55
ANALISA PUTARAN SILINDER MESIN PENGUPIL JAGUNG “ TUGAS AKHIR OLEH : ACHMAD RIZAL ZAKARIYA PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS WIJAYA PUTRA SURABAYA 2013

^ANALISA PUTARAN SILINDER MESIN PENGUPIL JAGUNG TUGAS AKHIRlibrary.uwp.ac.id/digilib/files/disk1/6/--achmadriza-290-1... · Tugas AKhir ini disusun untuk ... Membuat jarak ukuran

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: ^ANALISA PUTARAN SILINDER MESIN PENGUPIL JAGUNG TUGAS AKHIRlibrary.uwp.ac.id/digilib/files/disk1/6/--achmadriza-290-1... · Tugas AKhir ini disusun untuk ... Membuat jarak ukuran

i

“ANALISA PUTARAN SILINDER MESIN PENGUPIL JAGUNG “

TUGAS AKHIR

OLEH :

ACHMAD RIZAL ZAKARIYA

PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS WIJAYA PUTRA

SURABAYA

2013

Page 2: ^ANALISA PUTARAN SILINDER MESIN PENGUPIL JAGUNG TUGAS AKHIRlibrary.uwp.ac.id/digilib/files/disk1/6/--achmadriza-290-1... · Tugas AKhir ini disusun untuk ... Membuat jarak ukuran

ii

“ANALISA PUTARAN SILINDER MESIN PENGUPIL JAGUNG “

TUGAS AKHIR

OLEH :

ACHMAD RIZAL ZAKARIYA

NPM : 29321014

PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS WIJAYA PUTRA

SURABAYA

2013

Page 3: ^ANALISA PUTARAN SILINDER MESIN PENGUPIL JAGUNG TUGAS AKHIRlibrary.uwp.ac.id/digilib/files/disk1/6/--achmadriza-290-1... · Tugas AKhir ini disusun untuk ... Membuat jarak ukuran

iii

“ANALISA PUTARAN SILINDER MESIN PENGUPIL JAGUNG”

TUGAS AKHIR

Diajukan sebagai salah satu syarat memperoleh

Gelar Sarjana Teknik pada Fakultas Teknik

Universitas Wijaya Putra Surabaya

Oleh :

NAMA : ACHMAD RIZAL ZAKARIYA

NPM : 29321014

PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS WIJAYA PUTRA

SURABAYA

2013

Page 4: ^ANALISA PUTARAN SILINDER MESIN PENGUPIL JAGUNG TUGAS AKHIRlibrary.uwp.ac.id/digilib/files/disk1/6/--achmadriza-290-1... · Tugas AKhir ini disusun untuk ... Membuat jarak ukuran

iv

HALAMAN PERSETUJUAN

“ANALISA PUTARAN SILINDER MESIN PENGUPIL JAGUNG”

NAMA : ACHMAD RIZAL ZAKARIYA

NPM : 29321014

FAKULTAS : TEKNIK

PROGRAM STUDI : TEKNIK MESIN

Mengetahui/Disetujui Oleh :

DOSEN PEMBIMBING

( SISWADI. ST,. Msi )

i

Page 5: ^ANALISA PUTARAN SILINDER MESIN PENGUPIL JAGUNG TUGAS AKHIRlibrary.uwp.ac.id/digilib/files/disk1/6/--achmadriza-290-1... · Tugas AKhir ini disusun untuk ... Membuat jarak ukuran

v

LEMBAR PENGESAHAN

Telah diterima dan disetujui oleh tim penguji Tugas Akhir serta dinyatakan

LULUS. Dengan demikian Tugas Akhir ini dinyatakan sah untuk melengkapi syarat-syarat

mencapai Gelar Sarjana Teknik Pada Fakultas Teknik Universitas Wijaya Putra Surabaya.

