PERANCANGAN DAN PEMBUATAN POROS PADA MESIN PEMECAH CANGKANG BIJI KEMIRI

(1)

PERANCANGAN DAN PEMBUATAN POROS PADA

MESIN PEMECAH CANGKANG BIJI KEMIRI

PROYEK AKHIR

Diajukan untuk memenuhi persyaratan guna Memperoleh gelar Ahli Madya (A.Md.) Program Studi Diploma Tiga Teknik Mesin

Disusun Oleh:

SEPTIAN TRI KRISTIANTO

I8114038

PROGRAM DIPLOMA TIGA TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

(2)

(3)

(4)

iv

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa yang telah memberikan rahmat dan karunia-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan Proyek Akhir ini dengan judul “PERANCANGAN DAN PEMBUATAN POROS PADA MESIN PEMECAH CANGKANG BIJI KEMIRI”. Laporan Proyek Akhir ini disusun untuk memenuhi syarat mendapatkan gelar Ahli Madya (A.Md.) dan menyelesaikan Program Studi DIII Teknik Mesin Universitas Sebelas Maret Surakarta.

Dalam pelaksanaan pembuatan alat dan penyusunan laporan ini penulis banyak mengalami masalah dan kesulitan, tetapi berkat bimbingan serta bantuan dari berbagai pihak maka penulis dapat menyelesaikannya. Oleh karena itu, pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada:

1. Bapak Dr. Budi Santoso, S.T., M.T., selaku Ketua Program DIII Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.

2. Bapak Dr. Nurul Muhayat, S.T., M.T., selaku Pembimbing I Proyek Akhir. 3. Bapak Purwadi Joko Widodo, S.T., M.Kom., selaku Pembimbing II Proyek

Akhir.

4. Rizki Dwi A. dan Faqih Yazid F.A. sebagai teman satu kelompok dalam Proyek Akhir.

5. Rekan-rekan D3 Teknik Mesin Produksi 2014.

6. Orang tua yang telah memberikan motivasi dan materi setiap saat.

Penulis menyadari bahwa penyusunan laporan Proyek Akhir ini masih terdapat kekurangan dan kelemahan sehingga kritik dan saran yang membangun sangat penulis harapkan.

Akhir kata penulis hanya bisa berharap semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi penulis sendiri dan bagi pembaca.

Surakarta, Juli 2017

(5)

v

PERANCANGAN DAN PEMBUATAN POROS PADA MESIN

PEMECAH CANGKANG BIJI KEMIRI

Oleh: Septian Tri Kristianto

ABSTRAK

Pengolahan salah satu hasil pertanian yaitu kemiri biasanya digunakan dengan cara tradisional yang memiliki kerugian-kerugian seperti kerugian waktu dan produktifitas yang rendah. Perlu dicari solusi yang tepat untuk mengatasi kerugian-kerugian tersebut. Tujuan dari proyek akhir ini adalah pembuatan Mesin pemecah cangkang biji kemiri ini berfungsi untuk meningkatkan efisiensi dan produktifitas dalam proses pengolahan kemiri sehingga dapat membantu meningkatkan pendapatan para petani kemiri.

Pembuatan alat ini dimulai dengan melakukan pengamatan mesin pemecah cangkang biji kemiri. Tahap selanjutnya adalah perencanaan yaitu meliputi, perencanaan gambar dan perhitungan untuk menentukan komponen yang akan dipergunakan. Tahap terakhir adalah proses pembuatan dan perakitan.

Berdasarkan hasil perancangan Mesin pemecah cangkang biji kemiri, hasilnya adalah cangkang biji kemiri yang sebelumnya sudah dijemur di bawah sinar matahari selama ± 4 hari (penciutan isi dalam) akan terpecah dan terpisah dari isi dalamnya. Mesin pemecah kulit kemiri menggunakan poros diameter 25 mm untuk menopang pisau pemukul berputar sebagai alat pemecah. Sumber penggerak utama yang digunakan pada alat ini adalah motor listrik 1 HP.

