perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
RANCANG BANGUN BAGIAN RANGKA PADA MESIN PERONTOK PADI
PROYEK AKHIR Diajukan untuk memenuhi persyaratan guna Memperoleh gelar Ahli Madya (A.Md) Program Studi DIII Teknik Mesin
Disusun oleh:
BOB ADAM I8612014
PROGRAM DIPLOMA III TEKNIK MESIN OTOMOTIF FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2016 commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
KATA PENGANTAR Segala puji bagi Tuhan Yang Maha Esa yang telah memberikan berkat dan anugerah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan proyek akhir dengan judul ‘‘RANCANG BANGUN BAGIAN RANGKA PADA MESIN PERONTOK PADI”. Hal ini ditempuh sebagai salah satu langkah menambah ilmu pengetahuan dan teknologi khususnya dibidang teknik mesin. Dalam rangka memenuhi salah satu syarat kelulusan tingkat Diploma di Jurusan Teknik Mesin Otomotif, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret Surakarta, maka selaku mahasiswa dapat mengambil kesempatan dalam proyek akhir untuk menerapkan dan menguji ilmu yang diperoleh dibangku perkuliahan. Laporan ini disusun berdasarkan hasil proyek akhir dari bulan November 2015 sampai dengan Februari 2016. Atas
terselesaikannya
laporan
proyek
akhir
ini,
maka
penulis
mengucapkan terimakasih kepada: 1. Bapak Dr. Budi Santoso S.T.,M.T selaku ketua jurusan D3 Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta. 2. Ibu Indri Yaningsih, S.T.,M.T selaku koordinator proyek akhir. 3. Bapak D.Danardono DPT. ST. MT. PhD selaku dosen pembimbing I proyek akhir. 4. Seluruh laboran dan rekan mahasiswa jurusan Teknik Mesin Otomotif serta seluruh pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu. Dalam penulisan laporan dengan judul Rancang Bangun Mesin Pencacah rumput gajah, penulis menyadari masih banyak kekurangan. Oleh karena itu kritik dan saran yang membangun sangat diharapkan untuk kesempurnaan laporan ini.
Suakarta,
Juni 2016
Penulis commit to user
iii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
ABSTRAK BOB ADAM, 2016, “RANCANG BANGUN BAGIAN RANGKA PADA MESIN PERONTOK PADI”, Proyek Akhir, Program Studi Diploma III Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret Surakarta Padi merupakan sumber karbohidrat utama bagi mayoritas penduduk dunia. Hasil dari pengolahan padi dinamakan beras. Sebelum padi menjadi beras banyak proses yang harus dilewati, dari masa penanaman benih padi hingga masa panen dan menjadi beras untuk dikonsumsi sebagai sumber karbohidrat seharihari. Tujuan dalam proyek akhir ini adalah merancang dan membuat alat yang mampu mempermudah proses perontokan padi supaya bisa dilakukan secara efektif dan efisien. Metode yang digunakan adalah perencanaan desain 3 dimensi dan 2 dimensi, perencanaan dan pemilihan material rangka, perhitungan desain rangka dan sambungan las, proses pembuatan, proses perakitan, uji mesin perontok padi, analisis dan perbaikan. Berdasarkan pembuatan rangka mesin perontok padi menggunakan besi hollow 40mm x 40mm x 3mm, motor bensin bertenaga 5,5 HP yang mampu menggerakkan silinder perontok supaya perontokan dapat dilakukan dengan lebih cepat. Perakitan dilakukan menggunakan las listrik. Proses finishing meliputi penggerindaan, pendempulan, pengamplasan dan pengecatan.
Kata kunci : perancangan, perhitungan rangka, mesin perontok padi.
commit to user
iv
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
PERSEMBAHAN Alhamdulillahhirobbil’alamin, Dengan mengucap rasa syukur kepada Allah SWT telah dapat menyelesaikan laporan Tugas Akhir (TA). Pada kesempatan kali ini, karya saya persembahkan kepada :
Ayahanda dan Ibunda tercinta “Dan rendahkanlah dirimu terhadap
mereka berdua dengan penuh kesayangan dan ucapkanlah; “Wahai Tuhanku, kasihilah mereka keduanya, sebagaimana mereka berdua telah mendidik aku waktu kecil.” (Q.S Al Israa’, 17:24)
commit to user
v
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFAR ISI HALAMAN JUDUL........................................................................................ i HALAMAN PENGESAHAN .......................................................................... ii KATA PENGANTAR ..................................................................................... iii ABSTRAK ....................................................................................................... iv PERSEMBAHAN ............................................................................................ v DAFTAR ISI .................................................................................................... vi DAFTAR GAMBAR ....................................................................................... viii DAFTAR RUMUS .......................................................................................... x DAFTAR TABEL ........................................................................................... xi DAFTAR LAMPIRAN ................................................................................... xii BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar belakang ................................................................................ 1 1.2 Perumusan Masalah .......................................................................... 2 1.3 Tujuan Proyek Akhir ........................................................................ 2 1.4 Batasan Masalah ............................................................................... 2 1.5 Manfaat Proyek Akhir ...................................................................... 2 BAB II DASAR TEORI 2.1 Pengertian Umum Mesin Perontok Padi........................................... 3 2.2 Rangka ............................................................................................. 3 2.3 Pengelasan ........................................................................................ 6 2.4 Solidworks ....................................................................................... 11 BAB III PERENCANAAN DAN GAMBAR 3.1 Diagram Alir Proses Perancangan .................................................... 13 3.2 Bagian-bagian Mesin Perontok Padi ................................................ 14 3.3 Prinsip Kerja Mesin Perontok Padi .................................................. 15 3.4 Perencanaan Kontruksi ..................................................................... 15 3.4.1 Perencanaan Rangka Bagian Atas ............................................ 15 3.4.2 Perancangan Rangka Bagian Bawah (dudukan motor)........... 19 3.5 Perencanaan Pengelasan ................................................................... 23 commit to user
vi
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