Surabaya, Juli 2013

Tim Penguji Tugas Akhir :

1. Ketua : Slamet Riyadi, S.T., M.T (................................) Dekan Fakultas Teknik

2. Penguji : Anggota : 1. Muharom, S.T (................................) ( Dosen Penguji 1 )

ii

Page 6: ^ANALISA PUTARAN SILINDER MESIN PENGUPIL JAGUNG TUGAS AKHIRlibrary.uwp.ac.id/digilib/files/disk1/6/--achmadriza-290-1... · Tugas AKhir ini disusun untuk ... Membuat jarak ukuran

vi

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah S.W.T. atas rahmat dan karunia-

Nya, sehingga penulisan Tugas Akhir yang berjudul: ”ANALISA PUTARAN SILINDER

MESIN PENGUPIL JAGUNG”, dapat diselesaikan dengan baik.

Tugas AKhir ini disusun untuk memenuhi sebagian persyaratan memperoleh

gelar Sarjana Teknik di Universitas Wijaya Putra Surabaya.

Selanjutnya penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada:

1. Allah SWT karena atas rahmat dan hidayah-Nya, sehingga penulis mampu

menyelesaikan Tugas Akhir.

2. Kedua orang tua saya, yang telah memberikan dorongan dalam

penyelesaian tugas akhir ini

3. Bapak Slamet Riyadi, S.T., M.T, selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas

Wijaya Putra Surabaya.

4. Bapak Siswadi, S.T,. M.Si selaku ketua Program Studi fakultas teknik Mesin

Universitas Wijaya Putra Surabaya dan Dosen Pembimbing Tugas Akhir

Penulis.

5. Bapak/Ibu dosen penguji dan pengajar Program S-1 Teknik Mesin

Universitas Wijaya Putra Surabaya yang telah bayak memberi bekal ilmu

pengetahuan.

6. Teman- teman teknik mesin yang telah memberikan dukungan moril

kepada penulis atas terselesaikanya Tugas Akhir ini.

iii

Page 7: ^ANALISA PUTARAN SILINDER MESIN PENGUPIL JAGUNG TUGAS AKHIRlibrary.uwp.ac.id/digilib/files/disk1/6/--achmadriza-290-1... · Tugas AKhir ini disusun untuk ... Membuat jarak ukuran

vii

Penulis menyadari masih banyak kekurangan dan kelemahan

dalam pembuatan Tugas Akhir ini. Semoga karya tulis ini dapat berguna bagi

Universitas Wijaya Putra Surabaya maupun masyarakat luas. Amin,

Surabaya, juli 2013

Penulis

iv

Page 8: ^ANALISA PUTARAN SILINDER MESIN PENGUPIL JAGUNG TUGAS AKHIRlibrary.uwp.ac.id/digilib/files/disk1/6/--achmadriza-290-1... · Tugas AKhir ini disusun untuk ... Membuat jarak ukuran

0

DAFTAR ISI

HALAMAN PERSETUJUAN...................................................................................................i

LEMBAR PENGESAHAN ....................................................................................................... ii

KATA PENGANTAR ................................................................................................................. iii

DAFTAR ISI ........................................................................................................................... v

ABSTRAK ........................................................................................................................... viii

BAB I PENDAHULUAN ......................................................................................................... 1

1.1 Latar Belakang .................................................................................................... 1

1.2 Perumusan Masalah ........................................................................................... 2

1.3 Batas Masalah Penelitian ................................................................................... 3

1.4 Tujuan Penelitian................................................................................................ 3

1.5 Manfaat Penelitian ............................................................................................. 4

1.6 Sistematika Penulisan ........................................................................................ 5

BAB II LANDASAN TEORI .................................................................................................... 6

2.1 Pemipil Jagung .................................................................................................... 6

2.2 Pengilingan Pengupil .......................................................................................... 7

2.3 Bagian-Bagian Mesin .......................................................................................... 8

2.3.1 Motor Dinamo Listrik ................................................................................. 8

2.3.2 Bantalan Bearing ...................................................................................... 11

2.3.3 Transmisi Sabuk – Puli ............................................................................. 12

2.3.4 Poros ......................................................................................................... 15

v

Page 9: ^ANALISA PUTARAN SILINDER MESIN PENGUPIL JAGUNG TUGAS AKHIRlibrary.uwp.ac.id/digilib/files/disk1/6/--achmadriza-290-1... · Tugas AKhir ini disusun untuk ... Membuat jarak ukuran

