MENIT

RANCANG BANGUN MESIN PEMBERSIH TELUR BEBEK KAPASITAS 15 BUTIR/MENIT

LAPORAN TUGAS AKHIR Diajukan Untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan Dalam Menyelesaikan Program Pendidikan Diploma III Spesialisasi Mesin Perawatan dan Perbaikan Program Studi Teknik Mekanik

Oleh : NIM : 1205012124 ARMADANI FRENGKY TARIGAN NIM : 1205012152 DORKAS PANGARIBUAN NIM : 1205012141 HARIS MUNANDAR NASUTION NIM : 1205012159 HISKIA SITORUS NIM : 1205012166

JURUSAN TEKNIK MESIN POLITEKNIK NEGERI MEDAN MEDAN 2015

1

INTISARI RANCANG BANGUN MESIN PEMBERSIH TELUR BEBEK KAPASITAS 15 BUTIR/MENIT Sebagai salah satu judul alternatif untuk meningkatkan produktivitas peternakaan tersebut, maka diciptakanlah mesin pembersih telur bebek. Dengan harapan dapat membantu para wiraswasta/industri rumah tangga dalam mempersingkat waktu pembersihan telur bebek untuk mempercepat proses pembuatan telur asin. Selama ini pembersihan telur bebek dilakukan secara manual dan membutuhkan waktu cukup lama. Mesin pembersih telur bebek merupakan salah satu alat yang dirancang untuk mempercepat dan mempermudah pengguna dalam proses pembersihan telur bebek secara massal untuk pembuatan telur asin. Adapun penelitian ini akan membahas mengenai rancang bangun mesin pembersih telur bebek. Dimana cara kerjanya daya dan putaran motor penggerak diubah menjadi daya dan putaran mekanis pada poros, berputar berlawanan arah yang direncanakan mampu membersihkan telur hingga terpisah dari kotorannya. Dari hasil pengujian yang dilakukan secara berulang kali mesin tersebut mampu membersihkan telur bebek sebanyak 14 butir /menit, dari kapasitas yng direncanakan yaitu 15 butir/menit. Harapannya mesin ini mampu memberikan solusi bagi para industri rumahan yang selama ini mencuci telur bebek dengan cara yang tradisional atau pun dengan cara yang manual sehingga mencapai hasil produksi yang maksimal.

Kata Kunci : mesin pembersih telur bebek.

14

ABSTRACT DESIGN DUCK EGG CLEANING MACHINE CAPACITY OF 15 EGGS/MINUTE The cleaning process design duck egg on duck egg cleaning machine capacity of 15 grain / minute, along with the advance of technology, life was also accompanied by innovations from a variety of process automation, strong reasons that encourage the formation of these eggs cleaning machines, cleaning process begins from constrained eggs salted duck egg production, which during this cleaning process in the manufacture of a duck egg salted eggs is still done manually which takes a considerable amount of time, how to work cleaning machine eggs in duck egg cleaning machine capacity of 15 grain / minute, it is a duck egg that is still in a dirty placed between two pipe cleaning brush which rotates in the opposite direction into. The next round brush will lift the dirt on the egg shell, then run water to rinse the eggs from the dirt, the machine is designed aiming to improve and accelerate the process of salted egg production, so the presence of this duck egg cleaning machine salted egg producers will be faster and easier to make the process of making salted eggs and can achieve increasing market demand. The percentage success rate of design after testing machines directly obtained 93%.

