perancangan mesin pemanen kacang tanah dan …eprints.umm.ac.id/56167/1/pendahuluan.pdf · 2019....
TRANSCRIPT
i
PERANCANGAN MESIN PEMANEN KACANG TANAH
DAN PEMISAH DAUN RANTING
DENGAN KAPASITAS 50 KG/JAM
TUGAS AKHIR
Diajukan Kepada
Universitas Muhammadiyah Malang
Untuk Memenuhi Syarat Memperoleh Gelar
Sarjana (S-1) Teknik Mesin
Disusun Oleh :
Agung Wahyudi
201510120311063
JURUSAN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
2019
iii
vi
ix
KATA PENGANTAR
Dengan mengucap puji dan syukur kehadirat allah SWT, karena atas ridho
dan hidayahNya, sehingga penyusun dapat menyelesaikan Tugas Akhir dengan
judul “Perancangan Mesin Pemanen Kacang Tanah Dan Pemisah Daun
Ranting dengan Kapasitas 50Kg/Jam”.
Maksud dan tujuan dari penyusunan Tugas Akhir ini adalah untuk
memenuhi persyaratan kelulusan program studi Strata 1 pada Jurusan Teknik Mesin
di Universitas Muhammadiyah Malang, Selain itu penyusun juga dapat mencoba
menerapkan pengetahuan dan keterampilan yang diperoleh dibangku kuliah dengan
kenyataan yang ada di lingkungan kerja.
Penyusun merasa bahwa dalam menyusun laporan Tugas Akhir ini masih
menemui beberapa kesulitan dan hambatan, disamping itu juga menyadari bahwa
penyusunan laporan ini masih jauh dari kata sempurna dan masih banyak
kekurangan-kekurangan lainnya, maka dari itu penyusun mengharapakan kritik dan
saran yang membangun dari semua pihak. Pada kesempatan ini, penulis
menyampaikan terimakasih yang sebesar- besarnya kepada:
1. Allah SWT dengan segala rahmat serta karunia-Nya yang memberikan
kekuatan bagi peneliti dalam menyelesaikan skripsi ini.
2. Bapak Dr. Ahmad Mubin, MT. selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas
Muhammadiyah Malang.
3. Bapak Murjito, ST. MT. selaku Kepala Jurusan Teknik Mesin Universitas
Muhammadiyah Malang atas ilmu dan bimbingannya selama di Teknik Mesin
Universitas Muhammadiyah Malang.
4. Bapak Budiono, S.si., MT. selaku pembimbing I yang senantiasa membimbing
dengan sabar, kebaikan hati, kesediaan waktu, dan semangatnya dalam
penyusunan tugas akhir ini sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian
ini dengan baik.
5. Bapak Dr. Nur Subeki, ST., MT. selaku selaku pembimbing II yang selalu
memberikan banyak masukan dengan sabar dan kesediaan waktunya.
x
6. Dosen Jurusan Teknik Mesin yang telah banyak memberikan ilmu bermanfaat
dan pengalaman hidup kepada penulis.
7. Seluruh Staff dan karyawan Jurusan Teknik Mesin yang telah banyak
membantu dalam penyusunan tugas akhir ini.
8. Kedua orang tua tercinta dan terbaik Bapak Suwadi dan Ibu Salasiah. serta adik
saya Ariska vita wahyuni. terima kasih atas doa, kasih sayang, motivasi,
semangat, serta dukungannya selama ini sehingga bisa menyelesaikan tugas
akhir ini dengan baik.
9. Sahabat terbaik Eric Erwanto, Muhammad Irsyad, Irfan Febriansyah, Dewi
Sartika Muchtar, Lenna Amanda Pebriani yang selalu memberi motivasi dan
semangat dalam pengerjaan skripsi hingga selesai.
10. Nur Ardiatun Cahyati yang sudah membantu dalam mengerjakan skripsi ini
sampai selesai dan tidak pernah keberatan untuk diminta tolong ketika
kesulitan mengerjakan skripsi.
11. Keluarga besar Teknik Mesin, khususnya 2015 kelas B serta kelas A, C, D, E,
yang selalu memberikan dukungan, semangat, motivasi, bantuan, serta doanya.
12. Keluarga KKN 04 Desa Jambesari Kecamatan Poncokusumo Kabupaten
Malang yang banyak memberi pengalaman dan selalu memberi semangat.