1

2.3.5 Saklar ........................................................................................................ 19

2.3.6 Pasak ......................................................................................................... 20

2.3.7 Baut dan Mur ............................................................................................ 20

2.3.8 Pulley ........................................................................................................ 21

2.3.9 V-Belt ........................................................................................................ 22

2.3.10 Besi Siku .................................................................................................... 22

BAB III METODOGI PENELITIAN ....................................................................................... 23

3.1 Konsep Pembahasan ........................................................................................ 23

3.2 Penentuan Misi................................................................................................. 23

3.3 Flow Chart ......................................................................................................... 24

3.4 Analisa Putaran silinder ................................................................................... 27

3.4.1 Kerja .......................................................................................................... 27

3.4.2 Energi ........................................................................................................ 28

3.4.3 Daya Mekanis ........................................................................................... 29

3.5 Perbandingan Puli ............................................................................................ 31

3.6 Gambar Puli ...................................................................................................... 32

3.7 Perancangan Pengupil Jagung.......................................................................... 33

BAB IV PENGUMPULAN, PENGOLAHAN DAN ANALISA DATA ........................................ 35

4.1 Putaran Silinder Pengupil ................................................................................. 35

4.2 Analisa Penggunaan Puli .................................................................................. 37

BAB V PENUTUP ............................................................................................................... 39

vi

Page 10: ^ANALISA PUTARAN SILINDER MESIN PENGUPIL JAGUNG TUGAS AKHIRlibrary.uwp.ac.id/digilib/files/disk1/6/--achmadriza-290-1... · Tugas AKhir ini disusun untuk ... Membuat jarak ukuran

2

5.1 Kesimpulan ....................................................................................................... 39

5.2 Saran ................................................................................................................. 40

DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................................. 41

DAFTAR GAMBAR

GAMBAR 2.1 Motor DC .................................................................................................. 10

Gambar 2.2 Bantalan Bearing ........................................................................................ 11

Gambar 2.3 Besi Siku ...................................................................................................... 22

Gambar 3.3 Flow Chart ................................................................................................... 24

Gambar 3.5 Putaran puli ................................................................................................. 32

Gambar 3.6 Perancangan Pengupil Jagung .................................................................... 33

Gambar 4.1 putaran silinder ........................................................................................... 35

Gambar 4.2 Tabel Analisa Pengguna Puli ....................................................................... 37

vii

Page 11: ^ANALISA PUTARAN SILINDER MESIN PENGUPIL JAGUNG TUGAS AKHIRlibrary.uwp.ac.id/digilib/files/disk1/6/--achmadriza-290-1... · Tugas AKhir ini disusun untuk ... Membuat jarak ukuran

3

ABSTRAK

Penduduk dibeberapa daerah di Indonesia juga menggunakan motor sebagai

penggerak serta perhitungan pada sistem transmisi yang teliti, hal tersebut telah

mempunyai kemajuan yang sangat signifikan dibandingkan penggunaan mesin diesel

sebagai penggeraknya. Disamping itu, penggunaan silinder yang dapat disetel

putarannya mempermudah penggunaannya saat proses pengupilan biji jagung. Dengan

demikian, kombinasi dari penggunann motor dengan perhitungan sistem transmisi yang

teliti untuk beban penggunaannya ditambah putaran silinder pengupil yang dapat

disetel putarannya dapat menjadikan mesin pengupil biji jagung ini untuk dapat

menggiling hal yang lain seperti : mengupil padi, kedelai kangkung, dll. Sehingga dengan

inovasi-inovasi yang telah kami lakukan, mesin pengupil biji jagung ini merupakan mesin

dengan teknologi tepat guna bagi masyarakat.

viii

Page 12: ^ANALISA PUTARAN SILINDER MESIN PENGUPIL JAGUNG TUGAS AKHIRlibrary.uwp.ac.id/digilib/files/disk1/6/--achmadriza-290-1... · Tugas AKhir ini disusun untuk ... Membuat jarak ukuran

