RANCANG BANGUN BAGIAN PENYALUR DAN PENAMPUNG PADA MESIN PENYAPU JALAN
Oleh ANES KURNIA PUTRA F14104003
2009 FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR
i
RANCANG BANGUN BAGIAN PENYALUR DAN PENAMPUNG PADA MESIN PENYAPU JALAN
SKRIPSI Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN Pada Departemen Teknik Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor
Oleh ANES KURNIA PUTRA F14104003
2009 FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR
ii
DEPARTEMEN TEKNIK PERTANIAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR
RANCANG BANGUN BAGIAN PENYALUR DAN PENAMPUNG PADA MESIN PENYAPU JALAN
SKRIPSI Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN Pada Departemen Teknik Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor Oleh: ANES KURNIA PUTRA F14104003
Dilahirkan di Cianjur Pada tanggal: 21 Agustus 1986
Tanggal lulus: Disetujui, Bogor, Januari 2009
Dr. Ir. Wawan Hermawan, MS. Dosen Pembimbing Mengetahui,
Dr. Ir. Desrial, M.Eng. Ketua Departemen Teknik Pertanian
iii
ANES KURNIA PUTRA. F14104003. Rancang Bangun Bagian Penyalur dan Penampung Pada Mesin Penyapu Jalan. Di bawah bimbingan: Dr. Ir. Wawan Hermawan, MS. 2009.
RINGKASAN Salah satu kegiatan rutin yang dilakukan di kampus Institut Pertanian Bogor (IPB) adalah kegiatan kebersihan. Petugas kebersihan mengalami kesulitan dalam pembersihan sampah jenis daun-daunan di jalan dalam kampus setiap harinya. Untuk itu dibutuhkan suatu mesin yang dapat bekerja secara mekanis dalam melakukan kegiatan menyapu dan mengumpulkan sampah dedaunan di jalan dalam kampus IPB. Tujuan penelitian ini adalah merancang bagian penyalur dan penampung dari mesin penyapu jalan dan pemenuhan fungsi penyaluran dan penampungan sampah pada perancangan mesin penyapu jalan untuk membersihkan sampah dedaunan di jalan lingkar dalam kampus IPB. Penelitian ini dibagi menjadi beberapa tahapan, yaitu: (a) pengidentifikasian permasalahan kegiatan kebersihan di kampus IPB, (b) perumusan ide dan konsep desain, (c) analisis desain, (d) pembuatan gambar teknik dan pembuatan model 3D, (e) pembuatan prototipe, (f) uji fungsional bagian penyalur dan penampung dari prototipe mesin penyapu jalan, (f) penyempurnaan prototipe, dan (g) pengujian kinerja. Mesin penyapu jalan yang dirancang ini menggunakan unit silinder penyapu untuk menyapu sampah ke arah konveyor dan dibawa/diangkat menuju bak penampung. Konveyor digerakkan dengan motor listrik melalui sistem transmisi daya, demikian juga dengan silinder penyapunya. Adapun komponen dari bagian penyalur dan penampung adalah: feeder, konveyor, bak penampung, hopper, rangka, roda, cover, serta motor dan sistem transmisi. Pada pengujian prototipenya dilakukan pengamatan dan pengukuran pada: berfungsi atau tidaknya bagian penyalur atau pengangkut, slip yang terjadi antara puli motor dengan puli poros utama serta puli konveyor dengan belt konveyor, jumlah sampah tertampung antara mesin penyapu jalan yang tidak menggunakan komponen cover dengan mesin penyapu jalan yang menggunakan cover. Prototipe bagian penyalur dan penampung pada mesin penyapu jalan telah berhasil dibuat dan dapat berfungsi dengan baik. Slip yang terjadi antara puli motor dengan puli poros utama dan antara belt konveyor dengan puli konveyor berturut-turut sebesar 5.6% dan 0.92%. Konveyor yang tidak menggunakan cover mempunyai jumlah sampah tertampung sebesar 0.082 liter/s sedangkan konveyor yang menggunakan cover mempunyai jumlah sampah tertampung 0.085 liter/s.
iv
RIWAYAT HIDUP
Anes Kurnia Putra, dilahirkan di Cianjur pada tanggal 21 Agustus 1986. Anak ke-2 dari pasangan Bapak R. J. Zainal Mutaqin dan Ibu Linda Anung. Pada tahun 1998 penulis menyelesaikan pendidikan dasar di SDN Cisalak I. Penulis menyelesaikan pendidikan menengah pertama di SLTPN I Pagaralam pada tahun 2001, kemudian melanjutkan pendidikan menengah atas di SMUN I Pagaralam dan menyelesaikannya pada tahun 2004. Pada tahun itu juga penulis diterima di Institut Pertanian Bogor (IPB) melalui jalur USMI pada Departemen Teknik Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian. Penulis mengambil sub program studi Teknik Mesin Budidaya Pertanian pada tahun 2006. Selama mengikuti perkuliahan di IPB penulis aktif dalam Unit Kegiatan Mahasiswa Tenis Lapangan (UKM-TL). Selain meyalurkan hobi penulis juga pernah mengikuti beberapa kali kejuaraan tenis dalam lingkup IPB dan menorehkan prestasi pada Kejuaraan Tenis Dies Natalis IPB dan Olimpiade Mahasiswa. Pada tahun 2007 penulis melakukan praktek lapangan di PT. Agro Muko (SIPEF Group), Mukomuko, Bengkulu dengan judul Penggunaan Alat dan Mesin Pada Budidaya, Pemanenan, Pengangkutan, dan Pengolahan Kelapa Sawit Di PT. Agro Muko.
v
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT karena berkat taufik dan hidayah-Nya tugas akhir ini dapat diselesaikan sebagaimana mestinya. Tugas akhir yang berjudul Rancang Bangun Bagian Penyalur dan Penampung Pada Mesin Penyapu Jalan merupakan syarat bagi penulis dalam meyelesaikan pendidikan S1 di Departemen Teknik Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor. Skripsi ini tersusun atas kerja sama dan bimbingan orang-orang yang telah
membantu
penulis
selama
penyusunan.
