Rancang Bangun Mesin Pembelah Bambu

(1)

TUGAS AKHIR

Disusun Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Menyelesaikan Pendidikan Diploma-III Pada Jurusan Teknik Mesin

Politeknik Negeri Sriwijaya

Oleh:

M. Faza DwiYanda 062130200820

POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA PALEMBANG

2024

(2)

TUGAS AKHIR

Disetujui oleh Dosen Pembimbing Laporan Akhir Jurusan Teknik Mesin Politeknik Negeri Sriwijaya

Palembang, Juni 2024 Disetujui

Pembimbing I, Pembimbing II,

Siproni, S.T., M.T. Mardiana, S.T., M.T.

NIP.195911121985101001 NIP. 196402121993032001

Mengetahui,

Ketua Jurusan Teknik Mesin

Ir. Sairul Effendi, M.T.

NIP. 196309121989031005

(3)

HALAMAN PENGESAHAN UJIAN TUGAS AKHIR Tugas Akhir ini diajukan oleh:

Nama : M. Faza DwiYanda

NPM 062130200820

Program Studi : Diploma III Teknik Mesin

Judul Laporan Akhir : Rancang Bangun Mesin Pembelah Bambu Telah diuji, direvisi dan diterima sebagai

Bagian persyaratan yang diperlukan untuk menyelesaikan Studi D-III Pada Jurusan Teknik Mesin Politeknik Negeri Sriwijaya

Penguji:

Tim Penguji:

1. ……… ( )

2. ……… ( )

3. ……… ( )

4. ……… ( )

5. ……… ( )

Mengetahui:

Ketua Jurusan Teknik Mesin:

Ir. Sairul Effendi, M.T. ( )

Ditetapkan di : Palembang

Tanggal : 2024

ii

(4)

HALAMAN PERNYATAAN INTEGRITAS

Yang bertanda tangan dibawah ini:

NPM 062130200820

Tempat/Tanggal lahir : Palembang / 23 Mei 2003

Alamat : JAKABARING KOMP.OPI JL. SUMATERA II

BLOK BF.10

No Telepon/WA 082182218558

Jurusan/Prodi : Teknik Mesin / D-III Teknik Mesin Judul Tugas Akhir : Rancang Bangun Mesin Pembelah Bambu

Menyatakan bahwa Tugas Akhir yang saya buat merupakan hasil karya sendiri dengan didampingi oleh Tim Pembimbing dan bukan hasil plagiat dari orang lain. Apabila ditemukan unsur plagiat dalam Tugas Akhir ini, saya bersedia menerima sanksi akademik dari Jurusan Teknik Mesin dan Politeknik Negeri Sriwijaya.

Demikian pernyataan ini saya buat dalam keadaan sadar, kondisi sehat dan tanpa ada paksaan dari pihak manapun.

Palembang, Agustus 2024

M. Faza DwiYanda NPM. 062130200820

iii

(5)

MOTTO DAN PERSEMBAHAN

MOTTO :

“Tidak ada kata takut.

Rasa takut hanya halusinasi, yang menyerang pikiran bukan fisik.

Selagi bisabergerak hantam semua yang menghalangi.”

– M. Faza DwiYanda

PERSEMBAHAN :

1. Allah SWT, berkat rahmat dan karunianya Laporan Akhir ini dapat selesai dengan baik dan tepat waktu.

2. Kedua orang tuaku, Ayah dan Mama yang selalu setia mendokan, memberikan semangat dan memberikan semua dukungan dalam segala hal.

3. Semua Keluarga ku 4. Untuk diriku sendiri.

5. Teman satu timku dan teman seperjuanganku kelas 6 MN.

6. Orang baik yang selalu memberikan semangat dan dukungannya.

7. Seluruh Dosen Teknik Mesin Politeknik Negeri Sriwijaya.

8. Teman - teman seperjuangan Teknik Mesin angkatan 2021.

iv

(6)

ABSTRAK

NPM 062130200820

Program Studi : DIII Teknik Mesin

Judul Laporan Akhir : Rancang Bangun Mesin Pembelah Bambu

(2024: .. Halaman + .. Daftar Gambar + .. Daftar Tabel + Lampiran)

Tujuan utama dari merancang dan membuat mesin pembelah bambu ini adalah sebagai alat bantu untuk mempercepat dan mempermudah proses pembelahan bambu di Depot Kayu, serta meningkatkan efisiensi dan kualitas hasil pembelahan bambu untuk keperluan produksi bambu yang ada di Depot Kayu. Alat ini dirancang khusus untuk membelah bambu dengan cepat, aman, dan konsisten di pabrik pengolahan bambu.

Kata Kunci: Mesin Pembelah Bambu, Industri bambu

v

(7)

ABSTRACT

Name : M. Faza DwiYanda

NPM 062130200820

Study Program : Diploma III Mechanical Engineering

Title of Final Report : Design and Build of Rail Base Hoist Crane Capacity 1 Ton

(2024: .. Pages + .. List of Figures + .. List of Tables + Appendices)

The main objective of designing and making this bamboo splitting machine is as a tool to speed up and simplify the bamboo splitting process at the Timber Depot, as well as increasing the efficiency and quality of bamboo splitting results for bamboo production purposes at the Timber Depot. This tool is specifically designed to split bamboo quickly, safely and consistently in bamboo processing plants.

Keywords: Bamboo Splitting Machine, Bamboo Industry

vi

(8)

PRAKATA

Alhamdulillahirobbil’alamin, penulis panjatkan puji dan syukur kehadirat Allah SWT, atas segala rahmat dan karunia-Nya penulis dapat menyelesaikan penulisan Laporan Tugas Akhir ini tepat pada waktunya.

Adapun terwujudnya Laporan Tugas Akhir ini adalah berkat bimbingan dan bantuan serta petunjuk dari berbagai pihak yang tak ternilai harganya. Untuk itu pada kesempatan ini penulis menghanturkan ucapan terima kasih yang sebesar- besarnya kepada pihak yang telah membantu penulis dalam membuat Laporan Tugas Akhir ini yaitu kepada:

1. Ayahku dan mamaku tercinta yang selalu memberikan Doa dan dukungan kepada Anaknya tercinta

2. Bapak Ir. Sairul Effendi, M.T, selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin Politeknik Negeri Sriwijaya

3. Ibu Fenoria Putri, Selaku Sekretaris Jurusan Teknik Mesin Politeknik Negeri Sriwijaya

4. Bapak Siproni, S.T., M.T sebagai pembimbing utama Laporan Tugas Akhir yang telah memberikan bimbingan dan membantu penulis

5. Ibu Mardiana, S.T., M.T. sebagai pembimbing kedua Laporan Tugas Akhir yang telah membimbing dan membantu penulis

6. Sahabat-sahabatku dan teman-teman semua yang telah banyak berbagi keceriaan, kebersamaan dan kesulitan yang pernah kita alami bersama.

Buat teman- teman terbaikku kelas 6MN yang telah berjuang bersama- sama selama tahun

Penulis menyadari bahwa masih banyak terdapat kekurangan dalam tulisan Laporan Tugas Akhir ini. Penulis menerima kritik dan saran dari pembaca agar penulis dapat membuat tulisan yang lebih baik.

Akhir kata penulis mengucapkan terima kasih atas bantuan yang telah diberikan oleh semua pihak, semoga kebaikan menjadi amal ibadah yang mendapat Ridho dari Allah SWT, Amin Amin.