(6)

vi

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ... i

HALAMAN PENGESAHAN ... ii

KATA PENGANTAR ... iv

1.2 Perumusan Masalah ... 2

1.3 Batasan Masalah ... 2

1.4 Tujuan Proyek Akhir ... 2

1.5 Manfaat Proyek Akhir ... 2

1.6 Sistematika Penulisan ... 3

BAB II DASAR TEORI 2.1 Kemiri Sebagai Bahan Baku... 4

2.2 Mekanisme Pemecah ... 4

2.3 Konsep Perencanaan Poros ... 7

2.3.1 Motor Listrik ... 8

2.3.2 Daya Penggerak ... 8

2.3.3 Poros ... 11

2.3.4 Pemilihan Bahan Poros ... 13

2.3.5 Pasak ... 14

BAB III PERANCANGAN & PERHITUNGAN 3.1 Diagram Alir Proses Perancangan ... 17

(7)

vii

3.3 Mekanisme Kerja ... 18

3.4 Perhitungan ... 19

3.4.1 Perencanaan Daya Motor ... 19

3.4.2 Perencanaan Poros ... 21

3.4.3 Perencanaan Pasak ... 31

BAB IV PROSES PRODUKSI 4.1 Komponen Mesin ... 32

4.1.1 Poros Pisau Pemukul ... 32

4.2 Peralatan yang Digunakan ... 32

4.3 Proses Produksi ... 32

4.4 Perhitungan Biaya Alat ... 37

4.4.1 Estimasi Biaya Raw Material ... 37

4.4.2 Estimasi Biaya Permesinan ... 38

4.5 Perakitan dan Perawatan Mesin ... 49

4.6 Biaya Keseluruhan ... 40

BAB V PENUTUP 5.1 Kesimpulan ... 41

5.2 Saran ... 41

DAFTAR PUSTAKA ... xi

(8)

viii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Klasifikasi motor listrik ... 8

Gambar 2.2 Rectangular sunk key ... 15

Gambar 2.3 Gaya aksi pada poros ... 15

Gambar 3.1 Diagram alir perencanaan ... 17

Gambar 3.2 Desain 3D dan bagian-bagiannya ... 18

Gambar 3.3 Perencanaan daya pemecah ... 19

Gambar 3.4 Arah gaya poros pemukul ... 22

Gambar 3.5 Reaksi gaya horizontal poros ... 23

Gambar 3.6 Reaksi gaya dalam potongan x-x kiri horizontal ... 24

Gamabr 3.7 Reaksi gaya dalam potongan y-y kiri horizontal ... 24

Gambar 3.8 Diagram NFD, SFD, dan BMD gaya horizontal ... 25

Gambar 3.9 Reaksi gaya vertikal poros ... 25

Gambar 3.10 Reaksi gaya dalam potongan x-x kiri vertikal ... 26

Gambar 3.11 Reaksi gaya dalam potongan y-y kiri vertikal ... 27

Gambar 3.12 Reaksi gaya dalam potongan z-z kiri vertikal ... 27

Gambar 3.13 Reaksi gaya dalam potongan p-p kiri vertikal ... 28

Gambar 3.14 Reaksi gaya dalam potongan q-q kiri vertikal ... 28

Gambar 3.15 Reaksi gaya dalam potongan r-r kiri vertikal ... 29

Gambar 3.16 Diagram NFD, SFD, dan BMD gaya vertikal ... 30

Gambar 4.1 Poros... 33

Gambar 4.2 Proses cutting plat besi ... 33

Gambar 4.3 Proses cutting untuk dudukan pisau pemukul ... 34

Gambar 4.4 Besi silinder pemukul... 34

Gambar 4.5 Pisau pemukul ... 35

(9)

ix

DAFTAR RUMUS

Rumus 2.1 Energi potensial ... 4

Rumus 2.2 Energi kinetik ... 5

Rumus 2.3 Tekanan ... 5

Rumus 2.4 Daya ... 9

Rumus 2.7 Kecepatan sudut ... 9

Rumus 2.8 Torsi ... 9

Rumus 2.10 Gaya ... 10

Rumus 2.11 Berat... 10

Rumus 2.12 Torsi ... 10

Rumus 2.13 Putaran ... 10

Rumus 2.14 Torsi pada poros ... 13

Rumus 2.15 Momen ... 13

Rumus 2.16 Torsi equivalen ... 13

Rumus 2.17 Diameter poros ... 14

Rumus 2.18 Momen torsi equivalen ... 14

Rumus 2.19 Kekuatan geser pasak ... 16

Rumus 2.20 Kekuatan geser torsional poros... 16

Rumus 2.21 Panjang pasak ... 16

(10)

x

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Nilai Km dan Kt yang direkomendasikan ... 14

