RANCANG BANGUN MESIN PENYERUT WORTEL KAPASITAS 15 KG/JAM
LAPORAN TUGAS AKHIR
Diajukan untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan dalam Menyelesaikan Program Pendidikan Diploma III
SPESIALISASI PERAWATAN DAN PERBAIKAN PROGRAM STUDI TEKNIK MEKANIK
oleh :
1. DANIEL PAKPAHAN NIM: 1105012115
2. HARTONO SILABAN NIM: 1105012133
3. MONANG P. HUTAHAEAN NIM: 1105012162
4. ROY F. PAKPAHAN NIM: 1105012181
5. WILLIAM A. TAMBUNAN NIM: 1105012193
JURUSAN TEKNIK MESIN POLITEKNIK NEGERI MEDAN
MEDAN
2014
INTISARI
Rancang Bangun Mesin Penyerut Wortel Dengan Kapasitas 15 (Kg/Jam) Perkembangan ilmu dan teknologi terus semakin berkembang seiring dengan banyaknya waktu, maka manusia berusaha untuk menciptakan suatu mesin yang dapat membantu pekerjaan manusia. Mesin ini bertujuan sebagai penerapan teknologi yang tepat guna yang bermanfaat bagi masyarakat.
Adapun prinsip kerja mesin penyerut wortel ini adalah berawal dari sebuah motor listrik yang menghasilkan daya dan putaran yang ditransmisikan ke poros, kemudian pisau penyerut tersebut berputar. Dan wortel yang dimasukkan melalui corong masukan. karena adanya gaya gravitasi dan tekanan, maka pisau penyerut tersebut akan menyerut daging wortel tersebut.
Kemudian hasil dari penyerutan tersebut, wortel yang dimasukkan kedalam corong keluar satu per satu demikian seterusnya. Dengan adanya mesin
penyerut wortel ini maka akan dihasilkannya serutan-serutan wortel yang akan digunakan dalam campuran pembuatan gorengan dan juga dalam pembuatan sayuran.
Kata Kunci : Wortel, Mesin, Penyerutan
ABSTRACT
Design of carrot slicing machine with a capacity of 15 (kg/hour)
Development of science and technology continue growing in line with the amount of time, then people try to create a machine that can help humans work the aim of this machine as the application of appropriate technologies that benefit society.As for the working principle of carrot slicing machine is an electric motor that produces power and rotation is transmitted to the shaft, then the slicing blades spinning. And carrots were inserted through the input funnel. Because of the force of gravity and pressure, then the slicing knife will slice the carrots meat. Then the results of the slicer, carrot inserted into the mouthpiece out one by one and so on.With the carrots slicing machines slices it will generates slices that will be used in the manufacture of a mixture of fried foods and also in the manufacture of vegetable.
Keywords: Carrot, Machine, Slicing.
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, karena atas berkat dan karunia-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan Laporan Tugas Akhir ini tepat pada waktunya.
Adapun judul Laporan Tugas Akhir ini yaitu “RANCANG BANGUN MESIN PENYERUT WORTEL DENGAN KAPASITAS 15 KG/JAM”.
Penulisan Tugas Akhir ini merupakan salah satu syarat menyelesaikan
Pendidikan Diploma III Jurusan Teknik Mesin semester VI Politeknik Negeri Medan. Secara khusus mata kuliah ini mendapat perhatian yang lebih karena dituntut kemadirian mahasiswa dalam ilmu aplikasi teknik yang selama ini dipelajari di Politeknik Negeri Medan. Sebagai contoh: ilmu elemen mesin, autocad, dan mata kuliah pendukung lainnya yang selanjutnya dapat
diaplikasikan tugas rancang bangun ini.