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Pengembangan jagung di Indonesia telah menjangkau hampir seluruh

provinsi, yang mana jagung merupakan sumber karbohidrat yang kedua

setelah padi yang telah di komsumsi oleh sebagai besar penduduk. Selain

sebagai bahan makan pokok masyarakat, jagung dapat diolah menjadi produk

industry makan yang variatif, di antaranya jagung dapat diolah menjadi

makanan kecil, dan lain-lain. Jagung juga dapat diperoses menjadi bahan

campuran pakan ternak, terkusus pada unggas .(Rukmana, 1991).

Pemipil jagung mudah dilakukan bila jagung keadan kering, dengan

kadar air yang minimal, sebab dalam keadaan demikian jagung mudah

terlepas dari tongkolnya dan kerusakan biji jagung dapat diperkecil. Pemipil

jagung dengan menggunakan mesin yang selama ini ada dipasaran, selain

harga serta biaya oprasional yang tinggi, tepat yang dibutuhkan harus luas,

mengingat ukurannya yang cukup besar, oleh karena itu pemipil model ini

lebih banyak di gunakan pada industry menengah keatas. Pemipil jagung pada

industry rumah tangga dan industry kecil sebagai besar dilakukan dengan cara

tradisional dan semitradisional, dimana dengan demikian waktu yang di

gunakan cukup lama dan tenaga yang digunakan cukup besar. Contohnya

Page 13: ^ANALISA PUTARAN SILINDER MESIN PENGUPIL JAGUNG TUGAS AKHIRlibrary.uwp.ac.id/digilib/files/disk1/6/--achmadriza-290-1... · Tugas AKhir ini disusun untuk ... Membuat jarak ukuran

2

untuk wanita dewasa dapat memipil jagung dengan tangan 2-9 kg per jam,

untuk alat pemipil model TPI dapat memipil jagung 12-15 kg per jam, untuk

alat pemipil model lager dapat memipil jagung sekitar 30 kg per jam, untuk

alat pemipil model ban mobil dapat memipil jagung 20-30 kg per jam, untuk

alat pemipil serpong dapat memipil jagung sekitar 40 kg per jam.

Berdasarkan hal tersebut, diatas akan di coba merancang sebuah mesin

pengupil jagungberteknologi tepat guna untuk mengembangkan alat pemipil

semitradisional, yang mampu meningkatkan kapasitas, efesiensi kerja dalam

pemipil jagung. (Hariyoto, 1995).

1.2 Perumusan Masalah

Dalam pengerjaan mesin ini terdapat poin-poin yang harus kami rancang

dan kami selsaikan sesuai dengan tujuan perancangan mesin ini, antara lain;

1. Bagaimana mengitung putaran silinder;

2. Merancang mekanik dalam bantalan porosnya mesin ini;

3. Bagaimana merancang mesin pemipil jagung sesuai keinginan yang

bisa di aplikasikan kedalam masyarakat.

Keunggulan mesin pemipil jagung :

1. Mesin pemipil jagung ini lebih efisien dari pada menggunakan

tenaga manual;

2. Cepat. Mesin pemipil jagung ini lebih cepat dalam prosesnya dari

pada cara manual dan dapat meringankan para petani/masyarakat;

Page 14: ^ANALISA PUTARAN SILINDER MESIN PENGUPIL JAGUNG TUGAS AKHIRlibrary.uwp.ac.id/digilib/files/disk1/6/--achmadriza-290-1... · Tugas AKhir ini disusun untuk ... Membuat jarak ukuran

3

3. Hemat biaya. Dengan menggunakan mesin pemipil jagung yang

cepat da efisien tentu lebih menghemat biaya para

masyarakat/petani

1.3 Batas Masalah Penelitian

Batas masalah saat penelitian adalah dari merakit atau membuat mesin

pemipil jagung ada 4 macam yaitu;

1. Merakit alat pemipil jagung dengan system mekanis;

2. Menghitung secara teoritis komponen bahan pemipil yang

terdiri dari poros penggerak, system tarnsmisi dan montor

pengerak;

3. Membuat sarangan dengan ukuran jagung yang kecil dan besar;

4. Membuat jarak ukuran silinder dengan ukuran bodi rangka

1.4 Tujuan Penelitian

Tujuan penelitian dalam merakit mesin pemipil jagung adalah;

1. Menghitung dimensi dari setiap komponen-komponen alat pemipil

jagung.

