RANCANG BANGUN MESIN PEMINDAH TEBU KE MOBIL PENGANGKUT KAPASITAS 3 TON/JAM LAPORAN TUGAS AKHIR Diajukan untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan dalam Menyelesaikan Program Pendidikan Diploma III SPESIALISASI PERAWATAN DAN PERBAIKAN PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN oleh : 1. AYU ANSSARI NIM: 1005012115 2. FRANKLIN PANDAONI SIREGAR NIM: 1005012138 3. JULIUS ANDRI ANTO NIM: 1005013309 4. LEVI AMANDA PUTRA NIM: 1005012168 5. WILSEN LATUNDA GINTING NIM: 1005012203 JURUSAN TEKNIK MESIN POLITEKNIK NEGERI MEDAN MEDAN 2013
KATA PENGANTAR Puji dan syukur kami ucapkan kepada Tuhan yang Maha Esa atas berkat dan rahmatnya yang telah memberikan kesempatan, pengetahuan, pengalaman, kekuatan kepada penulis sehingga dapat menyelesaikan laporan tugas akhir ini. Laporan tugas akhir ini berjudul Rancang Bangun Mesin Pemindah Tebu ke Mobil Pengangkut Kapasitas 3 Ton/jam. Dengan tujuan untuk menyelesaikan sebagian persyaratan dalam menyelesaikan Program Pendidikan Diploma III pada Jurusan Taknik Mesin, Program Studi Teknik Mesin, Politeknik Negeri Medan. Sesuai dengan judulnya, dalam laporan tugas akhir ini akan dibahas mengenai cara kerja, perhitungan komponen mesin komponen utama dan kontruksi serta pemilaharaan dan perawatan mesin. Dalam proses pembuatan laporan tugas akhir ini, penulis telah mendapat banyak bimbingan dan arahan dari berbagai pihak, baik berupa material, spiritual, informasi, maupun dari segi administrasi. Oleh karena itu, sudah selayaknya penulis mengucapkan terima kasih kepada: 1. Bapak M. Syahruddin, S.T, M.T, selaku Direktur Politeknik Negeri Medan; 2. Bapak Ir. Gidion Sembiring, M.T, selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin, Politeknik Negeri Medan; 3. Bapak Drs. Infarizal, M.T, selaku Kepala Program Studi Teknik Mesin, Politeknik Negeri Medan; 4. Bapak Suadi, S.T, M.T, selaku Dosen Pembimbing penulis yang telah meluangkan waktu dan tenaganya dalam memberikan saran serta petunjuk dalam menyelesaikan laporan ini; 5. Seluruh Staf Pengajar Jurusan Teknik Mesin, Politeknik Negeri Medan; 6. Administrasi Jurusan Teknik Mesin, Politeknik Negeri Medan;
7. Seluruh keluarga tercinta khusunya buat Ayahanda dan Ibunda yang terus memberi semangat dan memberikan dukungan materi, semangat dan doa sehingga laporan ini bisa diselesaikan; 8. Seluruh mahasiswa semester VI yang turut berpartisipasi dalam memberikan dukungan dan masukan, khususnya teman sekelompok dalam rancang bangun ini. Penulis menyadari bahwa Laporan Tugas Akhir ini terdapat kekurangan dan kesalahan. Oleh sebab itu, penulis sangat mengharapkan saran dan kritik yang bersifat membangun dari pembaca untuk kesempurnaan Laporan Tugas Akhir ini dan juga sebagai masukan bagi penulis. Semoga Laporan Tugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi semua orang yang membacanya dan yang akan membahas hal yang sama. Medan, September 2013 Hormat Penulis, 1. Ayu Anssari NIM : 1005012115 ( ) 2. Franklin pandaoni Siregar NIM : 1005012138 ( ) 3. Julius Andri Anto NIM : 1005013309 ( ) 4. Levi Amanda Putra NIM : 1005012168 ( ) 5. Wilsen Latunda Ginting NIM : 1005012203 ( )