Palembang, Juni 2024

Penulis

vii

(9)

DAFTAR PUSTAKA

HALAMAN JUDUL ...i

HALAMAN PENGESAHAN UJIAN TUGAS AKHIR ... ii

HALAMAN PERNYATAAN INTEGRITAS... iii

MOTTO DAN PERSEMBAHAN ... iv

ABSTRAK ... v

ABSTRACT ... vi

PRAKATA ...vii

DAFTAR PUSTAKA ... viii

DAFTAR GAMBAR ... x

DAFTAR TABEL ...xii

BAB I PENDAHULUAN... 1

1.1. Latar Belakang ... 1

1.2. Tujuan dan Manfaat ... 2

1.2.1. Tujuan Umum ... 2

1.2.2. Tujuan Khusus ... 2

1.2.3. Manfaat ... 3

1.3. Metodologi ... 3

1.4. Rumusan dan Batasan Masalah ... 4

1.4.1. Rumusan Masalah ... 4

1.4.2. Batasan Masalah ... 4

1.5. Sistematika Penulisan ... 4

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ... 6

2.1. Pengertian Rangka ... 6

2.2. Dasar-dasar Pemilihan Bahan ... 9

2.3. Komponen dan Perencanaan ... 11

2.3.1. Motor Penggerak ... 11

2.3.2. Gearbox ... 11

2.3.3. Poros... 12

2.3.4. Bantalan ... 13

2.3.5. Baut dan Mur ... 15

2.4. Dasar-dasar Perhitungan Mesin Pembelah Bambu ... 18

2.4.1 Mesin Gerinda ... 18

2.4.3 Mesin Bor ... 19

2.4.3 Mesin Las (Pengelasan)... 19

2.4.4 Hukum Kesetimbangan ... 20

BAB III PERENCANAAN... 21

3.1 Skema dan Prinsip Kerja Alat ... 21

3.2 Alur proses perencanaan mesin pembelah bambu ... 22

3.3 Perencanaan Kontruksi ... 23

3.3.1 Perencanaan rangka besar bagian atas ... 24

3.3.2 Perencanaan rangka bagian bawah Perhitungan uraian gaya yang bekerja ... 27

3.3.3 Perhitungan pada besi UNP8 ... 32 viii

(10)

3.5 Perhitungan Mesin Gerinda ... 41

3.6 Perhitungan Mesin Las ... 46

BAB IV PEMBAHASAN ... 52

4.1 PROSES PEMBUATAN ... 52

4.1.1 Bahan yang dibutuhkan ... 52

4.1.2 Peralatan yang dibutuhkan ... 53

4.2 PROSES PENGERJAAN... 53

4.2.1 Proses Pembuatan Rangka kaki ... 53

4.2.2 Proses pembuatan Rangka Besi UNP8 ... 55

4.2.3 Proses Pembuatan Rangka Dudukan Mesin ... 56

4.2.4 Proses Pembuatan Dudukan Gearbox Ratio ... 57

4.2.5 Proses Pembuatan Rangka Dudukan Bearing dan Rantai ... 58

4.2.6 Proses Pembuatan Dudukan Pisau ... 59

4.2.7 Proses Pembuatan Penekan ... 60

4.2.8 Proses Pembuatan Rumah Pisau ... 62

4.2.9 Proses Pengecatan ... 63

4.2.10 Langkah – langkah proses assembly ... 64

4.4 PENGHITUNGAN BIAYA ... 65

4.4.1 Penghitungan Biaya Material ... 65

4.4.2 Penghitungan biaya pembuatan ... 68

4.4.3 penghitungan biaya perencanaan ... 73

4.4.4 Perhitungan biaya tak terduga ... 74

4.5 PROSES PENGUJIAN ... 74

4.5.1 Definisi Pengujian ... 74

4.5.2 Tujuan Pengujian ... 74

4.5.3 Metode Pengujian ... 74

4.5.4 Alat dan Perlengkapan Pengujian ... 74

4.5.5 Metode Pengumpulan Data ... 75

4.5.6 Tahap-tahap Pengujian ... 76

4.5.7 Hasil Pengujian ... 76

4.5.8 Pengujian Kinerja Motor Pembelah Bambu ... 77

4.5.9. Pengujian pada Mata Pisau ... 77

4.5.10. Pengujian mengetahui kekurangan dan kelebihan antara mesin ... 77

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 81

5.1 Kesimpulan ... 81

5.2 Saran... 81

DAFTAR PUSTAKA ... 82

LAMPIRAN ... 83

ix

(11)

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar2.1 Tumpuan roll ... 6

Gambar2.2 Tumpuan sendi ... 7

Gambar2.3 Tumpuan sendi ... 7

Gambar2.4 Gaya Normal positif ... 8

Gambar2.5 Gaya Normal Negatif ... 8

Gambar2.6 Gaya Geser Positif ... 8

Gambar2.7 Gaya geser Negatif ... 9

Gambar2.8 Momen Lentur Positif ... 9

Gambar2.9 Momen lentur negatif... 9

Gambar2.10 Motor Bensin ... 11

Gambar2.11 Gearbox ... 12

Gambar2.12 Poros ... 13

Gambar2.13 Bantalan... 14

Gambar2.14 Macam-Macam Bantalan gelinding ... 15

Gambar2.15 Baut dan mur ... 16

Gambar2.16 Gear dan rantai ... 16

Gambar2. 17 Pulley ... 17

Gambar2.18 Besi Kanal UNP8 ... 17

Gambar2.19 Besi Siku ... 17

Gambar2.20Besi Plat ... 18

Gambar3.1 Mesin pembelah bambu ... 21

Gambar3.2 Perencanaan Konturksi ... 23

Gambar3.3 Rangka bagian atas ... 25

Gambar3.4 FBD rangka bagian atas ... 25

Gambar3.5 Reaksi gaya dalam potongan ... 25

Gambar3.6 Reaksi gaya dalam potongan x-x ... 26

Gambar3.7 Reaksi gaya dalam potongan y-y ... 26

Gambar3.8 Bagian rangka bawah ... 27

Gambar3.9 Analisa batang GH ... 27

Gambar3.10 Titik potongan gaya pada batang GH ... 28

Gambar3.11 Reaksi Gaya dalam potongan x-x ... 28

Gambar3.13 Rangka kecil ... 30

Gambar3.14 Analisa batang AB ... 30

Gambar3.15 Titik potongan gaya pada batang AB ... 31

Gambar3.16 Reaksi gaya dalam potongan x-x ... 31

Gambar3.18 Besi Unp8 ... 33

Gambar3.19 Titik potongan gaya pada batang AB ... 34

Gambar3.20 Titik potong gaya pada batang AB ... 34 x

(12)

Gambar3.21 reaksi gaya Dalam Potongan x-x ... 35

Gambar4.1Detail Ukuran Rangka Kaki ... 54

Gambar4.2Proses pembuatan rangka kaki ... 55

Gambar4. 3Detail ukuran rangka besi UNP8 ... 55

Gambar4.4 Detail ukuran rangka dudukan mesin ... 56

Gambar4.5 Detail Ukuran Dudukan Gearbox Ratio ... 57

Gambar4. 6 Detail ukuran Dudukan Bearing dan Rantai ... 58

Gambar4.7 Detail Ukuran Dudukan Pisau ... 59

Gambar4.8 Detail Ukuran Penekan ... 60

Gambar4.9 Proses Pengelasan Pada Penekan ... 61

Gambar4.10 Ukuran Detail ukuran rumah pisau ... 62

Gambar4.11Proses pengesahan rumah pisau ... 63

Gambar4.12 Proses pengecatan ... 64

Gambar4.13 Alat pembelah bambu ... 75

Gambar4.14 Diagram Alir... 75

xi

(13)

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel3.1 Reaksi gaya dalam potongan x-x ... 26

Tabel3.2 Reaksi gaya dalam potongan y-y ... 27

Tabel3. 3 Reaksi gaya dalam potongan x-x ... 29

Tabel3.4 Tabel3.4 Reaksi gaya dalam potongan y-y ... 29

Tabel3.9 Waktu Pengeboran ... 40

Table3.10 Waktu Penggerindaan ... 46

Tabel4.1 Bahan yang digunakan ... 52

Tabel4.2 Alat yang digunakan ... 53

Tabel4.3 langkah kerja pembuatan rangka kaki ... 55

Tabel4.4 Langkah kerja pembuatan rangka besi UNP8 ... 56

Tabel4.5 Langkah Kerja pembuatan rangka dudukan mesin ... 57

Tabel4.6 Langkah kerja pembuatan rangka dudukan gearbox ratio ... 58

Tabel4.7 Langkah kerja pembuatan rangka dudukan gearbox ratio ... 58

Tabel4.8 Langkah kerja pembuatan dudukan pisau... 60

Tabel4.9 proses pembuatan penekan ... 61

Tabel4.10 Proses pembuatan rumah pisau ... 62

Tabel4.11 Proses pengecatan pada mesin pembelah bambu ... 63

Tabel4.12 proses assembly mesin... 64

Tabel4.13 Biaya pembelian material ... 66

Tabel4.14 Total biaya sewa mesin ... 69

Tabel4.15 Total biaya sewa listrik ... 71

Tabel4.16 Total biaya Pengujian ... 72

Tabel4.17 Total biaya pembuatan ... 73

Tabel4.18 Biaya keseluruhan pembuatan mesin bambu ... 73

Tabel4.19 Pengujian Pembelah bambu menggunakan Manual(Konvensional) .... 78

Tabel4.20 Pengujian Pembelah Bambu basah dan kering menggunakan mesin ... 78

xii

(14)

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Bambu adalah tanaman jenis rumput-rumputan dengan rongga dan ruas di batangnya. Bambu memiliki banyak tipe. Nama lain dari bambu adalah buluh, aur, dan eru. Di dunia ini bambu merupakan salah satu tanaman dengan pertumbuhan paling cepat. Karena memiliki sistem rhizoma-dependen unik, dalam sehari bambu dapat tumbuh sepanjang 60cm (24 Inchi) bahkan lebih, tergantung pada kondisi tanah dan klimatologi tempat ia ditanam.

