HEKTAR

RANCANG BANGUN MESIN PENANAM PADI SERBAGUNA KAPASITAS 4 JAM/HEKTAR LAPORAN TUGAS AKHIR Diajukan untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan dalam Menyelesaikan Program Pendidikan Diploma III

SPESIALISASI PRODUKSI DAN MAINTENANCE PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN

oleh :

AGUS SUKIRMAN

NIM : 1305011005

HERU PARLINDUNGAN

NIM : 1305011051

IRFAN FAHMI NASUTION

NIM : 1305012180

SINGGIH PANGESTU

NIM : 1305012218

SYADZWAN MUSTADIM

NIM : 1305011111

JURUSAN TEKNIK MESIN POLITEKNIK NEGERI MEDAN MEDAN 2016

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis ucapkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas berkat Rahmat dan karunia-Nya yang telah memberikan kekuatan, kesehatan, dan waktu kepada penulis sehingga laporan tugas akhir ini dapat terselesaikan dengan baik dan tepat pada waktunya Laporan tugas akhir ini berjudul “Rancang Bangun Mesin Penanam Padi Serbaguna Kapasitas 4 Jam/Hektar” ini disusun untuk menyelesaikan Pendidikan Program Diploma 3, Jurusan Teknik Mesin Politeknik Negeri Medan. Sesuai dengan judulnya, maka penulis akan membahas mengenai prinsip kerja mesin, komponen utama yang digunakan, proses pembuatan, gambar mesin, pemeliharaan dan perawatan mesin, dan analisa pembuatan mesin pencetak batu bata. Penulis telah banyak menerima bimbingan dan bantuan dari berbagai pihak, baik secara langsung maupun secara tidak langsung, pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada: 1.

M. Syahruddin, S.T., M.T., selaku Direktur Politeknik Negeri Medan;

2.

Idham Kamil, S.T., M.T., selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin Politeknik Negeri Medan;

3.

Joni Indra, S.T., M.T., selaku Kepala Program Studi Teknik Mesin Politeknik Negeri Medan;

4.

Melvin Bismar H. Sitorus, S.T., M.T., selaku dosen pembimbing penulis yang telah banyak membantu dengan memberikan bimbingan dan pengarahan dalam menyusun laporan tugas akhir ini;

5.

Seluruh dosen dan staf Jurusan Teknik Mesin Politeknik Negeri Medan;

6.

Administrasi Jurusan Teknik Mesin Politeknik Negeri Medan;

7.

Teristimewa dan terutama untuk kedua orang tua penulis yang telah membesarkan penulis dengan rasa cinta dan kasih sayang dan senantiasa

bersabar menghadapi tingkah laku penulis dan juga yang selalu memberikan dorongan baik itu moril ataupun materil, serta do’a untuk kesuksesan penulis dalam berbagai bidang; 8.

Rekan-rekan mahasiswa/i Jurusan Teknik Mesin semester VI; Kami selaku penulis Tugas Akhir ini menyadari bahwa masih terdapat

kekurangan baik dari sisi penulisan, dan segi isi. Maka daripada itu, penulis sangat mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun dari para pembaca. Semoga laporan tugas akhir ini dapat bermanfaat bagi para pembaca, khususnya bagi penulis sendiri. Medan, 16 September 2016 Penulis,

1.

Agus Sukirman

NIM: 1305011005

2.

Heru Parlindungan

NIM: 1305011051

3.

Irfan Fahmi Nasution

NIM: 1305012180

4.

Singgih Pangestu

NIM: 1305012218

5.

Syadzwan Mustadim

NIM: 1305011111

1. 2. 3. 4. 5.

DAFTAR ISI

Halaman SPESIFIKASI TUGAS AKHIR ................................................................... ii LEMBAR PERSETUJUAN .......................................................................... iii LEMBAR PENGESAHAN ........................................................................... iv INTISARI ....................................................................................................... v ABSTRACT .................................................................................................... vi PERNYATAAN KEASLIAN TUGAS AKHIR .......................................... vii KATA PENGANTAR .................................................................................... viii DAFTAR ISI ................................................................................................... x DAFTAR TABEL .......................................................................................... xiii DAFTAR GAMBAR ...................................................................................... xiv DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................. xv BAB I PENDAHULUAN ............................................................................... 1 A. Latar Belakang .............................................................................. 1 B. Batasan Masalah ............................................................................ 2 C. Tujuan Penulisan Laporan ........................................................... 2 D. Manfaat .......................................................................................... 3 E. Metode Pengumpulan Data .......................................................... 3 BAB II LANDASAN TEORI ........................................................................ 4 A. Pengenalan Tanaman Padi ........................................................... 4 1. Varietas Padi Hibrida................................................................. 4 2. Varietas Padi Unggul ................................................................. 5 3. Varietas Padi Lokal ................................................................... 6

