PERANCANGAN MESIN PENCACAH SAMPAH ORGANIK SKALA RUMAH TANGGA 3 LITER/PROSES TUGAS AKHIR BIDANG KONVERSI ENERGI Diajukan kepada Universitas Muhammadiyah Malang Untuk Memenuhi Persyaratan Akademik Dalam Menyelesaikan Program Sarjana Teknik (S1) Oleh : AGUS PANCA MARDIKA 07510018 JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG 2014
POSTER
LEMBAR PENGESAHAN TUGAS AKHIR Diajukan Kepada Universitas Muhammadiyah Malang Untuk Memenuhi Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Mesin Disusun Oleh : AGUS PANCA MARDIKA NIM : 07510018 Yang telah disahkan oleh : Dosen Pembimbing I Dosen Pembimbing II (Ir. Mulyono, MT) (Ir. Daryono, MT) NIP : 108.9109.0248 NIP : 108.8909.0124 Mengetahui, Ketua Jurusan Teknik Mesin (Ir. Daryono, MT) NIP : 108.8909.0124
FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK MESIN UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG JL. Raya Tlogomas No. 246 Telp. (0341) 464318 21 Psw. 127 Fax. (0341) 460782 Malang 65144 No. Nama LEMBAR ASISTENSI TUGAS AKHIR Nim : 07510018 Bidang Keahlian No. ST. Pemb. TA Judul Pembimbing I : AGUS PANCA MARDIKA : Konversi Energi : E.2/123/FT/UMM/III/2014 : PERANCANGAN MESIN PENCACAH SAMPAH ORGANIK SKALA RUMAH TANGGA 3 LITER/PROSES : Ir. Mulyono, MT Paraf Catatan Asistensi Dosen Pembimbing I 1 Persetujuan Judul dan Konsutasi Bab I 2 ACC Bab I 3 Konsultasi Bab II 4 ACC Bab II 5 Konsultasi Bab III 6 ACC Bab III 7 Konsultasi Bab IV 8 ACC Bab IV 9 Konsultasi Bab V dan Seminar Hasil 10 ACC Bab V dan Seminar Hasil Malang,.2014 Dosen Pembimbing I Ir. Mulyono, MT NIP : 108.9109.0248
FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK MESIN UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG JL. Raya Tlogomas No. 246 Telp. (0341) 464318 21 Psw. 127 Fax. (0341) 460782 Malang 65144 No. Nama LEMBAR ASISTENSI TUGAS AKHIR Nim : 07510018 Bidang Keahlian No. ST. Pemb. TA Judul Pembimbing II : AGUS PANCA MARDIKA : Konversi Energi : E.2/123/FT/UMM/III/2014 : PERANCANGAN MESIN PENCACAH SAMPAH ORGANIK SKALA RUMAH TANGGA 3 LITER/PROSES : Ir. Daryono, MT Paraf Catatan Asistensi Dosen Pembimbing II 1 Persetujuan Judul dan Konsutasi Bab I 2 ACC Bab I 3 Konsultasi Bab II 4 ACC Bab II 5 Konsultasi Bab III 6 ACC Bab III 7 Konsultasi Bab IV 8 ACC Bab IV 9 Konsultasi Bab V dan Seminar Hasil 10 ACC Bab V dan Seminar Hasil Malang,... 2014 Dosen Pembimbing II Ir. Daryono, MT NIP : 108.8909.0124
LEMBAR SURAT PERNYATAAN Yang bertanda tangan di bawah : Nama : AGUS PANCA MARDIKA Nim : 07510018 Tempat/Tanggal Lahir : Malang, 17 Agustus 1989 Jurusan Fakultas Instansi : Teknik Mesin : Teknik : Universitas Muhammadiyah Malang Dengan ini menyatakan dengan sebenar-benarnya bahwa : Sesungguhnya bahwa skripsi dengan judul PERANCANGAN MESIN PENCACAH SAMPAH ORGANIK SKALA RUMAH TANGGA 3 LITER/PROSES yang diajukan untuk memperoleh gelar sarjana S1 pada jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Malang, sejauh yang saya ketahuibukan merupakan duplikasi ( PLAGIASI ) dari skripsi yang sudah diplubikasikan dan / pernah dipakai untuk mendapatkan gelar kesarjanaan di lingkungan Universitas Muhammadiyah Malang atau instansi manapun, kecuali bagian yang sumber informasnya saya kutipan dan daftar pustaka sebagaimana mestinya. Demikian surat pernytaan ini saya buat dengan sebenarnya untuk digunakan sebagai mestinya. Malang,. 2014 Yang Menyatakan, AGUS PANCA MARDIKA
