CANG BA ANGUN MESIN M PE EMIPIL DAN D PEN NGGILIN NG RANC JAGU UNG TYP PE TABUNG HOR RIZONTA AL KAPA ASITAS 7220 KG/JA AM
LAPOR RAN TUG GAS AKH HIR
Diaju ukan untuk Memenuhii Sebagian Persyaratan P Dalam Men nyelesaikann Pendidiikan Program m Diploma III
duksi, Peraawatan dan n Perbaikan n Spesialisasi Prod Progrram studi Teknik T Messin
Oleh: DUL HARIS S ABD
NIIM : 1005012104
BUD DI FRANSY YAHRI
NIIM : 1005011018
MAR RA HAKIM M PANE
NIIM : 1005011060
NAP POLEON TAMPUBO T OLON
NIIM : 1005011072
RAH HMAN SON NOWIJOY YO
NIIM : 1005012185
JURU USAN TEKN NIK MESIIN POLITEKNIK NEG GERI MED DAN MEDA AN 20133
KATA PENGANTAR Puji dan Syukur Penulis ucapkan Kehadiran Tuhan Yang Maha Esa atas Berkat dan Karunia yang dilimpahkan-Nya Kepada Penulis sehingga penulis dapat menyelesaikan penulisan Tugas Akhir dengan judul “Rancang Bangun Mesin Pemipil dan Penggiling Jagung Type Tabung Horizontal Kapasitas 720 Kg/Jam.” Penulisan laporan tugas akhir merupakan syarat dan kewajiban yang harus dilaksanakan oleh setiap Mahasiswa semester VI, Jurusan Teknik Mesin Politeknik Negeri Medan. Penulisan Tugas Akhir ini bertujuan untuk menyelesaikan Pendidikan Diploma 3 di Politeknik Negeri Medan. Di dalam menyelesaikan laporan ini, Penulis telah banyak mendapat bimbingan dan bantuan dari berbagai pihak. Oleh sebab itu penulis sudah selayaknya mengucapkan terima kasih Kepada : 1. M. Syahruddin ST. MT., selaku Direktur Politeknik Negeri Medan; 2. Ir. Gidion Sembiring,MT., selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin Politeknik Negeri Medan; 3. Drs.Infarizal,MT., selaku Kepala Program Studi teknik Mesin Politeknik Negeri Medan; 4. Abdul Rahman,ST,MT., selaku dosen pembimbing; 5. Purwadi,ST.MT., selaku Kepala Bengkel Teknik Mesin Politeknik Negeri Medan; 6. Nursuar,ST.,M.Komp.,selaku Kepala Laboratorium Teknik Mesin Politeknik Negeri Medan; 7. Mhd. Daud Pinem, ST.MT., selaku Kepala Laboratorium CNC Teknik Mesin Politeknik Negeri Medan; 8. Kepada seluruh Dosen dan Staf Jurusan Teknik Mesin Politeknik Negeri Medan; 9. Rekan rekan mahasiswa semester 6 Jurusan Teknik Mesin yang turut membantu dan menyelesaikan Tugas Akhir ini.
Dengan selesainya Tugas Akhir ini kami sebagai penulis menyatakan bahwa Tugas Akhir ini adalah hasil karya penulis ,bukan merupakan plagiat. Penulis menyadari bahwa penulisan Tugas Akhir ini masih jauh dari sempurna,oleh sebab itu Penulis mengharapkan saran dan kritik yang bersifat membangun dari para pembaca. Akhir kata Penulis mengucapkan terima kasih atas telah selesainya Tugas Akhir ini.semoga Tugas Akhir ini berguna bagi pembaca dan bermanfaat bagi kita semua.
