RANCANG BANGUN MESIN PEMISAH PADI
Design And Manufacturing of Paddy
Separator Machine
Laporan ini disusun untuk memenuhi salah satu syarat menyelesaikan pendidikan Diploma III Program Studi Teknik Mesin
Di Jurusan Teknik Mesin
Oleh : Insan Rachmadi Pratama
NIM : 091211045
Ivan Lesmana
NIM : 091211074
POLITEKNIK NEGERI BANDUNG 2012
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT, karena hanya atas
rahmat dan karunia-Nyalah penulis dapat menyelesaikan penyusunan laporan tugas akhir ini tepat pada waktunya.
Penyusunan laporan Tugas Akhir ini disusun sebagai syarat dalam
menyelesaikan pendidikan Diploma III di Politeknik Negeri Bandung.Selain itu, penulisan laporan ini ditujukan untuk perancangan dan pembangunan mesin
pemisah padi. Adapun judul laporan tugas akhir ini adalah :“RANCANG BANGUN MESIN PEMISAH PADI”. Dalam penyusunan Laporan Tugas Akhir ini, penulis banyak mendapatkan pengetahuan dan pengalaman yang sangat berharga. Penulis berharap tulisan ini dapat bermanfaat bagi para pembaca. Akhir kata, penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun dari para pembaca untuk penulisan laporan tugas akhir ini.
Bandung, Juli 2011
ii
UCAPAN TERIMA KASIH
Dengan segala kerendahan hati, penulis ingin mengucapakan terima kasih
yang sebesar besarnya kepada semua pihak yang telah banyak membantu penulis baik secara moril, materil maupun spiritual dalam menyelesaikan tugas akhir dan laporan tugas akhir ini. Semoga Yang Maha Kuasa dapat membalasnya berlipat Ucapan terima kasih penulis ditunjukan kepada : ganda. 1. Kedua orang tua dan seluruh keluarga tercinta yang telah mendukung dan
telah memberikan bantuan baik secara moril maupun secara materil. 2. Bapak Soni Wahyudi,Ir.MT. dan Bapak Eri Supriyanto,SST. selaku pembimbing I dan pembimbing II yang selalu memberikan dukungan. 3. Bapak Ir. Ali Mahmudi, M.Eng. selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin Politeknik Negeri Bandung. 4. Bapak Rudy Y. Widiatmoko M.Sc selaku Ketua Program Studi Teknik Mesin Politeknik Negeri Bandung. 5. Bapak Duddy Yan Purnadi MT. selaku ketua panitia Tugas Akhir dan selaku koordinator Tugas Akhir kelas 3MM1 Program Studi Teknik Mesin. 6. Kepada seluruh dosen pengajar Program Studi Teknik Mesin atas segala ilmu dan motivasi yang sangat berharga bagi penulis. 7. Bapak Junaedi, Bapak Djuanda, dan Bapak Anjas selaku teknisi. 8. Pak Upri dan Pak Casmita yang memberikan semangat kepada kami. 9. Seluruh rekan-rekan Himpunan Mahasiswa Mesin yang tidak dapat disebutkan satu-persatu.
iii
DAFTAR ISI
LEMBAR PENGESAHAN ..................................................................................... i KATA PENGANTAR.............................................................................................ii UCAPAN TERIMA KASIH .................................................................................. iii
DAFTAR ISI .......................................................................................................... iv
DAFTAR GAMBAR ........................................................................................... viii
DAFTAR LAMPIRAN...........................................................................................ix ABSTRAKSI
...................................................................................................x
ABSTRACT .......................................................................................................... xii BAB I PENDAHULUAN .....................................................................................I-1 1.1
Latar Belakang Masalah .........................................................................I-1
1.2
Perumusan Masalah................................................................................I-2
1.3
Tujuan.....................................................................................................I-2
1.4
Ruang Lingkup .......................................................................................I-2
1.5
Batasan Masalah .....................................................................................I-3
1.6
Sistematika Penulisan .............................................................................I-3
BAB II LANDASAN TEORI ........................................................................... II-1 2.1
Pengolahan Padi ................................................................................... II-1
2.2
Pengelupas Kulit Padi .......................................................................... II-1
2.3
Pemoles (Polishing).............................................................................. II-2
2.4
Pemisah Padi ........................................................................................ II-3
2.5
Proses Penggilingan Padi ..................................................................... II-4
2.5.1
Proses Pengilingan Padi dengan Dua Kali Pengilingan ................ II-4
iv
2.5.2
2.6
Klasifikasi Poros ........................................................................... II-7
2.6.2
Perencanaan Poros ........................................................................ II-8
2.6.3
Rumus Pehitungan Poros .............................................................. II-9
Bantalan .............................................................................................. II-11
Poros ..................................................................................................... II-7
2.6.1
2.7
Proses Penggilingan Padi dengan Satu Kali Penggilingan ........... II-5
2.7.1
Konstruksi dan Operasi Bantalan Gelinding............................... II-12