KATA PENGANTAR Dengan memanjatkan puji dan syukur kepada kehadirat Allah SWT yang mana hanya atas limpahan rahmat, taufik, hidayah serta inayahnya laporan tugas akhir dengan judul PERANCANGAN MESIN PENCACAH SAMPAH ORGANIK SKALA RUMAH TANGGA 3 LITER/PROSES ini akhirnya dapat terselesaikan. Seiring penyusunan skripsi ini, terdapat hambatan dan rintangan yang dihadapi, namun berkat bantuan dari semua pihak segala kesulitan tersebut terasa ringan dan dapat teratasi. Oleh sebab itu sepatutnya saya ungkapkan terima kasih atas jasa baik yang selama ini telah diterima, baik nasehat, petunjuk, ide, saran, serta bimbingan berupa apapun sehingga penyusun dapat menyelesaikan sekripsi ini. Ungkapan terimaksih tersebut disampaikan kepada : 1. Kedua orang tua yang selalu memberikan bantuan materiil maupun non materiil, mendo akan, mengingatkan akan pesan-pesannya yang tak akan terlupakan. 2. Bapak Ir. Mulyono, MT. Selaku Dosen Pembimbing I yang telah memberikan bimbingan serta arahan secara intensif selama penyusunan sekripsi ini dilakukan. 3. Ibu Ir. Daryono, MT. Selaku Dosen Pembimbing II yang telah memberikan masukan ide, serta saran dan cara-cara penulisan sehingga terselesaikannya skripsi ini. 4. Bapak/Ibu Dosen yang telah bersedia memberikan bantuan berupa bimbingan teoritis seara langsung maupun tidak langsung.
5. Sahabat sahabat memberi semangat Selly Riansyah,ST, Rakhmad Dermawan, ST, Moh. Ma ruf Mudofir, ST, Dedi Setiawan, ST, Indra Wahyu Kurniawan, ST, Moh Saefudin, ST, Koko Tri Wahyudi,ST yang memberi bantuan proses penyususan tugas akhir ini. 6. Teman-teman sebimbingan, rekan-rekan laboraturium di lingkungan Teknik Mesin, serta teman-teman seangkatan Teknik Mesin 2010 A,B, C dan D. 7. Serta semua pihak yang belum tersebutkan, terimakasih banyak atas bantuan kalian semuannya. Dalam penyusunan sekripsi ini tentunya terdapat kekurangan yang tidak terbahas. Oleh sebab itu segala kritik dan saran yang bersifat membangun akan sangat diharapkan untuk pengembangan teknologi terkait. Semoga ALLAH SWT memberikan sifat rahim Nya kepada semua pihak yang tersebut diatas dan penyusun berharap semoga sekripsi ini bermanfaat bagi penyusun dan pembaca. Malang,. 2014 AGUS PANCA MARDIKA
DAFTAR ISI COVER...i POSTER...ii LEMBARAN PENGESAHAN SKRIPSI...iii LEMBARAN ASISTENSI TUGAS AKHIR...iv LEMBARAN PERYATAAN...vi ABSTRAK...vii KATA PENGANTAR...ix DAFTAR ISI...xi DAFTAR GAMBAR...xiv DAFTAR TABEL...xv BAB I...1 PENDAHULUAN...1 1.1. Latar Belakang...1 1.2. Rumusan Masalah...3 1.3. Tujuan Perancangan...4 1.4. Batasan Masalah...4 1.5. Manfaat...4 BAB II...5 TINJAUAN PUSTAKA...5 2.1. Sampah Rumah Tangga...5 2.2. Samapah Organik...5 2.2.1 Jenis Sampah Organik Yang Bisa Diolah menjadi Kompos...6 2.2.2 Sampah Organik Yang Tidak Bisa Diolah...6 2.3. Ukuran Bahan Kompos...7 2.4. Mesin Pencacah...8
2.5. Sistem Pencacah/Pemotong...9 2.5.1. Daya Mesin dan Tenaga penggerak...10 2.5.2. Poros (Shaft)...11 2.5.3. Transmisi Sabuk (V-Belt)...13 2.5.4. Rangka...16 2.5.5.Casing...16 BAB III...18 METODELOGI PERANCANGAN...18 3.1. Studi literatur...18 3.2. Pengumpulan Data...18 3.3. Mengukur Gaya Potong Sampah Organik...19 3.4. Menghitung Kecepatan Potong...20 3.5. Menghitung Daya Rencana...20 3.6. Perancangan Poros Mesin...20 3.7. Pemilihan V-Belt...23 3.8. Perhitungan Motor Penggerak...24 3.9. Perancangan Cssing...24 3.10. Perancangan Rangka...24 BAB IV...25 PERHITUNGAN DAN PERANCANGAN...25 4.1. Analisa Gaya Potong Sampah Organik...25 4.2. Perhitungan Perencanaan Kapasitas Mesin...26 4.2.1. Gaya Mata Pisau...27 4.3. Perancangan Sistem Transmisi (Puly n Sabuk V)...28 4.3.1. Perhitungan Sabuk Transmisi yang Pertama...30 4.3.2. Diameter Pully Yang Digerakka...30