2. Mendesain atau membuat alat pemipil jagung.

Page 15: ^ANALISA PUTARAN SILINDER MESIN PENGUPIL JAGUNG TUGAS AKHIRlibrary.uwp.ac.id/digilib/files/disk1/6/--achmadriza-290-1... · Tugas AKhir ini disusun untuk ... Membuat jarak ukuran

4

1.5 Manfaat Penelitian

Manfaat penelitian saat diteliti dengan benar tentang

identifikasi/hipotensi kegunaan atau keunggulan adalah;

1. Pengambilan kebijakan sebagai masukan untuk pengembangan

perindustrian dan perdagangan.

2. Konsumsi industri rumah tangga dan industri kecil, untuk

mempercepat proses produksi.

3. Penelitian, alat ini dapat dijadikan sebagai bahan perbandingan untuk

pengembangan dan penelitian selanjutnya.

4. Menambah referensi teknologi tepat guna.

5. Dibidang akademis dapat memberikan informasi dan referensi

tentang metode perencanaan sebuah alat pemipil jagung.

Page 16: ^ANALISA PUTARAN SILINDER MESIN PENGUPIL JAGUNG TUGAS AKHIRlibrary.uwp.ac.id/digilib/files/disk1/6/--achmadriza-290-1... · Tugas AKhir ini disusun untuk ... Membuat jarak ukuran

5

1.6 Sistematika Penulisan

Dalam sistematika penulisan Tugas Akhir terdapat penjelasan bab-bab

yang akan dibahas, antara lain :

BAB I : Pendahuluan. Latar belakang, perumusan masalah, ruang lingkup

penelitian, tujuan penelitian, manfaat penelitian, dan sistematika penelitian.

BAB II : Tinjauan Pustaka. Emping jagung, penggilingan ( pemipihan ), bagian-

bagian mesin, motor, bantalan, puli, poros, v- belt, saklar, pasak, logam non

korosif, baut dan mur.

BAB III : Metodologi Penelitian. Konsep pembahasan, penentuan misi, flow

chart, pemilihan jenis bahan dan material, analisa daya motor, kerja, energi,

daya mekanis, daya listrik, kerja listrik dan energi, kerugian saluran,

perbandinga puli, gambar teknik.

BAB IV : Pengumpulan , Pengolahan, dan Analisa Data. Perhitungan daya

motor, putaran roll penggiling, beban motor, analisa penggunaan puli,

Kerugian saluran.

BAB V : Penutup yang berisi Kesimpulan dan Saran.

Page 17: ^ANALISA PUTARAN SILINDER MESIN PENGUPIL JAGUNG TUGAS AKHIRlibrary.uwp.ac.id/digilib/files/disk1/6/--achmadriza-290-1... · Tugas AKhir ini disusun untuk ... Membuat jarak ukuran

6

BAB II

LANDASAN TEORI

2.1 Pemipil Jagung

Pemipil jagung mudah dilakukan bila jagung keadan kering, dengan

kadar air yang minimal, sebab dalam keadaan demikian jagung mudah

terlepas dari tongkolnya dan kerusakan biji jagung dapat diperkecil. Pemipil

jagung dengan menggunakan mesin yang selama ini ada dipasaran, selain

harga serta biaya oprasional yang tinggi, tepat yang dibutuhkan harus luas,

mengingat ukurannya yang cukup besar, oleh karena itu pemipil model ini

lebih banyak di gunakan pada industry menengah keatas.

