vii
KATA PENGANTAR Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, karena atas berkat dan karunia-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan Laporan Tugas Akhir ini dengan baik dan tepat pada waktunya. Laporan Tugas Akhir ini yang berjudul “RANCANG BANGUN MESIN PEMBERSIH KOTORAN
KACANG
TANAH
SITEM
ROTASI
KAPASITAS
50
KG/JAM” ini disusun untuk menyelesaikan Pendidikan Diploma III, Program Studi Teknik Mesin 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 serta analisa pembuatan rancang bangun mesin pembersih kotoran kacang. Dalam penulisan laporan tugas akhir ini, 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. Syarifuddin, S.T., M.T., Direktur Politeknik Negeri Medan. 2. Ir. Gidion Sembirin M.T., Ketua Jurusan Teknik Mesin Politeknik Negeri Medan. 3. Drs. Infarizal M.T., Kepala Program Studi Teknik Mesin Politeknik Negeri Medan. 4. Drs. Nursuar, Mkom., Plt.Kepala Laboratorium Teknik Mesin, Politeknik Negeri Medan. 5. Purwadi, ST, M.T, Kepala Bengkel Teknik Mesin, Politeknik Negeri Medan. 6. Ir. Nelson Manurung M.T., selaku dosen pembimbing tugas akhir yang telah meluangkan waktu untuk membimbing penulis sehingga tugas akhir ini dapat selesai dengan baik. viii
7. Seluruh staf pengajar Jurusan Teknik Mesin, Politeknik Negeri Medan. 8. Administrasi Jurusan Teknik Mesin, Politeknik Negeri Medan. 9. Seluruh keluarga tercinta khusunya buat Ayahanda dan Ibunda yang terus memberi semangat dan memberikan dukungan materi, semangat dan doa sehingga laporan ini bisa diselesaikan; 10. Seluruh mahasiswa semester VI yang turut berpartisipasi dalam memberikan dukungan dan masukan, khususnya teman sekelompok dalam rancang bangun ini, yaitu : Martin Lumban Gaol, M. Ikhsan Habibullah, Saut Parulian Gultom, Yosua Ignatius Manullang, Eduward Pardamean Tampubolon. 11. Rekan – rekan yang turut memberikan dorongan, sehingga laporan ini bisa selesai yaitu : Juda Filemon Sitepu, SH, Nazli Ramadhan, Bernat Barus, Samuel Ketaren, Ade Saragih, Junius Tarigan A.Md, Jannerson Munthe, Antonius Yuswanto, Ade Cobain, Surya Kartok Lumban Gaol, Siharboma Silaban, A.Md. Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada lembaga pendidikan yaitu Politeknik Negeri Medan, yang telah memberi bantuan dalam pembuatan laporan ini. Penulis juga menyadari kemungkinan terdapat kekurangan dan kesilapan. Oleh karena itu, penulis juga mengharapkan saran dan kritikan yang bersifat membangun dari semua pihak sehingga jadi masukan dikemudian hari. Semoga laporan tugas akhir ini dapat bermanfaat bagi para pembaca. Medan, 23 September 2013 Penulis
Team ix
DAFTAR ISI
SPESIFIKASI TUGAS AKHIR .................................................. ii LEMBAR PERSETUJUAN ......................................................... iii LEMBAR PENGESAHAN ......................................................... iv KATA PENGANTAR .................................................................. v DAFTAR ISI ................................................................................. vii DAFTAR TABEL ......................................................................... xi DAFTAR GAMBAR.................................................................... xii DAFTAR LAMPIRAN ............................................................... xiii INTISARI .................................................................................... xiv ABSTRACT .................................................................................. xv BAB I PENDAHULUAN .............................................................. 1 A. Latar Belakang Masalah ................................................................
1
B. Perumusan Masalah .......................................................................
2
C. Batasan Masalah ............................................................................
3
D. Tujuan ...........................................................................................
3
E. Manfaat ..........................................................................................
4
F. Teknik Pengumpulan Data...............................................................
4
BAB II LANDASAN TEORI ...................................................... 5 A. Asal Usul Kacang Tanah ...............................................................