Kehidupan masyarakat desa, bambu sangat dekat dan dibutuhkan untuk berbagai kebutuhan masyarakat desa mulai lahir (untuk memotong pusar bayi dan sunatan) sampai meninggal (kremasi jenazah). Aktifitas kehidupan sehari- haripun tak luput dari pemanfaatan bambu sebagai bahan makanan (rebung), pembungkus makanan (daun), makanan ternak (pucuk muda), sapu lidi, kerajinan untuk kebutuhan rumah tangga, cinderamata dan mebeuler, industri (pulpen dan kertas), konstruksi (jembatan, bangunan rumah, tiang, sekat, dinding, atap dan penyanggah), bahan bakar dan untuk upacara adat.

Manfaat lain dari bambu yaitu memiliki keunggulan untuk memperbaiki sumber tangkapan air yang sangat baik, sehingga mampu meningkatkan aliran air bawah tanah secara nyata. Selain itu bambu merupakan tanaman yang mudah ditanam, tidak membutuhkan perawatan khusus, dapat tumbuh pada semua jenis tanah (baik lahan basah/kering), tidak membutuhkan investasi besar, pertumbuhannya cepat, setelah tanaman mantap (3 – 5 tahun) dapat di panen setiap tahun tanpa merusak rumpun dan memiliki toleransi tinggi terhadap gangguan alam dan kebakaran,. Bambu juga memiliki kemampuan peredam suara yang baik dan menghasilkan banyak oksigen sehingga dapat ditanam di pusat pemukiman dan pembatas jalan raya.

Memperhatikan manfaat bambu, beberapa Negara Asia diantaranya China telah menggunakannya bambu sebagai tanaman utama konservasi alam

1

(15)

selainuntuk memperbaiki dan meningkat sumber tangkapan air, sehingga mampu meningkatkan aliran air bawah tanah juga pertimbangan budaya dan meningkatkan ekonomi masyarakat melalui aneka kerajinan serta kebutuhan konstruksi.

Oleh karena itu, kami mengupayakan untuk melakukan rancang bangun Mesin Pembelah Bambu. Pada mesin pembelah bambu ini hal yang paling berperan adalah sistem rangka. Perancangan desain rangka ini bertujuan untuk membuat desain rangka yang sesuai dengan kebutuhan Mesin Pembelah bambu agar bisa kokoh menopang semua komponen yang melekat di rangka ini. Yang nantinya bisa menjadi mesin pembelah yang seutuhnya. Desain rangka ini menggunakan desain rangka tipe ledder frame karena tipe ini sederhana tapi kokoh untuk menopang beban. Selain itu latar belakang penelitian ini juga bertujuan untuk menyelesaikan tugas akhir perkuliahan. Perancangan desain rangka ini menggunakan beberapa metode yaitu metode pemilihan bahan, metode observasi, metode pembuatan desain. Untuk metode pemilihan bahan, bahan yang di gunakan adalah besi yang di beli di toko besi. Ada pun jenis- jenis besi yang di pakai ialah, besi dengan bentuk L dengan ukuran 40 mm x 40 mm x 4 m dengan bahan ST 37. Pemilihan dari rangka tersebut karena banyak tersedia di pasarandan harganya sangat terjangkau.

1.2. Tujuan dan Manfaat 1.2.1. Tujuan Umum

1. Mengaplikasikan ilmu yang sudah diperoleh selama kuliah dalam suatu bentuk karya nyata Mesin Pembelah Bambu dan melatih keterampilan dalam proses produksi, perancangan, dan perawatan

2. Untuk memenuhi syarat dalam menyelesaikan studi pada jurusan Teknik Mesin di Politeknik Negeri Sriwijaya

1.2.2. Tujuan Khusus

1) Mengetahui proses perancangan dan rancang bangun mesin pembelah bambu.

(16)

2) Mengetaui proses pembuatan dan waktu permesinan serta biaya produksi.

3) Untuk membuat mesin pembelah bambu dengan harga yang relatif murah.

1.2.3. Manfaat

1. Peningkatan Efisiensi: Mempercepat proses pembelahan bambu.

2. Konsistensi Kualitas: Menghasilkan belahan bambu yang seragam.

3. Pengurangan Kelelahan: Mengurangi beban fisik pekerja.

4. Keamanan Lebih Tinggi: Mengurangi risiko cedera kerja.

5. Dampak Ekonomi Positif: Meningkatkan produktivitas dan daya saing industri kecil dan menengah (IKM).

1.3. Metodologi

a. Metode Studi Pustaka

Metode ini dilakukan dengan cara membaca jurnal dan pengambilan data yang dibutuhkan dalam Rancang Bangun Mesin Pembelah Bambu.

b. Metode Diskusi

Metode ini dilakukan dengan cara berdiskusi dengan dosen pembimbing dan instruktur-instruktur yang berpengalaman dalam Rancang Bangun Mesin Pembelah Bambu.

c. Metode Observasi

Metode ini dilakukan dengan cara melakukan pengamatan mengenai bahan-bahan yang diperlukan dan juga cara kerja dari Mesin Pembelah Bambu.

d. Metode Konsultasi

Metode ini dilakukan dengan cara berdiskusi dengan instruktur-instruktur yang ahli dan dosen pembimbing dalam pembuatan Mesin Pembelah Bambu.

(17)

1.4. Rumusan dan Batasan Masalah 1.4.1. Rumusan Masalah

a. Bagaimana merancang komponen alat dan mekanisme komponen yang bisa digerakkan / bergerak.

b. Serta bagaimana membuat komponen komponen dan merakit

1.4.2. Batasan Masalah

Mengingat begitu banyaknya masalah dan keterbatasan kemampuan dan serta keterampilan, maka perlu diberikan perbatasan masalah, yaitu perhitungan dilakukan pada konstruksi rangka dan pengelasan.

1.5. Sistematika Penulisan

Dalam penulisan laporan akhir ini, penulis membuat suatu sistematika penulisan yang terdiri dari beberapa bab dimana masing-masing bab tersebut terdapat uraian-uraian yang mencakup tentang laporan ini. Maka penulis membuat sistematika penulisan sebagai berikut:

BAB I PENDAHULUAN

Pada bab ini berisikan tentang latar belakang, tujuan dan manfaat, pembatasan masalah, metodologi serta sistematika penulisan.

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Pada bab ini berisikan tentang pemilihan bahan dan rumus dasar yang dipakai untuk menghitung komponen alat.

BAB III PERANCANGAN

Pada bab ini berisikan tentang skena dan prisnip kerja alat diagram alir perancangan konstruksi, perencana konstruksi, serta perencanaan pengelasan.

BAB IV PEMBAHASAN

Pada bab ini berisikan tentang tugas khusus dari rancang bangun, dimana tugas khusus ini dibagi menjadi tiga yakni: proses pembuatan, proses pengujian dan biaya produksi.

(18)

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

Pada bab ini berisikan tentang kesimpulan dan saran dari alat yang telah dibuat.

(19)

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Pengertian Rangka

Rangka adalah struktur datar yang terdiri dari sejumlah batang-batang yang disambung-sambung satu dengan yang lain pada ujungnya, sehingga membentuk suatu rangka kokoh.

Konstruksi rangka bertugas mendukung beban atau gaya yang bekerja pada sebuah sistem tersebut. Beban tersebut harus ditumpu dan diletakan pada peletakan – peletakan tertentu agar dapat memenuhi tugasnya. Beberapa peletakan antara lain:

a. Tumpuan rol

Tumpuan rol adalah tumpuan yang dapat menahan gaya tekan yang arahnya tegak lurus bidang tumpuanya. Tumpuan rol tidak dapat menahan gaya yang arahnya sejajar dengan bidang tumpuan dan momen.

Gambar2.1 Tumpuan roll (Dokumen Pribadi,2024)

b. Tumpuan Sendi

Tumpaun sendi adalah tumpuan yang mampu menahan gaya yang arahnya sembarang pada bidang tumpuan. Tumpuan sendi dapat menumpu gaya yang arahnya tegak lurus maupun sejajar dengan bidang tumpuan.