Keyword : duck egg cleaning machine

15

KATA PENGANTAR Puji dan syukur kami ucapkan kepada Tuhan yang Maha Esa atas berkat dan rahmatNya yang telah memberikan kesempatan, pengetahuan, pengalaman, kekuatan kepada penulis sehingga dapat menyelesaikan laporan tugas akhir ini. Laporan tugas akhir ini berjudul “Rancang Bangun Mesin Pembersih Telur Bebek Kapasitas 15 Butir / Menit”. Dengan tujuan untuk menyelesaikan sebagian persyaratan dalam menyelesaikan Program Pendidikan Diploma III pada Jurusan Teknik Mesin, Program Studi Teknik Mekanik, Politeknik Negeri Medan. Sesuai dengan judulnya, dalam laporan tugas akhir ini akan dibahas mengenai cara kerja, perhitungan alat, komponen–komponen utama dan kontruksi serta pemeliharaan dan perawatan alat. Dalam proses pembuatan laporan tugas akhir ini, penulis telah banyak mendapat bimbingan dan arahan dari berbagai pihak, baik berupa material, spiritual, informasi, maupun dari segi administrasi. Oleh karena itu, sudah selayaknya penulis mengucapkan terima kasih kepada : 1. Seluruh Keluarga tercinta khususnya Orang tua kami yang terus memberi semangat dan memberikan dukungan baik moral maupun materi, semangat dan doa sehingga laporan ini bisa diselesaikan; 2. M. Syahrudin, S.T., M.T. Direktur Politeknik Negeri Medan; 3. Idham Kamil, S.T., M.T. Ketua Jurusan Teknik Mesin, Politeknik Negeri Medan; 4. Joni Indra, S.T., M.T. Kepala Program Studi Teknik Mekanik, Politeknik Negeri Medan; 5. M. Daud Pinem, S.T., M.T. Dosen Pembimbing Penulis yang telah meluangkan waktu dan tenaga nya dalam memberikan saran serta petunjuk dalam menyelesaikan laporan ini; 6. Seluruh Staf Pengajar Jurusan Teknik Mesin, Politeknik Negeri medan;

16

7. Administrasi Jurusan Teknik Mesin, Politeknik Negeri Medan; Penulis menyadari bahwa laporan Tugas Akhir ini terdapat kekurangan dan kesalahan. Oleh sebab itu, penulis sangat mengharapkan saran dan kritik yang bersifat membangun dari pembaca untuk kesempurnaan Laporan Tugas Akhir ini dan juga sebagai masukan bagi penulis. Semoga laporan Tugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi semua orang yang membacanya dan yang akan membahas hal yang sama.

Medan, 18 Agustus 2015 Hormat Penulis

Armadani Dorkas Pangaribuan Frengky Tarigan Haris M Nasution Hiskia Sitorus

17

DAFTAR ISI HALAMAN SPESIFIKASI TUGAS AKHIR ..................................................................... ii’....’’ LEMBARAN PERSETUJUAN ....................................................................iii’....’ LEMBARAN PENGESAHAN...................................................................... iv....’’ INTISARI.........................................................................................................v.’....’ ABSTRAK ...................................................................................................... vi’....’ KATA PENGANTAR ................................................................................... vii....’ DAFTAR ISI ................................................................................................... viii.... DAFTAR TABEL ..........................................................................................x....... DAFTAR GAMBAR ...................................................................................... xi...’’ DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................... xii...’ BAB I PENDAHULUAN ................................................................................ 1’’’’ A. Latar belakang .................................................................................. 1’’’’ B. Batasan Masalah............................................................................... 2’’’’ C. Tujuan .............................................................................................. 2’’’’ D. Manfaat ............................................................................................ 3’’’’ E. Metode Pengumpulan Data ............................................................. 3’’’’

BAB II LANDASAN TEORI ........................................................................ 4’’’’ A. PengenalanTelur Bebek ................................................................... 4’’’’ B. Teori Konsep Dasar Rancang Bangun ............................................. 5’’’’ C. Komponen-Komponen Utama Mesin Pembersih Telur Bebek ....... 6’’’’ 1. Motor Listrik ........................................................................ 6’’’’ 2. Poros..................................................................................... 7’’’’ 3. Puli ..................................................................................... 10’’’ 4. Sabuk V .............................................................................. 10’’’ 5. Rantai ...................................................................................12’’’ 6. Roda Gigi ........................................................................... 14’’’ 7. Bantalan................................................................................15’’’ 8. Speed Reducer..................................................................... 19’’’ 9. Rangka................................................................................. 20… 10. Sprocket................................................................................20… 18

11. Corong Pembuangan Air ......................................................21… 12. Pipa Penyemprot Air ............................................................21… 13. Kran Air ...............................................................................22… 14. Selang ...................................................................................22… 15. Dudukan Pipa Air.................................................................22… 16. Pengarah Telur .....................................................................23… 17. Wadah Pembersih.................................................................24…