Dalam penulisan Laporan Tugas Akhir ini, penulis telah banyak menerima bimbingan dan bantuan dari berbagai pihak, baik secara langsung maupun secara tidak langsung, pada kesempatan ini 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. Purwadi,S.T., M.T., Dosen Pembimbing dalam penulisan dan pengerjaan Tugas Akhir ini;
5. Kepada Dosen Wali yang memberi masukan dan motivasi bagi kami;
6. Seluruh Dosen Politeknik Negeri Medan, yang telah memberikan ilmunya kepada penulis khususnya kepada dosen-dosen Jurusan Teknik Mesin;
7. Staff Administrasi Jurusan Teknik Mesin, Politeknik Negeri Medan;
8. Teman – teman satu kelompok Tugas Akhir: Daniel Pakpahan, Hartono Silaban, Monang P. Hutahaean, Roy F. Pakpahan, dan William A.
Tambunan atas kerja sama dan dana serta waktu yang diberikan untuk pengerjaan Tugas Akhir;
9. Teristimewa buat orang tua kami tercinta yang telah mendukung lewat doa dan dana sampai akhirnya penulis dapat menyelesaikan Laporan Tugas Akhir ini sampai selesai;
10. Teman – teman stambuk 2011, yang telah memberikan dorongan, sehingga laporan ini dapat diselesaikan;
Penulis menyadari bahwa dalam penulisan Laporan Tugas Akhir ini kemungkinan terdapat kekurangan dan kesilapan. Oleh sebab itu penulis mengharapka saran dan kritik yang bersifat membangun dari pembaca untuk kesempurnaan Laporan Tugas Akhir ini dan juga sebagai masukan bagi penulis.
Akhir kata penulis ucapkan terima kasih dan semoga Laporan Tugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi semua orang yang membacanya dan yang akan membahas hal yang sama.
Medan, 27 Agustus 2014 Penulis :
1. Daniel Pakpahan ( ) 2. Hartono Silaban ( ) 3. Monang P. Hutahaean ( ) 4. Roy F. Pakpahan ( ) 5. William A. Tambunan ( )
DAFTAR ISI
Halaman
Spesifikasi Tugas Akhir ... ii
Lembar Persetujuan ... iii
Lembar Pengesahan ... iv
Intisari ... v
Abstract ... vi
Kata Pengantar ... vii
Daftar Isi ... ix
Daftar Tabel ... xiii
Daftar Gambar ... xiv
Daftar Lampiran ... xv
BAB I. PENDAHULUAN ... 1
A. Latar Belakang ... 1
B. Perumusan Masalah ... 2
C. Tujuan Tugas Akhir ... 2
D. Manfaat Tugas Akhir ... 3
E. Metode Pengumpulan Data ... 3
BAB II. LANDASAN TEORI ... 4
A. Pengenalan Tanaman Wortel ... 4
B. Proses Penyerutan ... 7
C. Gambaran Umum Mesin Penyerut Wortel ... 7
D. Teori Dasar Perhitungan Elemen – Elemen Mesin ... 8
1. Perencanaan Daya Motor... 8
a. Torsi Akibat Inersia... 8
b. Daya Yang Bekerja... 8
c. Torsi Pada Poros Motor... 8
2. Poros ... 10
3. Sabuk dan Pulli... 12
a. Perbandingan Putaran dan Diameter pulli... .. 12
b. Panjang Keliling Sabuk …. ... 13
c. Kecepatan Linier Sabuk ... ... .. 13
d. Jarak Antara Sumbu Poros Pulli …... 14
e. Tegangan Sabuk ... 14
f. Sudut Kontak Antara Sabuk dengan Puli Penggerak ... 14
g. Daya Yang Dapat Ditransmisikan Oleh Sabuk ... .. 14
h. Besar sudut ... . 15
4. Bantalan ... ... 15
5. Pisau Penyerut ... 16
BAB III. PEMBAHASAN ... 18
A. Gambar Mesin.... ... 18
B. Komponen – Komponen Utama Mesin ... ... 19
1. Rangka Mesin. ... 19
2. Motor Listrik ... ... 20
3. Pulli ... 20
4. Sabuk ... 21
5. Poros ... 22