4.3.3. Panjang Keliling Sabuk V (L)...30 4.4. Perencanaan Poros...32 4.4.1. Pemilihan Bahan Poros...32 4.4.2. Perhitungan Gaya Gaya yang Terjadi pada Poros...34 4.5. Menghitung Daya Motor Penggerak...37 4.6. Perancangan Casing...38 4.7. Perancangan Rangka...38 BAB V...38 KESIMPULAN DAN SARAN...40 5.1. Kesimpulan...40 5.2. Saran...40 DAFTAR PUSTAKA...41 LAMPIRAN
DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 : Beberapa Contoh Sampah Organik berasal dari Rumah Tangga...5 Gambar 2.2 : Rata- Rata Ukuran Pupuk Kompos... 7 Gambar 2.3 : Mesin Pencacah Bahan Kompos Skala Besar... 9 Gambar 2.4 : Penampung Sabuk V- Belt... 13 Gambar 3.1 : Contoh hasil pencacahan Sampah Organik... 18 Gambar 3.2 : Analisa Gaya Potong Smapah Organik Menggunakan NeracaTeakan.... 19 Gambar 3.3 : Model Pisau Pencacah... 21 Gambar 3.4 : Diagrama Alir Perancangan Poros... 22 Gambar 3.5 : Diagram Alir Untuk Memilih Sabuk V... 23 Gambar 4.1 : Analisa Gaya Potong Sampah Organik Basah Mengguanakan Neraca Tekan... 25 Gambar 4.2 : Gaya Yang Bekerja Pada Pisau... 27 Gambar 4.3 : Transmisi Mesin Pencacah Sampah Organik... 28 Gambar 4.4 : Diagram Alir Perencanaan Sabuk V... 29 Gambar 4.5 : Sudut Kontak Pada Sabuk... 32 Gambar 4.6 : Diagram Alir Proses perancangan Poros... 33 Gambar 4.7 : Pembebanan dan Gaya Reaksi Pada Poros... 34 Gambar 4.8 : Torsi Yang Terjadi... 37
DAFTAR TABEL Tabel 2.1 : Faktor Koreksi Transmisi Sabuk V Dapat Dilihat Pada Tabel. 1. Sularso (1991, 163)... 14
DAFTAR PUSTAKA Anonim, 1983. Hijauan Makanan Ternak Potong, Kerja dan Perah. Yogyakarta: Kanisius. Anonim, 1992. Laporan Lima Tahunan Puslitbang Peternakan. Jawa Barat: Puslitbang Peternakan Jawa Barat. Boediono. 1993. Ekonomi Mikro. Yogyakarta: BPFE. UGM Daryanto. 2000. Fisika Teknik. Jakarta: PT Rineka Cipta. Direktorat Jenderal Peternakan dan Kesehatan Hewan. 2008. Road Map Perbibitan Ternak. Diakses tanggal 18 Oktober 2010. http://www.ditjennak.go.id/ Harsokusoemo, Darmawan. (1999). Pengantar Perancangan Teknik. Jakarta:Direktorat Jendral Pendidikan Tinggi. M.Z., Emrizal. 2006. Membaca dan Memahami Gambar Teknik Mesin. Bogor: YudhistiraMott, Robert L. 2009. Elemen-Elemen Mesin dalam Perancangan Mekanis Perancangan Elemen Mesin Terpadu) 1. Yogyakarta: Penerbit Andi.Mott, Robert L. 2009. Elemen-Elemen Mesin dalam Perancangan Mekanis(Perancangan Elemen Mesin Terpadu) 2. Yogyakarta: Penerbit Andi.Niemann, G. 1999. Elemen Mesin jilid 1. Jakarta: Erlangga. Santoso, Urip. 2010. Dasasila Peternakan dalam Pembangunan Peternakan di Indonesia. Diakses tanggal 18 Oktober 2010. www.uripsantoso.wordpress.com. Sato, G. Takesi. 2000. Menggambar Mesin Menurut Standar Iso. Jakarta: Pradnya Paramita. Sugeng, Bambang Y. 1993. Sapi Potong. Jakarta: Penebar Swadaya. Sukamta. 1994. Rancang Bangun Alat Pencacah Hijauan Pakan Ternak, Jurusan Mekanisasi Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, UGM. Yogyakarta. Sularso, Kiyokatsu Suga. (2002). Dasar Perencanaan Dan Pemilihan Elemen Mesin. Jakarta: Pradnya Paramita.