Pemipil jagung pada industri rumah tangga dan industri kecil sebagai

besar dilakukan dengan cara tradisional dan semitradisional, dimana dengan

demikian waktu yang di gunakan cukup lama dan tenaga yang digunakan

cukup besar. Contohnya untuk wanita dewasa dapat memipil jagung dengan

tangan 2-9 kg per jam, untuk alat pemipil model TPI dapat memipil jagung 12-

15 kg per jam, untuk alat pemipil model lager dapat memipil jagung sekitar 30

kg per jam, untuk alat pemipil model ban mobil dapat memipil jagung 20-30

kg per jam, untuk alat pemipil serpong dapat memipil jagung sekitar 40 kg per

jam. Berdasarkan hal tersebut, diatas akan di coba merancang sebuah mesin

pengupil jagungberteknologi tepat guna untuk mengembangkan alat pemipil

Page 18: ^ANALISA PUTARAN SILINDER MESIN PENGUPIL JAGUNG TUGAS AKHIRlibrary.uwp.ac.id/digilib/files/disk1/6/--achmadriza-290-1... · Tugas AKhir ini disusun untuk ... Membuat jarak ukuran

7

semitradisional, yang mampu meningkatkan kapasitas, efesiensi kerja dalam

pemipil jagung. (Hariyoto, 1995).

2.2 Pengilingan Pengupil

Penggilingan adalah proses pengupil biji-biji jagung yang telah diolah

untuk mendapatkan jagung dalam bentuk yang jadi biji jagung. Selanjutnya

diolah sehingga menjadi biji jagung. Biasanya, pengupil tradisional biasanya

dilakukan dengan tangan, sekrang dilakukan dengan cara menggunakan alat

mesin pengupil jagung yang disebut mesin perontok. Pengupil jagung oleh

industri atau pabrik sedikit banyak telah menggunakan mesin pengupil.

Sehingga dapat menghemat biaya produksi dan waktu. Dalam perancangan

mesin ini, Penggilingan atau pengupil adalah proses pengupil biji-biji jagung

yang telah diolah untuk mendapatkan hasil biji jagung dalam bentuk yang

sederhana dan meringankan masyarakat. Selanjutnya diolah sehingga menjadi

mesin pengupil biji jagung. Pengupil disini menggunakan satu buah silinder

yang telah diberi jarak antara gigi tersebut, pembuatan pengupil atau

pengupas biji jagung dengan bahan besi dan plat sehingga tidak gampang

rusak. (Situmorang, 2011).

Page 19: ^ANALISA PUTARAN SILINDER MESIN PENGUPIL JAGUNG TUGAS AKHIRlibrary.uwp.ac.id/digilib/files/disk1/6/--achmadriza-290-1... · Tugas AKhir ini disusun untuk ... Membuat jarak ukuran

8

2.3 Bagian-Bagian Mesin

Dalam perancangan mesin ini kami membuat rancangan demi

rancangan dan akhirnya pembuatan mesin ini memiliki bagian - bagian mesin,

antara lain :

2.3.1 Motor Dinamo Listrik

Motor Dinamo Listrik merupakan alat yang mengubah energi

listrik menjadi energi mekanis ataui gerak. Energi mekanik ini

digunakan untuk, misalnya memutar impeller pompa, fan atau

blower, menggerakkan kompresor, mengangkat bahan, dll. Motor

listrik digunakan juga di rumah dan di industri. Motor listrik kadang

disebut “kuda kerja” nya industri sebab diperkirakan bahwa motor-

motor menggunakan sekitar 70% beban listrik total industri.

Konstruksi motor DC sangat mirip dengan geneator DC.

Kenyataannya, mesin yang bekerja baik sebagai generator akan

bekerja baik pula sebagai motor . (Lister, 1993).

a. Motor AC

Motor arus bolak-balik menggunakan arus listrik yang

melibatkan arahnya secara teratur pada rentang waktu

tertentu. Motor listrik memiliki dua buah bagian dasar listrik:

“stator” dan “rotor” seperti ditunjukkan dalam gambar 2.1.

stator merupakan komponen listrik statis. Rotor merupakan

komponen listrik berputar untuk memutar as motor.