6. Bantalan ... 22
7. Corong ... 23
8. Pisau Penyerut ... 24
9. Dudukan Pisau ... 24
C. Prinsip Kerja Mesin... ... 25
D. Putaran Mesin... ... 25
E. Pulli ... 26
F. Kapasitas Mesin ... 27
G. Perhitungan Daya Motor ... 28
H. Perhitungan Komponen-komponen Utama Mesin……….. 36
1. Pulli dan Sabuk ... ... 36
a. Luas Permukaan Sabuk ... 37
b. Panjang sabuk yang digunakan adalah ... 38
c. Kecepatan linear sabuk ... 38
d. Besar sudut kontak ... 39
e. Tegangan sabuk ... 39
f. Daya yang ditransmisikan sabuk ... 40
2. Poros ... ... 41
a. Gaya Vertikal... ... 43
b. Momen yang yerjadi pada vertikal ... 45
3. Bantalan ... ... 45
BAB IV PROSES PEMBUATAN DAN ANALISA BIAYA SERTA PERAWATAN MESIN ... 48
A. Proses Pembuatan Mesin Penyerut Wortel ... 48
a. Kerangka Mesin ... 48
b. Poros ... 48
c. Pisau Penyerut ... 49
B. Analisa Biaya ... 49
a. Biaya Perkiraan Pembeliaan Material ... 50
b. Biaya Pengerjaan Mesin ... 51
c. Biaya Perkiraan Pemakaian Listrik ... 51
d. Total Pembuatan Mesin ... 52
C. Analisa Titik Impas (Break Even Point) ... 53
D. Perawatan dan Perbaikan ... 55
a. Perawatan dan Perbaikan ... 55
1. Pengertian Perawatan dan Perbaikan ... 55
2. Tujuan Perawatan dan Perbaikan ... 55
b. Perawatan dan Perbaikan Pada Mesin Penyerut Wortel ... 56
1. Perawatan Secara Rutin ... 56
2. Perawatan Secara Periodik ... 56
c. Perawatan dan Perbaikan Komponen Utama Mesin ... 56
1. Perawatan Pada Bantalan ... 56
2. Perawatan Pada Pulli ... 57
3. Perawatan Pada Sabuk ... 57
4. Perawatan Pada Poros... 57
5. Perawatan Pada Piringan Pisau Penyerut ... 58
BAB V SIMPULAN DAN SARAN ... 59
A. Simpulan ... 59
B. Saran ... 60
DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1 Tanaman wortel ... 5
Gambar 2.2 Konstruksi Sabuk - V . ... 12
Gambar 2.3 Ukuran Penampang Sabuk - V ... 13
Gambar 3.1 Bagian – Bagian Utama Mesin ... 18
Gambar 3.2 Rangka Mesin ... 19
Gambar 3.3 Motor Listrik ... 20
Gambar 3.4 Pulli ... 20
Gambar 3.5 Sabuk ... 21
Gambar 3.6 Poros... 22
Gambar 3.7 Bantalan ... 22
Gambar 3.8 Corong Masuk ... 23
Gambar 3.9 Corong Keluar ... 23
Gambar 3.10 Pisau Penyerut ... 24
Gambar 3.11 Dudukan Pisau ... 24
Gambar 3.12 Penampang Sabuk V Tipe A ... 36
Gambar 3.13 Puli 1 dan puli 2 ... 36
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Dengan berkembangnya ilmu pengetahuan dan tekhnologi (IPTEK) di zaman modern ini, maka manusia berusaha untuk menciptakan atau membuat suatu peralatan yang lebih efisien dan praktis yang dapat membantu, bahkan menggantikan tenaga manusia berupa alat bantu atau mesin.
Seperti dapat kita lihat para pedagang gorengan yang masih banyak juga menggunakan alat-alat manual atau lebih banyak menggunakan tenaga manusia dalam proses penyajian. Dapat kita lihat di lingkungan sekitar kita seperti di kantin Politeknik Negeri Medan khususnya pedagang gorengan seperti dalam pembuatan gorengan bakwan dan gorengan tahu. Pada proses penyajian gorengan bakwan dan gorengan tahu secara manual, tingkat bahayanya lebih tinggi. Karena pada saat proses penyerutan, posisi tangan akan lebih dekat pada mata pisau penyerut.