Akhir kata, semoga Tugas Akhir ini dapat memberikan manfaat bagi yang
membutuhkan dan terima kasih penyusun ucapkan kepada pihak-pihak yang telah
ikut berpartisipasi dalam proses penyusunan Tugas Akhir ini.
Malang,22 Oktober 2019
Agung Wahyudi
xi
DAFTAR ISI
LEMBAR JUDUL .......................................................................................... i
POSTER .......................................................................................................... ii
LEMBAR PENGESAHAN ........................................................................... iii
LEMBAR KONSULTASI ............................................................................. iv
LEMBAR SURAT PERNYATAAN TIDAK PLAGIAT ........................... vi
ABSTRAK ...................................................................................................... vii
ABSTRACT .................................................................................................... viii
KATA PENGANTAR .................................................................................... ix
DAFTAR ISI ................................................................................................... xi
DAFTAR TABEL........................................................................................... xiv
DAFTAR GAMBAR ...................................................................................... xv
BAB I PENDAHULUAN ............................................................................... 1
1.1 Latar Belakang .................................................................................... 1
1.2 Rumusan Masalah ............................................................................... 2
1.3 Tujuan Penelitian ................................................................................ 2
1.4 Manfaat Penelitian .............................................................................. 2
1.5 Batasan Masalah ................................................................................. 3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA .................................................................... 4
2.1 Pengertian Kacang Tanah ................................................................... 4
2.2 Karakteristik Kacang Tanah................................................................ 5
2.3 Mekanisme Kerja Mesin Pemanen Kacang Tanah ............................. 7
2.3.1 Mekanisme Pemipil Kacang Tanah ........................................... 7
2.4 Komponen Rancangan Mesin Pemanen Kacang Tanah ..................... 7
2.4.1 Mesin Penggerak ......................................................................... 7
2.4.2 Poros (Shaft) ................................................................................ 8
2.4.2.1 Macam-macam Poros Dilihat Dari Fungsinya ................ 9
2.4.2.2 Parameter Poros ............................................................... 9
2.4.2.3 Menentukan Diameter Poros ........................................... 10
2.4.3 Puli (Pulley) ................................................................................. 10
2.4.4 Sabuk (Belt) ................................................................................. 10
2.4.4.1 Sabuk Rata (Flat Belt) ..................................................... 10
xii
2.4.4.2 Sabuk (V-Belt) ................................................................. 11
2.4.4.3 Sabuk Gigi (Timing Belt) ................................................ 11
2.4.5 Bantalan Gelinding (Bearing) ..................................................... 12
2.4.6 Rantai .......................................................................................... 13
2.5 Tanah ................................................................................................... 13
2.5.1 Sifat Fisik dan Mekanik Tanah ................................................... 14
BAB III METODE PERANCANGAN ........................................................ 16
3.1 Metode Pahl and Beitz ........................................................................ 16
3.2 Diagram Alir Perancangan .................................................................. 17
3.3 Perencanaan dan Penjelasan Tugas ..................................................... 18
3.4 Konsep Produk .................................................................................... 19
3.4.1 Pemilihan Konsep Varian ............................................................ 20
3.5 Konsep Mesin Pemanen Kacang Tanah.............................................. 21
BAB IV PERHITUNGAN DAN PEMBAHASAN ...................................... 22
4.1 Data Experiment ................................................................................. 22
4.2 Mencari Kecepatan Rantai 𝜔 .............................................................. 22
4.3 Mencari Torsi ...................................................................................... 24
4.3.1 Mencari Torsi Gear ..................................................................... 24
4.3.2 Mencari Torsi Pemipil ................................................................. 25
4.3.3 Mencari Torsi Roda ..................................................................... 25
4.3.4 Total Torsi ................................................................................... 26
4.4 Mencari Poros ..................................................................................... 26
4.4.1 Mencari Poros Pada Gear ............................................................ 26
4.4.2 Mencari Poros Pada Pemipil ....................................................... 27