(20)

Gambar2.2 Tumpuan sendi (Dokumen Pribadi, 2024)

c. Tumpuan jepit

Tumpuan jepit adalah tumpuan yang dapat menahan gaya dalam segala arah dan dapat menahan momen.

Gambar2.3 Tumpuan sendi (Dokumen Pribadi, 2024)

Dalam perhitungan kekuatan rangka akan diperhitungkan gaya luar dan gaya dalam:

a. Gaya luar

Adalah gaya yang bekerja diluar konstruksi. Gaya luar dapat berupa gaya vertikal, gaya horizontal, momen lentur dan momen puntir. Pada persamaan statis tertentu untuk menghitung besarnya gaya yang bekerja harus memenuhi syarat kesetimbangan :

∑ = 0

(21)

b. Gaya dalam

Adalah gaya – gaya yang bekerja didalam konstruksi sebagai reaksi terhadap gaya luar. Reaksi yang timbul antara lain sebagai berikut : 1) Gaya Normal (N)

Gaya normal merupakan gaya dalam yang bekerja searah sumbu dan bekerja tegak lurus terhadap bidang balok.

- Gaya normal positif (+) jika sebagai gaya Tarik

Gambar2.4 Gaya Normal positif (Dokumen Pribadi, 2024)

- Gaya normal negative (-) jika sebagai gaya desak.

Gambar2.5 Gaya Normal Negatif (Dokumen Pribadi, 2024)

2) Gaya Geser (S)

Gaya geser merupakan gaya dalam yang bekerja tegak lurus sumbu balok.

- Gaya geser dianggap positif (+) jika cenderung berputar searah jarum jam.

Gambar2.6 Gaya Geser Positif (Dokumen Pribadi, 2024)

(22)

- Gaya geser dianggap negative (-) jika cenderung berputar berlawanan arah jarum jam.

Gambar2.7 Gaya geser Negatif (Dokumen Pribadi, 2024) 3) Momen lentur (M)

Momen lentur adalah gaya berlawanan dari beban sebagai penahan lenturan yang terjadi pada balok / penahan terhadap kelengkungan.

- Momen lentur positif (+) jika cendurung membengkokan batang cekung ke bawah.

Gambar2.8 Momen Lentur Positif (Dokumen Pribadi, 2024)

- Momen lentur negative (-) jika cenderung membengkokan batang cembung ke atas.

Gambar2.9 Momen lentur negatif (Dokumen Pribadi, 2024)

2.2. Dasar-dasar Pemilihan Bahan

Setiap perencanaan rancang bangun memerlukan pertimbangan- pertimbangan bahan,agar bahan yang digunakan sesuai dengan yang direncanakan\ (Sularso,1997). Hal-hal penting dan mendasar yang harus diperhatikan dalam pemilihan bahan antara lain:

(23)

1. Sifat Mekanis Bahan

Dalam perencanaan,kita harus mengetahui sifat mekanis bahan sehingga dapat mengetahui kemampuan bahan dalam menerima beban,tegangan dan gaya yang terjadi dan lain-lain. Sifat mekanis bahan berupa kekuatan tarik,tegangan geser,modulus elastisitas dan lain-lain.

2. Sifat Fisik Bahan

Untuk menentukan bahan apa yang akan digunakan kita juga harus mengetahui sifat-sifat fisis bahan. Sifat – sifat fisis bahan adalah kekerasan,ketahanan terhadap korosi,titik lelah,dan lain-lain.

3. Sifat Teknis Bahan

Kita juga harus mengetahui sifat-sifat teknis bahan agar kita dapat mengetahui apakah bahan yang dipilih dapat dikerjakan dengan permesinan atau tidak.

4. Mudah Didapat

Dalam memilih bahan kita juga harus memperhatikan apakah bahan yang kita pilih mudah didapat dipasaran sehingga apa yang kita rencanakan dapat diselesaikan tepat waktu dan tidak mengalami kesulitan.

5. Murah Harganya

Harga salah satu hal yang perlu diperhatikan dalam menentukan bahan apa yang kita gunakan sesuai dengan kebutuhan untuk itulah dipilih bahan-bahan yang harganya relatif murah dan sesuai rencana.

6. Bahan yang digunakan harus sesuai fungsinya

Untuk menentukan bahan yang akan digunakan kita harus mengetahui untuk apa bahan itu digunakan.

(24)

2.3. Komponen dan Perencanaan 2.3.1. Motor Penggerak

Motor penggerak berfungsi sebagai tenaga penggerak yang dihasilkan ,kemudian akan diteruskan ke penggerak lain.Menentukan daya motor dipengaruhi oleh daya yang terjadi pada poros ,pulley dan kecepatan putaran poros penggerak,maka besarnya daya motor yang diperlukan untuk menggerak sistem yaitu :

Dengan:

P = Daya motor bakar (Hp) T = Torsi motor bakar (Nm) n = Putaran motor bakar (rpm)

Gambar2.10 Motor Bensin (Amos Automation, 2024) 2.3.2. Gearbox

Gearbox merupakan alat bantu mekanisme mentransmisikan daya dengan sistem roda gigi adalah pemindahan daya yang dapat memberikan putaran tetap maupun putaran berubah sehingga banyak dipergunakan baik berskala besar maupun kecil.

(25)

Gambar2.11 Gearbox (Rokhim, 2019)

Keterangan:

i = reduksi putaran

= putaran masuk dari motor listrik (rpm)

= putaran keluar dari gearbox

2.3.3. Poros

Poros merupakan sebuah elemen mesin berbentuk silinder pejal yang berfungsi sebagai penerus daya dan tempat dudukan elemen-elemen seperti pulley,sprocket,roda gigi (gear) dan kopling serta sebagai elemen penerus dan putaran dari penggerak mesin.Poros bisa menerima beban lenturan,beban tarikan,beban tekan atau beban puntiran yang bekerja sendiri-sendiri atau berupa gabungan satu dengan lainnya (Josep Edward Shigley,1983)

(26)

Gambar2.12 Poros (Luyang Yujie, 2020)

Untuk merencanakan sebuah poros, yang perlu diperlukan adalah momen puntir dengan persamaan sebagai berikut:

Dimana:

T : Momen puntir (kgmm)

Pd : Daya yang direncanakan (watt) n : Putaran poros (rpm)

Tegangan yang ditimbulkan oleh momen puntir menimbulkan tegangan geser, maka tegangan geser maksimal adalah:

Dimana:

: Momen puntir (kgmm)

: Tegangan geser maksimal (kg/ ) d : Diameter poros (mm)

2.3.4. Bantalan

Menurut Elemen mesin (Sularso, 1987) Bantalan adalah elemen mesin yang menumpu poros berbeban, sehingga putaran atau gerakan bolak-baliknya dapat berlangsung secara halus, aman dan panjang umur.

Bantalan harus cukup kokoh untuk memungkinkan poros serta elemen mesin lainnya bekerja dengan baik. Jika bantalan tidak berfungsi dengan

(27)

baik maka prestasi seluruh system akan menurun atau tidak dapat bekerja secara semestinya. Jadi bantalan dalam permesinan dapat disamakan peranannya dengan pondasi pada gedung.

A. Klasifikasi Bantalan

Menurut Elemen mesin, (Sularso,1987). Bantalan dapat diklasifikasikan sebagai berikut:

1) Atas dasar gerakan bantalan terhadap poros a) Bantalan luncur

Pada bantalan ini terjadi gesekan antara permukaan poros dan bantalan, karena permukaan poros ditumpu oleh permukaan bantalan dengan lapisan pelumas.

Gambar2.13 Bantalan (Sularso, 1987) b) Bantalan gelinding

Pada bantalan gelinding terjadi gesekan gelinding antara bagian berputar dengan bagian yang diam menekan elemen gelinding seperti bola (peluru), rol atau jarum dan rol bulat.

(28)

Gambar2.14 Macam-Macam Bantalan gelinding (Sularso, 1987)

2) Atas dasar arah beban terhadap poros a) Bantalan radial

Arah beban bantalan ini sejajar dengan sumbu poros b) Bantalan aksial

Arah beban bantalan ini sejajar dengan sumbu poros c) Bantalan gelinding khusus

Bantalan ini dapat menumpu beban yang arahnya sejajar dan tegak lurus sumbu-poros.

2.3.5. Baut dan Mur

Baut dan mur dapat digunakan untuk mengikat angkatan komponen dan rangka. Tujuan pengikatan dengan menggunakan baut adalah untuk

mempermudah melakukan perawatan.

