commit to user
RANCANG BANGUN POROS DAN ULIR DAYA MESIN
HOLE POST AUGER
PROYEK AKHIR
Disusun Oleh:
MUHAMMAD RISNANDA SURYA KELANA NIM I8113028
PROGRAM DIPLOMA III TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
commit to user
RANCANG BANGUN POROS DAN ULIR DAYA MESIN
HOLE POST AUGER
PROYEK AKHIR
Diajukan guna memenuhi sebagai syarat untuk menyelesaikan studi dan mendapatkan gelar
Ahli Madya Teknik Mesin
Disusun Oleh:
MUHAMMAD RISNANDA SURYA KELANA NIM I8113028
PROGRAM DIPLOMA III TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
commit to user
iv
MOTTO DAN PERSEMBAHAN
1. Jika sesuatu diawali dengan niat baik, apapun hasilnya nanti akan
membawa kebaikan pula.
2. Lebih baik mencoba dan tahu rasanya gagal, dari pada terus diam untuk
berfikir mencari jalan aman.
Laporan ini penulis persembakan kepada:
1. Orang tua yang telah mencurahkan seluruh kasih sayang, doa, dan tenaga
yang tak ternilai oleh apapun.
2. Seluruh keluarga yang terus mendukung secara materi dan moral. Untuk
terus berkuliah dengan baik.
3. Rekan satu tim yang telah dapat bekerja sama dengan baik untuk
menyelesaikan tugas akhir ini.
4. Seluruh teman satu angkatan Mesin Produksi 2013 yang banyak
commit to user
iii
KATA PENGANTAR
Segala puji syukur penulis panjatkan atas kehadirat Tuhan Yang Maha Esa
karena atas berkat rahmat dan karunia-Nya penulis dapat melaksanakan dan
menyelesaikan tugas akhir ini dengan baik dan lancar. Tugas akhir merupakan
salah satu mata kuliah wajib yang harus ditempuh oleh mahasiswa Program Studi
Diploma Tiga Teknik Mesin Produksi, Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik
Universitas Sebelas Maret Surakarta sebagai syarat kelulusan dalam menempuh
perkuliahan. Pelaksanaan tugas akhir kemudian dilaporkan dalam bentuk laporan
sebagai pertanggung jawaban kepada pihak Program Studi.
Melalui tugas akhir ini, penulis dapat menyalurkan banyak ilmu yang
diperoleh di bangku kuliah yang diterapkan kedalam sebuah mesin dari tugas
akhir ini.
Selama proses pelaksanaan tugas akhir maupun penulisan laporan tentunya
tidak lepas dari bantuan berbagai pihak, oleh karena itu penulis menyampaikan
terima kasih atas dukungan dan bimbingan kepada:
1. Bapak Dr. Budi Santoso, S.T., M.T. selaku ketua jurusan Diploma Tiga
Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta
2. Ibu Indri Yaningsih, S.T., M.T. selaku koordinator Tugas Akhir Jurusan
Diploma Tiga Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret
Surakarta serta selaku pembimbing I dari penulis yang telah banyak
memberi bimbingan dan saran dalam penyusunan laporan.
3. Bapak Dr. Budi Kristiawan S.T.,M.T. selaku pembimbing II dari penulis
yang telah membimbing penyelesaian laporan.
4. Keluarga yang senantiasa memberikan doa, dukungan dan motivasi untuk
bersemangat dalam menyelasaikan setiap tugas perkuliahan
5. Teman-teman diploma tiga angkatan 2013 yang bersama-sama membuat
Tugas akhir.
6. Mas Rahmat yang telah membimbing dan membantu penulis dalam
commit to user
iv
Sebagai penutup, penulis menyadari tidak ada yang sempurna dimuka bumi
ini, dalam pelaksanaan serta laporan tugas akhir ini masih terdapat kesalahan dan
kekurangan. Oleh karena itu, penulis memohon maaf dan meminta kritik dan
saran yang membangun untuk kesempurnaan laporan tugas akhir ini. Akhir kata,
semoga tugas akhir serta laporan yang telah terseleaikan bermanfaat bagi semua
pihak dan dapat dipergunakan sebagaimana mestinya.
