RANCANG BANGUN MESIN PENGIRIS KENTANG BERBENTUK SPRING KAPASITAS 25 [KG/JAM]
LAPORAN TUGAS AKHIR Diajukan untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan dalam Menyelesaikan Program Pendidikan Diploma III
Spesialisasi Teknik Produksi, Perawatan dan Perbaikan Program Studi Teknik Mesin
Oleh : MAROJAHAN PANJAITAN SORI PARLAUNGAN HARAHAP NOVRI ANDI RAHMAT IRFAN TITO POHAN APRILYANTO PRATAMA
NIM : 1005012171 NIM : 0905012193 NIM : 1005012177 NIM : 1005011080 NIM : 1105013303
JURUSAN TEKNIK MESIN POLITEKNIK NEGERI MEDAN MEDAN 2013
KATA PENGANTAR Puji dan syukur penulis ucapakan kepada Tuhan Yang Maha Esa, karena atas berkah rahmat dan hidayah-Nya penulis dapat menyelesaikan Laporan Tugas Akhir dengan baik dan tepat waktunya. Laporan Tugas Akhir ini yang berjudul “Rancang Bangun Mesin Pengiris Kentang Berbentuk Spring Kapasitas 25 kg/Jam” ini disusun untuk menyelesaikan Pendidikan Diploma III, Program Studi Teknik Mesin Jurusan Teknik Mesin Politeknik Negri Medan. Sesuai dengan judulnya maka penulis akan membahas mengenai prinsip kerja mesin, komponen utama yang digunakan, perancangan elemen-elemen mesin, gambar mesin, perawatan dan perbaikan serta biaya pembuatan rancang bangun mesin pembuat kentang spring ini. Dalam menyelesaikan laporan tugas akhir, penulis banyak menerima bimbingan dan bantuan dari berbagai pihak, baik secara langsung maupun secara tidak langsung, untuk itu secara khusus dan tulus penulis mengucapkan terima kasih kepada Bapak Johny Hasman, M.T. selaku dosen pembimbing tugas akhir yang telah meluangkan waktu untuk membimbing penulis sehingga tugas akhir ini dapat selesai dengan baik. Dan penulis juga mengucapkan terima kasih banyak kepada : 1. M.Syahruddin, S.T., M.T selaku Direktur Politeknik Negri Medan. 2. Bapak Ir.Gidion Sembiring, M.T. selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin Politeknik Negeri Medan. 3. Drs. Infarizal, M.T. selaku Kepala Program Studi Teknik Mesin Politeknik Negeri Medan. 4. Administrasi Jurusan Teknik Mesin, Politeknik Negeri Medan. 5. Seluruh staf pengajar Jurusan Teknik Mesin. 6. Rekan – rekan satu “Team”; Marojahan Panjaitan, Rahmat Irfan Tito Pohan, Novri Andi, Sori Parlaungan dan Apprilyanto P, yang mambantu dan menyelesaikan Tugas Akhir ini. 7. Semua teman – teman satu perjuangan dalam menyelesaikan perkuliahan di Politeknik Negeri Medan, terkhusus kepada ME – 6F.
8. Serta semua pihak yang tidak penulis sebutkan namanya. Terima kasih untuk segala bantuannya, semoga Tuhan memberkati.
Dalam penyelesaian Tugas Akhir ini Penulis telah berusaha untuk menyelesaikan tugas akhir, tetapi apabila ada kesalahan dan kekurangan, penulis mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun demi kesempurnaan laporan tugas akhir ini dimasa yang akan datang. Penulis berharap semoga Laporan Tugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi semua orang yang membacanya dan dapat memperluas wawasan kita. Akhir kata penulis mengucapkan Sekian dan Terima kasih.
Medan, 2 Oktober 2013 Penulis
Marojahan Panjaitan Sori Parlaungan Harahap Novri Andi Rahmat Irfan Tito Pohan Aprilyanto Pratama
DAFTAR ISI Halaman:
SPESIFIKASI TUGAS AKHIR ................................................................
ii
LEMBAR PERSETUJUAN .......................................................................
iii
LEMBAR PENGESAHAN ........................................................................
iv
KATA PENGANTAR .................................................................................
v
DAFTAR ISI ................................................................................................ vii DAFTAR TABEL .......................................................................................
x
DAFTAR GAMBAR ...................................................................................
xi
INTI SARI ................................................................................................... xii ABSTRACT ................................................................................................. xiii
BAB I
PENDAHULUAN
1.1.