Rangka berfungsi untuk menahan berat beban keseluruhan dari semua komponen yang terdapat pada mesin ini,serta tempat untuk merakit komponen. Untuk itu rangka direncanakan agar mampu menahan beban yang ada.

Baut berfungsi untuk mengikat dua benda yang akan dihubungkan pada kerangka mesin agar benda tersebut tidak bergeser sewaktu mesin dioperasikan dan juga meredam getaran.

(29)

Gambar2.15 Baut dan mur (Dokumentasi,2024)

2.3.6 Gear dan rantai

Gear dan rantai jadi salah satu komponen pekerja keras di sepeda motor.

Komponen ini bekerja meneruskan putaran mesin ke roda belakang untuk menggerakan seluruh bagian.

Gambar2.16 Gear dan rantai (Dokumentasi,2024) 2.3.7 Pulley

pulley adalah suatu alat berbentuk lingkaran yang sisi-sisinya dilingkari tali, sabuk, hingga rantai untuk mewujudkan pergerakan rotasional (berputar) dengan tujuan meringankan beban, mengubah arah, dan mendapatkan manfaat mekanikal lainnya.

(30)

Gambar2. 17 Pulley (Dokumentasi,2024)

2.3.8 Besi kanal UNP8

Besi kanal UNP8 digunakan untuk jadi landasan utama tempat meletakan bambu dan menjadi penghubung kedua rangka kaki.

Gambar2.18 Besi Kanal UNP8 (Dokumentasi,2024)

2.3.9 Besi Siku

Besi siku digunakan untuk menjadi rangka kaki pada mesin pembelah bambu.

Gambar2.19 Besi Siku (Dokumentasi,2024)

(31)

2.3.10 Besi Plat

Besi plat digunakan untuk menjadi dudukan pisau dan menjadi alas rangka kaki pada mesin pembelah bambu.

Gambar2.20Besi Plat (Dokumentasi,2024)

2.4. Dasar-dasar Perhitungan Mesin Pembelah Bambu

Dalam rancang bangun ini dibutuhkan dasar-dasar perhitungan yang menggunakan teori dan rumus rumus tertentu, antara lain:

2.4.1 Mesin Gerinda

Mesin gerinda adalah salah satu mesin perkakas yang digunakan untuk menghaluskan, memotong, mengasah permukaan benda kerja dengan tujuan tertentu dengan menggunakan roda gerinda yang berputar dengan kecepatan tinggi. Kecepatan putar roda gerinda dapat dihitung menggunakan rumus:

n = 𝑉𝐶×1000×60 𝜋×𝐷

Keterangan :

n : Putaran Mesin (rpm)

Vc : Kecepatan Potong (m/menit) D : Diameter benda kerja

(32)

2.4.3 Mesin Bor

Mesin bor adalah mesin yang digunakan untuk pengeboran lubang pada sebuah material. Pengeboran juga dapat digunakan untuk menyeleksi lubang sampai ukuran yang tepat, seperti yang sering dilakukan pada lubang besar atau lubang kecil Rumus yang akan kita gunakan dalam pengerjaan pada mesin bor adalah:

a.) Putaran mesin

Keterangan :

n : Putaran Mesin (rpm)

Vc : Kecepatan Potong (m/menit) D : Diameter benda kerja (mm) b.) Waktu Pengerjaan

𝐿 𝑇𝑚 =

𝑆𝑟 × 𝑛 Keterangan :

Tm : Waktu Pemakanan (menit) L : Kedalaman Pemakanan

= I+0,3× 𝑑

= Tebal benda

Sr : Kedalaman Pemakanan (mm)

2.4.3 Mesin Las (Pengelasan)

Berikut adalah perhitungan yang dapat digunakan untuk melakukan pengelasan:

a.) Untuk menghitung waktu pelebeuran las 𝑖 𝑇𝑚 =

𝑣

(33)

Keterangan:

Tm : Waktu pengelasan (detik) I : Panjang bagian yang dilas (mm) V : kecepatan pengelasan (mm/detik)

Yang diamana kecepatan (v) dapat ditentukan dengan membagi ukuran kawat las dengan waktu pengerjaan

selama 1 detik

2.4.4 Hukum Kesetimbangan

Fisikabc, 2022) Kesetimbangan adalah sebuah kondisi dimana resultan semua gaya yang bekerja pada sebuah benda adalah nol. Dengan kata lain, semua benda berada dalam kesetimbangan jika semua gaya dan momen yang dikenakan dicantumkan dalam persamaan padanya setimbang.

Pernyataan ini dicantumkan dalam persamaan kesetimbangan,yaitu:

Σ Fx = 0 Σ Fy = 0 ΣM = 0 Keterangan:

Σ Fx :Jumlah gaya pada x (N) Σ Fy : Jumlah gaya pada y (N)

ΣM : Jumlah momen yang bekerja (Nm)

(34)

BAB III PERENCANAAN

Gambar3.1 Mesin pembelah bambu

3.1 Skema dan Prinsip Kerja Alat

Gambar 3.1 merupakan bentuk dari mesin pembelah bambu. Prinsip kerja dari mesin pembelah bambu ini adalah menggunakan tenaga motor bensin 6,5 Hp.

Daya dari motor ini ditransmisikan dari pulley dan v-belt menuju gearbox ratio 1:10. Putaran mesin meningkatkan tenaga dengan perbandingan pulley 2:1 dan dihubungkan oleh sabuk dengan panjang ? inchi. Bambu yang telah disiapkan lalu dipegang sejajar dengan pisau pemotong yang berjumlah 4,6 dan 8 buah kemudian penekan bergerak untuk mendorong bambu dan terbelah oleh pisau menjadi potongan bambu yang telah ditentukan dengan panjang dan ukuran yang berbeda

(35)

3.2 Alur proses perencanaan mesin pembelah bambu

Gambar3.1 Diagram Alir idak

a

Mulai

denti ikasi Masalah ambar ketsa dan eren anaan

Apakah alat dapat dibuat sesuai engan peren anaan

esimpulan aran e isi

ersiapan Alat dan ahan roses emb uatan

Alat bekerja dengan baik

a

elesai

roses engujian Alat

(36)

3.3 Perencanaan Kontruksi

Pada mesin pembelah bambu, rangka dibagi menjadi 2 yaitu rangka kaki 1 ukuran 630mm x 230mm dan rangka kaki 2 ukuran 630mm x 480 mm.

Perhitungan uraian gaya yang bekerja:

 Besi unp 8 : 19,5 Kg

 Pisau pe motong 4 Kg

 Tempat p emotong : 2 Kg

 Pulley : 2 Kg

 Besi AS : 1 Kg

 Rantai : 7 Kg

 Enam bua sprocket

h 1 Kg

 Penekan : 8 Kg

 Motor be nsin 15 Kg

 Gearbox Ratio 3 Kg

Detail pembagian beban dapat dilihat pada gambar 3.3

Gambar3.2 Perencanaan Konturksi 2686 mm

Rantai = 7 Kg

Besi unp8 = 19,5 Kg Penekan = 8 Kg Pisau = 4 Kg

Tempat Pemotong = 2 Kg Sprocket = 1 Kg

Pulley=2kg Sprocket=1kgP Poros=1,5kgMo Motor=15kg Gearbox=3kg

(37)

C

∑ Fy = 0

∑ Fx = 0

= Rax + Rcx – 83 – 338 – 220

= Rax + Rcx – 641

641 = Rax + Rcx ... ( Persamaan 1 )

∑ MoA = 0

= Rb`x . 1343 + Rc`x . 2686 – Rcx . 2686

= ( 338 . 1343 ) + ( 220 . 2686 ) – 2686 . Rcx 2686 Rcx = 453934 + 590920

Rcx= = 389 N Masuk Persamaan 1 641 = Rax + Rcx Rax = 641 389

= 253 N

3.3.1 Perencanaan rangka besar bagian atas Perhitungan uraian gaya yang bekerja:

- Masa 1 buah poros = 1,5 Kg - Masa 2 buah sprocket = 1 kg

83 N 338 N

Ra`x Rb`x

A B

2686mm

220 N Rc`x

(38)

- Masa 1 buah gearbox = 3 kg F massa total = 4,5 Kg. 10 m/s² = 45

A B

D C

Gambar3.3 Rangka bagian atas Analisa batang AB

F= 45 N

480 mm

Gambar3.4 FBD rangka bagian atas 1. Kesetimbangan gaya luar

∑ MA = 0 ∑ FY = 0

F . 240 - RB . 480 = 0 RA + RB – F = 0 45 . 240 – RB .480 = 0 RA + 22.5 – 45 = 0 10800. – RB . 480 = 0 RA= 22,5N

RB = 22,5

X FE Y

Gambar3.5 Reaksi gaya dalam potongan 240 mm

A B

240 mm

A

(39)