BAB III PERHITUNGAN RANCANGAN .................................................... 25’’’ A. Gambar Mesin dan Nama-Nama Komponenya .............................. 25’’’ B. Prinsip Kerja Mesin Pembersih Telur Bebek .................................. 25’’’ C. Perancangan Mesin ......................................................................... 25… 1. Perhitungan Putaran Poros Penyikat kanan dan kiri .................. 25’... 2. Menghitung Jumlah Telur dalam Sekali Proses Pembersihan….27 D. Perencanaan Motor Listrik .............................................................. 28’’’ 1. Daya Motor Listrik.............................................................. 28’’’ E. Perencanaan Komponen-komponen Sistem Transmisi....................30… 1. Sabuk V ............................................................................... 30… 2. Pully……………………………………………………….31 3. Perencanaan Speed Reducer………………………………36’’’ 4. Perencanaan Sporcket dan Rantai ....................................... 37’’’ 5. Perencanaan Penyikat Poros Kanan dan Kiri ...................... 39’’’ 6. Bulu Sikat ........................................................................... 42’’’ 7. Perencanaan Roda Gigi Lurus ............................................. 43’’’ 8. Bantalan............................................................................... 47… 9. Free Body Diagram pada Poros Penyikat ........................... 48… 10. Rangka Mesin .................................................................... 50… 11. Kran Air .............................................................................. 50… 12. Pipa Penyemprot Air ............................................................51… 13. Selang ...................................................................................51… 14. Dudukan Pipa Air.................................................................51… 15. Pengarah Pipa Telur .............................................................51… 16. Wadah Pembersih.................................................................51… 17. Corong Pembuangan Air ......................................................51… F. Uji coba mesin pembersih telur bebek ............................................ 52… 19

BAB IV PEMBUATAN ................................................................................... 52’’’ A. Daftar Bagian yang Dibuat dan Dibeli Sudah Jadi ......................... 54’’’ B. Proses Pembuatan Masing-masing yang Dibuat ............................. 56… 1. Nama bahan dan spesifikasi Bahan ........................................... 56… 2. Rangka Mesin ............................................................................ 57… 3. Wadah Pembersih ...................................................................... 58… 4. Poros Penyikat kanan ................................................................ 59… 5. Poros Penyikat Kiri ................................................................... 60… 6. Pengarah Telur ................................................................................. 60….. 7. Dudukan Pipa Air ........................................................................61… 8. Pipa Penyemprot air ....................................................................62… 9. Corong Pembuangan air ..............................................................63… 10. Penggabungan Akhir Bagian Mesin..........................................63… C. Estimasi Harga Jual Mesin Rancang Bangun ................................. 65’’’ BAB V PERAWATAN DAN PERBAIKAN KOMPONEN MESIN ............. 69’’’ A. Perawatan Bagian Utama Mesin ..................................................... 70’’’ B. Perawatan dan Perbaikan Komponen-Komponen Utama Mesin .... 70’’’ C. Perbaikan (Reparasi) ....................................................................... 71… BAB VI PENUTUP ..........................................................................................73’.’ A. Simpulan ......................................................................................... 73’’’ B. Saran ............................................................................................... 73’’’ DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN

20

DAFTAR TABEL HALAMAN Tabel 2.1

Perbedaan bantalan luncur dengan bantalan gelinding ................. 17

Tabel 3.1

Ukuran sabuk berbagai tipe............................................................31

Tabel 3.2

Uji coba mesin............................................................................... 52

Tabel 4.1

Daftar bagian yang dibuat ..............................................................54

Tabel 4.2

Daftar bagian yang dibeli sudah jadi ..............................................55

Tabel 4.3

Biaya pembelian material bahan jadi .............................................65

Tabel 4.4

Rincian biaya ..................................................................................66