B. Kandungan Gizi Yang Terdapat Pada Nasi Putih ..................... 7 C. Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Proses Penanaman padi . 8 D. Pengolahan Tanah Pada Tanaman Padi ..................................... 9 E. Pemeliharaan Tanaman Padi ....................................................... 13 F. Gambar Peralatan Mesin.............................................................. 15 1. Rancangan Mesin Penanam Padi Serbaguna ............................. 15 2. Komponen Utama Penyusun Mesin .......................................... 16 a. Mesin Penggerak Utama ...................................................... 16 b. Rangka Utama ..................................................................... 16 c. Roda Penggerak ................................................................... 17 d. Pelampung ........................................................................... 18 e. Handle Pengarah ................................................................. 18 f. Meja Bibit ............................................................................ 19 g. Lengan Penanam Padi ......................................................... 19 BAB III PEMBAHASAN .............................................................................. 20 A. Prinsip Kerja Mesin .................................................................... 20 B. Dasar Perhitungan Elemen Mesin ............................................. 21 1. Sambungan Las ....................................................................... 21 2. Sabuk ....................................................................................... 23 3. Rantai (Chain) ......................................................................... 26 4. Pully ........................................................................................ 28 5. Gearbox (Reducer) .................................................................. 28 6. Poros pada penggerak roda depan ........................................... 29 C. Perhitungan Komponen Mesin .................................................. 30 1. Perhitungan Handle Pengarah (Gambar.11) ........................... 30 2. Torsi Keluaran dari Motor Diesel Menuju Roda Utama ......... 32 3. Putaran yang dihasilkan Motor Penggerak.............................. 34 4. Reducer (Gearbox) .................................................................. 34 5. Poros Pada Roda Utama .......................................................... 35 6. Sabuk ....................................................................................... 36

7. Sabuk Pada Poros roda Gigi Kerucut dengan Poros Utama.... 39 8. Rantai ...................................................................................... 40

BAB IV PERAWATAN MESIN ................................................................... 41 A. Perawatan Mesin ......................................................................... 41 B. Perawatan Komponen Utama Mesin......................................... 42 BAB V ANALISA BIAYA ............................................................................. 43 A. Rincian Biaya................................................................................ 43 B. Biaya Pembuatan ......................................................................... 44 C. Biaya Alat Mesin Penanam Padi Serbaguna ............................. 45 BAB V PENUTUP .......................................................................................... 52 A. Simpulan ....................................................................................... 52 B. Saran ............................................................................................. 53 DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN

DAFTAR TABEL

Halaman Tabel 1. Kandungan Gizi pada 100 gram Nasi putih ....................................... 7 Tabel 2. Perhitungan Biaya .............................................................................. 43 Tabel 3. Sample Perhitungan Mesin Penanam Padi Serbaguna ....................... 50

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 1. Salah Satu Jenis Padi Hibrida Intani-2 ........................................... 5 Gambar 2. Padi Varietas Unggul IR-64 ........................................................... 6 Gambar 3. Bagian Utama dari Bajak Singkal .................................................. 11 Gambar 4. Bagian-Bagian Bajak Piring ........................................................... 12 Gambar 5. Penggunaan Bajak Piring di Tanah ................................................ 12 Gambar 6. Rancangan Mesin Penanam Padi Serbaguna ................................. 15 Gambar 7. Mesin Penggerak Utama Jenis Diesel Kapasitas 7 [HP] ................ 16 Gambar 8. Gambar Utama ............................................................................... 17 Gambar 9. Roda Penggerak.............................................................................. 17 Gambar 10. Pelampung .................................................................................... 18 Gambar 11. Handle Pengarah .......................................................................... 18 Gambar 12. Meja Bibit ..................................................................................... 19 Gambar 13. Konstruksi Sedder (Lengan Penanam Bibit) ................................ 19 Gambar 14. Rancangan Mesin Penanam Padi Serbaguna ............................... 20 Gambar 15. Ukuran Penampang Sabuk ........................................................... 23 Gambar 16. Penentuan Panjang Sabuk ............................................................ 24 Gambar 17. Gaya yang Bekerja pada Handle .................................................. 31