DAFTAR ISI SPESIFIKASI TUGAS AKHIR... LEMBARAN PERSETUJUAN... LEMBARAN PENGESAHAN... KATA PENGANTAR... DAFTAR ISI... DAFTAR TABEL... DAFTAR GAMBAR... DAFTAR LAMPIRAN... INTISARI... ABSTRACT... ii iii iv v vii x xi xii xiii xiv BAB I PENDAHULUAN... 1 A. Latar Belakang... 1 B. Perumusan Masalah... 2 C. Tujuan... 2 D. Manfaat... 3 E. Teknik Pengumpulan Data... 4 BAB II LANDASAN TEORI... 5
A. Pengenalan Tanaman Tebu... 5 B. Sistem Pemindahan Tebu... 11 1. Pemindahan Manual...... 11 2. Pemindahan Masinal...... 11 C. Komponen Komponen Utama Mesin Pemindah Tebu ke Mobil Pengangkut... 12 1. Motor Penggerak (Motor Bensin)... 12 2. Putaran Mesin...... 14 3. Perhitungan Puli...... 14 4. Transmisi Sabuk (Sabuk V)...... 15 5. Sproket dan Rantai... 19 6. Poros...... 21 7. Bantalan (Bearing)... 24 BAB III PEMBAHASAN... 27 A. Gambar Mesin Beserta Komponen Komponen Utama... 27 B. Cara Kerja Mesin Pemindah Tebu ke Mobil Pengangkut... 28 C. Perhitungan Komponen Mesin... 30 1. Perhitungan Kapasitas Angkat... 30 2. Perhitungan Daya Motor Penggerak...... 31 3. Perhitungan Putaran Mesin...... 43
4. Perhitungan Diameter Nominal Puli...... 44 5. Perhitungan Sabuk... 45 6. Perhitungan Rantai dan Sproket... 56 7. Perhitungan Poros... 60 8. Perhitungan Bantalan... 66 D.Proses Pembuatan Mesin Pemindah Tebu ke Mobil Pengangkut... 67 1. Kerangka Mesin... 67 2. Lengan Pengangkat...... 68 3. Poros Pengangkat...... 68 4. Poros Perantara... 68 5. Komponen Lainnya... 68 E. Analisa Biaya... 69 1. Biaya Perkiraan Pembelian Material... 69 2. Biaya Perkiraan Pengerjaan Mesin...... 71 3. Biaya Perkiraan Pemakaian Listrik...... 71 4. Total Biaya... 72 5. Harga Penjualan Mesin... 72 F. Perawatan Mesin Pemindah Tebu ke Mobil Pengangkut... 73 1. Pengertian dan Tujuan Utama Perawatan... 73 2. Klasifikasi Perawatan...... 73
3. Prosedur Perawatan Mesin Pemindah Tebu ke Mobil Pengangkut...... 74 4. Perawatan Bagian Bagian Utama Komponen Mesin... 75 BAB IV SIMPULAN DAN SARAN... 76 A.Simpulan... 76 B.Saran... 77 DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN
DAFTAR TABEL Tabel 2.1. Lahan Perkebunan Tebu... 10 Tabel 3.1. Perhitungan Biaya Material... 70 Tabel 3.2. Biaya Pemakaian Listrik.... 71 Tabel 3.3. Perawatan Bagian Utama Komponen Mesin... 75
DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1. Tanaman Tebu... 6 Gambar 2.2. Morfologi Tanaman Tebu... 7 Gambar 2.3. Peta Penyebaran Tanaman Tebu di Indonesia... 10 Gambar 2.4. Pemindahan Tebu ke Mobil Pengangkut Seacara Manual... 11 Gambar 2.5. Bell Cane Loader... 11 Gambar 2.6. Mesin Pemindah Tebu ke Mobil Pengangkut... 12 Gambar 2.7. Motor Bensin... 12 Gambar 2.8. Puli... 15 Gambar 2.9. Kontruksi Sabuk V... 17 Gambar 2.10. Tipe dan Ukuran Penampang Sabuk V... 17 Gambar 2.11. Sprocket dan Rantai... 19 Gambar 2.12. Poros... 22 Gambar 2.13. Bantalan (Bearing)... 25 Gambar 3.1. Mesin Pemindah Tebu ke Mobil Pengangkut yang Direncanakan... 27 Gambar 3.2. Komponen yang Bekerja Dalam Proses Pengangkatan......28 Gambar 3.3. Puli Poros Pemutar Sproket... 36
