DESAIN DAN PENGUJIAN MESIN PENCACAH
RUMPUT PAKAN TERNAK KAPASITAS 150 KG/JAM
TUGAS AKHIR
Disusun Sebagai salah Satu Syarat
Memperoleh Gelar Ahli Madya
Disusun oleh
FERIZ ERIKSON SINAGA NIM : 5113220015
TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
ABSTRAK
Feriz Erikson Sinaga: Desain Dan Pengujian Mesin Pencacah Rumput pakan Ternak Kapasitas 150 kg/jam. Tugas Akhir. Jurusan Pendidikan Teknik Mesin. Fakultas Teknik. Universitas Negeri Medan. 2015
Di era perkembangan jaman ini semua serba dituntut cepat dan tepat. Oleh karena itu dunia dituntut memiliki sumber daya manusia yang berkualitas tinggi dalam menyeimbangkan kemajuan teknologi. Saat ini pengolahan pakan masih kebanyakan dikerjakan secara manual oleh para pengusaha peternakan. Hal ini sangat mempengaruhi pruduktifitas dari ternak mereka. Dengan demikian peternakan membutuhkan mesin yang dapat mendukung produktifitas usaha mereka. Seperti mesin pencacah yang dapat mencacah rumput dan hijauan .
Proses pengujian mesin pencacah rumput pakan ternak ini bertujuan untuk melihat kemampuan kinerja mesin dan kapasitas mesin yang sudah di rancang . Perencanaan ini bertujuan untuk menghasilkan desain dan gambar kerja konstruksi mesin pencacah rumput yang kuat, kokoh, aman, dan efisien dan Mendapatkan hasil uji kinerja Mesin Pencacah Rumput Pakan Ternak
Proses perancangan mesin pencacah rumput dilakukan dengan tahapan yaitu perencanaan dan penjelasan tugas/fungsi, perencanaan konsep produk (gambar kerja). Analisis teknik meliputi analisis daya, torsi yang terjadi pada poros. Hasil perancangan menghasilkan mesin pencacah rumput pakan ternak dengan spesifikasi ukuran panjang 850, lebar 500 dan tinggi 695 mm. Sumber penggerak mesin adalah motor listrik DC 1 HP dengan putaran 1400 rpm. Sistem transmisi menggunakan V-belt dengan poros penggerak berdiameter 25 mm perbandingan diameter puli motor dengan puli poros 2 : 8. Kontruksi rangka terbuat dari profil siku 40x40x3 mm dengan bahan St 42 dan casing menggunakan plat
aluminium dengan tebal 0,8 mm..
ABSTRACK
Feriz Erikson Sinaga: Design And Testing Counting Machines Grass Livestock feed capacity of 150 kg / h. Thesis. Department of Mechanical Engineering Education. Faculty Of Engineering. University of Medan. 2015
In the era of all-round development of this era demanded a quick and precise. Therefore the world of human resources required to have high quality in balancing technological advances. Currently feed processing is mostly done manually by the rancher. This greatly affects pruduktifitas of their livestock. Thus farms need a machine that can support their business productivity. As thrasher that can chop grass and forage.
The testing process thrasher fodder grasses aims to look at the performance capabilities of the engine and the engine capacity has been designed. This plan aims to produce the design and working drawings construction grass thrasher strong, sturdy, safe, and efficient and Getting the performance test Counting Machines Grass Forage
The process of designing grass thrasher conducted in stages,namely planning and explanation of the task / function, the planning concept product (working drawings). Analysis techniques include analysis of power, torque occurs on the shaft. The results of the design produces fodder grass thrasher with specification length 850, width 500 and height 695 mm. Engine driving source is a DC electric motor 1 HP at 1400 rpm rotation. The system uses a V-belt transmission with shaft diameter of 25 mm diameter ratio of the motor pulley to pulley shaft 2: 8. Construction of frame is made of 40x40x3 mm square profile with St 42 and casing materials using an aluminum plate with a thickness of 0.8 mm ..
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas berkat dan kasihnya
yang diberikan kepada penulis sehingga Tugas Akhir ini dapat terselesaikan.
Tugas Akhir ini disusun sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikan
studi di Program Studi Diploma III Teknik Mesin Program Diploma Fakultas
Teknik Universitas Negeri Medan.
Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terimah kasih banyak kepada
Bapak Drs. Bonaraja Purba, M.Si. selaku Dosen Pembimbing yang telah
membimbing menyelesaikan Tugas Akhir ini. Beliau telah banyak memberikan
bimbingan dan saran-saran kepada penulis sejak awal hingga akhir penulisan
tugas akhir ini.Ucapan terima kasih juga penulis sampaikan kepada :
1. Bapak Prof. Dr. Abdul Hamid K, M.Pd. selaku Dekan Fakultas Teknik
Universitas Negeri Medan
2. Drs. Hidir Efendi, M.Pd. selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin Unimed
3. Ir. Batumahadi Siregar, M.T. selaku ketua Prodi Teknik Mesin D-3
Unimed
4. Bapak Bisrul Tambunan, ST,MT selaku Dosen Pembimbing Teknik
Merancang yang turut membantu menyelesaikan tugas akhir ini
5. Bapak Drs. Khoiri,M.Pd. selaku Dosen Pembimbing PKLI yang turut
membantu menyelesaikan tugas akhir ini
6. Teristimewa saya ucapkan terima kasih kepada Ayahanda B.F.sinaga dan
Sinaga yang telah banyak mendukung di dalam perkuliahan baik berupa
doa, semangat, dan juga materi.
7. Saudara Dewi Rejeki Kudadiri yang telah memberi semangat dan
membantu dalam pengerjaan tugas akhir ini.
8. Teman-teman seperjuangan, Jurusan Teknik Mesin Universitas Negeri
Medan Stambuk 2011 dan tidak dapat disebutkan satu-persatu yang telah
banyak membantu penyelesaian tugas akhir ini
9. Dan semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu yang telah
memberikan dukungan dan semangat.
Penulis menyadari bahwa laporan ini masih jauh dari sempurna. Untuk itu
penulis sangat mengharapkan kritik dan saran yang membangun untuk
kesempurnaan dari Tugas Akhir ini. penulis berharap laporan Tugas Akhir ini
dapat bermanfaat bagi penulis dan para pembaca.
Medan, Maret 2015
Penulis,
Feriz Erikson Sinaga
DAFTAR ISI
Halaman
ABSTRAK ... i
KATA PENGANTAR ... iii
DAFTAR ISI ... v
DAFTAR GAMBAR ... vii
DAFTAR TABEL ... viii
BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang ... 1
B. Batasan Masalah ... 3
C. Rumusan Masalah ... 3
D. Tujuan ... 4
E. Manfaat ... 4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA A. Kajian Singkat dari Mesin Pencacah Rumput ... 6
1. Rumput Gajah ... 6
2. Mesin Pencacah rumput... 7
B. Tuntutan Alat/Mesin dari sisi calon Pengguna ... 8
C. Analisis Morphologis Alat/Mesin Pencacah Rumput ... 9
D. Gambaran Mesin Pencacah Rumput ... 11
E. Diagram Alir Proses Perancangan ... 12
F. Pernyataan Kebutuhan ... 17
G. Analisis Kebutuhan ... 18
H. Pertimbangan Perancangan ... 20
I. Tuntutan Perancangan ... 21
BAB III PENETAPAN SPESIFIKASI DAN PERHITUNGAN KOMPONEN
A. Pemilihan Bahan ... 31
B. Analisis Teknik ... 35
1. Gaya potong rumput gajah ... 35
2. Perencanaan putaran mesin ... 37
3. Perencanaan daya penggerak ... 37
4. Perencanaan puli dan sabuk-V ... 48
5. Perencanaan Poros ... 45
BAB IV HASIL PENGUJIAN DAN KINERJA MESIN A. Metode Pengujian Kinerja Mesin... 49
1. Tempat Dan Waktu ... 49
2. Bahan Dan Alat ... 49
B. Uji Kinerja Mesin ... 49
C. Prosedur Pengujian ... 50
D. Hasil Dan Pembahasan ... 52
1. Hasil ... 52
2. Pembahasan ... 55
BAB V PENUTUP A. Kesimpulan ... 58
B. Saran ... 59
DAFTAR PUSTAKA ... 60
1
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Protein hewani merupakan salah satu nutrisi yang sangat dibutuhkan
manusia. Keberadaan protein hewani sangat berpengaruh bagi pertumbuhan,
kesehatan, dan kecerdasan manusia. Ternak sebagai sumber pangan (daging, telur,
dan susu) bagi manusia memberikan kontribusi yang besar terhadap pemenuhan
kebutuhan protein hewani (Direktorat Jendral Peternakan, 2008). Indonesia
dengan jumlah penduduk di atas 220 juta jiwa membutuhkan pasokan daging,
telur, dan susu yang sangat besar. Peternakan merupakan salah satu komoditas
pangan yang memberikan kontribusi yang cukup besar bagi devisa negara dan
harus dikembangkan untuk memenuhi kebutuhan protein hewani. Pada
kenyataannya, target kebutuhan protein hewani asal ternak sebesar 6 g/kapita/hari
masih jauh dari terpenuhi (Urip Santoso, 2010).