21

DAFTAR GAMBAR HALAMAN

Gambar 2.1 Telur Bebek .................................................................................. 4 Gambar 2.2 Motor Listrik ........................................................................................ 7 Gambar 2.3 Bulu Sikat ...................................................................................... 8 Gambar 2.4 Poros Penyikat kanan dan kiri ........................................................ 9 Gambar 2.5 Pully ............................................................................................. 10 Gambar 2.6 Ukuran Penampang Sabuk V ......................................................... 11 Gambar 2.7 Rantai .......................................................................................... 12 Gambar 2.8 Roda Gigi .................................................................................... 14 Gambar 2.9 Macam – Macam Bantalan ....................................................... 16 Gambar 2.10 Speed Reducer ............................................................................ 19 Gambar 2.11 Rangka ......................................................................................... 20 Gambar 2.12 Sprocket ....................................................................................... 20 Gambar 2.13 Corong pembuangan air ................................................................... 21 Gambar 2.14 Pipa penyemprot air .................................................................. 21 Gambar 2.15 Kran air ....................................................................................... 22 Gambar 2.16 Selang .......................................................................................... 22 Gambar 2.17 Dudukan pipa air ....................................................................... 23 Gambar 2.18 Pengarah telur ............................................................................ 23 Gambar 2.19 Wadah pembersih ...................................................................... 24 Gambar 3.1 Sabuk V ....................................................................................... 30 Gambar 3.2 Diagram pemilihan sabuk V ..................................................... 31 Gambar 3.3 Jarak sumbu poros ..................................................................... 32 Gambar 3.4 Sprocket dan Rantai .......................................................................... 37 Gambar 3.5 Poros penyikat kanan ................................................................ 39 Gambar 3.6 Poros penyikat kiri ..................................................................... 39 Gambar 3.7 Bulu sikat .................................................................................... 42 Gambar 3.8 Roda gigi ..................................................................................... 44 Gambar 3.9 Free Body Diagram ..................................................................... 48 Gambar 4.1 Rangka mesin ............................................................................. 57 Gambar 4.2 Wadah Pembersih ...................................................................... 58 Gambar 4.3 Poros penyikat kanan ................................................................ 59

22

Gambar 4.4 Poros penyikat kiri ............................................................................ 60 Gambar 4.5 Pengarah Telur ........................................................................... 60 Gambar 4.6 Dudukan pipa air ....................................................................... 61 Gambar 4.7 Pipa penyemprot air .................................................................. 62 Gambar 4.8 Gambar corong pembuangan air ............................................. 63 Gambar 4.9 Mesin ........................................................................................... 64

23

DAFTAR LAMPIRAN Lampiran 1 Panjang Sabuk V Standard Lampiran 2 Cara Pemilihan sabuk Lampiran 3 Transmisi Sabuk V Lampiran 4 Diameter Minimum Puli yang Diijinkan dan Dianjurkan Lampiran 5 Faktor Koreksi K pada Sabuk Lampiran 6 Tabel Bantalan Bola Gelinding Lampiran 7 Macam – macam Bantalan Gelinding Lampiran 8 Faktor – factor V, X, Y dan X0 dan Y0 Lampiran 9 Tabel Bantalan untuk Permesinan serta Umurunya Lampiran 10 Baja konstruksi Umum Menurut JIS!&!)) (Sept.1966) Lampiran 11 Kapasitas Daya yang Ditransmisikan untuk Sabuk Tunggal P0 (kW) Lampiran 12 Tabel Nilai Profil L Baja Lampiran 13 Baja Konstruksi Umum Menurut DIN!&!)) (Sept.1966) Lampiran 14 Besaran Konversi Panjang untuk Sabuk Konvensional Tugas Berat per Inci Lampiran 15 Ukuran Rantai Roll

24

BAB I PENDAHULUAN

A. Latar Belakang Bebek merupakan salah satu komoditi unggas yang mempunyai peran cukup penting sebagai penghasil telur dan daging untuk mendukung ketersediaan protein hewani yang murah dan mudah didapat. Bebek mempunyai kebiasaan bertelur disembarang tempat sehingga menyebabkan telur bebek menjadi kotor, dimana lumpur dan kotoran bebek akan menempel pada cangkang/kulit telur. Oleh karena itu telur bebek perlu dibersihkan untuk meningkatkan kualitasnya dalam pembuatan telur asin. Dalam pembersihan telur bebek untuk pembuatan telur asin masih dilakukan secara manual. Proses tersebut dilakukan menggunakan tangan dengan cara menggosok telur menggunakan sikat dan dibilas dengan air. Proses pembersihan telur bebek untuk pembuatan telur asin secara manual memakan cukup banyak waktu, karena dalam sekali pembersihan secara manual hanya dapat membersihkan 1 butir telur dalam sekali pengerjaannya. Serta membutuhkan tenaga kerja yang banyak, untuk melakukan pembersihan telur dalam skala besar. Adapun permintaan telur asin dari tahun ke tahun semakin meningkat dan industri pengasin telur bebek belum bisa memenuhi permintaan pasar.Dalam proses