Gambar 3.4. Puli Poros Perantara Dua... 39 Gambar 3.5. Perbandingan Puli... 44 Gambar 3.6. Penampang Sabuk V Tipe A... 46 Gambar 3.7. Transmisi Sabuk... 46 Gambar 3.8. Sprocket dan Rantai... 56 Gambar 3.9. Rantai... 56 Gambar 3.10. Free Body Diagram Pada Poros Pengangkat... 61 DAFTAR LAMPIRAN Lampiran 1. Koefisiean Gesek antara Sabuk dan Puli Lampiran 2. Massa Bahan Puli Yang Digunakan Lampiran 3. Faktor faktor Koreksi Daya Yang Akan Ditransmisikan Lampiran 4. Panjang Sabuk V Standard Lampiran 5. Tegangan Izin Sabuk Lampiran 6. Bahan Sabuk Lampiran 7. Ukuran Rantai Rol Lampiran 8. Faktor faktor V, X, Y, dan X 0 dan Y 0 Lampiran 9. Penomoran Bantalan
Lampiran 10. Tarif Tenaga Listrik Untuk Keperluan Industri Lampiran 11. Spesifikasi Sabuk V
BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Sebagaimana telah diketahui bahwa teknologi dengan bantuan mesin dapat mempercepat kinerja manusia dalam melakukan aktifitas. Hal ini memberikan ide untuk memperbaiki sistem kerja, bahkan membuat alat/mesin guna mendapatkan kesempurnaan sistem kinerja tersebut. Pembuatan suatu mesin sesungguhnya didahului dengan perencanaan atau rancangan suatu mesin kemudian dapat dilanjutkan atau direalisasikan dalam rancang bangun, yaitu dalam bentuk sesungguhnya. Untuk mendapatkan suatu rancang bangun yang baik dan berhasil tergantung dari berbagai faktor, diantaranya adalah kemampuan mesin untuk membuat kinerja yang berkualitas, memenuhi kapasitas produk, keserasian dalam bentuk dan desainnnya juga harus menarik, mesin tersebut harus gampang dioperasikan, mudah dalam pemeliharaan yang meliputi perawatan dan perbaikan, dan harganya juga harus terjangkau. Sekarang ini pemanfaatan tebu sebagai tanaman penghasil gula yang merupakan komoditas pangan penting baik untuk dikonsumsi langsung maupun untuk keperluan industri di Indonesia. Pada tahun 1930 an Jawa pernah sebagai eksportir gula terbesar di dunia. Gula adalah komoditi strategis setelah BBM dan beras. Indonesia masih memiliki ketergantungan terhadap impor walaupun sejak tahun 2004 luas lahan perkebunan tebu telah meningkat dari 335 ribu hektar menjadi 400 ribu hektar pada tahun 2007 (Ditjenbun 2007). Seperti yang kita ketahui bersama sistem pemindahan tebu ke mobil pengangkut yang biasa dilakukan di indonesia adalah dengan cara manual yang menggunakan tenaga manusia. Proses pemindahannya dilakukan berulang ulang untuk mengangkat tebu ke mobil pengangkut. Hal ini tentunya merupakan proses yang membutuhkan waktu yang lama dan memerlukan tenaga manusia yang cukup banyak.
