RANCANG BANGUN MESIN PENGERING PADI (RANGKA PENYANGGA MOTOR DAN RANTAI) PROYEK AKHIR

(1)

RANCANG BANGUN MESIN PENGERING PADI (RANGKA PENYANGGA MOTOR DAN RANTAI)

PROYEK AKHIR

Diajukan untuk memenuhi persyaratan guna Memperoleh gelar Ahli Madya (A.Md)

Program studi DIII Teknik Mesin

Disusun oleh:

LUTHFYANA PRIMA RAJENDHA (I8114028)

PROGRAM DIPLOMA TIGA TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA

2017

(2)

I

F

t.

I

t i

I

t I

RANCANG

BANGUN

MESIN

PENGERING

BANGUN (RANGKA

PEr.IY.ANGGA

MOrOn

DAN

RANTAD

Disusrm oleh:

LUTHF"YANA PRIMA RA.trENDEA r8114028

Dr. Ene. Svamsul Hadi. S.T.. M.T.

NIP.' 1971061519!)8{Il1002

Telah dipertahankan di hadapan Tim Penguji Sidang Pendadaran Jurusan Te}nik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta pada Jumat, 28 Juli 2017.

1. D. Danardono D. P. T. S.T.. M.T.. Ph.I) h[IP. 19690514 199903 1 001

ti-r"

2. Dr. Joko Trivono. ST.. M.T.

tlIP. 19690625 1997@ 1 001

Proyek Akhir

Rsvmundus Lulus Lambgne G.H. S.T.. II,LT.

nuP. 1972070s 200012 1 001 Pembimbing

I

f[IP. 197104251999031001

Disahkan,

D-III Tekiik Mesin

N.IP. 1970110s 2fl'003 1 001

(3)

KEMENTERTAN RISET, TEKNOLOGI DAN PENDIDIKAN TINGGI I,JNIVERSITAS SEBELAS MARET

FAKIJLTAS TEKNIK

PROGRAM DIPLOMA 3 TEKNIK MESIN

Jolon. Ir. Sutdmi nomor 36 A Kenlingqn Surakqrta 57126

BER]TA ACARA UJIAN PENDADARAN

PROGRAM DIPLOMA

TIGA TEKIIIK

MESIN FT UNS

Telah dilaksanakan Sidang Ujian Pendadaran Proyek Akhir atas:

Nama mahasiswa

NIM

Program Studi Judul Proyek Akhir

Pada hari I tanggal

Luthfyana Prima Rajendha I81r4028

Diploma Tiga Teknik Mesin Produksi

Rancang bangun mesin pengering padi (rangka penyangga motor dan rantai)

Jumat, 28 Juli 2017

CATATAhI

Lvr\rr,( q)avv-qa

...4."...'...,...

{?vit,

Setelah dilakukan sidang ujian pendadaran. maka dewan dosen-pqoguj i memuruskan bahwa saudara dinyatakan LULUS / HE{.I+EiEB1S. dengan

":rl9b

^*^u.uu

5V

TIM PENGUJI PENDADARAN

Ketua Sidang

Penguji I

Penguj i II

Penguj i III

Nama Terang / NIP

Dr. Budi Kristiawan, S.T.,M.T.

NlP. 19710425 1S9903 l00t

D. Danardono D.P.T. S.T.,M.T.,Ph.D NIP. 19690514 199903 r00l

Dr. Joko Triyono, S.T.,M.T.

NIP. 19690625 199702 l00t

Surakarta. 28 Juli 2017

NIM. I8 r r.1028 l,

Catatan: l. l-Corqt yang tidak perlu

2.1 tl

^Idiisi nilai skala 4

NIP. 197t0425 199903 t00l

3. Hasil Proyek Akhir diserahkan ke Program Studi Diploma Tiga Teknik Mesin

(4)

iii

KATA PENGANTAR

Puji syukur kami panjatkan atas kehadirat Allah SWT atas limpahan rahmat, hidayah dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Proyek Akhir sampai dengan selesainya penyusunan laporan Proyek Akhir ini dengan judul

“Rancang Bangun Mesin Pengering Padi (Rangka Penyengga Motor dan Rantai).