Latar Belakang ..............................................................................
1
1.2.
Batasan Masalah ............................................................................
2
1.3.
Tujuan ............................................................................................
3
1.4.
Manfaat Tugas Akhir ....................................................................
4
1.5.
Sistematika Penulisan ...................................................................
4
BAB II LANDASAN TEORI 2.1. Kentang .........................................................................................
6
2.1.1. Pengenalan Kentang ...........................................................
6
2.1.2. Media Tanam......................................................................
8
2.1.3. Panen ..................................................................................
9
2.1.4. Deskripsi.............................................................................
11
2.2.
Mesin Pembentuk Kentang Spring ................................................. 11
2.3.
Gambar Sketsa Mesin Pembentuk Kentang Spring ..................... 12
2.4.
Prinsip Kerja Mesin Pembentuk Kentang Spring ........................ 13
2.5.
Komponen – Komponen Mesin .................................................... 14 2.5.1. Pedal pemutar ..................................................................... 14
2.5.2. Poros Tusuk ........................................................................ 15 2.5.3. Penutup Silinder/ Tempat Dudukan Bearing Pemutar Kentang. 16
2.5.4. Pegas / Per ......................................................................... 16 2.5.5. Pisau Pengiris ..................................................................... 17 2.5.6. Penahan kentang ................................................................. 18 2.5.7. Tabung Silinder .................................................................. 18 2.5.8. Wadah Penggorengan ......................................................... 19 2.5.9. Landasan / Kerangka Mesin ............................................... 19 2.5.10. Kompor Smawar dan Selangnya. ..................................... 20 2.5.11.Tabung LPG 3 kg .............................................................. 20 2.6.
Dasar Perencanaan dan Pemilihan Elemen – Elemen Mesin ........ 21 Menentukan Pemilihan Bahan, Ukuran dan Kekuatan Poros Tusuk .22 2.6.1. Pemilihan Bahan Poros Tusuk ............................................ 22 2.6.2. Menentukan Ukuran dan Kekuatan Poros Tegak ................ 22
................................................................................BAB III PEMBAHASAN 3.1.
Perhitungan Komponen Utama Mesin ............................................ 25 3.1.1. Perhitungan Daya Penggerak Sebenarnya ........................... 25 3.1.2. Menentukan momen inersia pada poros penopang kentang…….30 3.1.3. Menentukan momen Inersia pada pisau pengiris. ......................... 31 3.1.4. Menentukan momen inersia total ..................................................... 31 3.1.5. Menentukan besar α (percepatan sudut). ......................................32
3.1.6. Menentukan daya putaran penggerak ................................... 32 3.2.
Proses Pembuatan Mesin Pembentuk Kentang Spring ................... 36 3.2.1. Pengerjaan rumah bearing dengan mesin bubut ................... 37 3.2.2. Pembuatan pisau dan tabung pengiris. ................................. 43 3.2.3. Pembuatan tungku tempat penggorengan kentang. .............. 44 3.2.4. Pembuatan kerangka mesin ................................................... 44 3.2.5. Perakitan .............................................................................. 45 3.2.6. Uji coba mesin (Testing Machine) ....................................... 46
3.3.
Menentukan Anggaran Biaya .......................................................... 46 3.3.1. Biaya material ..................................................................... 46 3.3.2. Biaya pembuatan .................................................................. 47 a.
Daya peralatan yang digunakan ...................................... 48
b. Harga penjualan mesin ................................................... 49 c.
Break Event Point .......................................................... 50
BAB IV PERAWATAN DAN PERBAIKAN 4.1.
Perawatan dan Perbaikan Mesin ..................................................... 52 4.1.1. Pengertian Perawatan dan Perbaikan ................................... 52 4.1.2. Tujuan Perawatan dan Perbaikan ......................................... 52 4.1.3. Perawatan dan Perbaikan pada Mesin Pembentuk kentang Spring .................................................................... 53 4.1.4. Perawatan dan Perbaikan Komponen – komponen Utama Mesin. ................................................................................... 53
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1.
