RANCANG BANGUN MESIN PERAUT DAN PEMOTONG KULIT KELAPA MUDA KAPASITAS 23 Buah/Jam LAPORAN TUGAS AKHIR Diajukan Untuk Memenuhi Sebagian Persyarata n Dalam Menyelesaikan Program Pendidikan Diploma III Spesialisasi Perawatan Dan Perbaikan Program Studi Teknik Mesin 1. 2. 3. 4. 5. BASTANTAN PUTRA P.A DAUD RIYAN STEFEN ERWIN PANJAITAN PAJAGAR H. NABABAN RONNY C. SAGALA Oleh : NIM: 1005012118 NIM: 1005011027 NIM: 1005011032 NIM: 1005011076 NIM: 1005011087 JURUSAN TEKNIK MESIN POLITEKNIK NEGERI MEDAN MEDAN 2013
KATA PENGANTAR Puji syukur penulis ucapkan kehadirat Tuhan yang Maha Esa yang senantiasa memberikan hikmat kebijaksanaan dan anugerahnya kepada penulis, sehingga penulis dapat menerima dan menerapkan pelajaran-pelajaran yang telah diberikan oleh dosen kepada penulis dan penulis dapat menyelesaikan laporan tugas akhir ini. Laporan tugas akhir ini berjudul Rancang Bangun Mesin Peraut dan Pemotong Kulit Kelapa Muda Kapasitas 23 [buah/jam]. Tujuannya adalah untuk memenuhi sebagian persyaratan dalam menyelesaikan Program Pendidikan Diploma 3 pada Jurusan Teknik Mesin, Program Studi Teknik Mesin, Politeknik Negeri Medan. Sesuai dengan judulnya, dalam laporan ini akan dibahas mengenai prinsip kerja, perhitungan komponen-komponen utama dan konstruksi serta pemeliharaan dan perawatan mesin. Dalam proses pembuatan laporan tugas akhir ini, penulis telah mendapat banyak bimbingan dan arahan dari berbagai pihak baik materi, spiritual, informasi, maupun dari segi administrasi. Oleh karena itu sudah selayaknya penulis mengucapkan terima kasih kepada : 1. M. Syahruddin, S.T.,M.T., Direktur Politeknik Negeri Medan ; 2. Ir. Gideon Sembiring, M.T., Ketua Jurusan Teknik Mesin Politeknik Negeri Medan ; 3. Drs. Infarizal, M.T., Kepala Program Studi Teknik Mesin Politeknik Negeri Medan ; 4. Drs. Eqmond D Sitompul, M.T., Dosen Pembimbing penulis yang telah banyak membantu dengan memberikan bimbingan dan pengarahan dalam menyusun laporan tugas akhir ini ; 5. Seluruh staf pengajar jurusan Teknik Mesin Politeknik Negeri Medan ; 6. Administrasi jurusan Teknik Mesin, Politeknik Negeri Medan ;
7. Teristimewa dan yang terutama buat kedua orang tua penulis yang telah banyak memberikan dorongan doa, moral, spiritual, semangat serta mendidik dan membesarkan penulis ; 8. Sahabat dan teman-temanku yang selalu memberikan dukungan dan motivasinya ; 9. Teman-teman penulis selama mengikuti perkuliahan di Politeknik Negeri Medan, seluruh mahasiswa Teknik Mesin khususnya ME-6D dan semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu. Penulis menyadari kemungkinan terdapat kekurangan dan kesilapan. Oleh karena itu, penulis sangat mengharapkan saran dan kritik yang bersifat membangun dari pembaca demi kesempurnaan laporan tugas akhir ini. Semoga laporan tugas akhir ini dapat bermanfaat bagi siapa pun yang membacanya dan yang akan membahas hal yang sama. Medan, 19 Agustus 2013 Penulis, 1. BASTANTAN PUTRA P.A NIM: 1005012118 2. DAUD RIYAN STEFEN NIM: 1005011027 3. ERWIN PANJAITAN NIM: 1005011032 4. PAJAGAR H. NABABAN NIM: 1005011076 5. RONNY C. SAGALA NIM: 1005011087
DAFTAR ISI Halaman SPESIFIKASI TUGAS AKHIR... ii LEMBAR PERSETUJUAN... iii LEMBAR PENGESAHAN... iv KATA PENGANTAR... v DAFTAR ISI... vii DAFTAR GAMBAR... xi DAFTAR LAMPIRAN... xii INTISARI... xiii ABSTRACT... xiv BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang... 1 B. Perumusan Masalah... 2 C. Tujuan Tugas Akhir... 2 D. Manfaat Tugas Akhir... 3 E. Teknik Pengumpulan Data... 3 BAB II TEORI DASAR A. Pengenalan Tanaman Kelapa... 4 1. Morfologi Tanaman Kelapa... 4 B. Proses Perautan dan Pemotongan... 7 C. Gambaran Umum Mesin Perautan Buah Kelapa... 7 D. Teori Dasar Perhitungan Elemen-Elemen Mesin... 8 1. Perencanaan daya motor... 8 2. Poros... 8 a. Kekuatan poros... 8
b. Kekakuan poros... 9 c. Putaran kritis... 9 d. Bahan poros... 9 3. Sabuk dan Puli... 11 a. Perbandingan Putaran dan Diameter Puli Diperoleh... 12 b. Panjang Sabuk... 12 c. Kecepatan Linear Sabuk... 12 d. Jarak Antara Sumbu Poros Puli (C)... 13 e. Tegangan Sabuk... 13 f. Sudut Kontak Antara Sabuk Dengan Puli Penggerak... 13 g. Daya yang dapat ditransmisikan oleh sabuk... 13 h. Besar sudut... 14 4. Pasak... 14 5. Bantalan... 15 a. Bantalan Luncur... 16 b. Bantalan Gelinding... 16 BAB III PEMBAHASAN A. Gambar Mesin... 17 B. Komponen-komponen utama mesin... 18 1. Rangka Mesin... 18 2. Motor Listrik... 18 3. Puli... 19 4. Sabuk... 19 5. Poros... 20 6. Bantalan... 20 7. Roda Gigi Lurus... 21 8. Pisau Pemotong... 21 9. Paku Penjepit Kelapa... 22 10. Rumah Pisau... 22
