RANCANG BANGUN MESIN PENANAM PADI Bagian Sistem Transmisi

RANCANG BANGUN MESIN PENANAM PADI Bagian Sistem Transmisi PROYEK AKHIR Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Ahli Madya Oleh: VIDYAN DWI SAPUTRA NIM. I8111040 PROGRAM DIPLOMA TIGA TEKNIK MESIN JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2014

HALAMAN PENGESAHAN hoyek Akhir Program Studi Diploma Itr Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta denganjudul: RANCANG BAIIGT]N MESIN PENANAM PADI (BAGTAN STSTEM TRANSnfiSD disusun oleh : VIDVAN I}WI SAPUTRA NIM 18111040 telah dapatdisahkan sebagai salah satu syaratunfirk memperoleh gelar Ahli Madya. SurakartA Pembimbing I Mengetahui, III TeknikMesin Marct Surakana

KEMENTERTAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAI{ perpustakaan.uns.ac.id UNIYERSITAS SEBELAS MARET - FAKULTAS TEKMK BERITA ACARA UJIAN PEI{DADARAN PR0GRAMDIPL0MATIGATEI(MKMESINFTUNS Telah dilaksanakan Sidang Ujian Pendadaran Proyek Akhir atas: Namamahasiswa NIM Program Studi Judul Proyek Akhir Pada hari / tanggal PROGRAM DIPLOMA TTGA TEKNIK MESTN Jl. Ir. Sutami 36A Surakarta Telp. / Fax. 0271-632163 Vidyan Dwi Saputra I8l 1 1040 Diploma Tiga Teknik Mesin Produksi Rancang Bangun Mesin Penanam Padi @agian Sistem Transmisi) Selasa, l5 Juli 2014 Setelah dilakukan sidang ujian pendadaran, maka dewan dosen penguji memutuskan bahwa saudara di4yatakan LULUS / TIIHKEUGUS, dengaq nilai A l&*e* atau [-!! TIM PENGUJI PEIYDAI}ARAIY Ketua Sidang Penguji I Penguji II Pengrrji III CATATAN li;., i-\.r I l.rz-y..i.::: :...:i]. :...;...(.'. Nama Terang /NIP Purwadi Joko Widodo, S.T.,M.Kom NIP. 19730126199702 1 001 D.Danardono D.P.T. S.T.,M.T.,Ph.D NIP. 19690514 199903 I 001 Eko Prasetya Budiana, S.T.,M.T. NrP. 19710926 t99903 1 002 Suhnaji Indro CahYono, S.T.,M-Eng. NIP. 19830818 201302 01 Surakarfa, 15 luli2014 MP.l19730126 199702 I 001 NIM. I8111040 Catatan: 1. * Coret yang tidak Perlu 2.[-l diisi nilai skala4

KATA PENGANTAR Dengan menyebut nama Allah Yang Maha Pengasih Lagi Maha Penyayang. Puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan hidayah-nya sehingga penulis dapat menyelesaikan proyek akhir sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Ahli Madya. Hasil proyek akhir itu sendiri berupa mesin penanam padi beserta laporan yang berjudul RANCANG BANGUN MESIN PENANAM PADI (BAGIAN SISTEM TRANSMISI). Laporan ini berisi rancangan sistem transmisi pada mesin penanam padi yang meliputi pulley, poros, motor penggerak, reducer, dan v-belt. Pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terimakasih kepada pihak-pihak yang telah membantu penulis dalam melaksanakan dan menyelesaikan proyek akhir, antara lain kepada: a. Orang tua penulis. b. Bapak Heru Sukanto, ST, MT selaku kepala program diploma teknik mesin Universitas Sebelas Maret. c. Bapak Jaka Sulistya Budi, ST selaku koordinator proyek akhir. d. Bapak Dr. Dwi Aries Himawanto ST, MT selaku dosen pembimbing I. e. Bapak Purwadi Joko Widodo, ST, M.Kom selaku dosen pembimbing II. f. Seluruh dosen dan staff Jurusan Teknik Mesin yang telah memudahkan dalam pengurusan administrasi dan pengetahuan dalam melaksanakan proyek akhir. g. Rekan-rekan D3 Teknik Mesin Produksi 2011. h. Serta semua pihak yang tidak mungkin penulis sebutkan satu-persatu sehingga penulis dapat melaksanakan proyek akhir dan menyelesaikan pembuatan mesin beserta laporannya. iv

Penulis menyadari dalam pelaksanaan proyek akhir dan penyelesaian laporan ini terdapat beberapa kendala yang dihadapi baik materi dan cara penyajiannya, akan tetapi pada proses pelaksanaannya dapat terjadwal dengan baik dengan adanya bantuan dari semua pihak. Penulis berharap laporan ini dapat menjadi sarana ilmu pengetahuan serta bermanfaat bagi pembaca khususnya Mahasiswa Program Diploma Tiga Teknik Mesin Produksi Jurusan Teknik Mesin Universitas Sebelas Maret Surakarta. Surakarta, Juli 2014 Penulis v