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1. Faktor Koreksi Daya Lampiran 2. Cara Pemilihan Sabuk Lampiran 3. Tabel Faktor Koreksi Puli Lampiran 4. Tabel Faktor V, X, Y, dan Xo, Yo Lampiran 5. Sifat Mekanis Baja Lampiran 6. Bantalan Lampiran 7. Diameter Minimum Puli yang diizinkan dan dianjurkan Lampiran 8. Tabel Ukuran Pasak Lampiran 9. Panjang Sabuk V Standard

INTISARI RANCANG BANGUN MESIN PENANAM PADI SERBAGUNA KAPASITAS 4 JAM/HEKTAR

Perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi dalam industri pertanian menjadi salah satu pertimbangan membuat mesin penanam padi serbaguna agar membantu petani dalam melaksanakan pekerjaan sehari-hari. Mesin ini menggunakan mesin berbahan bakar diesel bertenaga 7 [HP]. Mekanisme dari mesin ini adalah daya yang dihasilkan oleh mesin diesel tersebut akan diteruskan melalui poros utama menuju roda penggerak untuk menjalankan mesin tersebut dan menuju seeder untuk menanamkan benih padi ke tanah. Seeder tersebut menjadi komponen utama dalam perancangan mesin ini dengan penggerak rantai dan mekanisme gerak ke atas dan ke bawah secara terus-menerus. Dan kedua mekanisme gerak tersebut di kendalikan oleh sebuah handle yang menjadi pusat kendali dari mesin tersebut. Handle tersebut dihubungkan dengan tali kopling untuk meneruskan daya mesin diesel ke roda penggerak dan seeder. Agar mesin tidak tenggelam ke lumpur pada saat pengerjaan dipasang sepasang pelampung agar menahan beban mesin dan roda penggerak tetap berada di atas lumpur Dalam perancangan ini disertakan juga perhitungan komponen mesin, gambar komponen dan assembling serta perhitungan gaya-gaya yang bekerja di rancangan tersebut. Mesin ini diharapkan menjadi solusi bagi petani-petani di Indonesia terutama Sumatera Utara.

Kata kunci: Padi, Mesin Diesel, Seeder, Pelampung

ABSTRACT DESIGN BUILD MULTIFUNCTIONAL RICE PLANTER MACHINE CAPACITY 4 HOURS/HECTARE The development of science and technology in the agricultural industry to be one of the considerations made the versatile rice planter machine in order to assist farmers in carrying out the daily work. This engine uses a diesel-fueled engine 7 [HP]. The mechanism of this engine is the power generated by diesel engines will be forwarded through the main shaft toward the wheel drive to run the machine and to the seeder to infuse rice seeds into the ground. The seeder the main component in the design of this engine with the driving force of the chain and the mechanism motion up and down continuously. And second the motion control mechanism by a handle that became the center of control of the machine. The handle is associated with the rope clutch to carry on cruising diesel engines into the wheel drive and seeder. In order to make the machine do not sink into the mud at a time when workmanship was fitted a pair of buoys in order to withstand the load of the engine and wheel drive stays on top of the mud

This also included in the design calculation of the components of the machine, the image components and assembling as well as calculation of the forces working in the draft. The machine is expected to be the solution for the farmers in Indonesia particularly in North Sumatra Province.