produksi

telur

asin

pada

sebuah

industri

pengasinan

mampu

menghabiskan± 1500butir telur bebek dalam sehari,harga jual telur bebek mentah per butir Rp.1800 dan harga jual telur asin per butir Rp. 2500,- (sumber : travel.kompas.com/read/2013/08/08/1504081/Gurih.dan.Nikmatnya.Telur.Asin.K has.Brebes). Untuk memenuhi permintaan pasar dan mempercepat produksi telur asin, maka harus disertai dengan peralatan yang siap pakai. Berdasarkan hal diatas penulis termotivasi untuk merancang mesin pembersih telur bebek untuk mempercepat proses produksi telur asin. Mesin ini diharapkan dapat membantu industri telur asin untuk menambah kapasitas produksi telur asin untuk dipasarkan. 25

B. Batasan Masalah Dalam penulisan ini, penulis perlu membuat batasan-batasan masalah untuk menghindari pembahasan yang tidak perlu. Adapun masalah-masalah yang akan dibahas meliputi : 1. Prisip kerja mesin pembersih telur bebek kapasitas 15 butir/menit; 2. Perhitungan komponen-komponen yang digunakan pada mesin pembersih telur bebek kapasitas 15 butir/menit; 3. Cara pembuatan mesin pembersih telur bebek kapasitas 15 butir/menit; 4. Perawatan dan perbaikan mesin pembersih telur bebek kapasitas 15 butir/menit;

C. Tujuan Adapun tujuan rancang bangun mesin pembersih telur bebek kapasitas 15 buitir/menit diklasifikasikan menjadi dua bagian yaitu : 1. Tujuan Secara Teknis a. Melakukan pembersihan telur bebek agar lebih efisien b. Menentukan jenis bahan yang akan digunakan untuk peralatan dari mesin yang akan dirancang c. Dapat menganalisa elemen-elemen mesin yang dirancang sesuai dengan yang diharapkan dan sudah cukup baik dan aman bagi keselamatan d. Menggambarkan assembling dan detail dari mesin pembersih telur bebek berdasarkan perhitungan dan data-data yang didapat baik secara teori maupun praktik. 2. Tujuan Secara Akademis a. Untuk memenuhi salah satu syarat Wisuda b. Sebagai aplikasi dari ilmu pengetahuan yang diperoleh selama mengikuti perkuliahan di Politeknik Negeri Medan c. Mampu mendesain dan membangun suatu mesin kearah yang lebih baik d. Dapat menganalisa mekanisme kerja perawatan mesin

26

D. Manfaat Laporan ini diharapkan bermanfaat bagi : 1. Masyarakat/wirausaha yang membutuhkan mesin ini dalam menunjang kegiatan usaha dibidang sandang pangan 2. Wirausaha yang kekurangan sumber daya manusia dalam pembersihan telur 3. Untuk koperasi, mengadakan mesin pemproses sederhana yang bisa dipasarkan kepada masyarakat dengan harga terjangkau 4. Untuk pihak produsen pembuatan mesin-mesin peternakan agar kiranya menjadi pegangan dalam memproduksi mesin pembersih telur bebek 5. Penulis untuk mengembangkan ilmu yang didapat baik dalam teori maupun prakteknya secara langsung 6. Penulis sendiri dapat mengaplikasikan ilmu yang didapat selama ini kedalam bentuk pengoperasian mesin-mesin perkakas 7. Mahsiswa yang akan membahas permasalahan yang sama untuk dijadikan bahan masukan atau perbandingan sesuai dengan apa yang dibahas 8. Para pembaca yang khususnya ingin mengetahui tentang sistem kerja dari mesin pembersih telur bebek

E. Metode Pengumpulan Data Dalam penulisan laporan tugas akhir ini dibutuhkan data-data yang akurat dan benar, agar kelayakan laporan tugas akhir ini dapat untuk dipertanggung jawabkan. Metode pengumpulan data yang dilakukan penulis dalam menyusun tugas akhir ini adalah : 1. Melakukan diskusi dengan dosen pembimbing; 2. Melakukan diskusi dengan rekan-rekan satu tim maupun teman diluar tim yang bersedia membantu; 3. Melakukan studi kepustakaan (literatur) dan mempelajari buku-buku yang berkaitan dengan mesin yang dirancang; 4. Konsultasi dengan orang-orang yang ahli dalam konstruksi mesin

27