2.7.2
Tipe-Tipe Bantalan Gelinding dan Penerapannya ...................... II-13
2.7.3
Standar Bantalan Gelinding ........................................................ II-15
2.7.4
Kode Tipe.................................................................................... II-16
2.7.5
Kode Seri..................................................................................... II-17
2.7.6
Kode Lubang ............................................................................... II-18
2.7.7
Perencanaan Bantalan Gelinding ................................................ II-18
2.8
Sistem Transmisi Sabuk ..................................................................... II-20
2.8.1
Bahan Sabuk ............................................................................... II-20
2.8.2
Perencanaan Sabuk...................................................................... II-21 Motor Listrik ................................................................................... II-22
2.9 2.9.1
Jenis Motor AC ........................................................................... II-22
BAB III METODE PENYELESAIAN .............................................................. III-1 3.1
Metodologi .......................................................................................... III-1
3.2
Studi Literatur...................................................................................... III-2
3.3
Perancangan......................................................................................... III-2
3.3.1
Perhitungan dan Perancangan ...................................................... III-2
3.3.2
Pengelompokan Fungsi Komponen ............................................. III-2
3.3.3
Pembuatan Gambar Kerja ............................................................ III-2
v
3.4
Pembuatan Komponen ........................................................................ III-3
3.5
Pengujian dan Pengambilan Data ........................................................ III-4
3.5.1
Pengujian ...................................................................................... III-4
3.5.2
Pengambilan Data ........................................................................ III-4
3.5.3
Pembuatan Laporan serta Analisa Hasil dan Kesimpulan ........... III-4
3.6
Permasalahan yang dihadapi dan Penyelesaiannya............................III-5
BAB IV PROSES HASIL DAN PEMBAHASAN............................................ IV-1
4.1
Perancangan Desain ............................................................................ IV-1
4.2
Membuat Daftar Tuntutan (Requirment List) ..................................... IV-1
4.3
Pemilihan Komponen .......................................................................... IV-2
4.4
Desain Rangka..................................................................................... IV-2
4.5
Desain Keseluruhan ............................................................................. IV-3
4.6
Proses Perhitungan .............................................................................. IV-3
4.6.1
Perhitungan Daya Motor .............................................................. IV-3
4.6.2
Perhitungan Sabuk dan Puli ......................................................... IV-5
4.6.3
Perhitungan Poros ...................................................................... IV-10
4.6.4
Perhitungan Bantalan ................................................................. IV-13
4.7
Proses Pembuatan .............................................................................. IV-14
4.7.1
Proses Pembuatan Rangka ........................................................ IV-15
4.7.2
Proses Pembuatan Meja Pemisah............................................... IV-15
4.8
Proses Perakitan ................................................................................ IV-16
4.8.1
Proses Perakitan Meja Pemisah ................................................. IV-16
4.8.2
Proses Pengelasan Pengeluaran Padi dan Beras......................... IV-16
4.8.3
Pemasangan Transmisi............................................................... IV-17
4.8.4
Proses Pemasangan Meja ke Rangka ......................................... IV-18 vi
4.9
4.9.1
Pengujian Pemisahan ................................................................. IV-19
4.9.2
Analisa Hasil Pengujian ............................................................. IV-20
4.10
Perawatan Alat...................................................................................IV-20
4.10.1
Pemeriksaan Bantalan Gelinding...............................................IV-20
4.10.1.1 Pengukuran Celah Radial Bantalan Gelinding ( clearance)..IV-26
Proses Pengujian................................................................................ IV-19
4.10.2
Pemeriksaan Sabuk-V................................................................IV-27
4.10.3
Perawatan Alat Keseluruhan.....................................................IV-28
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN.............................................................. V-1 5.1
Kesimpulan........................................................................................... V-1
5.2
Saran ..................................................................................................... V-2
DAFTAR PUSTAKA
vii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1
Mesin Husker ............................................................................... II-2