Tabel 1. Jumlah Konsumsi Ternak (Ekor), 2008 - 2013
Ternak 2008 2009 2010 2011 2012 2013 Sapi Potong 1 154 167 1 286 305 1 324 154 1 519 178 1 421 319 1 326 395
Sumber : Badan Pusat Statistik (Statistics Indonesia)
2
Peternakan ruminansia (sapi, kerbau, kuda, kambing, dan domba) terutama
sapi, merupakan sumber daging dan susu terbesar. Akan tetapi peternakan
domestik belum sanggup mencukupi kebutuhan pasar, sehingga pemerintah harus
memenuhinya dengan cara impor. Seiring dengan laju jumlah penduduk, maka
pengembangan peternakan ruminansia terus digalakkan agar kebutuhan mampu
dicukupi.
Pakan memegang peranan yang sangat penting dalam rantai produksi
peternakan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa kekurangan pakan pada ternak
khususnya sapi dapat menurunkan berat badan 130-150 gram/ekor/hari,
tergantung jenis kelamin dan umur sapi. Sedangkan kecukupan pakan dapat
meningkatkan berat badan 430-510 gram/ekor/hari (Anonim, 1992). Ternak
ruminansia sendiri makanan pokoknya adalah hijauan. Pakan hijauan yang
dimaksudkan disini meliputi tanaman jagung, rumput king grass, rumput gajah.
Rumput harus disediakan peternak sebagai pakan utama ternak setiap harinya.
Pakan tambahan juga harus diberikan untuk menambah gizi agar daging ternak
lebih cepat berkembang. 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.
Peternak setiap hari harus menyediakan rumput dalam jumlah yang cukup
3
rumput masih menggunakan sabit, sehingga apabila rumput dalam jumlah yang
cukup banyak maka dibutuhkan waktu dan tenaga yang lebih banyak. Peternak
membutuhkan alat bantu agar dalam proses mencacah atau merajang rumput
dapat menghemat waktu dan tenaga yang dikeluarkan, sehingga dalam
merajang atau mencacah diperlukan waktu yang singkat. Sebuah alat pencacah
rumput sangat dibutuhkan oleh peternak.
Atas dasar itulah penulis menganggap perlunya merancang mesin
pencacah rumput pakan ternak yang lebih efisien dan hasil cacahan lebih
maksimal. Maka penulis akan merancang mesin pencacah rumput pakan ternak
terdiri dari motor yang berfungsi sebagai penggerak, sistem transmisi,
casing, poros rangka, dan pisau perajang. Hal yang harus diperhatikan
dalam pembuatan Mesin Pencacah Rumput ini adalah bagaimana membuat
mesin dengan rangka yang kuat, pisaunya tajam sampai beberapa kali pemotongan,
ergonomis, harganya terjangkau dan mudah didapat di pasaran. Mesin atau alat
pencacah pakan ternak tersebut harus berfungsi secara maksimal sesuai
fungsi dan kebutuhanya merupakan hal yang paling utama.
B. Batasan Masalah
Berdasarkan rumusan masalah di atas maka penulis membatasi pembahasan
hanya pada :
1. Perancangan mekanisme mesin pencacah rumput pakan ternak.
4
C. Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang masalah diatas maka dapat dirumuskan
beberapa masalah antara lain :
1. Bagaimana merancang mesin yang dapat mencacah rumput pakan ternak
yang efisien dan efektif sehingga dapat meningkatkan produktifitas pakan
ternak ?
