perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
RANCANG BANGUN MEKANISME PENGGERAK PADA MESIN PRESS SERBUK KAYU PROYEK AKHIR Diajukan untuk memenuhi persyaratan guna Memperoleh gelar Ahli Madya (A.MD) Program studi DIII Teknik Mesin
Disusun Oleh : IDHAR HARIS SETIAWAN I 8613017
PROGRAM STUDI DIPLOMA III TEKNIK MESIN OTOMOTIF FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2016 commit to user
i
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
RANCANG BANGUN MEKANI SME PENGGERAK PADA MESI N PUSS SERBI I I K KAYU
Disusun oleh:
I dhar Har i s Set i awan
NI M. 18613017
NI P. 197011052000031001
NI P。
Tr i v温 8: ` 衡 . . M. E取 197104301998021001
J unl ' at 22 J
Telah dipertahankan di hadapan Dosen Penguji
■■
D. Danar domo DoPoT. S. ToM. T. Ph. D
m. 196905141999031001
2.
Dr . Mi f t ahul Anwar e SSi o mEn置
3.
Pur wadi J oko Wi dodo, S. ■ μ
NI P. 1983032420130201
NI P。
197301261997021001
Kom
St udi
Koordinator Proyek Akhir
Mesin Sebelas Maret
嚇 NI P. 197011052000031001 commit to user
I El dr i Yani ngsi ho S. T. . PI . T. NI P。
198607042012122004
/
KEMt t NTERI AN RI SET, TEKNOLOGI DAN PENDI DI KAN TI NGGI UNI VERSI TAS SEBELAS MARET digilib.uns.ac.id perpustakaan.uns.ac.id FAKULTAS TEKNI K PROGRAM DI PLOPI A 3 TEKNI K PI ESI N 」aわ ″ . / / S“ ′αη ″ 0″ ο″ 36И Ke“ ′′″ gα ″ Sク ″α繊″た 57′ 26 ヵ′″ 「′柿 W・ ″ レ. “ ぉ. α ε ′ 〃ゴ ′ f r θ271 632′ 6g ■ ′ ″ ο″ 4カ おブ “ 7′
.′
BERI TA ACARA UJ I AN PENDADARAN PROGRAM DI PLOMA TI GA TEKNI K MESI N FT UNS Telah dilaksanakan Sidang Ujian Pendadaran Proyek Akhir atas: Nama mahasisrva
Idhar Haris Setiarvan
NIM
186i3017
Program Srudi
Diploma Tiga Teknik Mesin Otomotif
Judul Proyek Akhir
Rancang Bangun Mesin Press Serbuk Kayu (Mekanisme Penggerak)
Pada hari / tanggal
Jum'at, 22 Juli2016
Setelah dilakukan sidang ujian pendadaran, maka dervan dosen penguji saudara dinyatakan LIJ-I-US /
TI _WI PENGUЛ
TffiEEEUS,
dengan
memutuskarytffia-
/
. "n€t n I C ^r^r@ )
\_!/
PENDADARAN Nama Ter ang/ NI P
Ketua Sidang
D. Danar dono D, P, T, S. T. , M. T. , Ph, D
Penguji I
NI P. 196905141999031001
Dr . Mi f t ahul Anwar , S. Si , M. Eng
Penguji II Penguji
Dr . Budi Sant oso, S. T. , I WI . T.
NI P. 19701105 2000031001
NI P, 1983032420130201
Punvadi J okoヽ/ i dodo, S. T. , M. Kom
III
NI P, 197301261997021001
CATATAN
メL“ 焦 …加 ` …
, ム. [ .
Surakarta, 22
luli2016
Mahasisrva ybs,
I dhar Har i s Set i awan
NI P, 19701105 2000031001
Catatan:
l.
+ Coret yang
2.1
NI Ⅳ l . 18613017
tidak perlu
I diisi nilai
skala 4
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
KATA PENGANTAR Puji syukur kehadirat Allah SWT atas segala rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan Tugas Akhir ini dengan judul : “Rancang Bangun Mesin Press Serbuk Kayu Sebagai Media Penanaman Jamur Tiram” dengan baik dan lancar. Adapun tujuan penulisan laporan Tugas Akhir ini adalah untuk menerapkan dan menguji ilmu yang diperoleh dibangku perkuliahan dan sebagai syarat kelulusan mata kuliah Tugas Akhir yang harus dipenuhi oleh setiap mahasiswa Jurusan Diploma III Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta guna memperoleh gelar Ahli Madya (A.MD) Program studi DIII Teknik Mesin. Dalam laporan ini penulis mengucapkan terimakasih kepada semua pihak yang telah membantu dalam pelaksanaan dan penyusunan laporan ini, yaitu kepada : 1.
