RANCANG BANGUN BAGIAN RANGKA MESIN PENEPUNG SINGKONG PROYEK AKHIR Diajukan untuk memenuhi persyaratan guna Memperoleh gelar Ahli Madya (A.Md) Program Studi DIII Teknik Mesin Disusun oleh: HADIS SANJAYANTO NIM I8612019 PROGRAM DIPLOMA TIGA TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2016
RANCANG BANGUN BAGIAN RANGKA MESIN PENEPUNG SINGKONG disusun oleh: HADIS SANJAYANTO I 8612019 Pembimbing I Dr. Triyono,S.T.,M.T. NIP. 19740625 199903 1 002 Telah dipertahankan di hadapan Tim Dosen Penguji pada hari Kamis tanggal 14 januari 2016 1. Dr. Joko Triyono, S.T.,M.T.... NIP. 19690625 199702 1 001 2. Heru Sukanto, S.T.,M.T.... NIP. 19720731 199702 1 001 3. Raymundus Lulus Lambang G.H S.T.,M.T.... NIP. 19730820 200012 1 001 Ketua Program Studi Koordinator Tugas Akhir Diploma III Teknik Mesin Dr. Budi Santoso S.T.,M.T. Indri Yaningsih, S.T.,M.T. NIP. 197011052000031001 NIP. 198607042012122004
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. 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 I 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, maafkan ananda yang masih bandel. 2. Juga untuk adikku yang selalu memberikan arti kenapa saya tak boleh berhenti dan selalu termotivasi. iii
3. Kepada rekan hebatku Purniawan Achmad 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 iv
ABSTRAK HADIS SANJAYANTO, 2015, RANCANG BANGUN MESIN PENEPUNG SINGKONG, Proyek Akhir, Program Studi Diploma III Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret Surakarta Singkong merupakan salah satu hasil pertanian di Indonesia. Ketersediaan singkong sangat melimpah, namun singkong segar hanya dapat disimpan selama tiga hari. Sehingga singkong perlu diolah menjadi tepung. Tujuan dalam proyek akhir ini adalah merancang dan membuat mesin pembuat tepung singkong yang lebih cepat dalam proses produksi, aman dalam pengoperasian, murah, dan higienis hasil produksinya. Metode yang digunakan dalam pembuatan rangka mesin penepung singkong yaitu: (1) menentukan bahan yang akan digunakan. (2) memilih alat dan mesin apa saja yang digunakan. (3) langkah langkah proses pembuatan rangka. (4) melakukan uji rangka mesin penepung singkong. Berdasarkan pembuatan rangka mesin penepung singkong yang telah dilakukan, didapatkan hasil sebagai berikut: rangka mesin penepung singkong menggunakan besi profil L 40x40x4 mm. Dimensi rangka mesin penepung singkong adalah panjang 1000 mm, lebar 650 mm dan tinggi 840 mm. Pemotongan menggunakan gerinda potong, sedang pengeboran menggunakan mata bor Ø 10 mm. Perakitan dilakukan menggunakan las SMAW (Shielded Metal Arc Welding) dengan menggunakan elekroda E 6013 Ø 2,6 dan E 6013 Ø 3,2. Proses finishing meliputi pengamplasan, pendempulan dan pengecatan. Kapasitas produksi dari mesin penepung singkong ini adalah 24 kg/jam, dengan hasil 75% tepung halus dan 25% tepung kasar Kata kunci : mesin penepung, singkong, perancangan mesin penepung singkong, rangka. v
PERSEMBAHAN Alhamdulillah hirobbil 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 Tiada kata yang dapat terucap tuk mengungkapkan betapa besar arti kalian berdua dalam hidupku. Terlalu banyak kasih sayang, pengorbanan, dan semangat yang kalian berikan. Saudara-saudaraku yang telah memberi dorongan dan semangat vi