Keberhasilan menyusun laporan ini tidak lepas dari dukungan dan bantuan dari beberapa pihak, baik material maupun spiritual. Oleh karena itu, pada kesempatan ini dengan segala kerendahan hati penulis mengucapkan banyak terima kasih kepada :

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

2. R. Lullus Lambang GH, S.T., M.T. selaku koordinator Proyek Akhir yang telah memberikan arahan dan masukan dalam penyusunan Proyek Akhir ini.

3. Bapak Dr. Budi Kristiawan, S.T., M.T. selaku Pembimbing I, yang telah memberikan arahan dan masukan dalam penyusunan Proyek Akhir ini.

4. Bapak Dr. Eng. Syamsul Hadi, S.T., M.T. selaku Pembimbing II, yang telah memberikan arahan dan masukan dalam penyusunan Proyek Akhir ini.

5. Orang tua & keluarga penulis, yang telah memberikan dukungan dalam material maupun spiritual untuk membantu menyeleaikan Proyek Akhir ini.

Terutama ibu yang telah banyak membantu.

6. Seluruh dosen Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta, yang telah banyak memberikan ilmu dan pelajaran berharga, juga pada teman-teman mahasiswa Teknik Mesin.

7. Seluruh pihak yang tidak bisa penulis sebutkan dalam penulisan Proyek Akhir ini.

Penulis menyadari bahwa Laporan ini masih sangat jauh dari kesempurnaan.

Namun demikian penulis berharap Laporan ini dapat bermanfaat bagi pembaca.

Surakarta, Juli 2017

Penulis

(5)

iv

ABSTRAK

Tujuan proyek akhir ini untuk merancang dan membuat rangka mesin pengering padi dengan sistem motor listrik.

Perancangan proyek akhir ini meliputi tiga tahap, pertama merancang dan mendesain rangka mesin pengering padi, kedua perhitungan dan gambar rangka mesin pengering padi, ketiga pembuatan dan pembahasan rangka mesin pengering padi.

Mesin pengering padi dapat mengeringkan 5 kg gabah selama kurang lebih 1 jam. Dari analisa bahan didapatkan tegangan tarik maksimum bahan 370 N/mm² dan nilai factor of safety 12. Hasil perhitungan manual rangka didapatkan nilai tegangan tarik sebesar 6,5 N/mm² dan hasil perhitungan tersebut lebih kecil dari tegangan ijin material sebesar 30,83 N/mm², sehingga rangka mesin pengering padi dinyatakan aman.

Kata kunci: Rancang Bangun, Mesin, Pengering Padi, Desain, Rangka Penyangga Motor

(6)

v

ABSTRACT

The purpose of this final project is to design and make a framework of the rice dryer machine with motor system.

The final project design included three step first is to design a framework of the rice dryer machine, second isto calculate and draw a framework of the rice dryer machine, third is to production and discusion a framework of the rice dryer machine.

The rice dryer machine can drying 5 kg rice for 1 hour. From the analysis of the material we got the tensile stress maximum substance material is 370 N/mm² and value factor of safety 12. The result of manual calculating a framework is 6,5 N/mm² and the manual result is less than a permissible tensile stress 30,83 N/mm². So the framework of the rice dryer machine declared safe.

Keyword: Design of, Machine, Rice Dryer, Design, Frame Buffer Motor

(7)

vi

DAFTAR ISI

Halaman Judul ... i

Lembar Pengesahan ... ii

Kata Pengantar ... iii

Abstraksi ... iv

Daftar Isi... vi

Daftar Gambar ... viii

Daftar Tabel ... x

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ... 1

1.2 Perumusan Masalah ... 1

1.3 Batasan Masalah ... 1

1.4 Tujuan Tugas Akhir ... 2

1.5 Manfaat Tugas Akhir ... 2

1.6 Sistematika Laporan ... 2

BAB II DASAR TEORI 2.1 Konsep Perencanaan Rangka ... 4

2.1.1 Daya Penggerak ... 4

2.2 Statika ... 6

2.3 Gaya ... 7

2.4 Tumpuan ... 9

2.5 Faktor Keamanan ... 10

2.6 Rantai ... 10

2.6.1 Transmisi Rantai Rol ... 10

2.6.2 Keuntungan dan kerugian rantai ... 11

2.6.3 Mekanisme rantai ... 12

2.6.4 Jenis rantai ... 13

2.7 Analisis Kadar Air dengan Pengeringan Bahan ... 15

BAB III PERENCANAAN DAN GAMBAR 3.1 Diagram proses perencanaan ... 17

(8)