Surakarta, 20 Juni 2016
commit to user
v
RANCANG BANGUN POROS DAN ULIR DAYA MESIN HOLE POST
AUGER
Muhammad Risnanda Surya Kelana
ABSTRAK
Hole Post Auger adalah mesin untuk mempermudah pembuatan lubang
biopori dengan diameter lubang 10cm dan panjang 85 cm. Mesin ini mempunyai
kelebihan ini dibanding mesin auger lain yaitu lebih efisien, dan efektif dibanding
cara manual. Alasan pembuatan mesin meningkatkan minat penduduk membuat
biopori melalui mempermudah proses, agar mengurangi kemungkinan terjadinya
banjir.
cm, diameter 10,3 cm dan dalam waktu 60 detik.
Kata kunci : perancangan, poros, mesin hole post auger
ABSTRACT
Post Hole Auger is a machine to ease the manufacture of biopori holes with a hole diameter of 10cm and a length of 85 cm. This machine has an efficient advantage over other auger machines, and more effective than the manual way. The reasons for making this machine is to increase the interest of the people to make biopori by simplifying the process, in order to reduce the likelihood of flooding.
The results of a post hole auger machine design is the efficient transmission system design of the post hole auger machine. This post hole auger machine is changes the gasoline motor rotation from 6000 rpm to 150 rpm, using a worm gear reducer with the ratio of 1:40. When the rpm decrease at the same power, the torque will increase. The shaft used is 30 mm diameter shaft with material of ST 37. This post hole auger machine design requires power from 1.2 HP petrol engine. The post hole auger machine is capable of drilling into a depth of 80 cm, and diameter of 10.3 cm. Within 60 seconds from the performance test.
commit to user
viii
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL
HALAMAN PENGESAHAN ...ii
HALAMAN BERITA ACARA PENDADARAN ...iii
MOTTO DAN PERSEMBAHAN ...iv
KATA PENGANTAR ...v
ABSTRAK ...vii
DAFTAR ISI ...viii
DAFTAR GAMBAR ...ix
DAFTAR RUMUS ...x
DAFTAR TABEL ...xi
DAFTAR LAMPIRAN ...xii
DAFTAR NOTASI ...xiii
BAB I PENDAHULUAN 1.1Latar Belakang ...1
1.2Rumusan Masalah ...2
1.3Batasan Masalah...2
1.4Tujuan Proyek Akhir ...3
1.5Manfaat Proyek Akhir ...3
1.6Sistematika Laporan ...3
BAB II LANDASAN TEORI 2.1 Sistem Transmisi ...5
2.1.1 Motor Bensin ...5
2.1.2 Daya Penggerak...6
2.1.3 Poros ...8
2.1.4 Ulir Daya ...13
2.2 Pembubutan ...16
BAB III PERENCANAAN DAN GAMBAR 3.1 Flowchart Perencanaan Pembuatan Mesin Hole Post Auger ...20
3.2 Pengertian Alat Hole Post Auger ... 21
3.3 Prinsip Kerja Mesin Hole Post Auger ... 21
3.4 Kebutuhan Daya ...24
3.5 Perhitungan Poros ...29
3.5.1 Perhitungan Kekuatan Poros ...31
3.6 Perencanaan Permesinan ...31
3.6.1 Indentifikasi Gambar Kerja ...31
3.6.2 Perhitungan Pembubutan ...32
BAB IV PEMBUATAN DAN PENGUJIAN 4.1 Proses Pengerjaan ...34
4.2 Alat dan Bahan ...34
4.3 Pembuatan Pisau Bor ...35
4.3.1 Pembuatan Tirus ...35
4.3.2 Pemotongan Plat ...35
4.3.3 Pengelasan Ulir ...36
4.4 Pengecatan ...36
4.5 Proses Perakitan ...37
commit to user
ix