Page 20: ^ANALISA PUTARAN SILINDER MESIN PENGUPIL JAGUNG TUGAS AKHIRlibrary.uwp.ac.id/digilib/files/disk1/6/--achmadriza-290-1... · Tugas AKhir ini disusun untuk ... Membuat jarak ukuran

9

Keuntungan utama motot DC terhadap motor AC adalah bahwa

kecepatan motor AC lebih sulit dikendalikan. Untuk mengatasi

kerugian ini, motor AC dapat dilengkapi dengan penggerak

frekuensi variable untuk meningkatkan kendali kecepatan

sekaligus menurunkan dayanya. Motor induksi merupakan

motor yang paling popular di industri karena kehandalannya

dan lebih mudah perawatannya. Motor induksi AC cukup

murah dan juga memberikan rasio daya terhadap berat yang

cukup tinggi.

b. Motor Sinkron

Motor sinkron adalah motor AC, bekerja pada kecepatan

tetap pada sistim frekuensi tertentu. Motor ini memerlukan

arus searah (DC) ubtuk pembangkitan daya dan memiliki torque

awal yang rendah, dan oleh karena itu motor sinkron cocok

untuk penggunaan awal dengan beban rendah, seperti

kompresor udara dan generator motor.

Komponen utama motor sinkron adalah :

Rotor, Perbedaan utama antara motor sinkron dengan

motor induksi adalh bahwa rotor mesin sinkron berjalan

pada kecepatan yang sama dengan perputaran medan

magnet. Hal ini memungkinkan sebab medan magnet rotor

tidak lagi terinduksi. Rotor memiliki magnet permanen yang

Page 21: ^ANALISA PUTARAN SILINDER MESIN PENGUPIL JAGUNG TUGAS AKHIRlibrary.uwp.ac.id/digilib/files/disk1/6/--achmadriza-290-1... · Tugas AKhir ini disusun untuk ... Membuat jarak ukuran

10

dipaksa untuk mengunci pada posisi tertentu bila

dihadapkan dengan medan magnet lainnya.

Stator, Stator menghasilkan medan magnet berputar yang

sebanding dengan frekuensi yang dipasok.

Motor yang dipakai dalam mesin ini mempunyai spesifikasi,

antara lain:

Gambar 2.1. Motor DC

(Direct Industry, 2005)

Tipe YL 801

Voltage : 220 Volt

Putaran : 2850 RPM

Daya : 1 HP

Page 22: ^ANALISA PUTARAN SILINDER MESIN PENGUPIL JAGUNG TUGAS AKHIRlibrary.uwp.ac.id/digilib/files/disk1/6/--achmadriza-290-1... · Tugas AKhir ini disusun untuk ... Membuat jarak ukuran

11

2.3.2 Bantalan Bearing

Gambar 2.2 Bantalan bearing

Bantalan adalah Elemen mesin yang menumpu poros berbeban,

sehingga putaran atau gerakan bolak baliknya dapat berlangsung secara

halus, aman, dan panjang umur. Bantalan harus cukup kokoh untuk

memungkinkan poros serta elemen mesin lainnya bekerja dengan baik.

Jadi, bantalan dalam permesinan dapat disamakan peranannya dengan

pondasi pada gedung. (Sularso dan Suga, 2004).

Fungsi bantalan itu sendiri sebagai bantalan poros agar poros dapat

berputar. Bantalan merupakan salah satu bagian dari elemen mesin yang

memegang peranan cukup penting karena fungsi dari bantalan yaitu untuk

menumpu bahan poros agar poros dapat berputar tanpa mengalami

gesekan yang berlebihan. Bantalan harus cukup kuat untuk memungkinkan

poros serta elemen mesin yang lainnya bekerja dengan baik.