vii

3.2 Skema Mesin Pengering Padi ... 18

3.2.1 Drum pemutar ... 19

3.2.2 Poros pemutar drum ... 20

3.2.3 Rangka ... 20

3.2.4 Motor + gearbox ... 21

3.2.5 Saluran inlet ... 21

3.2.6 Saluran outlet ... 22

3.2.7 Tungku ... 22

3.2.8 Blower ... 23

3.2.9 Bearing ... 23

3.3 Perhitungan Daya ... 24

3.4 Sistem Transmisi pada Mesin Pengering Padi ... 25

3.4.1 Putaran motor ke Reducer ... 26

3.4.1 Putaran Reducer ke Drum Pemutar... 26

3.5 Perhitungan Komponen... 26

3.6 Hasil pengecekan kadar air ... 34

BAB IV PROSES PRODUKSI 4.1 Proses Pembuatan Rangka ... 35

4.2 Perhitungan Biaya Komponen ... 37

4.2.1 Estimasi biaya raw material ... 37

4.2.2 Estimasi biaya permesinan ... 38

4.2.3 Perakitan mesin pengering padi ... 38

4.3 Pengecatan Mesin Pengering Padi ... 39

4.4 Perawatan Mesin Pengering Padi ... 39

4.5 Biaya Keseluruhan ... 40

BAB V PENUTUP 5.1 Kesimpulan ... 41

5.2 Saran ... 41

Daftar Pustaka ... xi Lampiran

(9)

viii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Prinsip statika keseimbangan ... 6

Gambar 2.2 Gaya normal positif ... 7

Gambar 2.3 Gaya normal negatif ... 7

Gambar 2.4 Gaya geser positif ... 8

Gambar 2.5 Gaya geser negatif ... 8

Gambar 2.6 Momen lentur positif ... 8

Gambar 2.7 Momen lentur negatif ... 8

Gambar 2.8 Tumpuan rol ... 9

Gambar 2.9 Tumpuan sendi ... 9

Gambar 2.10 Tumpuan jepit ... 9

Gambar 2.11 Sprocket dan rantai ... 11

Gambar 2.12 Sprocket ... 12

Gambar 2.13 Block atau bush chain ... 13

Gambar 2.14 Rantai rol ring ... 14

Gambar 2.15 Macam rantai rol ring ... 14

Gambar 2.16 Rantai sunyi ... 15

Gambar 3.1 Diagram alur proses perencanaan ... 17

Gambar 3.2 Bagian mesin pengering padi ... 19

Gambar 3.3 Drum pemutar ... 20

Gambar 3.4 Rangka ... 20

Gambar 3.5 Motor listrik + gearbox ... 21

Gambar 3.6 Saluran inlet... 21

Gambar 3.7 Saluran outlet... 22

Gambar 3.8 Tungku ... 22

Gambar 3.9 Blower ... 23

Gambar 3.10 Bearing ... 23

Gambar 3.11 Sistem transmisi pada mesin pengering padi ... 25

Gambar 3.12 Desain rangka ... 27

Gambar 3.13 Sudut pembebanan ... 27

Gambar 3.14 Skema pembebanan pada batang AB ... 28

(10)

ix

Gambar 3.15 Pembebanan secara vertikal ... 28

Gambar 3.16 Diagram ... 30

Gambar 3.17 Pembebanan secara horizontal ... 30

Gambar 3.18 Diagram ... 32

Gambar 3.19 Sprocket dan rantai ... 33

Gambar 4.1 Rangka depan dan belakang ... 35

Gambar 4.2 Alas rangka bawah ... 35

Gambar 4.3 Rangka dudukan housing bearing ... 36

Gambar 4.4 Rangka tungku... 36

Gambar 4.5 Rangka keseluruhan ... 36

(11)

x

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Faktor keamanan bahan ... 10 Tabel 4.1 Estimasi biaya raw material ... 37 Tabel 4.2 Estimasi biaya permesinan ... 38