2. Bagaimana kontruksi mesin pencacah rumput pakan ternak yang akan
dirancang ?
D. Tujuan
Tujuan dari pengujian mesin perajang singkong ini adalah :.
1. Mengetahui beberapa nilai ukuran kinerja mesin pencacah rumput pakan
ternak. Sehingga nilai tersebut menjadi parameter knerja dan perfomansi
dari mesin pencacah rumput pakan ternak. Ukuran kinerja mesin yang
dimaksud meliputi kapasitas teoritis, kapasitas mesin, efisiensi
pencacahan, efesiensi waktu, dan persentase hasil cacat.
2. Mengetahui faktor yang mempengaruhi hasil pencacahan mesin rumput
pakan ternak.
3. Menguji kinerja mesin pencacah rumput pakan ternak yang telah
dirancang
E. Manfaat
Manfaat dari perancangan dan pembuatan mesin pencacah rumput
5
1. Bagi Mahasiswa
a. Sebagai suatu penerapan teori dan kerja praktek yang diperoleh
saat dibangku perkuliahan.
b. Mampu mengenalkan perancangan alat yang praktis dan
ekonomis kepada mahasiswa lainnya yang akan merancang,
sehingga terinovasi untuk menghasilkan produk baru yang lebih
baik.
c. Melatih kedisiplinan serta kerjasama antar mahasiswa baik
individual maupun kelompok.
2. Bagi Universitas Negeri Medan
a. Sebagai bahan kajian di Jurusan Teknik Mesin dalam mata
kuliah bidang teknik mesin.
b. Merupakan perancangan alat yang perlu dikembangkan di
kemudian hari sehingga menghasilkan mesin pencacah/perajang
rumput yang lebih baik.
3. Bagi masyarakat
a. Terciptanya mesin ini, diharapkan membantu masyarakat
peternak sapi untuk mempermudah proses produksi perajangan
rumput dengan waktu yang lebih singkat dan tenaga yang lebih
efisien.
b. Membantu dalam meningkatkan efectifitas dan efisiensi pakan
59
BAB V
PENUTUP
A.
KESIMPULANHasil perancangan mesin pencacah rumput gajah pakan ternak didapat
kesimpulan :
1. Sistem transmisi yang dipilih adalah transmisi tunggal yang terdiri dari
sepasang pulley berdiameter 2 inch untuk pulley motor dan 8 inch
untuk puli poros
2. Setelah melakukan pengujian maka kapasitas mesin pencacah rumput
gajah ini adalah 136.4 kg/jam.
3. Metode perajangan mesin pencacah rumput ini adalah perajangan
tunggal dengan 2 buah pisau yang memotong rumput secara
berkesinambungan.
4. Desain pisau menggunakan pisau mesin pemotong rumput yang
dimodifikasi dan dipertajam , dengan sudut kemiringan mata pisau.
5. Kapasitas mesin setelah diuji tidak sesuai dengan kapasitas yang telah
dirancang.
B.
SARANProses penyempurnaan produk masih diperlukan untuk meningkatkan
efisiensi, usulan perbaikan rancangan mesin antara lain:
60
1. Dilihat dari segi sistem transmisi, putaran output mesin masih kurang
besar sehingga menjadikan hasil cacahan rumput kurang
efesien.Perbandinngan diameter pulley sebaiknya diperkeciluntuk
mengatasi masalah tersebut.
2. Getaran pada casing masih terlalu besar sehingga harus diperlukan
karet peredam.
3. Dalam memindahkan mesin masih kesulitan, sehingga perlu adanya
61
DAFTAR PUSTAKA
Achmad, Z. 1999. Elemen Mesin 1. Bandung: Refika Aditama.
Ambiyar. 2008. Teknik Pembentukan Pelat. Jakarta: Depdiknas.
Anonim. “ Budidaya-rumput-gajah-untuk-pakan-ternak“.http://sutanmuda.wordpr ess .com.
Budiyanto. 2012. Tugas Akhir Perancangan Mesin Perajang Singkong. Yogyakarta : Universitas Negeri Yogyakarta.
Juhana, Ohan, dan Suratman, M. 2000. Menggambar Teknik Mesin dengan Standar ISO. Bandung : Pustaka Grafika.