Medan, 31 Agustus 2013 Hormat penulis,
ABDUL HARIS
NIM
: 1005012104
BUDI FRANSYAHRI
: 1005011018
MARA HAKIM PANE
: 1005011060
NAPOLEON TAMPUBOLON
: 1005011072
RAHMAN SONOWIJOYO
: 1005012185
DAFTAR ISI Hal SPESIFIKASI TUGAS AKHIR ...................................................................... ii LEMBARAN PERSETUJUAN ....................................................................... iii LEMBARAN PENGESAHAN........................................................................ iv KATA PENGANTAR ..................................................................................... .v DAFTAR ISI. ................................................................................................... vii DAFTAR TABEL ............................................................................................ x DAFTAR GAMBAR ....................................................................................... xi DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................... xiii DAFTAR NOTASI .......................................................................................... xiv INTISARI......................................................................................................... xv ABSTRACT ..................................................................................................... xvi BAB I. PENDAHULUAN ............................................................................... 1 A. Latar belakang ................................................................................ 1 B. Batasan Masalah ............................................................................ 1 C. Tujuan ........................................................................................... 2 D. Manfaat ......................................................................................... 2 E. Teknik Pengumpulan Data ............................................................. 3 BAB II. DASAR TEORI ................................................................................. 4 A. Pengenalan Bahan Baku ................................................................. 4 B. Tanaman Jagung ............................................................................ 5 C. Jenis-Jenis Alat Pemipil ................................................................. 7
D. Teori Konsep Dasar Rancang Bangun ........................................... 10 E. Perencanaan daya penggerak ......................................................... 12 F. Perencanaan poros.......................................................................... 13 G. Perencangan sabuk ........................................................................ 14 H. Perancangan pully .......................................................................... 16 I. Perancangan bantalan ..................................................................... 18 J. Kerangka Mesin ............................................................................. 20 K. Silinder Pemipil.............................................................................. 20 L. Saringan Penahan ........................................................................... 20 M. Tutup Silinder Pemipil ................................................................... 21 N. Saluran keluaran Biji ...................................................................... 21 O. Saluran Keluaran Tongkol ............................................................. 21 P. Corong Pemasukan Biji ................................................................. 21 Q. Pisau Penggiling ............................................................................. 21 BAB III. PEMBAHASAN ............................................................................... 22 A. Ganbar rancangan mesin ................................................................ 22 B. Prinsip kerja mesin ......................................................................... 23 C. Perhitungan komponen mesin ........................................................ 24 1. Puli dan Sabuk ......................................................................... 24 a. Puli ..................................................................................... 24 b. Transmisi dari poros penggerak ke poros pemipil Oleh sabuk .......................................................................... 26 c. Transmisi dari porosnpemipil ke poros reduksi ................. 29 d. Transmisi dari poros reduksi puli d5 ke poros penggiling Puli d6 .............................................................. 32 2. Kapasitas pemipilan ................................................................. 34 3. Kapasitas penggiling ................................................................ 36 4. Daya motor ............................................................................... 39 BAB IV. PABRIKASI KOMPONEN-KOMPONEN, PERAWATAN DAN PERBAIKAN MESIN ..................................................................................... 55
A. Pabrikasi Komponen - komponen .................................................. 55 1. Corong pemasukan dan corong pengeluaran ........................... 55 2. Pemipil ..................................................................................... 56 3. Penggiling ................................................................................ 57 B. Perawatan dan Perbaikan ............................................................... 60 1. Perawatan ................................................................................. 60 2. Perbaikan .................................................................................. 63 BAB V. ANALISA BIAYA ............................................................................ 64 A. Biaya Material ................................................................................ 64 B. Biaya Pembuatan ............................................................................ 67 C. Biaya Tarif Listrik .......................................................................... 68 D. Biaya Total Pembuatan Mesin ....................................................... 68 E. Analisa Titik Impas (Break Even).................................................. 69 BAB VI. PENUTUP ........................................................................................ 71 A. Simpulan ........................................................................................ 71 B. Saran............................................................................................... 71 DAFTAR PUSTAKA ...................................................................................... 72
DAFTAR TABEL Hal Tabel 1. Kandungan gizi jagung............................................................... 5 Tabel 2. Syarat pokok mutu jagung.......................................................... 6 Tabel 3. Kekerasan (gaya pecah) dari tiga varietas padi.......................... 41 Tabel 4. Bahan baku................................................................................. 64 Tabel 5. Bahan jadi................................................................................... 65 Tabel 6. Biaya tarif listrik......................................................................... 68
DAFTAR GAMBAR Hal Gambar 1.
Pemipilan dengan tangan............................................................. 7
Gambar 2.
Pemipilan model longer............................................................... 8
Gambar 3.
Pemipilan model ban mobil ......................................................... 8
Gambar 4.
Pemipil model serpong ................................................................ 9
Gambar 5.
Pemipil model sepeda ................................................................ 10
Gambar 6.
Mesin bensin.............................................................................. 12
Gambar 7.
Poros ......................................................................................... 13
Gambar 8.
Konstruksi dan ukuran penampang sabuk V ............................. 15
Gambar 9.
Sabuk ......................................................................................... 16
Gambar 10.
Puli ............................................................................................. 16
Gambar 11.
Bearing ...................................................................................... 18
Gambar 12.
Rangka mesin ............................................................................ 20
Gambar 13.