Keywords: rice, Diesel engines, Seeder, Buoy

BAB I PENDAHULUAN

A. Latar Belakang Dewasa ini, kemajuan teknologi berkembang pesat ke segala sektor yang ada di kehidupan manusia, salah satunya adalah pengembangan teknologi dalam bidang pertanian. Perkembangan teknologi pertanian sangat membantu para petani dalam meningkatkan hasil pertanian mereka. Di Indonesia salah satu sektor pertanian terbesar ada pada tanaman padi, hal ini dikarenakan padi merupakan tanaman yang akan menghasilkan beras yang menjadi salah satu makanan pokok penduduk Indonesia pada umumnya. Oleh karena itu perkembangan teknologi dalam penanaman padi menjadi fokus utama dalam laporan ini. Umumnya, proses penanaman padi masih dilakukan secara tradisional yaitu dengan menggunakan tenaga manusia untuk proses pengolah tanah dan penanaman benih-benih padi, selain memakan waktu yang tidak sebentar juga menghabiskan biaya yang tidak sedikit. Proses penanaman padi secara manual juga terdapat kekurangan yaitu jarak antar benih padi yang tidak sama sehingga dapat menghambat pertumbuhan padi apabila jarak antar benih terlalu dekat. Beberapa hal tersebut dapat menyebabkan berkurangnya produksi padi pada sawah tersebut. Untuk mengarahkan agar proses penanaman padi menjadi lebih cepat, mudah, dan efisien. Maka penulis akan merancang Alat Penanam Padi Serbaguna yang nantinya akan menggantikan peranan manusia pada proses penanaman padi. Penulis memilih merancang Alat Penanam Padi Serbaguna menjadi judul tugas akhir dikarenakan kebutuhan petani akan alat penanam padi yang murah dan mudah menjadi fokus utama. Sebagai salah satu negara dengan industri pertanian terbesar didunia. Para petani diharuskan produktif untuk memproduksi padi terbaik agar Indonesia dapat mewujudkan swasembada beras yang telah dicanangkan oleh Kementrian Pertanian Republik Indonesia. Oleh karena itu

penulis berusaha merancang salah satu alat penanam padi yang dapat digunakan oleh para petani di lingkungan tempat tinggal penulis, agar produksi padi yang diharapkan sesuai dengan cita-cita yang telah disampaikan sebelumnya.

B. Batasan Masalah Permasalahan yang ada dalam rancangan ini memiliki jangkuan yang luas, sementara

penulis terikat dengan keterbatasan waktu, kemampuan dan

pengalaman dalam merancang bangun suatu mesin maka penulis perlu membatasi masalah-masalah yang akan dibahas. Dalam perancangan ini pokok bahasan yang akan dibahas meliputi : 1. Bagaimana prinsip kerja alat penanam padi serbaguna?; 2. Berapakah hasil perhitungan dari daya mesin serta komponen-komponen yang digunakan pada alat ini?; 3. Bagaimanakah pengoperasian, perawatan, dan perbaikan dari alat penanam padi serbaguna tersebut?.

C. Tujuan Penulisan Laporan Adapun tujuan dari rancang bangun alat penanam padi sebaguna ini dapat dikarifikasikan menjadi 2 (dua) bagian, yaitu : 1. Tujuan secara teknis Tujuan secara teknis rancang bangun alat penanam padi serbaguna ini adalah : a. Mengetahui prinsip kerja dari alat penanam padi serbaguna yang telah dibuat; b. Mampu mengetahui daya dan ukuran dari elemen-elemen yang dirancang apakah sudah cukup baik dan aman; c. Mampu mengoperasikan mesin ini serta melakukan perbaikan dan perawatan dengan baik.

2. Tujuan secara akademis

Tujuan secara akademis dari rancang bangun mesin pencetak batu bata ini adalah : a. Salah satu syarat untuk menyelesaikan mata kuliah tugas akhir jurusan Teknik Mesin Politeknik Negeri Medan; b. Sebagai aplikasi dari ilmu pengetahuan yang diperoleh selama perkuliahan di Politeknik Negeri Medan; c. Dapat menganalisa mekanisme kerja dan perawatan mesin.

D. Manfaat Laporan tugas akhir ini diharapkan bermanfaat bagi: 1. Mahasiswa lain yang akan membahas hal yang sama, untuk dijadiakn bahan masukan atau sebagai perbandingan; 2. Masyarakat/perusahaan

yang

membutuhkan

mesin

ini

dalam

menunjang kegiatan usaha dibidang pertanian; 3. Para pembaca khususnya yang ingin mengetahui dan memproduksi alat penanam padi serbaguna; 4. Penulis sendiri yang akan berguna untuk mengembangkan ilmu yang didapt baik teori maupun praktik, serta dapat juga diterapkan pada bidang perencanaan dalam pekerjaan.

E. Metode Pengumpulan Data Adapun metode pengumpulan data yang dilakukan penulis dalam menyusun tugas akhir ini dalah dengan cara : 1. Melakukan tinjauan pustaka; 2. Melakukan diskusi dengan rekan-rekan satu tim; 3. Melakukan diskusi dengan dosen pembimbing.