RANCANG BANGUN MESIN PEMECAH CANGKANG KEMIRI KAPASITAS 200 KG/JAM
LAPORAN TUGAS AKHIR
Diajukan untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan dalam Menyelesaikan Program Pendidikan Diploma III
Spesialisasi Mesin Maintenance dan Produksi Program Studi Teknik Mekanik
oleh :
1. ADRIAN O MAHA
1105012097
2. JEPASIKA TARIGAN
1105012141
3. LILI HARIANDI
1105012152
4. MUHAMMAD ICHSAN
1105012163
5. ZYLLY LEO CARECA
1205013312
JURUSAN TEKNIK MESIN POLITEKNIK NEGERI MEDAN MEDAN 2014
RANCANG BANGUN MESIN PEMECAH CANGKANG KEMIRI KAPASITAS 200 KG/JAM
INTISARI Perkembang teknologi dan ilmu pengetahuan di setiap negara di dunia akan mempengaruhi segala sektor perekonomian bagi setiap negara, salah satunya sektor pertanian. Seiring perkembangan tersebut Indonesia yang letak geografisnya sangat strategis membuat tanah Indonesia yang subur sehingga sektor pertaniaannya menjadi hal utama perhatian negara. Untuk peningkatan sektor pertaniaan perlu digunakan sebagai penunjang produktivitas hasil pertanian seperti mesin pengolahan dasar, selanjutnya mesin pengolahan menjadi produk. Kebutuhan pengolahan di ataslah yang mendorong untuk merancang mesin pengupas dasar. Yaitu mesin pemecah cangkang kemiri, mesin ini dirancang dengan penyatuan elemen – elemen seperti : motor penggerak, sabuk, pulley, bearing, poros, corong masuk, pelontar bahan, corong keluar, baut pengikat. Perencanaan mesin ini mempunyai prinsip kerja, mesin dihidupkan kemudian kemiri yang dijemur ± 4 hari dimasukan ke plat pelontar melalui corong masuk, lalu plat pelontar akan melontarkan / melemparkan biji kemiri ke plat dinding pemecah, akibat dari benturan antara kemiri dan dinding pemecah ini menyebabkan memisahnya biji kemiri dengan cangkang, selanjutnya biji kemiri dan cangkang yang telah pecah tersebut akan jatuh langsung ke corong keluaran. Kulit dan biji tersebut akan dilakukan penyortiran biji kemiri secara manual.
Kata – kata kunci : kemiri, mesin, sistem
THE DESIGN OF HAZELNUT BREAKING MACHINE CAPACITY 200 KG/JAM
ABSTRACT The development of technology and science in every country in the world will effect all sektors of the economy for each country, one of agricultural sektor. Along these development that Indonesia is very strategic geographic location to make Indonesia a fertile soil so that farm sektor the main thing to concern the state. To increase agricultural product suct as basic processing machinery and subsequently into a product. Above processing needs are encourage to design a hazelnut breaking machine elements such as belts, bearing, shaft, axis and sprocket, funnel in, hurling, funnel out, bolt, electromotor energy sources, as well as skeletal designed as the bodywork. Planning this machine has a working principle, the machine is turned on and hazelnut is inserted into the input funnel will be accomodated grove the hazelnut will be throw into the wall.. The hazelnut and shell will collision in the wall and make shell and hazelnut seperated and the same time will be out from output hopper, walnut seeds will be collected the sieve machine then do sorting manually hazelnut seeds.
Keywords : hazelnut, machine, system
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Allah SWT atas segala karunia dan rahmat-Nya dalam kehidupan penulis yang senantiasa memberikan waktu, tenaga dan dana sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan tugas akhir ini. Adapun laporan tugas akhir ini yang penulis buat berjudul “RANCANG BANGUN MESIN PEMECAH CANGKANG KEMIRI KAPASITAS 200 KG/JAM”. Penulisan tugas akhir ini merupakan salah satu syarat dalam menyelesaikan mata kuliah tugas pada semester VI Program Diploma III Jurusan Teknik Mesin. Dalam laporan ini akan dibahas tentang cara kerja mesin, bagaimana perhitungan untuk daya, poros, puli, dan sabuk serta cara perawatan dan perbaikan mesin tersebut. Dalam pembuatan laporan ini penulisan banyak mengalami masalah, hambatan, namun berkat bantuan Dosen Pembimbing dan bamtuan dari berbagai pihak yang berupa spiritual, matrial, dan informasi, maka laporan tugas akhir ini dapat diselesaikan. Dalam kesempatan ini sudah sewajarnya penulis mengucapkan terima kasih kepada: 1. M . Syahrifuddin, S.T, M.T, Direktur Politeknik Negeri Medan; 2.