Gambar 2.2
Mesin Polisher.............................................................................. II-3
Gambar 2.3
Mesin Pemisah Padi ..................................................................... II-3
Gambar 2.4
Proses Penggilingan Padi dengan Dua Kali Proses...................... II-4
Gambar 2.5
Proses Penggilingan Padi dengan Satu Kali Proses ..................... II-5
Gambar 2.6
Padi ............................................................................................... II-6
Gambar 2.7
Campuran Beras Pecah Kulit dengan Padi................................... II-6
Gambar 2.8
Beras Pecah Kulit Bersih ............................................................. II-7
Gambar 2.9
Bagian Komponen Bantalan Gelinding/Bola ............................. II-11
Gambar 2.10 Konstruksi Bantalan ................................................................... II-12 Gambar 2.11 Bagian-bagian Komponen Motor Listrik ................................... II-23 Gambar 2.12 Klasifikasi Jenis Utama Motor Listrik ....................................... II-24 Gambar 3.1
Diagram Alir Penyelesaian Masalah ........................................... III-1
Gambar 4.1
Konsep Transmisi Mesin Pemisah Padi ...................................... IV-2
Gambar 4.2
Desain Rangka............................................................................. IV-3
Gambar 4.3
Desain Keseluruhan..................................................................... IV-3
Gambar 4.4
Pengukuran Beban Gaya Dorong ................................................ IV-4
Gambar 4.5
Tegangan Pada Sabuk ................................................................. IV-9
Gambar 4.6
Free Body Diagram....................................................................IV-11
Gambar 4.7
Proses Pembuatan Rangka ........................................................ IV-15
Gambar 4.8
Output Beras.............................................................................. IV-15
Gambar 4.9
Output Padi................................................................................ IV-15
Gambar 4.10 Perakitan Meja Pemisah ............................................................ IV-16 Gambar 4.11 Pengeluaran Padi dan Beras ...................................................... IV-17 Gambar 4.12 Proses Pemasangan Transmisi .................................................. IV-17 Gambar 4.13 Bantalan Penahan Meja Pemisah .............................................. IV-18 Gambar 4.14 Meja Pemisah ............................................................................ IV-18 Gambar 4.15 Mesin yang sudah dirakit .......................................................... IV-19
viii
Gambar 4.16 Pemeriksaan Geram................................................................... IV-21 Gambar 4.17 Pembersihan Bantalan dengan Kuas ......................................... IV-21 Gambar 4.18 Pemeriksaan Bunyi Bantalan .................................................... IV-22 Gambar 4.19 Pemeriksaan Celah Bantalan dengan Perasaan ......................... IV-22
Gambar 4.20 Kerusakan Normal Fatique........................................................ IV-23 Gambar 4.21 Kerusakan Rumah Bantalan ...................................................... IV-23 Gambar 4.22 Tanda Kerusakan Karena Bantalan Kotor................................. IV-24
Gambar 4.23 Keretakan Bantalan ................................................................... IV-24 Gambar 4.24 Kerusakan Creep ....................................................................... IV-25
Gambar 4.25 Kerusakan Freeting ................................................................... IV-25 Gambar 4.26 Feeler Gauge ............................................................................. IV-26 Gambar 4.27 Pengukuran Radial/internal Clearance ...................................... IV-26
DAFTAR LAMPIRAN Lampiran 1 Daftar Riwayat Hidup Penulis Lampiran 2 Tabel Perencanaan Sabuk dan Bantalan Lampiran 3 Gambar Kerja
ix
ABSTRAKSI
Indonesia merupakan negara yang mayoritas masyarakatnya bekerja
dengan berkebun, bertani dan nelayan. Salah satunya adalah dengan pertanian
padi. Padi merupakan hasil pertanian yang paling banyak dihasilkan.
Masyarakatnya mayoritas berprofesi sebagai petani. Proses pengolahan padi
menjadi beras, ada banyak cara yang dapat dilakukan diantaranya dengan cara konvensional yaitu cara pengelupasan kulit dengan alat pemecah kulit yang
dilakukan dua kali proses agar padi yang masih belum terkelupas menjadi
terkelupas semua kulitnya, baru dilanjutkan ke pemoles untuk diputihkan.
Sedangkan proses yang diusulkan dengan cara sekali proses pecah kulit dengan menambahkan mesin pemisah (separator). Padi yang sudah terkelupas dipisahkan dengan padi yang
belum
terkelupas, padi yang sudah terkelupas langsung dimasukan ke mesin pemoles (polishing), sedangkan padi yang belum terkelupas dikembalikan lagi ke proses pecah kulit, jadi pada proses penggilingan padi ini ada penghematan proses yang sebelumnya proses pecah kulit dilakukan dua kali menjadi satu kali. Prinsip kerja dari mesin pemisah tersebut dengan menggunakan motor penggerak yang ditransmisikan oleh puli untuk menggerakan meja pemisah dengan gerakan translasi melalui poros penggerak. Mesin pemisah padi tersebut diharapkan mampu memiliki kapasitas sebesar 60 kg/jam dengan efisiensi waktu sebesar 25%, dari hasil pengujian yang sudah dilakukan, dapat disimpulkan bahwa pembuatan mesin pemisah dapat diselesaikan, akan tetapi efisiensi waktu yang diharapkan sebesar 25% belum tercapai.