BAB IV PEMBUATAN DAN PENGUJIAN 4.1 Alat dan Bahan ................................................................................. 25 4.2 Proses Pengerjaan ............................................................................ 26 4.3 Proses Pembuatan Rangka Mesin Perontok Padi ............................. 27 4.4 Proses Pengecatan ............................................................................. 29 4.5 Proses Perakitan ............................................................................... 30 4.6 Uji Fungsional Rangka ..................................................................... 33 4.7 Pembahasan ...................................................................................... 33 4.8 Hasil Pengujian Mesin Perontok Padi .............................................. 36 4.9 Perawatan Mesin Perontok Padi ...................................................... 37 BAB V PENUTUP 5.1 Kesimpulan ...................................................................................... 38 5.2 Saran ................................................................................................. 38 DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN
commit to user
vii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Mesin perontok padi di pasaran ................................................... 3 Gambar 2.2 Tumpuan rol ................................................................................. 4 Gambar 2.3 Tumpuan sendi ............................................................................. 4 Gambar 2.4 Tumpuan jepit .............................................................................. 4 Gambar 2.5 Gaya normal ................................................................................. 5 Gambar 2.6 Arah gaya geser positif................................................................. 5 Gambar 2.7 Arah gaya geser negatif ................................................................ 6 Gambar 2.8 Arah momen lentur positif ........................................................... 6 Gambar 2.9 Arah momen lentur negatif .......................................................... 6 Gambar 2.10 Jenis sambungan las ................................................................... 7 Gambar 2.11 Bentuk alur/kampuh las .............................................................. 7 Gambar 2.12 Bentuk pengelasan rangka .......................................................... 9 Gambar 2.13 Templates solidworks ................................................................ 12 Gambar 3.1 Diagram proses perencanaan dan gambar .................................... 13 Gambar 3.2 Desain rancangan 3D mesin perontok padi .................................. 14 Gambar 3.3 Konstruksi rangka mesin perontok padi ....................................... 15 Gambar 3.4 Konstruksi rangka bagian atas..................................................... 16 Gambar 3.5 Gaya yang bekerja pada batang A-B ............................................ 16 Gambar 3.6 Reaksi gaya dalam potongan x-x ................................................. 17 Gambar 3.7 NFD, SFD dan BMD ................................................................... 17 Gambar 3.8 Penampang besi hollow ................................................................ 18 Gambar 3.9 Rangka bagian bawah mesin perontok padi ................................. 19 Gambar 3.10 Gaya yang bekerja pada batang A-B .......................................... 20 Gambar 3.11 Reaksi gaya dalam potongan x-x .............................................. 20 Gambar 3.12 Reaksi gaya dalam potongan y-y .............................................. 20 Gambar 3.13 NFD, SFD dan BMD .................................................................. 21 Gambar 3.14 Penampang besi hollow .............................................................. 22 Gambar 3.15 Bentuk pengelasan...................................................................... 23 Gambar 4.1 Pemotongan bahan ....................................................................... 27 to user Gambar 4.2 Pembuatan sudut 45º commit .................................................................... 28
viii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
Gambar 4.3 Pengeboran tempat baut .............................................................. 28 Gambar 4.4 Proses pengamplasan rangka ....................................................... 29 Gambar 4.5 Proses penyemprotan foxy ............................................................ 30 Gambar 4.6 Proses pengecatan rangka............................................................. 30 Gambar 4.7 Proses pemasangan chasing ......................................................... 31 Gambar 4.8 Pemasangan silinder perontok ...................................................... 32 Gambar 4.9 Pemasangan motor penggerak ..................................................... 32 Gambar 4.10 Pemasangan pulley .................................................................... 32 Gambar 4.11 Proses pemasukan tangkai padi ................................................. 36 Gambar 4.12 Hasil perontokan padi ................................................................ 36 Gambar 4.13 Sisa tangkai padi ........................................................................ 36
commit to user
ix
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR RUMUS Rumus 2.1 Rumus kesetimbangan .................................................................. 5 Rumus 2.2 Rumus kesetimbangan .................................................................. 5 Rumus 2.2 Rumus kesetimbangan .................................................................. 5 Rumus 2.4 Perhitungan panjang las ................................................................. 8 Rumus 2.5 Pusat titik x .................................................................................... 9 Rumus 2.6 Pusat titik y .................................................................................... 9 Rumus 2.7 Jarak beban dengan titik pusat ....................................................... 10 Rumus 2.8 Jarak beban dengan titik pusat ....................................................... 10 Rumus 2.9 Sudut maksimum pengelasan ........................................................ 10 Rumus 2.10 Perhirungan momen inersia ......................................................... 10 Rumus 2.11 Menghitung gaya geser normal.................................................... 10 Rumus 2.12 Menghitung thoart area ................................................................ 10 Rumus 2.13 Menghitung gaya geser tegak lurus ke arah G ............................. 10
commit to user
x
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR TABEL Tabel 3.1 Kesetimbangan gaya dalam titik B A rangka bagian atas .......... 17 Tabel 3.2 Kesetimbangan gaya dalam pada potongan keseluruhan ................. 21 Tabel 4.1 Pedoman elektroda dan arus pada las busur listrik ……………….. 35
commit to user
xi
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR LAMPIRAN Mesin perontok padi ........................................................................................ 39 Rangka mesin perontok padi ........................................................................... 40 Pulley motor penggerak .................................................................................. 41 Pulley transmisi ................................................................................................ 42 Penutup silinder perontok ................................................................................ 43 Silinder perontok .............................................................................................. 44
commit to user
xii