4.4.3 Mencari Poros Pada Roda ........................................................... 27
4.5 Mencari Kecepatan Pada Gear ............................................................ 28
4.5.1 Mencari Kecepatan Pada Pemipil................................................ 28
4.5.2 Mencari Kecepatan Pada Roda.................................................... 28
4.6 Mencari Daya ...................................................................................... 28
4.6.1 Mencari Daya Gear ..................................................................... 28
4.6.2 Mencari Daya Pemipil ................................................................. 29
4.6.3 Mencari Daya Roda ..................................................................... 29
xiii
4.6.4 Daya Total ................................................................................... 29
4.7 Perancangan Pulley Gear .................................................................... 30
4.7.1 Perancangan Pulley Pemipil ........................................................ 30
4.7.2 Perancangan Pulley Roda ............................................................ 30
4.8 Perancangan Belt Gear ........................................................................ 31
4.8.1 Mencari Panjang Belt Gear ......................................................... 31
4.8.2 Mencari Sudut Kontak Pada Belt ................................................ 31
4.8.3 Mencari Kecepatan Pada Belt ..................................................... 32
4.8.4 Mencari Koefisien Gesekan ........................................................ 32
4.8.5 Mencari Sudut Kontak Dalam Radian(𝜃) ................................... 32
4.8.6 Mencari Tegangan Pada Belt ...................................................... 32
4.9 Perancangan Belt Pemipil ................................................................... 33
4.9.1 Mencari Panjang Belt Pemipil ..................................................... 33
4.9.2 Mencari Sudut Kontak Pada Belt ................................................ 34
4.9.3 Mencari Kecepatan Pada Belt ..................................................... 34
4.9.4 Mencari Koefisien Gesekan ........................................................ 34
4.9.5 Mencari Sudut Kontak Dalam Radian(𝜃) ................................... 34
4.9.6 Mencari Tegangan Pada Belt ...................................................... 35
4.10 Perancangan Belt Roda ..................................................................... 36
4.10.1 Mencari Panjang Belt Roda ....................................................... 36
4.10.2 Mencari Sudut Kontak Pada Belt .............................................. 36
4.10.3 Mencari Kecepatan Pada Belt ................................................... 37
4.10.4 Mencari Koefisien Gesekan ...................................................... 37
4.10.5 Mencari Sudut Kontak Dalam Radian(𝜃) ................................. 37
4.10.6 Mencari Tegangan Pada Belt .................................................... 37
4.11 Perancangan Bevel Gear ................................................................... 39
4.12 Perancangan Bantalan Gelinding (Bearing) ..................................... 39
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ......................................................... 40
5.1 Kesimpulan ......................................................................................... 40
5.2 Saran ................................................................................................... 40
DAFTAR PUSTAKA ..................................................................................... 41
LAMPIRAN
xiv
DAFTAR TABEL
Tabel 4.1 Type Bevel Gear ........................................................... 39
xv
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Tipe-Tipe Kacang Tanah ........................................... 5
Gambar 2.2 Motor Bensin ............................................................ 8
Gambar 2.3 Poros ......................................................................... 8
Gambar 2.4 Sabuk Rata ................................................................ 11
Gambar 2.5 Sabuk V .................................................................... 11
Gambar 2.6 Bantalan Gelinding ................................................... 12
Gambar 2.7 Rantai........................................................................ 13
Gambar 3.1 Diagram Alir Perancangan ........................................ 17
Gambar 3.2 Konsep Desain Mesin Pemanen Kacang Tanah ........ 21
Gambar 4.1 Experiment Pencabut ................................................ 24
Gambar 4.2 Mencari Gaya Dorong ............................................... 25
Gambar 4.3 Bevel Gear ................................................................ 39
41
DAFTAR PUSTAKA
Haryoto. 1995. Pengupas Kacang Tanah. Kanisius. Yogyakarta.
Kasno, Astanto & Harnowo, Didik. 2014. Karakteristik Varietas Unggul Kacang
Tanah dan Adopsi Oleh Petani. Iptek Tanaman Pangan, 9 (1), 13-23.
Khurmi, R.S & Gupta, J.K. 2005. A Textbook of Machine Design. Eurasia
Publishing House (PVT)., LTD.
Notohadiprawiro, Tejoyuwono. 2006. Tanah dan Lingkungan. Ilmu Tanah
Universitas Gadjah Mada.
Pitojo, Setijo. 2005. Benih Kacang Tanah. Kanisius. Yogyakarta.
Rahmat, Rukmana. 1998. Kacang Tanah. Kanisius. Yogyakarta.
Susanto, Rachman. 2005. Dasar-Dasar Ilmu Tanah Konsep dan Kenyataan.
Kanisius. Yogyakarta.
Sularso, dan Kiyokatsu suga. 1991. Dasar Perencanaan dan Pemilihan Elemen
Mesin, Jakarta: PT. Pradnya Paramita.
Widyati, Enny. 2013. Pentingnya Keragaman Fungsional Organisme Tanah
Terhadap Produktivitas Lahan. Tekno Hutan Tanaman, 6(1) 29 – 37.