Idham Kamil, S.T., M.T., Ketua Jurusan Teknik Mesin Politeknik Negeri Medan;
3. Joni Indra, S.T, M.T, Kepala Program Studi Teknik Mekanik Politeknik Negeri Medan; 4. Drs. Piktor Tarigan, M.Eng, Dosen Pembimbing Penulis; 5. Seluruh Dosen dan Staf Jurusan Teknik Mesin Politeknik Negeri Medan; 6. Ayahanda dan ibunda penulis yang telah memberikan dorongan dan bantuan baik secara moril maupun material kepada penulis sejak awal perkuliahan hingga selesai laporan tugas akhir ini; 7. Rekan-rekan penulis yang turut membantu dalam menyelesaikan laporan tugas akhir ini, terutama tim satu kelompok dan rekan satu pembimbing yaitu : Adrian Octavianus Maha, Jepasika Tarigan, Lili Hariandi, Muhammad Ichsan Zylly Leo Careca, teman – teman ME – 6 H dan seluruh teman – teman jurusan teknik mesin program studi teknik mekanik;
8. Kakak dan adik-adik penulis yang terus mendukung penulis dalam doa dan tenaga; 9. Dan semua pihak yang turut membantu di dalam penulisan laporan tugas akhir ini yang namanya tidak bisa disebutkan satu persatu
Meskipun penulis berusaha semaksimal mungkin, penulis menyadari bahwa dalam laporan ini mungkin masih terdapat kekurangan-kekurangan. Oleh karena itu, penulis sangat mengharapkan kritik dan saran yang sifatnya membangun untuk kesempurnaan laporan tugas akhir ini.
Akhirnya penulis berharap, semoga laporan tugas akhir ini bermanfaat bagi siapa saja yang membacanya, baik sebagai bahan masukan ataupun sebagai bahan pembanding.
Medan, 10 September 2014 Hormat penulis
1. Adrian O Maha
NIM : 1105012097
( …………………… )
2. Jepasika Tarigan
NIM : 1105012141
( …………………… )
3. Lili Hariandi
NIM : 1105012152
( …………………… )
4. Muhammad Ichsan
NIM : 1105012163
( …………………… )
5. Zylly Leo Careca
NIM : 1205013312
( …………………… )
DAFTAR ISI Halaman
SPESIFIKASI TUGAS AKHIR ....................................................................................
ii
HALAMAN PERSETUJUAN ....................................................................................
iii
HALAMAN PENGESAHAN .....................................................................................
iv
KATA PENGANTAR ...............................................................................................
v
DAFTAR ISI ..........................................................................................................
vii
DAFTAR TABEL .....................................................................................................
x
DAFTAR GAMBAR ...............................................................................................
xi
DAFTAR LAMPIRAN .............................................................................................
xii
DAFTAR NOTASI ..................................................................................................
xiii
INTISARI ..............................................................................................................
xiv
ABSTRAK ............................................................................................................ xv BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang ........................................................................................................
1
B. Batasan Masalah ..................................................................................................... C. Tujuan Tugas Akhir .................................................................................................. D. Manfaat Tugas Akhir ............................................................................................... E. Teknik Pengumpulan Data ...................................................................................... F. Langkah – langkah Pengerjaan..................................................................... ..........
2 2 3 3 4
BAB II LANDASAN TEORI A. Pengenalan Kemiri .................................................................................................. B. Proses Pengupasan ............................................................................................... C. Data Percobaan ....................................................................................................... D. Analisa Data Biji Kemiri ...........................................................................................
6 8 8 9
E. Gambaran Umum .................................................................................................... F. Komponen Utama ................................................................................................... 1. Poros .................................................................................................................. 2. Bantalan ............................................................................................................. 3. Pasak .................................................................................................................. 4.Sabuk & Pulli ....................................................................................................... 5. Motor .................................................................................................................
