegangan Tarik Ijin Sabuk
Lampiran 6. Koefisien Gesek Berbagai Bahan Sabuk Lampiran 7. Transmisi Sabuk - V
Lampiran 8. Faktor-Faktor Koreksi Daya yang Akan Ditranmisikan , fc
Lampiran 9. Jenis-jenis Bantalan Gelinding
Lampiran 10. Penomoran Bantalan
BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Lengkuas, jahe dan kunyit adalah merupakan bagian dari bahan-bahan atau bumbu masakan yang banyak digunakan masyarakat untuk menambah cita rasa suatu makanan. Lengkuas, jahe dan kunyit pada dasarnya banyak digunakan untuk dijadikan sebagai bumbu pada pembuatan ayam goreng kalasan. Adapun lengkuas yang dibuat ke dalam makanan ayam kalasan adalah lengkuas yang sudah diparut terlebih dahulu dan setelah itu kemudian digoreng bersamaan dengan ayam yang ingin digoreng. Sedangkan jahe dan kunyit biasanya digunakan kedalam bahan makanan langsung dan bisa jugak digunakan sebagai tambahan untuk dijadikan kedalam minuman seperti bandrek maupun jamu. Dan pada zaman sekarang ini, masih banyak masyarakat yang memarut lengkuas, jahe dan kunyit dengan manual. Salah satunya adalah pada saat proses pemarutan bahan makanan di atas. Masyarakat kemudian menginginkan suatu alat yang dapat memarut bahan makanan itu secara otomatis agar pengerjaannya bisa lebih mudah, tidak membahayakan si pekerja dan hasil parutan lebih halus. Atas dasar inilah penulis mengangkat judul “RANCANG BANGUN MESIN PEMARUT LENGKUAS JAHE DAN KUNYIT KAPASITAS 60 KG/JAM”. Dimana alat yang akan dibuat direncanakan agar dapat memproduksi atau memarut lengkuas, jahe dan kunyit dalam kapasitas yang cukup tinggi, sehingga dapat memberikan nilai ekonomis yang hemat kepada para konsumen dan juga kepada pemakainya. Pemarutan lengkuas, jahe dan kunyit adalah merupakan suatu pertimbangan agar masyarakat dapat dengan mudah memarut bahan makanan tersebut dan juga mendapatkan hasil yang lebih efisien dalam segi waktu. 1
B. Batasan Masalah Dalam hal perencanaan mesin pemarut lengkuas jahe dan kunyit ini penulis membatasi ruang lingkup pembahasan dan disesuaikan dengan permasalahan yang timbul secara garis besar, antara lain: 1. Bagaimana prinsip kerja mesin pemarut lengkuas jahe dan kunyit? 2. Bagaimana perhitungan komponen utama yang digunakan pada mesin? 3. Bagaimana gambar kerja dan proses pembuatan mesin? 4. Bagaimana analisis biaya pembuatan mesin? 5. Bagaimana sistem perawatan dan perbaikan mesin? C. Tujuan Adapun tujuan dari rancang bangun mesin pemarut lengkuas jahe dan kunyit ini adalah 1. Tujuan Teknis a. Mengetahui prinsip kerja mesin; b. Mengetahui perhitungan komponen utama yang digunakan pada mesin; c. Mengetahui gambar kerja dan proses pembuatan mesin; d. Mengetahui analisis biaya pembuatan mesin; e. Mengetahui sistem perawatan dan perbaikan mesin. 2. Tujuan Akademis
a. Sebagai syarat untuk memenuhi mata kuliah tugas akhir semester VI, program
pendidikan diploma 3 Politeknik Negeri Medan; b. Mengaplikasikan ilmu teori yang diperoleh selama mengikuti perkuliahan di Politeknik Negeri Medan. 2
D. Manfaat Tugas Akhir Laporan tugas akhir Rancang Bangun Mesin Pemarut Lengkuas Jahe dan Kunyit diharapkan bermanfaat bagi: 1. Mahasiswa perancang dan pembuat mesin pemarut dapat membuat mesin pemarut lengkuas jahe dan kunyit; 2. Bagi pembaca/mahasiswa lain sebagai pertimbangan dan pedoman untuk mengetahui sistem dan cara kerja mesin pemarut lengkuas jahe dan kunyit; 3. Politeknik Negeri Medan sebagai lembaga pendidikan formal membantu memperkenalkan kepada masyarakat; 4. Agar semua orang yang membaca Tugas Akhir ini dapat mengetahui proses pembuatan dan menghitung biaya untuk pembuatan mesin pemarut lengkuas jahe dan kunyit; E. Langkah-Langkah Perancangan Adapun langkah-langkah yang dilakukan penulis dalam rancang bangun mesin pemarut lengkuas jahe dan kunyit adalah agar menghasilkan suatu mesin yang berguna dan dapat dijangkau oleh ekonomi masyarakat khususnya para penjual bahan makanan tersebut. Pengumpulan Data Perancangan Mesin Perhitungan Pembuatan Mesin Percobaan Analisa Kesimpulan Gambar 1.1 Diagram Rancang Bangun Mesin 3
F. Metode Pengumpulan Data Adapun metode pengumpulan data yang dilakukan penulis dalam menyusun tugas akhir adalah: 1. Melakukan diskusi dengan dosen pembimbing dan pihak-pihak yang dapat membantu dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini yang memahami dan mengerti tentang perancangan alat tersebut; 2. Studi literatur dengan mencari buku – buku yang ada di perpustakaan kampus Politeknik
Negeri Medan maupun sumber lain dari luar yang berkaitan dengan perancangan mesin
tersebut; 3. Observasi, yakni: meninjau, mengamati mesin yang sudah ada dengan sistem kerja mesin yang hampir sama; 4. Melakukan diskusi dengan teman-teman sekelompok; 5. Pengambilan data tambahan melalui internet.