Kesimpulan ...................................................................................... 55
5.2.
Saran ............................................................................................... 56
DAFTAR PUSTAKA ..................................................................................... 54 LAMPIRAN .................................................................................................... 55
DAFTAR TABEL Tabel 3.1 Data hasil percobaan ........................................................................... 29 Tabel 3.2 Tabel putaran dalam 5 kali percobaan ................................................ 30 Tabel 3.3 Daftar harga Biaya material ................................................................ 47 Tabel 3.4 Jumlah daya terpakai .......................................................................... 48 Tabel 3.5 Tarif dasar listrik/kwh ......................................................................... 48
DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1. Kentang atau Solanum Tuberosum .................................................
9
Gambar 2.2
Sketsa Mesin Pembentuk Kentang Spring ................................... 12
Gambar 2.3
Sebelum di modifikasi ..................................................................
13
Gambar 2.4 Setelah dimodifikasi ...................................................................... 13 Gambar 2.5
Mesin Pembentuk kentang Spring .................................................. 14
Gambar 2.6 Pedal Pemutar ................................................................................. 16 Gambar 2.7
Poros tusuk ..................................................................................... 16
Gambar 2.8
Penutup Silinder/ Tempat Dudukan Bearing Pemutar Kentang. .... 17
Gambar 2.9
Pegas / Per ...................................................................................... 17
Gambar 2.10 Pisau Pengiris ................................................................................. 18 Gambar 2.11 Penahan Kentang ............................................................................. 19 Gambar 2.12 Tabung Silinder ................................................................................ 19 Gambar 2.13 Wadah Penggorengan ...................................................................... 20 Gambar 2.14 Landasan / Kerangka Mesin ............................................................ 20 Gambar 2.15 Kompor semawar dan Selangnya. ................................................... 21 Gambar 2.16 Tabung LPG 3 kg ............................................................................. 21 Gambar 3.1 Pisau Pengiris ........................................................................................ 25 Gambar 3.2. Gambar Tabung slinder tempat pisau pengiris ................................ 26 Gambar 3.3
Kentang ............................................................................................ 27
Gambar 3.4 Tabung pisau pengiris ...................................................................... 43 Gambar 3.5 Gambar Penggorengan kentang ....................................................... 44 Gambar 3.6
Gambar kerangka mesin................................................................... 44
INTISARI Rancang Bangun Mesin Pengiris Kentang Berbentuk Spring Kapasitas 25 [KG/JAM] Mesin pengiris kentang berbentuk spring adalah suatu mesin yang berfungsi untuk mengiris kentang menjadi berbentuk spiral. Mesin ini digunakan oleh masyarakat untuk membuat makanan dari kentang. Pada dasarnya prinsip kerja mesin pengiris kentang berbentuk spring ini berawal dari putaran dari tangan yang ditransmisikan keporos tusuk untuk memutar kentang. Kentang ditusukkan pada poros tusuk kemudian diputar dengan menggunakan pedal pemutar sehingga kentang akan teriris oleh pisau pengiris karena adanya material plastik yang terikat pada poros tusuk. Pada perhitungan komponen utama mesin pengiris kentang pembentuk kentang spring kapasitas 25 kg/jam ternyata dari hasil percobaan 1 kentang, dapat dikerjakan dalam jangka waktu 38 detik dengan menggunakan putaran 23 rpm, dan kapasitas mesin sebenarnya adalah 19 kg/jam.
Kata Kunci : Kentang Spring, Mesin, pengiris.
ABSTRACT Design of Spring Shaped Potato Slicing Machine Capacity 25 [KG / HOUR] Shaped spring potato slicer machine is a machine that functions to slice potatoes into spiral shape. This engine is used by people to make a meal of potatoes. Basically potato slicing machine working principle is shaped spring begins round of hand transmitted keporos skewer to rotate potatoes. Potato skewer inserted in the shaft is then rotated by using the pedal so that the player will be cut by a knife potato slicer because of the plastic material attached to the pivot pin. In the calculation of the main components forming machine potato slicer spring potato capacity of 25 kg / hour turns of the results of experiments 1 potato, can be done within a period of 38 seconds using a 23 rpm rotation, and the actual engine capacity is 19 kg / hour.