Oleh karena itu kami berusaha membuat mesin yang dapat memudahkan para pedagang gorengan untuk menyerut wortel tersebut dengan cepat dan rapi.
Berkaitan dengan alasan diatas, maka penulis merasa tertarik untuk membahas cara menyerut wortel dengan aman, mudah, dan efektif. Sehingga menghasilkan serutan yang rapi, bersih, dan menarik.
Pada kesempatan kali ini, penulis mencoba untuk membuat sebuah tugas akhir rancang bangun yang tepat guna bagi kalangan masyarakat khususnya dalam mengembangkan usaha kecil (pedagang). Adapun judul dari tugas akhir ini ialah Rancang Bangun Mesin Penyerut Wortel Kapasitas 15Kg/Jam.
B. Perumusan Masalah
Dalam menyusun laporan tugas akhir ini disajikan beberapa hal yang dapat mendukung teori-teori yang dijadikan landasan didalam melaksanakan atau mewujudkan teori tersebut dalam praktik. Untuk memfokuskan pembahasan tersebut, maka ditetapkanlah beberapa masalah yang ada pada perencanaan mesin tersebut.
Batasan-batasan masalah yang akan dibahas antara lain :
1. Bagaimana gambar mesin dan komponen-komponen utama mesin penyerut wortel ?
2. Bagaimana prinsip kerja mesin penyerut wortel?
3. Bagaimana perhitungan komponen-komponen utama mesin yang digunakan ?
4. Bagaimana menentukan kapasitas produksi mesin ? 5. Bagaimana proses pembuatan mesin penyerut wortel ?
6. Bagaimana menganalisa biaya pembuatan mesin penyerut wortel ? 7. Bagaimana perawatan mesin penyerut wortel ?
C. Tujuan Tugas Akhir
Tujuan rancang bangun ini adalah agar mampu merancang dan membuat mesin penyerut wortel dengan hasil yang baik, meliputi :
1. Mengetahui gambar mesin dan komponen-komponen utama mesin penyerut wortel.
2. Mengetahui prinsip kerja mesin penyerut wortel.
3. Mengetahui perhitungan komponen-komponen utama yang digunakan.
4. Mengetahui kapasitas produksi mesin.
5. Mengetahui proses pembuatan mesin penyerut wortel.
6. Mengetahui berapa biaya pembuatan mesin penyerut wortel.
7. Mengetahui perawatan mesin penyerut wortel.
D. Manfaat Tugas Akhir
Laporan tugas akhir dari perancangan mesin penyerut wortel ini diharapkan dapat bermanfaaat bagi :
1. Penulis sendiri untuk menambah pengetahuan dan dapat mengembangkan ilmu yang diperoleh baik secara teori maupun secara praktik.
2. Mahasiswa yang akan membahas masalah yang sama untuk dijadikan masukan sebagai bahan perbandingan.
3. Politeknik Negeri Medan sebagai lembaga pendidikan formal yang dapat memperkenalkan kepada masyarakat umum.
4. Masyarakat khususnya pedagang gorengan agar dapat mempermudah pekerjaan penyerutan wortel dengan hasil yang lebih baik.
E. Teknik Pengumpulan Data
Adapun teknik pengumpulan data digunakan penulis dalam penyusunan laporan tugas akhir adalah :
1. Melakukan diskusi dengan dosen pebimbing maupun dari pihak-pihak yang dapat membantu dalam menyelesaikan tugas akhir ini yang memahami dan mengerti tentang perancangan mesin tersebut.
2. Melakukan studi lapangan dengan mengamati dan melihat mesin rancangan yang sudah ada.
3. Melakukan studi kepustakaan atau literatur dan mempelajari buku-buku yang berkaitan dengan mesin yang dirancang.
4. Mengadakan diskusi dengan teman satu tim.
