RANCANG BANGUN MESIN PENEPUNG SINGKONG (SISTEM TRANSMISI )

RANCANG BANGUN MESIN PENEPUNG SINGKONG (SISTEM TRANSMISI ) PROYEK AKHIR Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Ahli Madya Oleh: PURNIAWAN ACHMAD SYUKHAIDI NIM I8612038 PROGRAM DIPLOMA TIGA TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2016

MOTTO DAN PERSEMBAHAN 1. Jika kamu bersungguh-sungguh, kesungguhan itu untuk kebaikanmu sendiri. Al-Ankabut ayat 6 2. Apapun tugas hidup anda, lakukan dengan baik. Seseorang semestinya melakukan pekerjaannya sedemikian baik sehingga memberikan motivasi bagi penerus masa depan 3. Jadilah manusia yang pada kelahiranmu semua orang tertawa bahagia, tetapi hanya kamu sendiri yang menangis. Dan pada kematianmu semua orang menangis sedih, tetapi hanya kamu sendiri yang tersenyum. Laporan ini penulis persembahkan kepada: 1. Ayah dan Ibu tercinta, yang selalu membimbingku dalam menjalani hidup. Curahan kasih sayang engkau takkan pernah ternilai oleh apapun. Hati yang penuh ikhlas telah kalian berikan dengan ketulusan. Terima kasih dari ananda harapan satu-satunya dari engkau. 2. Semua rekan satu tim dan Teknik Mesin Otomotif 2012. Kalian adalah sahabatku yang berharga, tiada yang bisa menggantikan kenang-kenangan bersama kalian. iv

KATA PENGANTAR Assalamu alaikum Warahmatullaahi Wabarakaatuhu. Segala puji dan syukur kehadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat serta hidayah kepada penulis sehingga mampu menyelesaikan penyusunan Laporan Proyek Akhir yang berjudul RANCANG BANGUN MESIN PENEPUNG SINGKONG (BAGIAN SISTEM TRANSMISI). Penulisan Laporan Proyek Akhir ini merupakan salah satu syarat untuk menyelesaikan pendidikan Diploma Program Studi Teknik Mesin Otomotif Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta. Pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan banyak terima kasih atas segala bantuan dan perhatian selama melakukan Proyek Akhir dan penyusunan Laporan Proyek Akhir. Untuk itu penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada: 1. Bapak Dr. Budi Santoso S.T.,M.T selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta. 2. Ibu Indri Yaningsih, S.T.,M.T selaku Koordinator Proyek Akhir Universitas Sebelas Maret yang telah memberikan bimbingan dan pengarahan dalam penyusunan laporan Proyek Akhir ini. 3. Bapak Dr. Triyono, S.T.,M.T selaku Dosen Pembimbing yang telah memberikan motivasi dan pengarahan dalam pembuatan Proyek Akhir. 4. Seluruh laboran dan rekan mahasiswa jurusan Teknik Mesin Otomotif serta seluruh pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu. Tak lupa untuk orang orang terdekat penulis mengucapkan terimakasih kepada : 1. Ayah dan Ibu tercinta yang selalu mensuport baik dari mental dan finansial selama ini, terimakasih telah membimbing dan memberikan contoh akan perjuangan, yang selalu memberikan arti kenapa saya tak boleh berhenti dan selalu termotivasi. v

2. Kepada rekan hebatku Hadis Sanjayanto dan Angga kurniawan yang selalu sigap dan setia menemani dalam proses proyek akhir ini. Penulis menyadari bahwa masih banyak kekurangan-kekurangan yang perlu diperbaiki dalam penulisan Laporan Proyek Akhir ini, untuk itu penulis mengharapkan masukan dan kritikan, serta saran dari berbagai pihak. Semoga penulisan Laporan Proyek Akhir ini dapat bermanfaat, baik bagi penulis maupun pembaca. Wassalamu alaikum Warahmatullaahi Wabarakaatuhu. Surakarta, 8 Desember 2015 Penulis vi