Kata kunci
: Beras, padi, penggilingan padi, pemisah
x
ABSTRACT
Indonesia is a country that the majority of people working with gardening,
farming and fishing. One is a rice farm. Rice is the most widely produced
agricultural. The majority of its people living as farmers. In the processing of
paddy into rice,There are many ways to do them in a conventional waynamely
how to exfoliate the skin by means of breakings performed twice so that the rice is still not to be peeled off all her skin peeled off, continued to polish to a new
bleached.While the process was proposed by the process broke the skin by adding
a separator.
Paddy separator that has been peeled paddy that has not been separated by peeling, which has been peeled paddy immediately fed into the machine polishing, while the paddy is not yet returned to the process of peeled the skin breaks, so the paddy milling process is no saving process before the process broke the skin made into a one-time twice. The working principle of the separator by using a driving force transmitted by a pulley to move the table through the separator with the translational movement of the drive shaft. Paddy separator is expected to have a capacity of 60 kg / hour with the time efficiency of 25%, of the results of tests was performed, can be concluded that the manufacture of separator paddy can be resolved, but the expected time efficiency of 25% has not been achieved. Key words : Rice, paddy, rice huller, separators
xi
DAFTAR PUSTAKA
Sularso, Kiyokatsu Suga, Dasar Perencanaan dan Pemilihan Elemen Mesin, cetakan keempat, PRADNYA PARAMITA, Jakarta, 1983.
Djatmiko, Bambang. dan Goutam. 1979.Petunjuk Praktek Pengolahan Hasil
Pertanian 1.Departemen Pendidikan dan Kebudayaan Direktorat Pendidikan Menengah Kejuruan.Jakarta.
Darsan dan M.Muchtar Afandi.1979.Praktek alat dan Mesin Pengolah Pertanian
2. Departemen Pendidikan dan Kebudayaan Direktorat Pendidikan Menengah Kejuruan.Jakarta.
Marijo, Harianto, Kokok Haksono, Teknik Perawatan dan Perbaikan Mesin, Teknik Perakitan Mekanik, Modul A, P5D-PTH Fontys University, 1998. Parno Raharjo, Harianto, Kokok Haksono, Teknik Perawatan dan Perbaikan Mesin, Teknik Perakitan Mekanik, Modul B, P5D-PTH Fontys University, 1998.
SKF, Maintenance Handbook, SKF Bearing, Publication 4100/I E, Denmark, 1996. SKF, General catalogue, SKF Group, Catalogue 4000/I E, Gerber Gmbh, Germany, 1989. http://magetankab.bps.go.id/index.php/component/content/article/1-beritaumum/182-pendataan-industri-penggilingan-padi-2012 (2 Februari 2012) https://docs.google.com/viewer?a=v&q=cache:tLjDEHP3GOIJ:pustan.bpkimi.ke menperin.go.id/files/SNI%25200834.1-2008_(3 Maret 2012)
DAFTAR RIWAYAT HIDUP PENULIS (CV)
DATA PRIBADI
DATA PRIBADI
NamaLengkap JenisKelamin Tempat ,TanggalLahir Agama Status Alamat No.Telp E-mail
Insan Rachmadi Pratama Laki – Laki Bandung, 08 September 1990 Islam BelumMenikah Jl.Cihanjuang komplek Nata Endah blok N No.116 Cimahi Utara 085 624 891 857
[email protected]
Pendidikan Formal
PENDIDIKAN FORMAL
1996 – 1997 1997 – 2003 2003 – 2006 2006 – 2009 2009 sekarang
TK DayangSumbiCimahi,Jawabarat SD Negeri10Cimahi, Jawa Barat SMP Negeri3 Cimahi, Jawa Barat SMK Taruna Mandiri Cimahi, jawa Barat Jurusan Teknik Mesin – Politeknik Negeri Bandung, Jawa BaratJurusan Teknik Mesin Program studi teknik mesin
DATA PRIBADI
DATA PRIBADI NamaLengkap JenisKelamin Tempat ,TanggalLahir Agama Status Alamat No.Telp E-mail
Ivan Lesmana Laki – Laki Tasikmalaya,12 Oktober 1990 Islam BelumMenikah Cipawitra 03/05 Mangkabumi,Kota Tasikmalaya Kode Pos 46181 085 220 042 002
[email protected]
PENDIDIKAN FORMAL
Pendidikan Formal
1997 – 2003 2003 – 2006 2006 – 2009 2009 – sekarang
SD Negeri Cikadongdng, Jawa Barat SMP Negeri1 Singaparna, Jawa Barat SMK Negeri 2 Tasikmalaya, Jurusan Teknik Otomotif Politeknik Negeri Bandung, Jawa BaratJurusan Teknik Mesin Program studi teknik mesin