Keywords: Potato Spring, Machine, slicer.
BAB 1 PENDAHULUAN
1.1.
Latar Belakang Perkembangan teknologi telah banyak membantu umat manusia dalam
memudahkan melakukan pekerjaan-pekerjaan yang dihadapi sehingga diperoleh efisiensi kerja yang tinggi. Adanya penemuan baru di bidang teknologi adalah salah satu bukti bahwa kebutuhan umat manusia selalu bertambah dari waktu ke waktu disamping untuk memenuhi kebutuhan manusia munculnya penemuan baru dilatar belakangi oleh penggunaan tenaga manusia yang terbatas yang masih dilakukan dengan cara tradisional akan dialihkan keteknologi tepat guna, yang tujuannya agar mendapatkan suatu efisiensi serta efektifitas yang lebih baik dari sebelumnya. Untuk merealisasikan tujuan diatas tentunya penanganan hal yang sederhana dan dilakukan secara tradisional tadi solulsinya membuat atau menciptakan suatu alat atau mesin pengirisan kentang yang berteknologi tepat guna dalam bentuk rancang bangun. Untuk mendapatkan suatu rancang bangun yang baik dan berhasil tergantung dari berbagai faktor. Di antaranya adalah kemampuan mesin untuk membuat produk yang berkwalitas, memenuhi kapasitas produk, Keserasian dalam bentuk dan disainnya yang menarik. Kemudian mesin tersebut harus pula mudah dioperasikan, mudah dalam pemeliharaan Perawatan dan perbaikan. Hal lain yang juga harus difikirkan adalah harga alat atau mesin terjangkau dan mampu dibeli oleh masyarakat atau pengguna yang mempunyai taraf kehidupan yang sederhana. Sebagaimana yang diketahui bahwa sebelum kentang digoreng terlebih dahulu harus diiris. Proses pengirisan kentang selama ini dilakukan dengan cara memotong yang sangat sederhana atau secara tradisional dengan menggunakan pisau saja. Dimana pengiris kentang ini dibuat bertujuan untuk membentuk kentang berbentuk spring (spiral). Secara tradisional pengirisan kentang dilakukan sebagai berikut : kentang dikupas dan dicuci setelah itu diletakan diatas meja kemudian diiris dengan menggunakan pisau cutter dengan tangan secara berulang-ulang.
Setelah beberapa saat kentang kemudian digoreng dan ditiriskan. Cara ini masih efektif bila kentang yang diiris hanya sedikit. Akan tetapi jumlah yang banyak dinilai kurang efektif dan efisien. Waktu yang digunakan cukup lama dan membutuhkan tenaga manusia yang cukup besar sehingga pekerjaan ini dirasakan sangat melelahkan dan hasilnya pun kurang produktif. Penggunaan kentang spiral ini untuk jumlah yang banyak pada umumnya terdapat pada pasar malam dan pedagangpedagang kaki lima. Dari penjelasan diatas maka penulis ingin melakukan rancang bangun mesin pengiris kentang berbentuk spring yang nantinya dapat digunakan masyarakat penguna, misalnya di pasar malam dll. Dengan demikian, hal ini dapat membantu mereka dalam mengatasi masalah yaitu terhadap efisiensi waktu dimana waktu yang dibutuhkan lebih singkat, produk yang lebih besar, sehingga mesin yang dirancang lebih efisien sekaligus meningkatkan produktifitas. Suatu alat atau mesin dapat dikatakan dengan baik atau mencapai kesempurnaan bila dalam pengoperasian mesin dapat dioperasikan dengan baik sesuai dengan rencana, atau dalam melakukan perencanaan: perhitungan yang dilakukan tepat dan benar, pemilihan material yang tepat, perencanaan konstruksi yang sesuai dengan keinginan dan lain-lain. Tidak jarang pula mesin yang sedang beroperasi mengalami kerusakan. Hal ini sangat disayangkan karena disamping terbengkalainya pekerjaan, kerugian akibat gagalnya produksi, sudah pasti akan mengecewakan para pengguna. Hal ini diakibatkan kurangnya pengetahuan dalam melakukan perencanaan mesin oleh sebab itu suatu rancang bangun harus didahului oleh perencanaan yang baik. Dengan demikian berdasarkan latar belakang diatas penulis memandang perlu melakukan suatu usaha untuk melakukan rancang bangun mesin pengiris kentang berbentuk spring dengan kapasitas 25 [kg/jam] dalam bentuk Laporan Tugas Akhir. 1.2.
