RANCANG BANGUN MEKANISME PENGGERAK PADA MESIN PRESS SERBUK KAYU

Transkripsi

1 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 PROGRAM STUDI DIPLOMA III TEKNIK MESIN OTOMOTIF FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2016 i

2 Disusun oleh: Telah dipertahankan di hadapan Dosen Penguji Mesin Sebelas Maret Koordinator Proyek Akhir

3 perpustakaan.uns.ac.id Telah dilaksanakan Sidang Ujian Pendadaran Proyek Akhir atas: Nama mahasisrva NIM Program Srudi Judul Proyek Akhir Pada hari / tanggal Idhar Haris Setiarvan 186i3017 Diploma Tiga Teknik Mesin Otomotif Rancang Bangun Mesin Press Serbuk Kayu (Mekanisme Penggerak) Jum'at, 22 Juli2016 Setelah dilakukan sidang ujian pendadaran, maka dervan dosen penguji memutuskarytffiasaudara dinyatakan LIJ-I-US / TffiEEEUS, dengan "n t Ketua Sidang Penguji I Penguji II Penguji III / n I C. ^r^r@ ) \_!/ Surakarta, 22 luli2016 Mahasisrva ybs, Catatan: l. + Coret yang tidak perlu 2.1 I diisi nilai skala 4

4 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. iv

5 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 I v

6 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. vi

7 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. vii

8 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 Rumusan Masalah Batasan Masalah Tujuan Proyek Akhir Manfaat Proyek Akhir Metode Pemecahan Masalah... 3 BAB II DASAR TEORI 2.1 Poros Proses Pengelasan Proses Permesinan Luas Penampang Tekanan Volume Langkah (Langkah Torak) BAB III PERENCANAAN DAN GAMBAR 3.1 Diagram Alir Proses Perencanaan Proses Perencanaan Mekanisme Penggerak Perhitungan Daya Perhitungan Transmisi Perhitungan Poros Menentukan Diameter Poros Penekan Menentukan Volume Langkah Penekanan Menentukan Diameter Silinder Menentukan Tekanan Pengepressan Mencari Torsi Poros Utama Mencari Luas Penampang Mencari Tekanan Menentukan Tebal Silinder BAB IV PEMBUATAN DAN PENGUJIAN 4.1 Proses Pengerjaan Proses Pembuatan Poros Utama Waktu Pemesinan Proses Pembuatan Piringan Rotary vii

9 4.5 Proses Pembuatan Poros Penekan Proses Pembuatan Piringan Penekan Proses Pengecatan Proses Perakitan Tabel Data Hasil Uji Coba Pemeliharaan Mesin BAB V PENUTUP 5.1 Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA... xv LAMPIRAN viii

10 DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Poros... 4 Gambar 2.2 Volume langkah (Langkah Torak) Gambar 3.1 Diagram alir proses perencanaan Gambar 3.2 Rancangan mesin press Gambar 3.3 Bagian-bagian mekanisme penggerak Gambar 3.4 Skema mekanisme penggerak Gambar 3.5 Pembebanan Poros Gambar 3.6 Potongan Poros Gambar 3.7 Potongan x-x Gambar 3.8 Potongan y-y Gambar 3.9 Potongan z-z Gambar 3.10 Potongan i-i Gambar 3.11 NFD, SFD, BMD Poros Gambar 4.1 Poros utama Gambar 4.2 Hasil pembubutan poros utama Gambar 4.3 Ukuran piringan rotary Gambar 4.4 Keterangan plendes Gambar 4.5 Pemotongan poros dan bushing Gambar 4.6 Ukuran poros penekan atas dan bawah Gambar 4.7 Pengeboran pada poros penekan bawah Gambar 4.8 Ukuran piringan penekan Gambar 4.9 Pengetapan dan bor bushing penekan Gambar 4.10 Pengelasan piringan penekan Gambar 4.11 Bubut luar piringan penekan Gambar 4.12 Hasil pengecatan mesin Gambar 4.13 Pemasangan roda pada rangka Gambar 4.14 Pemasangan motor listrik Gambar 4.15 Pemasangan gearbox Gambar 4.16 Pemasangan V-belt ix

11 Gambar 4.17 Pemasangan bearing duduk Gambar 4.18 Pemasangan rantai Gambar 4.19 Pemasangan piringan engkol Gambar 4.20 Perakitan seluruh komponen-komponen mesin x

12 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 Rumus 2.5 Persamaan Putaran Mesin Bubut Rumus 2.6 Persamaan Waktu Permesinan Rumus 2.7 Persamaan Waktu Pemesinan Pembubutan Melintang Rumus 2.8 Persamaan Luas Penampang Silinder Rumus 2.9 Persamaan Tekanan Rumus 2.10 Persamaan Volume Langkah xi

13 DAFTAR TABEL Tabel 4.1 Kecepatan Pahat HSS (mm/menit) Tabel 4.2 Kecepatan Pemakanan (mm/rev) Tabel 4.3 Hasil Pengujian xii

14 DAFTAR LAMPIRAN Lampiran 1.Tabel Estimasi Biaya Lampiran 2. Gambar 2D mesin press serbuk kayu Lampiran 3. Gambar 2D rangka Lampiran 4. Gambar 2D piringan penekan Lampiran 5. Gambar 2D poros Lampiran 6. Gambar 2D piringan engkol Lampiran 7. Gambar 2D poros penekan atas Lampiran 8. Gambar 2D poros penekan bawah xiii

15 DAFTAR NOTASI P = Daya (watt) T = Torsi (Nm) Te = Torsi Ekuivalen (Nm) D = Diameter (mm) v = Kecepatan Pemotongan (m/menit) N = Putaran (rpm) Tm = Waktu Pemesinan (menit) Sr = Pemakanan (mm/put) L = Panjang Pemakanan (mm) A = Luas Penampang (m 2 ) F = Gaya (Newton) VL = Volume Langkah (cm 3 ) P = Tekanan (N/m 2 ) r = Jari-jari (mm) m = massa (kg) g = Percepatan gravitasi (m/s 2 ) V = Kecepatan (m/s) Me = Momen Lentur Ekuivalen (Nm) V = Volume (mm 3 ) Ts = Waktu setting (menit) Tu = Waktu pengukuran (menit) xiv