Allah SWT yang telah memberikan banyak nikmat kepada penulis sehigga sampai saat ini dapat menyelesaikan laporan dengan baik dan bisa melaksanakan tugas akhir.
2.
Kedua Orang Tua dan keluarga yang telah memberikan doa dan dukungan kepada penulis.
3.
Bapak Dr. Budi Santoso, S.T., M.T. selaku Ketua Jurusan Diploma III Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.
4.
Ibu Indri Yaningsih, S.T., M.T. selaku Koordinator Tugas Akhir Program Studi Diploma III Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.
5.
Bapak Dr. Budi Santoso, S.T., M.T. selaku Pembimbing I Tugas Akhir..
6.
Bapak Teguh Triyono, S.T.,M.Eng selaku Pembimbing II Tugas Akhir.
7.
Seluruh Laboran dan rekan mahasiswa jurusan Teknik Mesin Otomotif serta seluruh pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu.
8.
Keluarga
yang senantiasa memberikan do’a dan motivasi dalam
menyelesaikan setiap tugas perkuliahan. commit to user
iv
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
Penulis menyadari dalam menyusun laporan ini masih banyak kekurangan oleh karena itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun demi kesempurnaan laporan ini dan untuk menambah ilmu pengetahuan bagi kita semua. Berharap laporan ini dapat bermanfaat bagi pembaca pada umumnya dan penulis pada khususnya. Akhir kata penulis ucapkan terimakasih.
Surakarta, 9 Juni 2016
Idhar Haris Setiawan I8613017
commit to user
v
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
ABSTRAK IDHAR HARIS SETIAWAN, 2016, “RANCANG BANGUN MEKANISME PENGGERAK PADA MESIN PRESS SERBUK KAYU”, Proyek akhir, Program Studi Diploma III Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret Surakarta.
Proyek akhir ini bertujuan untuk menghasilkan suatu alat atau mesin yang mempunyai fungsi sebagai pengepress serbuk kayu yang akan digunakan sebagai media penanaman jamur tiram dalam skala besar. Hal ini dikarenakan mesin press serbuk kayu secara manual menghasilkan tenaga manusia yang lebih besar namun hasil pengepressan sedikit, pengepressan dalam skala kecil. Proses pengepressan mesin press serbuk kayu ini menggunakan prinsip kerja langkah torak yaitu gerakan putar dari piringan rotary diubah menjadi gerak naik turun atau gerak lurus pada poros penekan dan plat penekan. Mesin ini membutuhkan arus listrik untuk menjalankan mesin berupa motor listrik 1/4 HP 1750 rpm. Tenaga yang berasal dari motor listrik akan menghasilkan tekanan pengepressan yang lebih baik yang hasilnya berupa baglog jamur atau serbuk kayu yang padat. Hasil akhir dari pelaksanaan proyek akhir ini adalah sebuah mesin press serbuk kayu sebagai media penanaman jamur tiram dengan menggunakan motor listrik. Kapasitas mesin press ini dapat mengepress dua buah baglog atau serbuk kayu dalam 1 kali pengepressan dan dapat menghasilkan 15 baglog dalam waktu 1 menit.
Kata kunci : Mesin Press Serbuk Kayu, Mekanisme Penggerak, Jamur Tiram.
commit to user
vi
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
ABSTRACK IDHAR HARIS SETIAWAN, 2016, "MANUFACTURING DRIVE MECHANISM OF SAWDUST PRESS MACHINE", final project, Diploma III Engineering, Faculty of Engineering, Sebelas Maret University Surakarta.
The final project aims to produce a tool or machine that has a function as pressing sawdust will be used as a medium for oyster mushroom cultivation on a large scale. This is because the press machine powder timber manually generate greater manpower but the results press bit, pressing on a small scale. Pressing process sawdust press machine uses the working principle step rotary movement of the piston is converted into a disc rotary motion or rectilinear motion up and down on the shaft suppressors and suppressor plate. This machine requires electrical current to operate the engine in the form of an electric motor 1/4 HP 1750 rpm. Energy from the electric motor will produce a better pressing pressure which results in fungus baglog or sawdust solid. The end result of the implementation of this final project is a press machine sawdust as oyster mushroom cultivation media by using the electric motor. This press machine capacity can press two baglog or sawdust in one time pressing and can produce 15 baglog within 1 minute.