Tabel 3.1 Percobaan perencanaan daya ... 20

Tabel 3.2 Reaksi gaya dalam potongan x-x kiri horizontal ... 24

Tabel 3.3 Reaksi gaya dalam potongan y-y kiri horizontal ... 24

Tabel 3.4 Reaksi gaya dalam potongan x-x kiri vertikal ... 26

Tabel 3.5 Reaksi gaya dalam potongan y-y kiri vertikal ... 27

Tabel 3.6 Reaksi gaya dalam potongan z-z kiri vertikal ... 28

Tabel 3.7 Reaksi gaya dalam potongan p-p kiri vertikal ... 28

Tabel 3.8 Reaksi gaya dalam potongan q-q kiri vertikal ... 29

Tabel 3.9 Reaksi gaya dalam potongan r-r kiri vertikal ... 29

Tabel 4.1 Estimasi biaya raw material ... 38

Tabel 4.2 Estimasi waktu proses produksi poros ... 38

(11)

xi

DAFTAR PUSTAKA

[1] A.R. Holowenko. (1984). Dinamika Permesinan. ERLANGGA. Jakarta [2] Deutchman. (1975). Machine Design. Macmillan Publishing C0.,Inc,

Neaw York.

[3] Khurmi, R.S., Gupta, J.K., Chand, S. 2005 “Textbook of MachineDesign”,S.I. Units. Eurasia Publishing House (Pvt) Ltd, New Delhi, India.

(12)

(13)

(14)

(15)

Lampiran 3. Biaya total raw material. 10 House Bearing

(16)

Lampiran 4.Biaya total proses permesinan.

No Nama Proses

Permesinan Satuan Biaya Proses Total

1 Proses cutting las

asetilen 1 buah Rp 5.000,00 16 Rp 80.000 2 Proses pengelasan 1 buah Rp 5.000,00 75 Rp 375.000 3 Proses pembubutan 1 jam Rp 30.000,00 1 Rp 30.000 4 Proses fres poros pasak 1 buah Rp. 10.000,00 1 Rp. 10.000 5 Proses pengeboran 1 buah Rp 5.000,00 25 Rp 125.000 6 Proses perakitan 1 jam Rp 50.000,00 3 Rp 150.000

(17)

A-A ( 1 : 20 )

A

MESIN PEMECAH KEMIRI

D3 TEKNIK MESIN UNS

A3

SKALA : 1:20 SATUAN : mm

TANGGAL : 20 Juli 2017

DIGAMBAR : Tim mesin pemecah kemiri KELAS : D3 Teknik Mesin UNS

DILIHAT : Dr. Nurul Muhayat S.T., M.T.

KETERANGAN:

TEAM

No

Nama Komponen Jumlah

Bahan

Keterangan

1 Hopper

1 ST37

Plat

2 Baut dan mur

15 M8

3 Saluran masuk

1 ST37

Plat

4 Pemukul

1 ST37

Besi hollow, d: 75 mm dan plat

5 Pulley pemukul

1 Alumunium

150 mm

6 V-belt

1 Rubber

Tipe A-43

7 Pulley motor

1 Alumunium

75 mm

8 Rangka

1 ST37

Besi L 40x40x4mm

9 Saluran keluar

utama

1 ST37

Plat

10 Corong output

1 ST37

Plat

11 Roda

4 Rubber

12 Rumah bearing

2 UCP205

13 Baut dan mur

8 M14

14 Motor listrik

1 1 HP, 1420 rpm

15 Saluran keluar

_samping

1 ST37

Plat

16 Poros

1 ST37

Besi, d: 25 mm

17 Bearing

2 UCP205

(18)

POROS PISAU PEMUKUL

D3 TEKNIK MESIN UNS

A3

TANGGAL : 12-07-2017

KETERANGAN:

No. 00

1

110

440 No.

Nama Komponen

Bahan

Jumlah

Keterangan

1. Pisau pemukul

ST-37

1

2. Poros

ST-37

1

3

(19)

A-A

A

PISAU PEMUKUL

D3 TEKNIK MESIN UNS

A3

TANGGAL : 12-07-2017

(20)

POROS

D3 TEKNIK MESIN UNS

A3

TANGGAL : 12-07-2017

DILIHAT : Dr. Nurul Muhayat S.T.,M.T.

KETERANGAN:

No. 02

37

25

440 3

6

Dibubut 6,3

(21)

(22)

(23)