Kepada
mereka
penulis
mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya: 1. Orang tua dan kakak penulis atas doa dan dukungan kepada penulis dalam semua bentuk. 2. Dr. Ir. Wawan Hermawan, MS, selaku dosen pembimbing akademik yang memberikan arahan dan bimbingan selama penelitian dan penyusunan skripsi. 3. Dr. Ir. Radite Praeko A.S., M.Agr., selaku Ketua Tim Hibah Kemitraan DIKTI-TEP-IPB (Agro-Machinery Industrial Interface (AMIn) Unit) yang telah memberikan bantuan dana penelitian sekaligus sebagai dosen penguji. 4. Prof. Dr. Ir. Asep Sapei, MS., selaku dosen penguji yang telah memberikan masukan kepada penulis untuk kesempurnaan skripsi ini. 5. Ujang Hendar, rekan satu penelitian dan satu bimbingan yang telah bahumembahu di dalam penelitian dan di sepanjang perkuliahan di Departemen Teknik Pertanian. 6. Pak Abas Mustofa, Pak Wana, Pak Tohir, Mas Firman, dan Pak Bandi atas bantuannya dalam urusan laboratorium. 7. Kusnanto, atas bantuan dalam proses dokumentasi, Udin, Anami, Ilham, Doni, Rikky, Sigit, Dito, dan Benny, atas bantuan langsung dan tidak langsung sebagai mahasiswa dalam satu bagian Teknik mesin Budidaya Pertanian, Ronal dan Arif, atas ilmu dan fasilitasnya dalam gambar teknik,
vi
Ian, atas bantuan pengeditan video, Elvi, atas bantuan penyiapan konsumsi selama sidang. 8. Abah, Emak, Erland, dan Aa Langga, yang sudah membantu sampai sejauh ini. 9. Teman-teman Teknik Pertanian 41 khususnya, dan angkatan-angkatan lain yang pernah kenal atau membantu, semoga mendapat balasan yang setimpal. 10. Seluruh staf Departemen Teknik Pertanian yang telah membantu dalam berbagai hal. Skripsi ini masih jauh dari kesempurnaan, oleh karena itu perbaikan atau revisi dari segi desain mesin maupun penyajian skripsinya diharapkan datang baik dari penulis sendiri ataupun dari pihak lain. Atas segala kesalahan kepada pihak manapun yang terkait atau tidak, penulis dengan kerendahan hati meminta maaf yang sebesar-besarnya.
Bogor, Januari 2009
Penulis
vii
DAFTAR ISI Halaman KATA PENGANTAR .................................................................................
vi
DAFTAR ISI ..............................................................................................
viii
DAFTAR TABEL ......................................................................................
x
DAFTAR GAMBAR ..................................................................................
xi
DAFTAR LAMPIRAN ..............................................................................
xiii
I.
PENDAHULUAN ................................................................................
1
A. LATAR BELAKANG ...................................................................
1
B. TUJUAN ........................................................................................
2
II. TINJAUAN PUSTAKA ......................................................................
3
A. SAMPAH .......................................................................................
3
B. STREET SWEEPER (PENYAPU JALAN) ..................................
8
C. DESAIN (PERANCANGAN) .......................................................
12
III. METODE PENELITIAN ...................................................................
15
A. WAKTU DAN TEMPAT PENELITIAN .....................................
15
B. ALAT DAN BAHAN .....................................................................
15
C. TAHAPAN PENELITIAN/PERANCANGAN .............................
16
D. KRITERIA DESAIN .....................................................................
19
E. ANALISIS DESAIN ......................................................................
19
1. DESAIN FUNGSIONAL .........................................................
19
2. DESAIN STRUKTURAL ........................................................
23
F. METODE PENGUKURAN DAN PENGUJIAN .........................
35
1. PENGUKURAN KONDISI SAMPAH DAN JALAN ............
35
2. PENGUJIAN FUNGSIONAL .................................................
36
3. PENGUJIAN KINERJA .........................................................
37
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ............................................................
38
A. KONDISI SAMPAH DI JALAN ..................................................
38
B. PROTOTIPE BAGIAN PENYALUR DAN PENAMPUNG .......
39
C. HASIL PENGUJIAN ....................................................................
49
V. KESIMPULAN DAN SARAN ............................................................
55
A. KESIMPULAN ..............................................................................
55
viii
B. SARAN ..........................................................................................
55
DAFTAR PUSTAKA .................................................................................
56
LAMPIRAN ...............................................................................................
57
ix
DAFTAR TABEL Halaman Tabel 1. Sampah berdasarkan komposisi fisiknya .........................................
4
Tabel 2. Perbedaan proses pengumpulan dan pengangkutan .........................
5
Tabel 3. Uraian fungsi dari bagian penyalur dan penampung ........................
21
Tabel 4. Poros dan kecepatan putaran ...........................................................
32
Tabel 5. Data Jalan .......................................................................................
38
Tabel 6. Data Sampah ..................................................................................
38
Tabel 7. Komposisi sampah .........................................................................
39
Tabel 8. Hasil pengukuran kecepatan putar dan kecepatan linier ..................
50
Tabel 9. Data pengujian tanpa cover .............................................................
51
Tabel 10. Data pengujian dengan cover .........................................................
52
x