C. Prinsip Kerja mesin... 22 D. Perhitungan Komponen Utama Mesin... 23 1. Daya rencana... 23 2. Puli dan Sabuk... 24 3. Perencanaan Poros... 29 4. Pasak... 30 5. Bearing (Bantalan)... 32 BAB IV PROSES PEMBUATAN DAN ANALISA BIAYA SERTA PERAWATAN MESIN A. Proses Pembuatan Mesin Peraut dan Pemotong Kulit Kelapa Muda... 34 1. Kerangka Mesin... 34 2. Poros... 34 3. Rumah Pisau... 35 4. Pisau Pemotong... 35 B. Analisa Biaya... 35 1. Biaya Perkiraan Pembelian Material... 35 2. Biaya Perkiraan Pengerjaan Mesin... 37 3. Biaya Perkiraan Pemakaian Listrik... 37 4. Total Biaya Pembuatan Mesin... 38 C. Analisa Titik Impas (Break Even Point)... 38 1. Pendekatan Aljabar... 39 D. Perawatan Mesin Peraut Kulit Kelapa dan Pemotong Kulit Kelapa Muda 41 1. Pengertian Dan Tujuan Utama Perawatan... 41
BAB V PENUTUP A. Simpulan... 43 B. Saran... 44 C. Spesifikasi Mesin... 45 DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN
DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 2.1 Tanaman Kelapa yang sudah berbuah... 5 Gambar 2.2 Pembungaan kelapa... 6 Gambar 2.3 Perbedaan kelapa muda (kiri) dengan kelapa tua (kanan)... 7 Gambar 2.4 Konstruksi Sabuk-V... 11 Gambar 2.5 Ukuran Penampang sabuk-v... 12 Gambar 2.6 Gaya Geser Pada Pasak... 15 Gambar 3.1 Gambar rancangan mesin... 17 Gambar 3.2 Rangka mesin... 18 Gambar 3.3 Motor listrik... 18 Gambar 3.4 Puli... 19 Gambar 3.5 Poros... 20 Gambar 3.6 Bantalan... 21 Gambar 3.8 Pisau Pemotong... 21 Gambar 3.9 Motor Listrik... 24 Gambar 3.10 Puli 1 dan puli 2... 25
DAFTAR LAMPIRAN Lampiran 1 Lampiran 2 Lampiran 3 Lampiran 4 Lampiran 5 Tabel Spesifikasi Sabuk V Tabel Ukuran Puli-V Tabel Faktor-Faktor Koreksi Tabel Baja Karbon Untuk Konstruksi Mesin Dan Baja Batang Yang Difinis Dingin Untuk Poros Tabel Penomoran Bantalan
INTI SARI RANCANG BANGUN MESIN PERAUT DAN PEMOTONG KULIT KELAPA MUDA KAPASITAS 23 [BUAH/JAM] Kelapa muda merupakan salah satu bagian dari kelapa yang paling bernilai ekonomis. Buah kelapa muda banyak mengandung vitamin, mineral dan serat yang baik bagi tubuh manusia. Pada umumnya, selama ini cara penyajian kelapa muda masih dilakukan secara manual yaitu memotong dengan menggunakan parang. Bila penyajian kelapa muda dengan cara manual, maka akan banyak memerlukan tenaga dan potensi bahaya lebih tinggi sehingga perlu dibuat suatu peralatan atau mesin khusus untuk peraut dan pemotong kulit kelapa muda. Dalam pembahasan laporan tugas akhir ini, penulis membatasi masalah yaitu prinsip kerja mesin, komponen beserta perhitungannya, pembuatan mesin dan perawatan mesin peraut dan pemotong kulit kelapa muda. Bahan baku kelapa muda yang akan diraut dan dipotong terlebih dahulu dipotong tangkainya sebelum proses perautan dan pemotongan. Hasil mekanisme mesin peraut dan pemotong kulit kelapa muda dalam rancang bangun ini berkapasitas 23 buah/jam. Kata kunci : kelapa muda, mesin peraut dan pemotong kulit kelapa muda.
ABSTRACT DESIGN AND BUILD SHARPENER AND CUTTING MACHINE OF LEATHER YOUNG COCONUT CAPACITY 23 [KG/HOUR] Young coconut is one part of the coconut is the most economically valuable. Young coconut fruit contains many vitamins, minerals and fiber that are good for the human body. In general, for this way of presenting the young coconut is still done manually cut with chopping-knife. When the presentation of a young coconut with manualy, it will require a lot of power and made higher potential danger so need to be of an equipment or special machines for sharpener and cutting leather young coconut. In the discussion of this final report, the authors limit the problem is the working principle of the machine, components along with the calculation, the manufacture of machinery and maintenance sharpener and cutting machine of leather young coconut. Coconut raw materials that will be in cut first must cut the handle before sharpening and cutting process. Results mechanisms sharpener and cutting machine of leather young coconut in this design capacity 23 units / hour. Keywords: young coconut, sharpener and cutting machine of leather young coconut.