ABSTRAKSI PURNIAWAN ACHMAD S, 2015, RANCANG BANGUN MESIN PENEPUNG SINGKONG (BAGIAN TRANSMISI), Proyek Akhir, Program Studi Diploma III Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret Surakarta Tujuan proyek akhir ini yaitu untuk membuat mesin penepung singkong yang lebih cepat dalam proses produksi, murah, aman dalam pengoperasian dan higinies hasil produksinya, dari mesin yang telah ada. Mesin penepung singkong ini menggunakan motor listrik dengan daya ¾ hp, dengan dua buah v-bell penghubung daya dari puli motor listrik ke mekanisme puli ayakan menggunakan sabuk jenis V tipe A - 49 dan daya ke puli disk mill (penepung) menggunakan sabuk jenis V tipe A - 42. Pada disk mill mempunyai 3 buah pisau berputar dan 16 pisau pada tutup tidak berputar. Ayakan mesin ini terdapat mekanisme camshaft (noken as) berfungsi untuk menggerakan ayakan supaya tepung diayak dengan maksimal dan dipisahkan antara halus dan kasar. Proyek akhir ini telah dilakukan percobaan untuk mengetahui hasil produksi dan kapasitas dari mesin penepung singkong dengan waktu 1 menit dan 5 menit. Dari percobaan selama 1 menit, 4 ons singkong kering diperoleh hasil tepung singkong halus 3 ons dan tepung kasar 1 ons, dan pecobaan selama 5 menit 20 ons singkong kering diperoleh hasil tepung singkong halus 15 ons dan tepung kasar 5 ons. Mesin penepung singkong ini mempunyai kapasitas 24 kg/jam dan menghasilkan 2 jenis tepung yaitu tepung halus dan tepung kasar. Kata kunci : mesin penepung, tepung singkong, disk mill, v-belt. vii

ABSTRACT PURNIAWAN ACHMAD S, 2015, DESIGN AND MANUFACTURE OF CASSAVA FLOUR MACHINE (TRANSMITION SYSTEM), Final Project, Mechanical Engineering Diploma Program, Faculty of Engineering, Sebelas Maret University The purpose of this final project is to make cassava flour machine which are cheaper, faster in production process, safer in operation, and to produce more hygienic flour than the machines which already exist before. This cassava flour machine uses electric motor with power ¾ hp and two v-belts. The power from electric motor pulley to mechanism pulley sieve are connected by v-belt type A-49 and to disk mill pulley uses v-belt type A-42. The disk mill has three spinning blades and 16 unspinning blades in the cover. This sieving machine has mechanism camshaft. Its functions are to move the sieve so that the flour is sieved maximally and to sparate the smooth flour from the granular flour. This final project has been conducted some experiments in one minute and five minutes to know the production result and the machine capacity. From the one minute experiment, 4 ounces dried cassava result 3 ounces smooth flour and 1 ounce granular flour. While from five minutes experiment, 20 ounces dried cassava result 15 ounces smooth flour and 5 ounces granular flour. The capacity of this machine is 24 kg/h and produces 2 kinds of flour; they are smooth flour and granular flour. Keywords: cassava flour machine, cassava flour, disk mill, v-belt viii

DAFTAR ISI Halaman Judul... i Halaman Pengesahan... ii Halaman Berita Acara Pendadaran... iii Motto dan Persembahan... iv Kata Pengantar... v Abstrak... vii Daftar Isi... ix Daftar Gambar... xi Daftar Rumus... xii Daftar Tabel... xiii BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang... 1 1.2 Perumusan Masalah... 2 1.3 Batasan Masalah... 2 1.4 Sistematika Penulisan... 2 1.5 Tujuan Proyek Akhir... 2 1.6 Manfaat Proyek Akhir... 3 BAB II DASAR TEORI 2.1 Konsep Perencanaan Sistem Transmisi... 5 2.1.1 Motor... 5 2.1.2 Daya Penggerak... 6 2.1.3 Pulley... 9 2.1.4 Sabuk V... 9 2.1.5 Poros... 14 2.1.6 Pengelasan... 17 BAB III PERENCANAAN DAN PERHITUNGAN 3.1 Diagram Alir Proses Perencanaan... 18 3.2 Pengertian Alat... 19 3.3 Prinsip Kerja Alat... 19 ix