Mesin yang direncanakan .......................................................... 22
Gambar 14.
Puli dan Sabuk ........................................................................... 24
Gambar 15.
Penampang sabuk tipe A ........................................................... 25
Gambar 16.
Sistem sabuk 1 ........................................................................... 26
Gambar 17.
Sistem sabuk 2 ........................................................................... 29
Gambar 18.
Sistem sabuk 3 ........................................................................... 32
Gambar 19.
Gaya yang terjadi pada silinder pemipil .................................... 38
Gambar 20.
Gaya pada poros pemipil .......................................................... 46
Gambar 21.
Gaya pada sumbu x poros penggiling ...................................... 48
Gambar 21.
Gaya pada sumbu y poros penggiling ...................................... 49
Gambar 22.
Corong Pemasukan dan Corong Pengeluaran ........................... 55
Gambar 23.
Poros pemipil jagung ................................................................. 56
Gambar 24.
Pelat Penyaring Biji Jagung....................................................... 57
Gambar 25.
Poros penggiling ........................................................................ 57
Gambar 26.
Rumah Penggiling ..................................................................... 58
Gambar 27.
Piringan berputar ....................................................................... 59
Gambar 28.
Piringan diam............................................................................. 59
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. panjang sabuk V Standard Lampiran 2. Cara pemilihan sabuk Lampiran 3. Diameter minimum puli Lampiran 4. Sabuk v standard Lampiran 5. Faktor koreksi K Lampiran 6. Tabel bantalan bola gelinding Lampiran 7. Macam macam bantalan gelinding Lampiran 8. Faktor v, x, y dan x0 dan y0 Lampiran 9. Bantalan untuk permesinan serta umurnya Lampiran 10. Kapasitas daya yang ditransmisikan untuk sabuk tunggal Po/ Kw Tarif Tenaga listrik untuk keperluan industri
DAFTAR NOTASI
S50C
: Baja dengan kekuatan tarik maksimum 62 [kg/mm2]
ST37
: Baja dengan kekuatan tarik maksimum 37 [kg/mm2]
P
: Power (daya) [watt]
T
: Torsi (momen akibat puntir) [Kg mm]
ὠ
: Kecepatan sudut [radian /detik]
V
: Kecepatan linier [m/s]
Ma
: Momen pada bagian A [Kg mm]
Ra
: Reaksi pada bidang A [Kg mm]
τ
: Tegangan geser [Kg/mm2]
σt
: tegangan tarik [Kg/mm2]
α
: Sudut [ 0 ]
с
: Jarak kedua sumbu poros yang sebenarnya [mm]
C
: Jarak kedua sumbu poros yang sebenarnya [mm]
℮
: Konstanta 2,718
ƩFn
: Jumlah gaya normal untuk silinder [Kg]
Te
: Momen puntir ekivalen [Kg mm]
σb
: Tegangan lentur izin bahan [Kg mm]
σa
: Tegangan geser izin [Kg mm]
INTISARI Jagung merupakan salah satu tanaman komoditas petani Indonesia yang merupakan sumber karbohidrat nomor dua setelah tanaman padi. Dalam mengkonsumsinya dibutuhkan teknologi pengolahan yang efisien dan praktis. Diharapkan dengan adanya fasilitas mesin pemipil dan penggiling jagung ini akan mempermudah pengolahan jagung untuk dikomsumsi. Adapun tujuan dari pembuatan mesin pemipil dan penggiling jagung ini adalah untuk memisahkan jagung dari tongkolnya, kemudian jagung tersebut di olah menjadi pecahan yang lebih kecil di penggilingan. Pembuatan mesin ini dilakukan melalui proses penggambaran, perhitungan gaya-gaya, daya, kekuatan, dan biaya perakitan. Dari hasil proses pembuatan maka dihasilkan sebuah mesin pemipil dan penggiling jagung kapasitas 720 [kg/jam]. Kata kunci : jagung, pemipil, penggiling,
ABSTRACT Corn is one many commodity plants of Indonesian farmer as the secondary sourch of carbohydrate after rice plant. We need a efficient and practice technology to manufacturing. With available facility to pull of corn grains from the job with the machine will be easy to processing corn to consumption. The direction of the puller and pulverizer machine is to separate corn from the cob and then corn seed conducted to made for more small with method process of milling. The puller and pulviezer machine made with a drawing process, calculation of force, power, strength, and calculation of the assembly fee. From the production, we get a puller and pulverizer machine with capacity of machine is 720 [kg/jam] Key Word : Corn, Puller, Pulverizer.