5
B. Kandungan Gizi Kacang Tanah......................................................
7
C. Tipe dan Ukuran Kacang Tanah .....................................................
8
D. Teori dan Konsep Dasar Rancang Bangun ....................................
8
E. Teori Dasar Perhitungan Elemen Mesin ........................................
9
1. Motor listrik ..............................................................................
10 x
2. Puli dan Sabuk........................................................................... 12 1). Puli .................................................................................. 12 2). Sabuk-V .......................................................................... 13 3. Poros..................................................................................... 16 4. Bantalan ............................................................................... 19 5. Pasak .................................................................................... 22 6. Kopling Tetap ...................................................................... 24
BAB III PEMBAHASAN ............................................................ 28 A. Gambar Skesa Mesin Pembersih Kacang Tanah .......................... 28 B. Komponen – Komponen Utama Mesin ......................................... 29 1. Motor Listrik ............................................................................ 29 2. Reduser Speed ......................................................................... 29 3. Puli ......................................................................................... 30 4. Sabuk ....................................................................................... 30 5. Poros ........................................................................................ 31 6. Bantalan ................................................................................... 31 7. Rangka Mesin .......................................................................... 32 8. Bak Mesin (Tempat Adukan) ................................................... 33 9. Poros danPengaduk .................................................................. 33 C. Prinsip Kerja Mesin Pembersih Kacang Tanah ............................. 34 D. Prhitungan Komponen Utama Mesin ............................................. 35 1. Perhitungan Volume Bak Mesin .............................................. 35 2. Reduser Speed/Gear Box ......................................................... 36 3. Massa Daun Pengaduk 1 dan 2 .............................................. 37 4. Perencanaan Daya Motor…….. ............................................... 47 5. Poros .......................................................................................... 44 6. Puli............................................................................................. 52 7. Sabuk.......................................................................................... 53 8.
Pasak................................................................................................... 58
9.
Bantalan ............................................................................................. 60
xi
10. Kopling ........................................................................................... 67
BAB IV PROSES PEMBUATAN DAN ANALISA BIAYA ... 64 A. Proses Pembutan Mesin ................................................................. 64 1. Rangkaian Mesin ...................................................................... 64 2. Bak Adukan...............................................................................64 3. Poros.......................................................................................... 64 4. Talang.........................................................................................65 5. Lengan Pengaduk.......................................................................65 6. Kopling Tetap.............................................................................65 B. Analisa Biaya...................................................................................65 1. Perhitungan Biaya Material.......................................................65 2. Biaya Pembuatan.......................................................................67 3. Harga Jual Mesin.......................................................................68 4. Analisa Titik Impas...................................................................68
BAB V PERAWATAN DAN PERBAIKAN ............................ 72 A. Perawatan dan Perbaikan ................................................................72 1. Perawatan Rutin..........................................................................72 2. Perawatan Secara Periodik..........................................................72 B. Tujuan Perawatan Dan Perbaikan ...................................................73 C. Perawatan Bagian-Bagian Utama Mesin.........................................73 1. Poros............................................................................................73 2. Pulli dan Sabuk............................................................................74 3. Bantalan.......................................................................................74 D. Perbaikan..........................................................................................75
xii
BAB VI SIMPULAN DAN SARAN.............................................................76 A. Kesimpulan.....................................................................................76 B. Saran...............................................................................................77
DAFTAR PUSTAKA
xiii
INTISARI RANCANG BANGUN MESIN PEMBERSIH KACANG TANAH SISTEM ROTASI KAPASITAS 50 KG/JAM
Berkembangnya budidaya tanaman kacang tanah di Indonesia membuat produktivitas kacang garing semakin meningkat. Oleh karena itu, penulis ingin merancang mesin pembersih kacang tanah yang bisa dimanfaatkan oleh industri kecil agar kebutuhan kacang tanah yang bersih dapat lebih mudah untuk diperoleh. Walaupun mesin ini tidak maksimal seperti dipasaran karena hanya menggunakan peralatan yang sederhana, penulis tetap berharap rancangan mesin ini bisa bermanfaat bagi kalangan industri kecil. Topik pembahasan dalam laporan ini, menitik beratkan pada prinsip kerja mesin, perhitungan elemen utama mesin, biaya pembuatan mesin, pemeliharaan dan perawatan mesin dan gambar serta ukuran rancangan. Tujuan penulisan laporan ini adalah agar penulis dapat mengaplikasikan ilmu yang didapat di bangku perkuliahan, dapat membuat suatu alat yang dapat dipergunakan langsung bagi kalangan industri kecil, serta ikut serta berpartisipasi dalam penyumbangan teknologi tepat guna. Berdasarkan hasil pengujian Mesin Pembersih Kacang Tanah Dengan Sistem Rotasi ini mesin dapat bekerja 90 %. Kata Kunci : mesin, kacang tanah.
ABSTRACT
xiv
CLEANING MACHINE DESIGN AND PEANUT ROTATION SYSTEM CAPACITY OF 50 KG / HOUR The Development of peanut cultivation in Indonesia results in the increasing of peanut crisp productivity. Therefore, the authors would like to design a peanut cleaning machine which can be used by smal scale industry that needs a clean peanuts can be obtained more easily. Although this machine is not good as in the market due to simple equipment used, the authors hope that the machine design could be useful for small industries. The topic of discussion in this report, focuses on the working principle of the machine, the calculation of the main machine elements, the cost of manufacture of the machine, machine maintenance and engineering drawings and their dimension. The purpose of this report is that the author can apply the knowledge gained in the lecture class, be able to make a device that can be used directly for the small industries, and contribute in applied technology. From experiment the Peanut Cleaning Machine With the Rotation System can work 90%. Keyword: machine, peanuts,
xv
BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Pada umumnya penduduk di Sumatera bermata pencaharian bertani, dimana sebagian besar bertani dibidang tanaman kacang-kacangan dan sebagian besarnya bertani kacang tanah. Kacang tanah ini kebanyakan di tanam di daerah Toba dimana penanaman kacang tanah ini bisa mencapai ratusan hektar seperti halnya di daerah Humbang Hasundutan. Dimana sebagaian besar penduduknya lebih memilih bertani kacang-kacangan, karena hanya membutuhkan waktu 3 bulan untuk panen. Kebanyakan kacang tanah yang sudah dipanen langsung dijual dalam keadaan kotor untuk menghemat waktu karena masih dibersihkan secara manual. Dimana kacang dibersihkan dengan cara merendam kacang dalam bak pencucian atau dibawa kesungai sehingga memerlukan waktu yang lama seperti yang dilakukan kebanyakan para petani kacang tanah di Lintong Nihuta, Humbang Hasundutan. Selain memerlukan waktu yang lama dalam proses pembersihanya juga dapat mengurangi harga jual kacang tanah tersebut hampir 30 % dari harga bersihnya. Dengan luasnya daerah penanaman kacang tanah ini maka untuk sekali panen kacang tanah tersebut biasa mencapai ± 500 kg/hektarnya. Dengan situasi yang demikian maka hal yang tidak efektif lagi jika dibersihkan secara manual karena akan membutuhkan waktu yang lama dan menguras tenaga.