3.4 Perhitungan daya pada pisau... 20 3.4.1 Perhitungan gaya dan torsi... 20 3.4.2 Perhitungan Putaran pisau... 23 3.4.3 Perhitungan putaran poros ayakan... 23 3.4.4 Perhitungan daya pisau... 23 3.5 Perhitungan pulley dan v-belt... 23 3.6 Perhitungan poros... 28 BAB IV PROSES PEMBUATAN 4.1 Proses Pengerjaan... 36 4.2 Alat dan Bahan... 36 4.3 Proses pengerjaan rangka... 37 4.4 Proses Pengerjaan Ayakan... 39 4.5 Proses Pengecatan... 40 4.6 Proses Perakitan... 41 BAB V PENUTUP 5.1 Kesimpulan... 43 5.2 Saran... 43 DAFTAR PUSTAKA... 44 LAMPIRAN x

DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 2.1 Klasifikasi motor listrik... 6 Gambar 2.2 Tipe sabuk-v... 11 Gambar 2.3 Jenis sabuk... 11 Gambar 2.4 Bagian sabuk... 12 Gambar 2.5 Tegangan pada sabuk dan pulley... 12 Gambar 3.1 Diagram alir perencanaan... 18 Gambar 3.2 Mesin penepung singkong... 19 Gambar 3.3 Spesimen uji... 20 Gambar 3.4 Pandangan samping mesin penepung... 21 Gambar 3.5 Detail A-A... 22 Gambar 3.6 Tegangan v-belt (puli motor, puli diskmill dan poros ayakan)... 24 Gambar 3.7 Penampang v-belt... 29 Gambar 3.8 Pisau penepung... 29 Gambar 3.9 Pembebanan poros... 29 Gambar 3.10 Reaksi pembenanan poros... 30 Gambar 3.11 Reaksi gaya dalam poros... 31 Gambar 3.12 Reaksi potongan x-x... 31 Gambar 3.13 Reaksi potongan y-y... 32 Gambar 3.14 Reaksi potongan z-z... 33 Gambar 3.15 Diagram gaya normal, gaya geser dan momen... 34 Gambar 4.1 Rangka... 38 Gambar 4.2 Pengelasan rangka... 38 Gambar 4.3 Rangka... 39 Gambar 4.4 Pengamplasan dan pendempulan... 40 Gambar 4.5 Proses pengecatan rangka dan ayakan... 41 xi

DAFTAR RUMUS Halaman Rumus 2.1 Perhitungan daya berdasarkan besar usaha atau energi tiap satuan waktu... 6 Rumus 2.2 Perhitungan daya berdasarkan gaya yang bekerja dan kecepatan... 7 Rumus 2.3 Perhitungan daya berdasarkan torsi yang bekerja dan kecepatan sudut... 7 Rumus 2.4 Perhitungan kecepatan sudut... 7 Rumus 2.5 Pehitungan torsi... 7 Rumus 2.6 Perhitungan daya berdasarkan putaran poros... 7 Rumus 2.7 Mencari harga gaya... 8 Rumus 2.8 Mencari harga berat... 8 Rumus 2.9 Perhitungan torsi... 8 Rumus 2.10 Perhitungan diameter pulley... 9 Rumus 2.11 Perhitungan panjang sabuk... 13 Rumus 2.12 Perhitungan kecepatan sabuk... 13 Rumus 2.13 Perhitungan sudut kontak... 13 Rumus 2.14 Perhitungan sudut kontak... 13 Rumus 2.15 Perhitungan tarikan sisi kencang (T 1 ) dan sisi kendor (T 2 )... 13 Rumus 2.16 Perhitungan torsi pada poros... 16 Rumus 2.17 Perhitungan momen... 16 Rumus 2.18 Perhitungan torsi ekuivalen... 16 Rumus 2.19 Perhitungan diameter poros... 17 xii

DAFTAR TABEL Halaman Tabel 2.1 Faktor koreksi transmisi sabuk-v... 10 Tabel 2.2 Dimensi standar v-belt... 14 Tabel 2.3 Penggolongan bahan poros.... 16 Tabel 3.1 Hasil percobaan... 21 Tabel 3.2 Hasil reaksi gaya pada potongan x-x... 32 Tabel 3.3 Hasil reaksi gaya pada potongan y-y... 32 Tabel 3.4 Hasil reaksi gaya pada potongan z-z... 33 xiii