X480mm 2. Kesetimbangan gaya dalam

a. Potongan x-x Mx

Gambar3.6 Reaksi gaya dalam potongan x-x RA = 22,5 N

Nx = 0 Vx= 22,5 N

Mx = 22,5. X

Tabel3.1 Reaksi gaya dalam potongan x-x

Jarak Titik Gaya Normal Gaya Geser Momen

X=0 A NB=0 VA= 22,5 N MB=0

X=240 E NE=0 VE=22,5 N ME= 22500 Nmm

a. Potongan y-y

Vx FB=320,5 N

Gambar3.7 Reaksi gaya dalam potongan y-y Nx = 0

Vx = -22,5 N Mx = -22,5 x

(40)

Tabel3.2 Reaksi gaya dalam potongan y-y

X=0 B NB=0 VB= -22,5 N MD=0

X=240 E NE=0 VE= - 22,5N M^E= -22500Nmm

Dari perhitungan yang telah dilakukan, didapatkan bahwa bagian atas rangka besar memiliki beban 22,5 N. Kemudian momen yang didapatkan pada potongan x-x yaitu 22500 Nmm dan potongan y-y sebesar 22500Nmm

3.3.2 Perencanaan rangka bagian bawah Perhitungan uraian gaya yang bekerja Masa 1 buah motor bensin 6,5 HP = 15 Kg

F massa total = 15 Kg. 10 m/s² = 150 N

Gambar3.8 Bagian rangka bawah

1. Analisa gaya pada batang GH

F = 150 N

480 mm

Gambar3.9 Analisa batang GH 240 mm

G H

(41)

∑ 𝑀B = 0 ∑ 𝐹Y = 0

𝐹.200 – RH.400 = 0 RG + RH – F = 0

150.200 – RH.400 = 0 RG + 75 N – 150 N = 0 30000 = 400 RH RG = 75 N

RH = 75 N RH = 75 N

X FZ Y

Gambar3.10 Titik potongan gaya pada batang GH

2. Kesetimbangan gaya dalam g.Potongan x-x

MX

FG= 75 N Vx

Gambar3.11 Reaksi Gaya dalam potongan x-x 240

FGX G

(42)

Tabel3. 3 Reaksi gaya dalam potongan x-x

X=0 G NG=0 VG=75 N MG=0

X=200 Z NZ=0 VZ=80 N MZ= 16000 Nmm

Potongan y-y

Gambar3.12 Reaksi gaya dalam potongan y-y

Nx = 0 Vx = -75 N

Mx = -75. X

Tabel3.4 Tabel3.1 Reaksi gaya dalam potongan y-y Jarak Titik Gaya Normal Gaya Geser Momen

X=0 F NH=0 VH = 75N MF=0

X=75 Z NZ=0 VZ = -75 N MZ= -15000Nmm

Dari perhitungan yang telah dilakukan, didapatkan bahwa bagian bawah rangka besar memiliki beban 150 N. Kemudian momen yang didapatkan pada potongan x-x yaitu 16000 Nmm dan potongan y-y sebesar -15000 Nmm.

VX FH= 80 N

(43)

1.3.1 Perencanaan Rangka Kecil

Gambar3.13 Rangka kecil Perhitungan uraian gaya yang bekerja:

- Masa 1 buah tempat pemotong = 2 kg - Masa 2 buah sprocket = 1 kg

- Masa 1 buah besi AS = 1 kg F massa total = 4 Kg. 10 m/s² = 40 N

 Analisa batang AB

F = 40 N

230 mm

Gambar3.14 Analisa batang AB 1. Kesetimbangan gaya luar

∑ MA = 0 ∑ FY = 0

F . 115 - RB . 230 = 0 RA + RB – F = 0 40 . 115 – RB .230 = 0 RA + 20 – 40 = 0

4600 – RB . 230 = 0 RA = 20 N

RB = 20 N 115 mm

A B

(44)

100 mm

FBX A B

FBY X 200mm Y

Gambar3.15 Titik potongan gaya pada batang AB

FDY

2. Kesetimbangan gaya dalam a. Potongan x-x

MX

RA = 20 N VX

Gambar3.16 Reaksi gaya dalam potongan x-x

Nx = 0 Vx = 20 N

Mx = 20. x

X=0 A NB=0 VA=20 N MB=0

X=115 E NE=0 VE=20 N ME= 20000Nmm

(45)

g. Potongan y-y

Vx RB=20 N

Vx = -20 N Mx = -20. X

X=0 B NB=0 VB = -20 N MD=0

X=115 E NE=0 VE = -20N ME= - 20000Nmm

Dari perhitungan yang telah dilakukan, didapatkan bahwa bagian atas rangka besar memiliki beban 40 N. Kemudian momen yang didapatkan pada potongan x-x yaitu 20000 Nmm dan potongan y-y sebesar -20000 Nmm.

3.3.3 Perhitungan pada besi UNP8

Untuk mempermudah perhitungan, diasumsikan beban ketika pulley, motor bensin dan gearbox mesin pembelah bambu sedang bekerja sehingga ada kekuatan dari beban tarik dan diasumsikan beban terpusat pada tengah rangka, karena beban terpusat lebih kritis dibandingkan dengan beban merata.

(46)

Perhitungan uraian gaya yang bekerja:

 Pisau pemotong : 4 Kg

 Tempat pemotong : 2 Kg

 Poros : 1 Kg

 Rantai : 7 Kg

 Penekan : 4 Kg

 Motor bensin : 15 Kg

 Gearbox : 3 Kg

 Bambu : 1,3 Kg

 Sprocket : 1 Kg

 Mencari torsi yang direncanakan adalah sebagai berikut : F = W

W = Mtotal . g

= 38,3 Kg . 10 m/

= 383 N V =

=

= 75 cm/s = 7,5 m/s P = F V penekan

= 383 N 7,5 m/s

= 2872,5 N

Gambar3.18 Besi Unp8

(47)

 Analisa Batang AB

F = 383 N

2500 mm

Gambar3.19 Titik potongan gaya pada batang AB 1. Kesetimbangan gaya luar

∑ MA = 0 ∑ FY = 0

F . 1250 - RB . 2500 = 0 RA + RB – F = 0 383 . 1250 – RB .2500 = 0 RA + 191,5 – 383 = 0 478750 – RB . 2500 = 0 RA = 191,5 N

RB = 191,5 N

X FE Y

1250 mm FBX A

FBY X 2500 Y

Gambar3.20 Titik potong gaya pada batang AB

B

FDY 1250 mm

A B

(48)

2. Kesetimbangan gaya dalam Potongan x-x

MX

RA = 191,5 N VX

Gambar3.21 reaksi gaya Dalam Potongan x-x Nx = 0

Vx = 191,5 N Mx = 191,5. X

X=0 A NB=0 VA= 191,5 N MB=0

X=1250 E NE=0 VE=191,5 N ME= 191500Nmm

Potongan y-y

Vx

Vx = -191,5 N

Mx = -191,5. X FB=363,5 N

(49)

X=0 B NB=0 VB= -191,5 N MD=0

X=1250 E NE=0 VE= -191,5N M^E= -191500Nmm

Dari perhitungan yang telah dilakukan, didapatkan bahwa bagian atas rangka besar memiliki beban 383 N. Kemudian momen yang didapatkan pada potongan x-x yaitu 191500 Nmm dan potongan y-y sebesar -191500 Nmm

3.4 Perhitungan Pengeboran

1. Pengerjaan Pengeboran Rangka Dudukan Mesin a. Pengeboran Lubang ⌀14 Pada Besi UNP8

Vc = 20 mm/menit Sr = 0.1 mm/menit

D = ⌀14mm

I = 3 mm L = I + 0,3xd

= 3+ 0,3x14

= 7,2 mm n = Vc.1000/ π.d

= 20.1000 / 3,14x14

= 454,959 rpm b. Waktu Pengerjaan

Tm = L/Sr. n

= 7,2 / 0,1 454,959

= 0,15 menit

Tm1 = Tm x banyak pengeboran

= 0,15 x 5

(50)