4.7 Perawatan Mesin ...39
4.8 Perincian Dana Mesin Hole Post Auger ...41
4.9.1 Harga Raw Material ...41
4.9.2 Perhitungan Biaya Machining Process ...42
4.9.3 Penetapan Harga Jual Mesin Hole Post Auger ...42
BAB V PENUTUP 5.1 Kesimpulan ...43
5.2 Saran ...43
commit to user
x
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1 Sketsa Lubang Biopori ...1
Gambar 2.1 Ulir Persegi ...12
Gambar 2.2 Ulir Achme...13
Gambar 2.3 Ulir Gergaji ...13
Gambar 2.4 Sudut Helix ...14
Gambar 2.5 Mesin bubut ...15
Gambar 3.1 Flowchart Perencanaan dan Pembuatan Mesin Pemotong Umbi ...20
Gambar 3.2 Komponen Utama Mesin Hole Post Auger ...22
Gambar 3.3 Perencanaan Pisau Bor ...24
Gambar 3.4 Analisa Gaya Potong Tanah Menggunakan Beban Berkala ...25
Gambar 3.5 Percobaan Koefisien gesek...27
Gambar 3.6 Bearing Penyangga Bor ...29
Gambar 4.1 Proses Pembubutan ...35
Gambar 4.2 Pememotong Plat ...36
Gambar 4.3 Poros Berulir (Auger bor) ...36
Gambar 4.4 Pengecatan Dasar Bor ...37
Gambar 4.4 Mesin Hole Post Auger ...38
commit to user
xi
DAFTAR RUMUS
Rumus 2.1 Volume ...6
Rumus 2.2 Massa berdasarkan volume dan massa jenis ...7
Rumus 2.3 Berat berdagarkan massa dan percepatan gravitasi ...7
Rumus 2.4 Mencari torsi dari gaya dan jarak ...7
Rumus 2.5 Daya dari torsi dan putaran ...8
Rumus 2.6 Torsi (T) ...9
Rumus 2.7 Momen ...9
Rumus 2.8 Momen Equivalen dengan beban berfluktuasi...9
Rumus 2.9 Column factor (α) ...10
Rumus 2.10 Momen Equivalen dengan beban berfluktuasi dan aksial ...10
Rumus 2.11 Momen Equivalen dengan beban berfluktuasi dan aksial(tarik) ....11
Rumus 2.12 Torsi Equivalen beban fluktiatif ...11
Rumus 2.13 Torsi Equivalen ...11
Rumus 2.14Torsi Equivalen Disertai beban aksial ...11
Rumus 2.15 Diameter poros dari torsi equivalen ...11
Rumus 2.16 Sudut helix ...14
Rumus 2.17 Gaya Tekan (P) ...15
Rumus 2.18 Torsi bedasakan gaya dan jari-jari ...15
Rumus 2.19 Kecepatan Potong ...17
Rumus 2.20 Putaran benda kerja ...17
Rumus 2.21 Jumlah pemakanan ...18
Rumus 2.22 jumlah pemakanan muka ...18
Rumus 2.23 Waktu pembubutan ...18
commit to user
xii
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Berat Jenis Tanah(spesific gravity) ...7
Tabel 2.2 Nilai dan yang Direkomendasikan ...9
Tabel 2.3 Indian Standart Ukuran Bor Tanah ...12
Tabel 2.4 Kecepatan potong pahat HSS ...18
Tabel 3.1 Data Percobaan Gaya Potong Tanah Menggunakan Beban Berkala ..26
Tabel 3.2 Data Percobaan Gaya Gesek Tanah Menggunakan Beban 90 N ...27
Tabel 4.1 Hasil Pengujian ...39
Tabel 4.2 Hargaraw material ...41
commit to user
xiii
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Mesin Hole Pos Auger...45
Lampiran 2. Rangka Diam...46
Lampiran 3. Rangka Gerak...47
Lampiran 4. Motor Bensin...48
Lampiran 5. Reducer...49
Lampiran 6. Katrol Tangan...50
commit to user
= Kombinasi faktor kejut dan fatik untuk bending (tabel 2.2) =Kombinasi faktor kejut dan fatik untuk torsi (tabel 2.2)
L = Panjang poros antar bantalan
K = Jari-jari gergasi terkecil (√ )