Berdasarkan uraian diatas maka penulis tertarik untuk memilih masalah ini menjadi laporan tugas akhir yang membahas tentang perhitungan beberapa elemen mesin dan merancang sebuah Mesin Pemindah Tebu ke Mobil Pengangkut, dimana mesin tersebut dapat mempermudah, membantu manusia atau mempersingkat waktu kerja dan efisiensi dalam penghematan biaya. B. Perumusan Masalah Dalam penyusunan laporan tugas akhir ini, yang berjudul rancang bangun mesin pemindah tebu ke mobil pengangkut, penulis membatasi ruang lingkup pembahasan, yaitu: 1. Bagaimana menggambar peralatan/mesin beserta nama nama komponen utama Mesin Pemindah Tebu ke Mobil Pengangkut? 2. Bagaimana cara kerja Mesin Pemindah Tebu ke Mobil Pengangkut? 3. Komponen apa saja yang terdapat pada Mesin Pemindah Tebu ke Mobil Pengangkut dan bagaimana cara penghitungan pada komponennya? 4. Bagaimana menentukan kapasitas hasil pengangkatan mesin? 5. Berapa biaya yang dibutuhkan dalam pembuatan mesin pemindah tebu ke mobil pengangkut? 6. Apa yang dilakukan untuk perawatan mesin pemindah tebu ke mobil pengangkut? C. Tujuan Adapun tujuan rancang bangun ini adalah agar mampu merancang dan membuat mesin alat bantu pemindah tebu ke mobil pengangkut dengan hasil yang baik, meliputi : 1. Secara Teknik : a. Mengetahui gambar mesin dan komponen komponen utama mesin pemindah tebu ke mobil pengangkut. b. Memahami prinsip kerja mesin pemindah tebu ke mobil pengangkut.
c. Mampu memperhitungkan komponen komponen utama yang digunakan. d. Mengetahui kapasitas hasil pengangkatan. e. Mengerti proses pembuatan mesin alat bantu pemindah tebu ke mobil pengangkut. f. Dapat merawat mesin alat bantu pemindah tebu ke mobil pengangkut. 2. Secara Akademis : a. Mengaplikasikan pengetahuan dan keterampilan yang didapat selama mengikuti perkuliahan baik teori maupun praktikum di Politeknik Negeri Medan. b. Mampu dan dapat mendesain atau memodifikasi suatu alat atau mesin kearah yang lebih baik. c. Untuk memenuhi salah satu syarat untuk menyelesaikan program pendidikan Diploma III Politeknik Negeri Medan. D. Manfaat Rancang bangun mesin ini diharapkan dapat bermanfaat bagi para pembaca dan para masyarakat umumnya. Manfaat yang diperoleh antara lain : 1. Menambah pengetahuan dan dapat mengembangkan ilmu yang diperoleh baik secara teori maupun secara praktek. 2. Menambah wawasan dan pengalaman dalam bidang permesinan. 3. Bagi industri dapat menggunakan alat ini untuk menghemat waktu pengerjaan dan mempermudah proses pengerjaan dalam pemindahan tebu ke mobil pengangkut bila dibandingkan secara manual. 4. Menjadi bahan referensi pengetahuan didalam bidang teknologi pertanian. 5. Politeknik Negeri Medan sebagai inventaris dalam mempublikasikan kepada khalayak ramai untuk pengembangan pendidikan khususnya dalam bidang teknologi pertanian. E. Teknik Pengumpulan Data
ini adalah : Metode yang dilaksanakan penulis dalam penyusunan laporan tugas akhir 1. Melakukan studi lapangan dengan mengamati dan melihat mesin yang sudah ada. 2. Konsultasi dengan orang yang memahami dan berpengalaman dalam bidang permesinan. 3. Studi literatur dengan mencari buku buku yang ada dalam perpustakaan kampus Politeknik Negeri Medan maupun sumber lain dari luar yang berkaitan dengan mesin yang dirancang. 4. Pengumpulan data dari internet. 5. Melakukan diskusi dengan dosen pembimbing mengenai mesin yang dirancang dan menerima sumbang saran dari dosen pembimbing. 6. Berdiskusi dengan rekan rekan satu tim.