xvi
Maka dari uraian di atas penulis membuat rancang bangun mesin pembersih kacang tanah sistem rotasi dengan kapasitas 50 kg/jam. Dimana dengan kapasitas mesin yang dirancang ini penulis merasa sudah cukup efektif untuk digunakan para petani kacang tanah karena 8 jam/hari mesin beroperasi sudah dapat membersihkan kacang tanah ± 400 kg. Sehingga penulis berharap mesin ini dapat digunakan para petani kacang tanah untuk meningkatkan harga jual dan mempersingkat proses panen kacang tanah tersebut, sehingga produktifitas kacang tanah dapat ditingkatkan.
B. Rumusan Masalah Dalam penulisan laporan tugas akhir ini, penulis perlu mengadakan rumusan masalah untuk menghindari pembahasan yang tidak perlu. Adapun masalah-masalah yang akan dibahas meliptui : 1. Bagaimana prinsip kerja mesin pembersih kotoran kacang tanah? 2. Bagaimana perhitungan daya motor yang digunakan, puli, sabuk, poros, pasak dan bantalan? 3. Bagaimana proses pembuatan mesin pembersih kacang tanah dengan sistem rotasi dan biaya yang dibutuhkan? 4. Bagaimana sistem perawatan dan perbaikan mesin pembersih kotoran kacang tanah dengan sistem rotasi.
xvii
C. Batasan Masalah Adapun batasan masalah rancang bangun mesin pembersih kotoran kacang tanah sistem rotasi ini adalah : 1. Untuk mengetahui bagaimana mekanisme kerja atau prinsip kerja mesin pembersih kacang tanah sistem rotasi. 2. Untuk mengetahui bagaimana perhitungan poros, puli, sabuk, roda gigi, pasak dan motor pada mesin pembersih kotoran kacang tanah. 3. Untuk mengetahui proses pembuatan bagian-bagian mesin pembersih kotoran kacang tanah dan biaya yang dibutuhkan. 4. Untuk mengetahui cara perawatan dan perbaikan mesin pembersih kotoran kacang tanah sistem rotasi.
D. Tujuan Adapun tujuan dari rancang bangun mesin pembersih kotoran kacang tanah sistem rotasi ini adalah: 1. Untuk mengetahui prinsip kerja mesin pembersih kacang tanah; 2. Untuk mengetahui perhitungan daya motor yang akan digunakan, puli, sabuk, poros, roda gigi, pasak dan bantalan; 3. Untuk mengetahui cara pembutan dan biaya pembuatan mesin pembersih kotoran kacang sistem rotasi; 4. Untuk mengetahui sistem perawatan dan perbaikan mesin pembersih kacang tanah sistem rotasi; 5. Sebagai salah satu syarat menyelesaikan program pendidikan Diploma III Politeknik Negeri Medan program studi Teknik Mesin jurusan Teknik Mesin.
xviii
E. Manfaat Penulisan laporan tugas akhir ini diharapkan bermanfaat bagi: 1. Untuk penulis sendiri yaitu menambah ilmu pengetahuan tentang rancang bangun suatu mesin dan dapat menerapkanya secara teori dan praktek; 2. Bagi mahasiswa yang ingin mengetahui lebih jauh tentang rancang bangun mesin pembersih kotoran kacang tanah sistem rotasi untuk sebagai masukan, atau sebagai bahan pertimbangan; 3. Bagi pembaca yang ingin lebih mengetahui tentang bagaimana proses rancang bangun mesin pembersih kacang dengan tanah sistem rotasi.
F. Teknik Pengumpulan data Metode pengumpulan data yang dilakukan penulis dalam penyusunan laporan tugas akhir ini adalah: 1. Mengadakan konsultasi dengan dosen pembimbing; 2. Melakukan diskusi dengan rekan satu kelompok dan mahasiswa lainya; 3. Melakukan studi literatur di perpustakaan; 4. Melakukan studi lapangan dengan memperhatikan mesin - mesin perancangan lain yang telah ada; 5. Melakukan browsing internet untuk menambah sumber informasi dalam rancang bangun mesin.
xix