Keywords: Sawdust Press Machine, Drive Mechanism, Oyster Mushrooms.
commit to user
vii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL ......................................................................................... i HALAMAN PENGESAHAN ............................................................................ ii BERITA ACARA UJIAN PENDADARAN ...................................................... iii KATA PENGANTAR ....................................................................................... iv ABSTRAK ......................................................................................................... vi DAFTAR ISI ...................................................................................................... vii DAFTAR GAMBAR ......................................................................................... ix DAFTAR PERSAMAAN ................................................................................... xi DAFTAR TABEL ............................................................................................... xii DAFTAR LAMPIRAN ....................................................................................... xiii DAFTAR NOTASI ............................................................................................. xiv BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Masalah ................................................................... 1 1.2 Rumusan Masalah ........................................................................... 2 1.3 Batasan Masalah .............................................................................. 2 1.4 Tujuan Proyek Akhir ........................................................................ 2 1.5 Manfaat Proyek Akhir ..................................................................... 3 1.6 Metode Pemecahan Masalah ........................................................... 3 BAB II DASAR TEORI 2.1 Poros ................................................................................................. 4 2.2 Proses Pengelasan ........................................................................... 6 2.3 Proses Permesinan ........................................................................... 8 2.4 Luas Penampang ............................................................................. 11 2.5 Tekanan ........................................................................................... 11 2.6 Volume Langkah (Langkah Torak) ................................................. 12 BAB III PERENCANAAN DAN GAMBAR 3.1 Diagram Alir Proses Perencanaan .................................................... 13 3.2 Proses Perencanaan .......................................................................... 14 3.3 Mekanisme Penggerak ..................................................................... 15 3.4 Perhitungan Daya ............................................................................. 17 3.5 Perhitungan Transmisi...................................................................... 18 3.6 Perhitungan Poros ............................................................................ 21 3.7 Menentukan Diameter Poros Penekan ............................................. 26 3.8 Menentukan Volume Langkah Penekanan ....................................... 27 3.9 Menentukan Diameter Silinder ........................................................ 27 3.10 Menentukan Tekanan Pengepressan .............................................. 27 3.10.1 Mencari Torsi Poros Utama .................................................. 27 3.10.2 Mencari Luas Penampang .................................................... 28 3.10.3 Mencari Tekanan ................................................................. 28 3.11 Menentukan Tebal Silinder ............................................................. 29 BAB IV PEMBUATAN DAN PENGUJIAN 4.1 Proses Pengerjaan ............................................................................ 31 4.2 Proses Pembuatan Poros Utama ...................................................... 31 4.3 Waktu Pemesinan ............................................................................ 33 commit to user 4.4 Proses Pembuatan Piringan Rotary ................................................. 34 vii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
4.5 Proses Pembuatan Poros Penekan ................................................... 35 4.6 Proses Pembuatan Piringan Penekan ............................................... 37 4.7 Proses Pengecatan ........................................................................... 38 4.8 Proses Perakitan ............................................................................... 39 4.9 Tabel Data Hasil Uji Coba ............................................................... 44 4.10 Pemeliharaan Mesin ....................................................................... 45 BAB V PENUTUP 5.1 Kesimpulan ...................................................................................... 48 5.2 Saran ................................................................................................ 49 DAFTAR PUSTAKA ....................................................................................... xv LAMPIRAN ....................................................................................................... 50
commit to user
viii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Poros .............................................................................................
4
Gambar 2.2 Volume langkah (Langkah Torak) ...............................................
12
Gambar 3.1 Diagram alir proses perencanaan .................................................
13
Gambar 3.2 Rancangan mesin press ................................................................
14
Gambar 3.3 Bagian-bagian mekanisme penggerak ..........................................
15
Gambar 3.4 Skema mekanisme penggerak ......................................................
16
Gambar 3.5 Pembebanan Poros .......................................................................
21
Gambar 3.6 Potongan Poros.............................................................................
22
Gambar 3.7 Potongan x-x ................................................................................