= 0,75 menit

2. Pengerjaan Pengeboran Rangka Dudukan Gearbox a. Pengeboran Lubang ⌀12 Pada Besi UNP8

D = ⌀12mm

I = 3 mm L = I + 0,3xd

= 3+ 0,3x12

= 6,6 mm n = Vc.1000/ π.d

= 20.1000 / 3,14x12

= 530,785 rpm b. Waktu Pengerjaan Tm = L/Sr. n

= 7,2 / 0,1x 530,785

= 0,13 menit

= 0,13 x 4

= 0,52 menit

3. Pengerjaan Pengeboran Rangka Dudukan Bearing dan Rantai a. Pengeboran Lubang ⌀14 Pada Besi UNP8

D = ⌀14mm

I = 3 mm L = I + 0,3xd

(51)

= 3+ 0,3x14

= 7,2 mm n = Vc.1000/ π.d

= 20.1000 / 3,14 14

Tm = L/Sr. n

= 7,2 / 0,1x 454,959

= 0,15 menit

= 0,15 x 8

= 1,2 menit

4. Pengerjaan Pengeboran Penekan

a. Pengeboran Lubang ⌀12 Pada Besi Plat Vc = 20 mm/menit

Sr = 0.1 mm/menit

D = ⌀12mm

I = 3 mm L = I + 0,3xd

= 3+ 0,3x12

= 6,6 mm n = Vc.1000/ π.d

= 20.1000 / 3,14x12

= 530,785 rpm

b. Waktu Pengerjaan Tm = L/Sr. n

(52)

= 7,2 / 0,1x 530,785

= 0,13 menit

= 0,13 x 2

= 0,26 menit

5. Pengerjaan Pengeboran Dudukan Pisau a. Pengeboran Lubang ⌀12 Pada Besi UNP8

D = ⌀12mm

I = 3 mm L = I + 0,3xd

= 3+ 0,3x12

= 6,6 mm n = Vc.1000/ π.d

= 20.1000 / 3,14x12

= 530,785 rpm b. Waktu Pengerjaan Tm = L/Sr. n

= 7,2 / 0,1x530,785

= 0,13 menit

= 0,13 x 10

= 1,3 menit

6. Pengerjaan Pengeboran Rumah Pisau

a. Pengeboran Lubang ⌀12 Pada Besi UNP8

(53)

D = ⌀12mm

I = 3 mm L = I + 0,3xd

= 3+ 0,3x12

= 6,6 mm n = Vc.1000/ π.d

= 20.1000 / 3,14 12

Tm = L/Sr. n

= 7,2 / 0,1 530,785

= 0,13 menit

= 0,13 x 4

= 0,52 menit

Tabel3.9 Waktu Pengeboran

Nama Bagian T. Setting

(menit)

T.

Pengeboran (menit)

Total (menit)

Dudukan Mesin ⌀14 5 0,75 5,75

Dudukan Gearbox ⌀12 5 0,52 5,52

Dudukan Bearing&Rantai ⌀14 5 1,2 6,2

Penekan ⌀12 5 0,26 5,26

Dudukan Pisau ⌀12 5 1,3 6,3

Rumah Pisau ⌀12 5 0,52 5,52

Total Waktu Pengeboran 34,55

(54)

3.5 Perhitungan Mesin Gerinda 1. Perhitungan

Penggerindaan Besi Siku a.) Diketahui:

Kecepatan Potong (Vc) = 35 m/menit

Diameter (d) = ⌀100

Ketebalan Benda Kerja (Tb) = 3 mm Panjang Pemotongan (I) = 60 mm Ketebalan Pemakanan (Sr) = 0,5 Tebal Mata Gerinda (Tg) = 3mm

n = 6.687,8 rpm

Maka waktu penegerjaan dapat dihitung sebagai berikut :

=

= 0,16 menit

Dikarenakan pada bagian besi siku dilakukan penggerindaan sebanyak 41 kali, maka waktu penggerindaan adalah :

Tm = 0,16 × 41 Tm = 6,56 menit

2. Perhitungan Penggerindaan Rangka Besi UNP8 a.) Diketahui:

(55)

Diameter (d) = ⌀100 Ketebalan Benda Kerja (Tb) = 3 mm Panjang Pemotongan (I) = 60 mm Ketebalan Pemakanan (Sr) = 0,5

(56)

Tebal Mata Gerinda (Tg) = 3mm

n = 6.687,8 rpm

=

= 0,33menit

Dikarenakan pada bagian besi UNP8 dilakukan

penggerindaan sebanyak 7 kali, maka waktu penggerindaan adalah :

Tm = 0,33 × 7 Tm = 2,31 menit

3. Perhitungan Penggerindaan Besi Plat dudukan pisau Diketahui:

(57)

n = 6.687,8 rpm

=

= 5,9menit

Dikarenakan pada bagian besi plat dilakukan penggerindaan sebanyak 1 kali, maka waktu penggerindaan adalah :

Tm = 5,9×1 Tm = 5,9 menit

4. Perhitungan Penggerindaan Besi plat rumah pisau Diketahui:

n = 6.687,8 rpm

=

=1,6menit

Tm = 1,6 × 6 Tm = 9,6 menit

(58)

5. Perhitungan Penggerindaan Besi plat penekan Diketahui:

n = 6.687,8 rpm

=

= 17,1menit

Dikarenakan pada bagian besi Plat dilakukan penggerindaan sebanyak 1 kali, maka waktu penggerindaan adalah :

Tm = 17,1 × 1 Tm = 17,1 menit

6. Perhitungan Penggerindaan Besi plat dudukan gearbox Diketahui:

(59)

n = 6.687,8 rpm

=

= 1,6menit

Tm = 1,6 × 1 Tm = 1,6 menit

7. Perhitungan Penggerindaan Rangka Besi UNP8 Diketahui:

n = 6.687,8 rpm

=

= 0,47menit

(60)

Tm = 0,47 × 1 Tm = 0,47 menit

Table3.10 Waktu Penggerindaan Nama Bagian T. Setting

(menit)

T.

Pengeboran (menit)

Total (menit)

Penggerindaan Besi Siku 5 6,56 11,56

Pengggerindaan Besi UNP8 5 2,31 7,31

Penggerindaan Besi Plat dudukan pisau

5 5,9 10,9

Penggerindaan Besi Plat Rumah Pisau

5 9,6 14,6

Penggerindaan Besi Plat Penekan

5 17,1 22,1

Penggerindaan Besi Plat Dudukan Gearbox

5 1,6 6,6

Penggerindaan Besi Plat Dudukan Bearing dan rantai

5 0,47 5,47

Total Waktu Penggerindaan 78,54

3.6 Perhitungan Mesin Las

1.Pengelasan Rangka Atas Kaki 1 Diketahui:

Panjang Pengelasan (I) = 60

Pada proses pengelasan menggunakan elektroda Ø 2,6, maka kecepatan pengelasan sebagai berikut:

Maka waktu pengelasan dapat dihitung sebgai berikut:

Tm = I/V

Tm = 60/2,6

Tm = 23,7 detik

Pada bagian rangka atas kaki 1 dilakukan pengelasan sebanyak 8 kali, sehingga:

(61)

Tm = 23,7 detik × 8

Tm = 189,6 detik

Tm = 3,16 menit

2. Pengelasan Rangka Atas Kaki 2 Diketahui:

Tm = I/V

Tm = 60/2,6

Tm = 23,7 detik

Pada bagian rangka atas kaki 2 dilakukan pengelasan sebanyak 4 kali, sehingga:

Tm = 23,7 detik × 4

Tm = 94,8 detik

Tm = 1,58 menit

3. Pengelasan Rangka Bawah Kaki 1 Diketahui:

Tm = I/V

Tm = 60/2,6

Tm = 23,7 detik

Pada bagian rangka bawah kaki 1 dilakukan pengelasan sebanyak 4 kali, sehingga:

Tm = 23,7 detik × 4

(62)

Tm = 94,8 detik

Tm = 1,58 menit

4. Pengelasan Rangka Bawah Kaki 2 Diketahui:

Tm = I/V

Tm = 60/2,6

Tm = 23,7 detik

Pada bagian rangka bawah kaki 2 dilakukan pengelasan sebanyak 4 kali, sehingga:

Tm = 23,7 detik × 4

Tm = 94,8 detik

Tm = 1,58 menit

5. Pengelasan Landasan Besi UNP8 Diketahui:

Tm = I/V

Tm = 30/2,6

Tm = 11,5 detik

Pada bagian landasan besi unp8 dilakukan pengelasan sebanyak 8 kali, sehingga:

Tm = 11,5 detik × 8

Tm = 92 detik

Tm = 1,53 menit

(63)