DAFAR ISI HALAMAN JUDUL... i HALAMAN PENGESAHAN... ii KATA PENGANTAR... iii ABSTRAK... v PERSEMBAHAN... vi DAFTAR ISI... vii DAFTAR GAMBAR... ix DAFTAR RUMUS... xi 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... 3 1.6 Manfaat Proyek Akhir... 3 BAB II DASAR TEORI 2.1 Pengertian Rangka... 4 2.2 Pengelasan... 7 BAB III PERENCANAAN DAN GAMBAR 3.1 Skema dan Prinsip Kerja Alat... 12 3.2 Pengertian Alat... 13 3.3 Diagram Alir Proses Perancangan Konstruksi... 13 3.4 Perencaan Kontruksi... 14 3.4.1 Perencaan Rangka Bagian Atas... 14 3.4.2 Perencaan Rangka Bagian Bawah (dudukan motor)... 18 3.4.3 Perencaan Rangka Bagian Bawah (dudukan ayakan)... 21 3.5 Perencanaan Pengelasan... 26 3.6 Simulasi Software Solidwork... 27 vii
BAB IV PROSES PEMBUATAN 4.1 Proses Pengerjaan... 30 4.2 Alat dan Bahan... 30 4.3 Proses Pengerjaan Rangka... 31 4.4 Proses Pengerjan Ayakan... 32 4.5 Proses Pengecatan... 33 4.6 Proses Perakitan... 34 BAB V PENUTUP 5.1 Kesimpulan... 36 5.2 Saran... 36 DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN viii
DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Tumpuan rol... 4 Gambar 2.2 Tumpuan sendi... 5 Gambar 2.3 Tumpuan jepit... 5 Gambar 2.4 Gaya normal positif... 6 Gambar 2.5 Gaya normal negatif... 6 Gambar 2.6 Gaya geser positif... 6 Gambar 2.7 Gaya geser negatif... 6 Gambar 2.8 Momen lentur positif... 7 Gambar 2.9 Momen lentur negatif... 7 Gambar 2.10 Jenis sambungan las... 7 Gambar 2.11 Bentuk alur/kampuh las... 8 Gambar 2.12 Bentuk pengelasan... 9 Gambar 2.13 Tipe bentuk pengelasan... 9 Gambar 3.1 Sketsa mesin penepung... 12 Gambar 3.2 Perencanaan alur pengerjaan... 13 Gambar 3.3 Konstruksi rangka... 14 Gambar 3.4 Konstruksi rangka bagian atas... 15 Gambar 3.5 Gaya yang bekerja pada batang A-C... 15 Gambar 3.6 NFD, SFD, dan BMD... 16 Gambar 3.7 Tipe bentuk pengelasan... 17 Gambar 3.8 Rangka bagian bawah... 18 Gambar 3.9 Gaya yang bekerja pada batang F-H... 19 Gambar 3.10 NFD, SFD, dan BMD... 20 Gambar 3.11 Tipe bentuk pengelasan... 20 Gambar 3.12 Dimensi rangka pada dudukan ayakan... 22 Gambar 3.13 Gaya yang bekerja pada batang M-N... 23 Gambar 3.14 NFD, SFD, dan BMD... 24 Gambar 3.15 Tipe bentuk pengelasan... 25 Gambar 3.16 Tipe las butt joint (single V-butt joint)... 26 Gambar 3.17 Factor of safety... 27 Gambar 3.18 Von mise rangka... 28 ix
Gambar 3.19 Displacement rangka... 29 Gambar 4.1 Proses pembuatan rangka... 31 Gambar 4.2 Proses pengelasan rangka... 32 Gambar 4.3 Pengamplasan rangka... 32 Gambar 4.4 Pengamplasan dan pendempulan... 33 Gambar 4.5 Proses pengecatan rangka dan ayakan... 34 x
DAFTAR RUMUS Rumus 2.1 Kesetimbangan gaya X... 5 Rumus 2.2 Kesetimbangan gaya Y... 5 Rumus 2.3 Kesetimbangan momen... 5 Rumus 2.4 Menghitung gaya tarik maksimum... 9 Rumus 2.5 Menghitung momen inersia... 9 Rumus 2.6 Menghitung momen bending... 9 Rumus 2.7 Menghitung gaya geser... 10 Rumus 2.8 Menghitung bending stress... 10 Rumus 2.9 Menghitung resultan tegangan geser maksimal... 10 xi