10 11 11 15 18 19 23
BAB III PEMBAHASAN
A. Prinsip Kerja Mesin ................................................................................................. 1. Kapasitas Mesin ................................................................................................. 2. Daya yang direncanakan .................................................................................... 3. Pulli ..................................................................................................................... 4. Sabuk .................................................................................................................. 5. Jarak Kedua Sumbu Poros .................................................................................. 6. Panjang Keliling Sabuk ....................................................................................... 7. Sudut Kontak Sabuk ........................................................................................... 8. Kecepatan Linear Sabuk ..................................................................................... 9. Tegangan Sabuk ................................................................................................. 10. Daya Yang Ditransmisikan ................................................................................ C. Poros ....................................................................................................................... 1. Moment Puntir Poros ......................................................................................... 2. Gaya – Gaya Pada Poros ..................................................................................... 3. Free Body Diagram Pada Poros .......................................................................... 4. Diameter Poros .................................................................................................. 5. Pasak .................................................................................................................. F. Bantalan .................................................................................................................. 1. Bantalan Di Titik B .............................................................................................. 2. Bantalan Di Titik C .............................................................................................. BAB IV PROSES PEMBUATAN DAN ANALISA BIAYA SERTA PERAWATAN MESIN
26 27 29 33 33 34 34 35 35 35 36 37 37 38 38 40 40 42 42 43
A. Perawatan Mesin ......................................................................................................
46
1. Pengertian dan Tujuan Utama Perawatan ..........................................................
46
2. Prosedur Perawatan Mesin Pemecah Cangkang Kemiri ......................................
47
a. Perawatan Secara Rutin ..................................................................................
48
b. Perawatan Secara Periodik .............................................................................
48
BAB V ANALISA BIAYA A. Analisa Biaya ...........................................................................................................
51
B. Biaya Pembuatan Mesin .........................................................................................
53
C. Total Pembuatan Biaya Mesin ................................................................................
55
D. Total Penjualan .......................................................................................................
56
BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN A. Simpulan ................................................................................................................. B. Saran .......................................................................................................................
58 58
DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN
DAFTAR TABEL Halaman Tabel 2.1 Kondisi Biji ..................................................................................................
7
Tabel 2.2. Data Hasil Percobaan Kemiri Ukuran Besar ............................................... Tabel 2.3. Analisa Data Percobaan Biji Kemiri Ukuran Kecil ....................................... Tabel 5.1. Nama dan Harga Bahan Baku .....................................................................
9 9 51
Tabel 5.2. Nama dan Harga Bahan Jadi .......................................................................
52
Tabel 5.3. Pemakaian Daya Listrik ..............................................................................
54
BAB I PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Dengan berkembangnya ilmu pengetahuan dan teknologi (IPTEK) di zaman modern ini,maka manusia berusaha untuk menciptakan atau membuat suatu peralatan yang lebih efisien dan praktis yang dapat membantu bahkan menggantikan tenaga manusia dengan alat bantu manusia yaitu berupa mesin.
Indonesia adalah Negara yang lahan pertaniannya sangat luas sehingga disebut Indonesia adalah Negara agraris terluas di dunia. Melihat perkembangan industri pertanian di Negara lain di bandingkan Negara kita masih jauh tertinggal dalam pengelolaan lahan ataupun hasil pertanian, yang mengakibatkan ketertinggalan ini dipengaruhi oleh faktor sumber daya manusia dan faktor teknologi pengolahan hasil pertanian.
Salah satu hasil pertanian Indonesia yang khas adalah kemiri. Kemiri merupakan hasil pertanian yang dikonsumsi dalam rumah tangga maupun untuk bahan kosmetik,bahan cat,pernis,sabun dan juga obat-obatan. Tanaman kemiri sudah
dikembangkan
dalam
skala
besar,
yaitu
dalam
bentuk
perkebunan.Pemanfaatan kebun seperti industri untuk bahan kosmetik ataupun yang lain tentu membutuhkan bahan mentah kemiri yang telah dikupas dari kulitnya dengan jumlah yang tidak sedikit,sehingga pemanfaatan hasil perkebunan kemiri ini sangat menguntungkan untuk dikelola.
Berdasarkan hal di atas dan melihat kondisi secara nyata juga, untuk itu penulis termotivasi untuk merancang mesin pemecah kemiri,dimana mesin ini diharapkan dapat menghasilkan kemiri yang kualitas pengupasan yang lebih
efisien dalam membantu para petani kemiri. Karena selama ini para petani hanya mengupas/memecah cangkang kemiri secara manual dengan memakan waktu yang lama padahal hasil pertanian tidak sedikit,begitu juga dengan pelaku industri untuk mengupas/memecah cangkang kemiri masih belum mempergunakan mesin yang kerjanya lebih efisien.
B. Batasan Masalah
Karena luasnya permasalahan, penulis merasa perlu untuk membatasi masalah yang akan di bahas laporan ini, mengingat keterbatasan waktu, tempat, kemampuan dan pengalaman.