6. Pengelasan Dudukan Pisau Diketahui:

Tm = I/V

Tm = 60/2,6

Tm = 23,7 detik

Pada bagian dudukan pisau dilakukan pengelasan sebanyak 6 kali, sehingga:

Tm = 23,7 detik × 6

Tm = 142,2 detik

Tm = 2,37 menit

7. Pengelasan Dudukan Gearbox Diketahui:

Tm = I/V

Tm = 80/2,6

Tm = 30,7 detik

Pada bagian dudukan gearbox dilakukan pengelasan sebanyak 4 kali, sehingga:

Tm = 30,7 detik × 4

Tm = 122,8 detik

Tm = 2,4 menit

(64)

8. Pengelasan Dudukan Bearing dan Rantai Diketahui:

Tm = I/V

Tm = 30/2,6

Tm = 11,5 detik

Pada bagian dudukan bearing dan rantai dilakukan pengelasan sebanyak 26 kali, sehingga:

Tm = 11,5 detik × 26

Tm = 299 detik

Tm = 4,9 menit

9. Pengelasan Dudukan Mesin Diketahui:

Tm = I/V

Tm = 300/2,6

Tm = 115,3 detik

Pada bagian dudukan mesin dilakukan pengelasan sebanyak 3 kali, sehingga:

Tm = 115,3 detik × 3

Tm = 345,9 detik

Tm = 5,7 menit

10. Pengelasan Rumah Pisau Diketahui:

(65)

Tm = I/V

Tm = 60/2,6

Tm = 23,7 detik

Pada bagian rumah pisau dilakukan pengelasan sebanyak 6 kali, sehingga:

Tm = 23,7 detik × 6

Tm = 142,2 detik

Tm = 2,37 menit

11.Pengelasan Penekan Diketahui:

Tm = I/V

Tm = 100/2,6

Tm = 38,4 detik

Pada bagian penekan dilakukan pengelasan sebanyak 5 kali, sehingga:

Tm = 38,4 detik × 5

Tm = 192 detik

Tm = 3,2 menit

(66)

4.1 PROSES PEMBUATAN 4.1.1 Bahan yang dibutuhkan

BAB IV PEMBAHASAN

Bahan - bahan yang dibutuhkan untuk membuat rancang bangun mesin pembelah bambu adalah sebagai berikut:

Tabel4.1 Bahan yang digunakan

No. Bahan Keterangan Jumlah

1 Besi Siku 30 mm x 30 mm x 6000 mm 4 nuah

2. Rantai 520-106L 6 buah

3. Gear 15T 6 Buah

13T 2 Buah

4. Gearbox Ratio 1:10 1 buah

5. pulley V-vbelt 1 Buah

6. Baja SUP9 500mm x 50mm 2 Buah

7. Plat 500mm x 500mm 1 Buah

8. Bearing 6301 8 Buah

9. Baut M14 13 Buah

M8 16 Buah

10. Besi UNP8 6000mm 1 Buah

11. V-belt A-5S 1 Buah

12. Motor bensin 6,5 HP 1 Buah

13. Besi AS ¾ inch 2 Buah

14. Elektroda Ø 2,6 2 kotak

15. Mata Gerinda Ø 5 7 Buah

16. Mata Bor Ø5 1 Buah

Ø 10 1 Buah

Ø 14 1 Buah

Ø 16 1 Buah

Ø 18 1 Buah

(67)

4.1.2 Peralatan yang dibutuhkan

Alat – alat dan mesin yang digunakan dalam proses pembuatan rancang bangun Mesin Pembelah Bambu dibagi menjadi 3 bagian yaitu:

Tabel4.2 Alat yang digunakan

No Jenis Pengerjaan Peralatan

1 Pengerjaan Mesin - Mesin Bubut

- Las Listrik - Mesin bor - Gerinda tangan

2 Pengerjaan Tangan - Penggores

- Palu

- Kunci set pass - Kuas

- Amplas

3 Pengukuran - Mistar Siku

- Jangka Sorong - Meteran

4.2 PROSES PENGERJAAN

4.2.1 Proses Pembuatan Rangka kaki

Dalam pembuatan rangka kaki menggunakan besi siku berukuran 30mmx30mm sepanjang 6000m

(68)

Gambar4.1Detail Ukuran Rangka Kaki (Dokumen Pribadi,2024)

No Proses pembuatan Alat yang digunakan

1 Siapkan besi siku ukuran sepanjang

6000mm atau 6m -

2 Ukur besi siku sesuai dengan ukuran rangka yang ingin kita buat Lalu potong besi siku dengan ukuran 750 mm sebanyak 8 batang dan 220 mm sebanyak 8 batang beserta rangka penyangga kaki dengan ukuran panjang 480mm dan lebar 200mm

- Meteran - Penggores - Mesin Gerinda

3 Kemudian rangkai besi siku ukuran 220 mm dengan cara di las titik sehingga membentuk

rangka persegi sebanyak 2 buah beserta rangka penyangga kaki dengan ukuran panjang 480mm dan lebar 200mm

- Mesin Las - Elektroda

4 Menggabungkan kedua rangka persegi tesebut dengan besi siku ukuran 220 mm sehingga membentuk rangka persegi dengan cara di las beserta rangka penyangga kaki dengan ukuran panjang 480mm dan lebar 200mm

- Mesin Las - Elektroda

(69)

NO Proses Pembuatan Alat yangg digunakan 5 Menggabungkan 8 besi siku ukuran

750 mm ke kedua rangka persegi dengan cara di las beserta rangka penyangga kaki

- Mesin las -Elektroda 6 Mengelas penuh rangka yang

sudah di las titik

Tabel4.3 langkah kerja pembuatan rangka kaki

Gambar4.2Proses pembuatan rangka kaki (DokumentasiPribadi,2024) 4.2.2 Proses pembuatan Rangka Besi UNP8

Gambar4. 3Detail ukuran rangka besi UNP8 (DokumentasiPribadi,2024)

(70)

Tabel4.4 Langkah kerja pembuatan rangka besi UNP8

No Prose pembuatan Alat yang digunkan

1 Siapkan besi UNP8 ukuran sepanjang 6000mm atau 6m dengan tebal 3mm

-

2 Ukur besi UNP8 sesuai dengan ukuran rangka yang ingin kita buat Lalu potong besi UNP8 dengan ukuran 2500mm sebanyak 1 batang

- Meteran - Penggores - Mesin Gerinda Total waktu

4.2.3 Proses Pembuatan Rangka Dudukan Mesin

Gambar4.4 Detail ukuran rangka dudukan mesin (Dokumen Pribadi,2024)

(71)

Tabel4.5 Langkah Kerja pembuatan rangka dudukan mesin

1 Siapkan besi UNP8 dan besi siku yang akan digunakan untuk alat yang akan

dibuat dengan ukuran yang sudah ditentukan

-

2 Ukur besi UNP8 sesuai dengan ukuran rangka yang ingin kita buat Lalu potong

besi UNP8 dengan ukuran 470mm 1 batang, 200mm 2 batang,300mm 1 batang,

220mm 2 batang

Kemudian potong besi siku dengan ukuran 220mm 1 batang

- Meteran - Penggores - Mesin Gerinda 3 Rangkai Besi UNP8 dan Besi Siku

sehingga membentuk sesuai dengan gambar 4.4

Lalu lakukan pengelasan dan pengeboran

- Mesin Las - Elektroda - Mesin Bor

4.2.4 Proses Pembuatan Dudukan Gearbox Ratio

Gambar4.5 Detail Ukuran Dudukan Gearbox Ratio (DokumentasiPribadi,2024)

(72)

Tabel4.6 Langkah kerja pembuatan rangka dudukan gearbox ratio

1 Siapkan besi UNP8 dan plat yang akan digunakan untuk alat yang akan dibuat dengan

ukuran yang sudah ditentukan

-

2 Ukur besi UNP8 sesuai dengan ukuran rangka yang ingin kita buat lalu potong besi UNP8 dengan ukuran 200mm 2 batang,240mm 1

batang

Kemudian potong plat dengan ukuran 100 mm 1 batang

- Meteran - penggores - Mesin Gerinda

3. Rangkai Besi UNP8 dan Plat sehingga membentuk sesuai dengan gambar 4.5 Lalu lakukan pengelasan dan pengeboran

- Mesin Las - Elektroda - Mesin Bor

4.2.5 Proses Pembuatan Rangka Dudukan Bearing dan Rantai

Gambar4. 6 Detail ukuran Dudukan Bearing dan Rantai (DokumentasiPribadi,2024)