Rancang Bangun Mesin Penanam Padi Bagian Sistem Transmisi Vidyan Dwi Saputra Abstrak Pertanian berkembang sejalan dengan berkembangnya teknologi. Perkembangan ini meliputi penemuan alat-alat untuk mempermudah kegiatan pertanian seperti mesin penanam padi. Mesin penanam padi yang sudah ada mahal dan hanya digunakan pada sawah skala besar sehingga pada proyek akhir ini dibuat mesin penanam padi dengan biaya produksi yang lebih murah dan untuk digunakan pada sawah yang lebih kecil. Dalam naskah proyek akhir ini dijelaskan secara umum tentang sistem kerja mesin penanam padi yang dibuat, desain dan analisa sistem transmisi yang digunakan, dan hasil uji coba dari mesin tersebut. Kata Kunci : Transmisi; Poros; Pulley; V-Belt vi

DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL... i LEMBAR PENGESAHAN... ii BERITA ACARA UJIAN PENDADARAN iii KATA PENGANTAR iv RINGKASAN. vi DAFTAR ISI... vii DAFTAR GAMBAR.. ix DAFTAR TABEL.. xi BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang.. 1 1.2 Tujuan Proyek Akhir 1 1.3 Manfaat Proyek Akhir. 2 1.4 Perumusan Masalah.. 2 1.5 Batasan Masalah.. 2 1.6 Metode Pemecahan Masalah. 2 BAB II DASAR TEORI 2.1 Konsep Perencanaan Sistem Transmisi.. 3 2.2 Daya 3 2.3 Puli (Pulley) 6 2.4 Sabuk V (V-Belt) 7 2.5 Poros 10 BAB III TINJAUAN PUSTAKA DAN DASAR TEORI 3.1 Diagram Alir Proses Perancangan.. 13 3.2. Pengertian Alat.. 14 3.3 Mekanisme Kerja 14 3.4 Kebutuhan Daya 15 3.5 Perhitungan Pulley dan V-Belt 3.5.1 Perhitungan Kecepatan Putar masing-masing Pulley. 17 3.5.2 Panjang V-Belt... 19 3.5.3 Kecepatan Linear Sabuk. 21 3.5.4 Sudut Kontak.. 22 3.5.5 Tarikan Sisi Kencang dan Sisi Kendor (T 1 dan T 2 ) Sabuk 23 3.6 Perhintungan Poros 3.6.1 Uraian Gaya Pada Pulley 27 3.6.2 Uraian Gaya yang Bekerja Pada Poros.. 30 3.6.3 Perhitungan Diameter Poros.. 59 vii

BAB IV PROSES PEMBUATAN DAN PENGUJIAN 4.1 Proses Pembuatan 4.1.1 Alat dan Bahan... 64 4.1.2 Proses Pengerjaan... 65 4.2 Pengujian..... 67 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan.. 70 5.2 Saran.. 70 DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN viii

DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Ukuran penampang V-Belt tipe standart. 7 Gambar 2.2 Tegangan pada pulley & V-Belt.. 8 Gambar 3.1 Diagram perencanaan dan perhitungan. 13 Gambar 3.2 Sistem tanam jajar legowo..... 14 Gambar 3.3 skema transmisi mesin.... 15 Gambar 3.4 Rangkaian pulley... 16 Gambar 3.5 Uraian gaya vertical pada poros1... 30 Gambar 3.6 Titik potong pada gaya arah vertikal 31 Gambar 3.7 reaksi gaya dalam potongan p-p kiri vertikal.... 31 Gambar 3.8 Reaksi gaya dalam potongan x-x kiri vertikal.... 32 Gambar 3.9 Reaksi gaya dalam potongan z-z kanan vertikal.... 32 Gambar 3.10 Reaksi gaya dalam potongan y-y vertical. 33 Gambar 3.11 Diagram NFD, SFD, & BMD gaya pada arah vertical. 34 Gambar 3.12 Titik potong pada gaya arah horizontal.... 35 Gambar 3.13 reaksi gaya dalam potongan p-p kiri horizontal... 35 Gambar 3.14 Reaksi gaya dalam potongan x-x kiri horizontal.. 36 Gambar 3.15 Reaksi gaya dalam potongan z-z kanan horizontal.. 36 Gambar 3.16 Reaksi gaya dalam potongan y-y horizontal 37 Gambar 3.17 Diagram NFD, SFD, & BMD gaya pada arah horizontal 38 Gambar 3.18 Uraian gaya vertical pada poros 2... 39 Gambar 3.19 Titik potong pada gaya arah vertikal 40 Gambar 3.20 Reaksi gaya dalam potongan x-x kiri vertikal.... 40 Gambar 3.21 Reaksi gaya dalam potongan z-z kanan vertikal... 40 Gambar 3.22 Reaksi gaya dalam potongan y-y vertical. 41 Gambar 3.23 Diagram NFD, SFD, & BMD gaya pada arah vertical. 42 Gambar 3.24 Titik potong pada gaya arah horizontal.... 43 Gambar 3.25 Reaksi gaya dalam potongan x-x kiri horizontal.. 43 Gambar 3.26 Reaksi gaya dalam potongan z-z kanan horizontal.. 44 Gambar 3.27 Reaksi gaya dalam potongan y-y horizontal 44 Gambar 3.28 Diagram NFD, SFD, & BMD gaya pada arah horizontal 45 Gambar 3.29 Uraian gaya vertical pada poros penanam... 46 Gambar 3.30 Titik potong pada gaya arah vertikal 46 Gambar 3.31 Reaksi gaya dalam potongan x-x kiri vertikal.... 47 Gambar 3.32 Reaksi gaya dalam potongan y-y vertical. 47 Gambar 3.33 Diagram NFD, SFD, & BMD gaya pada arah vertical. 48 Gambar 3.34 Titik potong pada gaya arah horizontal.... 49 Gambar 3.35 Reaksi gaya dalam potongan x-x kiri horizontal.. 49 Gambar 3.36 Reaksi gaya dalam potongan y-y horizontal 49 Gambar 3.37 Diagram NFD, SFD, & BMD gaya pada arah horizontal 50 Gambar 3.38 Uraian gaya vertical pada poros roda..... 51 Gambar 3.39 Titik potong pada gaya arah vertikal 52 Gambar 3.40 reaksi gaya dalam potongan p-p kiri vertikal...... 52 Gambar 3.41 Reaksi gaya dalam potongan x-x kiri vertikal.... 52 Gambar 3.42 Reaksi gaya dalam potongan commit to z-z user kanan vertikal.... 53 Gambar 3.43 Reaksi gaya dalam potongan y-y vertical. 53 ix

Gambar 3.44 Diagram NFD, SFD, & BMD gaya pada arah vertical. 54 Gambar 3.45 Titik potong pada gaya arah horizontal.... 55 Gambar 3.46 reaksi gaya dalam potongan p-p kiri horizontal..... 55 Gambar 3.47 Reaksi gaya dalam potongan x-x kiri horizontal.. 56 Gambar 3.48 Reaksi gaya dalam potongan z-z kanan horizontal.. 56 Gambar 3.49 Reaksi gaya dalam potongan y-y horizontal 57 Gambar 3.50 Diagram NFD, SFD, & BMD gaya pada arah horizontal 58 Gambar 4.1 Poros transmisi penanam 64 Gambar 4.2 Reducer, bearing, pulley, dan poros.. 65 Gambar 4.3 Dimensi poros penanam. 66 Gambar 4.4 Proses pembubutan poros penanam 66 Gambar 4.5 Gambar assembly sistem transmisi. 67 x

DAFTAR TABEL Tabel 3.1 Hasil perhitungan kecepaan putar poros. 19 Tabel 3.2 Hasil perhitungan panjang sabuk v..... 21 Tabel 3.3 Hasil perhitungan kecepatan linear sabuk..... 22 Tabel 3.4 Hasil perhitungan sudut kontak.. 23 Tabel 3.5 Hasil perhitungan tarikan pada sabuk 26 Tabel 3.6 Uraian gaya pada pulley. 30 Tabel 3.7 Hasil perhitungan gaya dalam poros 1 arah vertical.. 33 Tabel 3.8 Hasil perhitungan gaya dalam poros 1 arah horizontal. 37 Tabel 3.9 Hasil perhitungan gaya dalam poros 2 arah vertical.. 41 Tabel 3.10 Hasil perhitungan gaya dalam poros 2 arah horizontal 44 Tabel 3.11 Hasil perhitungan gaya dalam poros penanam arah vertical 47 Tabel 3.12 Hasil perhitungan gaya dalam poros penanam arah horizontal.. 50 Tabel 3.13 Hasil perhitungan gaya dalam poros roda arah vertical... 53 Tabel 3.14 Hasil perhitungan gaya dalam poros roda arah horizontal. 57 Tabel 3.15 Hasilperhitungan resultan momen tiap pulley. 59 Tabel 3.16 Hasil perhitungan diameter poros minimum 63 Tabel 4.1 Diameter poros minimum dan diameter poros aktual.... 67 Tabel 4.2 Hasil uji coba... 68 xi