22
Gambar 3.8 Potongan y-y ................................................................................
22
Gambar 3.9 Potongan z-z .................................................................................
23
Gambar 3.10 Potongan i-i ................................................................................
23
Gambar 3.11 NFD, SFD, BMD Poros .............................................................
24
Gambar 4.1 Poros utama ..................................................................................
31
Gambar 4.2 Hasil pembubutan poros utama ....................................................
32
Gambar 4.3 Ukuran piringan rotary.................................................................
34
Gambar 4.4 Keterangan plendes ......................................................................
35
Gambar 4.5 Pemotongan poros dan bushing....................................................
35
Gambar 4.6 Ukuran poros penekan atas dan bawah ........................................
36
Gambar 4.7 Pengeboran pada poros penekan bawah .......................................
36
Gambar 4.8 Ukuran piringan penekan .............................................................
37
Gambar 4.9 Pengetapan dan bor bushing penekan ..........................................
37
Gambar 4.10 Pengelasan piringan penekan .....................................................
38
Gambar 4.11 Bubut luar piringan penekan ......................................................
38
Gambar 4.12 Hasil pengecatan mesin ..............................................................
39
Gambar 4.13 Pemasangan roda pada rangka ...................................................
40
Gambar 4.14 Pemasangan motor listrik ...........................................................
41
Gambar 4.15 Pemasangan gearbox .................................................................. commit to user Gambar 4.16 Pemasangan V-belt .....................................................................
41
ix
42
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
Gambar 4.17 Pemasangan bearing duduk .......................................................
42
Gambar 4.18 Pemasangan rantai ......................................................................
43
Gambar 4.19 Pemasangan piringan engkol ......................................................
43
Gambar 4.20 Perakitan seluruh komponen-komponen mesin .........................
44
commit to user
x
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR PERSAMAAN
Rumus 2.1 Persamaan Torsi.............................................................................
5
Rumus 2.2 Persamaan Torsi Ekivalen .............................................................
6
Rumus 2.3 Persamaan Diameter Poros ............................................................
6
Rumus 2.4 Persamaan Kecepatan Pemotongan (v) Mesin Bubut ....................
10
Rumus 2.5 Persamaan Putaran Mesin Bubut ...................................................
10
Rumus 2.6 Persamaan Waktu Permesinan .......................................................
10
Rumus 2.7 Persamaan Waktu Pemesinan Pembubutan Melintang ..................
10
Rumus 2.8 Persamaan Luas Penampang Silinder ............................................
11
Rumus 2.9 Persamaan Tekanan .......................................................................
12
Rumus 2.10 Persamaan Volume Langkah .......................................................
12
commit to user
xi
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR TABEL Tabel 4.1 Kecepatan Pahat HSS (mm/menit) ..................................................
32
Tabel 4.2 Kecepatan Pemakanan (mm/rev) .....................................................
32
Tabel 4.3 Hasil Pengujian ................................................................................
45
commit to user
xii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1.Tabel Estimasi Biaya ....................................................................
50
Lampiran 2. Gambar 2D mesin press serbuk kayu ..........................................
52
Lampiran 3. Gambar 2D rangka.......................................................................
53
Lampiran 4. Gambar 2D piringan penekan ......................................................
54
Lampiran 5. Gambar 2D poros.........................................................................
55
Lampiran 6. Gambar 2D piringan engkol ........................................................
56
Lampiran 7. Gambar 2D poros penekan atas ...................................................
57
Lampiran 8. Gambar 2D poros penekan bawah ...............................................
58
commit to user
xiii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR NOTASI
P T Te D v N Tm Sr L A F VL P r m g V Me V Ts Tu
= Daya = Torsi = Torsi Ekuivalen = Diameter = Kecepatan Pemotongan = Putaran = Waktu Pemesinan = Pemakanan = Panjang Pemakanan = Luas Penampang = Gaya = Volume Langkah = Tekanan = Jari-jari = massa = Percepatan gravitasi = Kecepatan = Momen Lentur Ekuivalen = Volume = Waktu setting = Waktu pengukuran
(watt) (Nm) (Nm) (mm) (m/menit) (rpm) (menit) (mm/put) (mm) (m2) (Newton) (cm3) (N/m2) (mm) (kg) (m/s2) (m/s) (Nm) (mm3) (menit) (menit)
commit to user
xiv