Batasan Masalah
Dalam proposal Tugas Akhir ini akan dipaparkan beberapa hal yang dapat mendukung teori-teori yang dijadikan landasan didalam melaksanakan atau mewujudkan teori tersebut. Dalam prakteknya, ada beberapa masalah yang akan dijadikan ruang lingkup pembahasan masalah-masalah yang ada dalam perencanaan mesin tersebut. Agar pembahasan tidak terlalu melebar maka kiranya perlu dilakukan batasan-batasan masalah yang akan dibahas antara lain: 1. Prinsip kerja mesin pengiris kentang bebentuk spring; 2. Pembahasan pada perenncanaan penggerak kentang serta komponen-komponen atau elemen-elemen mesin pengiris kentang dan untuk kerja mesin; 3. Terakhir adalah gambar kerja mesin pengiris kentang berbantuk spring. 1.3 Tujuan 1. Tujuan umum Mampu melakukan rancang bangun mesin pengiris kentang berbentuk spring dengan kapasitas 25 kg/jam dengan hasil yang baik dapat diterima. 2. Tujuan khusus a. Perhitungan Komponen Utama mesin dan putaran mesin; b. Proses pembuatan Mesin Pengiris Kentang Spring; c. Menghitung anggaran biaya yang dibutuhkan.
1.3 Manfaat Tugas Akhir Adapun tugas akhir ini nantinyan diharapkan dapat bermanfaat bagi: 1. Penulis sendiri, untuk menambah wawasan dalam penulisan yang bersifat ilmiah dan mampu menerapkan ilmu yang selama ini diperoleh pada bangku kuliah 2. Pada praktisi dan ahli teknik serta mahasiswa lainnya yang ingin mengembangkan hasil pembahasan ini serta dapat dijadikan sebagai pembanding dalam pembahasan pada topik yang sama 3. Masyarakat, khususnya yang
bergerak dalam Usaha Kecil Menengah
(UKM), sehingga dapat dimanfaatkan sebagai teknologi tepat guna yang dapat membantu maningkatkan produktifitas
4. Para pembaca, untuk menambah pengetahuan dan wawasan tentang mesin pengiris kentang berbantuk spring.
1.4.
Sistematika Penulisan Untuk mempermudah serta memperoleh cara penulisan yang lebih
sistematis maka pada penulisan tugas akhir ini disusun tahapan – tahapan sebagai berikut: 1. Bagian awal memuat: Sampul depan, lembaran judul, lembaran persetujuan, lembaran spesifikasi tugas akhir, dan lembaran pengesahan. 2. Pada Bab I, pendahuluan isinya membahas tentang latar belakang masalah, sesuai dengan perkembangan teknologi saat ini. Dalam bab ini dijelaskan tentang perumusan masalah, tujuan dan manfaat penulisan, serta sistematika penulisan. 3. Bab II, Landasan Teori, isinya membahas tentang teori-teori yang berhubungan dengan perancanaan ini, yang diperoleh dari berbagai referensi yang dijadikan landasan untuk melakukan perencanaan ini. 4. Pada Bab III, menjelaskan tentang penggerak pedal pemutar kentang, perencanaan komponen-komponen mesin pengiris kentang, dan terakhir gambar kerja mesin pengiris kantang. 5. Pada bab IV, perawatan dan Perbaikan mesin pengiris kentang berbantuk spring. 6. Pada Bab V, Kesimpulan dan Saran sebagai akhir dari penulisan berisikan kesimpulan dari hasil tulisan tugas akhir merupakan jawaban dari tujuan perencanaan dan saran yang diberikan. 7. Daftar Pustaka merupakan daftar referensi yang menjadi studi literatur penulis untuk mendasari isi tugas akhir ini. 8. Pada akhir tulisan ini ditempatkan pula beberapa lampiran yang dapat membantu data serta keterangan pendukung dari tulisan ini.