Adapun hal-hal yang akan di bahas dalam rancang bangun ini adalah sebagai berikut: 1. Prinsip dan cara kerja mesin pemecah cangkang kemiri 2. Perancangan dan fungsi dari masing-masing komponen mesin tersebut 3. Perhitungan komponen mesin pemecah cangkang kemiri,antara lain daya mesin penggerak, pemilihan bahan pemecah kemirinya, pemilihan sabuk, puli, bantalan, diameter poros, serta perincian biaya. 4. Gambar kerja dari mesin pemecah cangkang kemiri.
C. Tujuan Tugas Akhir
Tujuan penulisan laporan rancang bangun ini adalah sebagai berikut: 1. Dapat merancang dan membangun suatu mesin pemecah kemiri untuk memisahakan cangkang dengan intinya. 2. Dapat melakukan pengoperasian mesin. 3. Mengaplikasikan displin ilmu yang di dapat di bangku kuliah secara teori dan praktek.
4. Secara akademis, laporan ini bertujuan untuk memenuhi persyaratan dalam menyelesaikan Program Studi Diploma III Jurusan Teknik Mesin Politeknik Negeri Medan.
D. Manfaat Tugas Akhir
Laporan tugas akhir ini di harapkan bermanfaat bagi: 1. Mahasiswa yang akan memodifikasi dan membahas hal yang sama. 2.
Pelaku industry untuk menghasilkan kualitas produksi kemiri yang baik.
3. Agar mahasiswa mampu mendesain dan memodifikasi suatu alat atau mesin ke arah yang lebih baik dan aman. 4. Membantu para petani kemiri dan juga para pelaku industri untuk pengupasan kemiri yang lebih efisien. 5. Siapa saja yang membaca untuk menambah wawasan tentang rancang bangun mesin pemecah cangkang kemiri. 6. Penulis sendiri, untuk menambah pengetahuan dan pengalaman yang kelak berguna setelah bekerja atau turun ke lapangan kerja.
E. Teknik Pengumpulan Data
Dalam penulisan laporan tugas akhir ini dibutuhkan data-data yang akurat dan benar, agar kelayakan sebuah laporan tugas akhir ini dapat dipertanggung jawabkan. Teknik pengumpulan data yang dilakukan penulis adalah: 1. Dengan cara mencari data dari buku-buku (literature) yang berhubungan dengan hal-hal yang akan dibahas. 2. Konsultasi dengan Dosen pembimbing dan pihak-pihak yang mengetahui perancangan mesin.
F. Langkah-Langkah Pengerjaan
Adapun langkah-langkah yang dilakukan penulis dalam rancang bangun Mesin Pemecah Cangkang Kemiri Kapasitas 200 kg/jam ini agar menghasilkan suatu mesin yang berguna dan dapat dijangkau oleh ekonomi masyarakat, khususnya bagi petani kemiri yang
berada di dataran tinggi adalah sebagai
berikut : Pengumpulan Data
Perancangan Mesin
Pemilihan dan Perhitungan Bahan
Pembuatan Mesin
Pengujian dan Pengambilan Data
Analisa
Simpulan
Gambar 1. Langkah-Langkah Pengerjaan
1. Perancangan Mesin Agar dapat diketahui proses kerja mesin pemecah cangkang kemiri yang akan dibuat dan juga pemilihan elemen-elemennya, maka mesin yang akan dibuat harus terlebih dahulu digambar untuk mempermudah perancangan mesin. 2. Pemilihan dan Perhitungan Bahan Agar mesin pemecah cangkang kemiri yang dihasilkan sesuai dengan rencana, maka harus dilakukan pemilihan dan perhitungan elemen-elemen yang digunakan dalam mesin pemecah cangkang kemiri ini. 3. Pembuatan Mesin Agar menghasilkan mesin pemecah cangkang kemiri yang sesuai dengan rencana, maka dalam pengerjaan dibutuhkan ketelitian dan pengerjaan sesuai dengan gambar dan juga penggunaan elemen-elemen yang sesuai dengan pemilihan dan perhitungan. 4. Pengujian dan Pengambilan Data Setelah pembuatan mesin akan dilakukan pengujian dan pengambilan data beberapa kali. Data yang diambil berupabagaimana hasil dari putaran plat pelempar terhadap kemiri serta penghitungan waktu pengerjaan dan biaya pembuatan mesin pemecah cangkang kemiri. 5. Analisa Data yang telah dikumpulkan, kemudian dianalisa apakah sesuai dengan hasil perancangan mesin tersebut.Apabila sudah sesuai antara perancangan dan pengujian maka langsung dilakukan penarikan kesimpulan.Namun apabila tidak sesuai maka perlu dilakukan revisi ulang pada perancangan mesin tersebut.