Bantalan dapat diklasifikasikan atas dasar gerakan bantalan terhadap

poros, yaitu :

Page 23: ^ANALISA PUTARAN SILINDER MESIN PENGUPIL JAGUNG TUGAS AKHIRlibrary.uwp.ac.id/digilib/files/disk1/6/--achmadriza-290-1... · Tugas AKhir ini disusun untuk ... Membuat jarak ukuran

12

a. Bantalan luncur. Pada bantalan ini terjadi gesekan antara poros

dan bantalan karena permukaan bantalan dengan perantara

lapisan pelumas.

b. Bantalan gelinding. Pada bantalan ini terjadi gesekan gelinding

antara bagian yang berputar dengan yang diam melalui elemen

gelinding. Dimana bantalan ini terjadi gesekan luncur antar poros

di tempuh oleh pemukaan bantalan dengan perantara pelapis

pelumas.

Shield : Berfungsi sebagai pelindung ball bering dari debu.

Inner race : Berfungsi sebagai bantalan diameter dalam bearing.

Balls : Berfungsi bantalan putar dari diameter dalam terhadap luar.

Retainer : Berfungsi sebagai rumah dari ball bearing.

Outer rece : Berfungsi sebagai bantalan diameter luar bearing.

2.3.3 Transmisi Sabuk – Puli

Sebuah mesin biasanya terdiri dari tiga bagian utama yang

saling bekerja sama. Ketiga bagian itu adalah penggerak, sistem

penerus daya (transmisi daya) dan bagian yang digerakkan. Bagian

penggerak yang memiliki modus gerak berupa putaran. Elemen yang

berputar dalam hal ini adalah poros. Pada bagian yang digerakkan

terdapat sistem penerus daya atau sistem transmisi daya. Ada

beberapa jenis sistem transmisi daya yang sudah dikenal yaitu:

Page 24: ^ANALISA PUTARAN SILINDER MESIN PENGUPIL JAGUNG TUGAS AKHIRlibrary.uwp.ac.id/digilib/files/disk1/6/--achmadriza-290-1... · Tugas AKhir ini disusun untuk ... Membuat jarak ukuran

13

Transmisi puli – sabuk;

Transmisi poros – pasak;

Transmisi silinder

Mesin yang saya rakit ini menggunakan sistem penerus daya dan bagian

yang digerakkan adalah silinder pengupil biji jagung. Bagian penggerak dipilih

jenis motor listrik 1 HP-1 Phase-2850 RPM, dan bagian yang digerakkan terdiri

dari silinder pengupil biji jagung yang bergerak serasi dengan puli penggerak.

Sebagai penerus daya utama dari penggerak kebagian yang digerakkan dipilih

kombinasi transmisi puli sabuk V. Peran dari sistem transmisi yang disebutkan

diatas selai meneruskan daya dan putaran juga mengubah modus gerak dari

gerak berputar (motor listrik) menjadi gerak bolak balik (pada elemen

penekan) dan gerak berputar. Untuk menggerakkan elemen penekan, putaran

poros motor listrik diteruskan melalui puli-sabuk, poros silinder pengupil,

batang gigi pengupil.

Sistem transmisi puli-sabuk dan silinder yang digunakan dalam mesin

pengupil biji jagung berperan juga sebagai putaran. Putaran poros motor

listrik yang tinggi diturunkan secara bertahap oleh transmisi puli – sabuk dan

transmisi silinder. Putaran rendah diinginkan karena dalam pemakaiannya

mesin itu mencapai kondisi optimum pada gerakan penekan yang lambat.

Dalam istilah teknik mesin elemen yang berfungsi menurunkan kecepatan

ataupun putaran dikenal dengan nama penurun kecepatan (speed reducer).

Page 25: ^ANALISA PUTARAN SILINDER MESIN PENGUPIL JAGUNG TUGAS AKHIRlibrary.uwp.ac.id/digilib/files/disk1/6/--achmadriza-290-1... · Tugas AKhir ini disusun untuk ... Membuat jarak ukuran

14

Jenis penurun kecepatan yang paling banyak digunakan di industri

adalah transmisi sabuk dan roda gigi dibandingkan dengan transmisi rantai.

Walaupun demikian, pemilian jenis transmisi sabuk ini sangat tergantung pada

lingkup pemakaiannya. Efisiensi transmisi sabuk biasanya lebih rendah

dibandingkan roda gigi atau rantai. Karena alasan itulah mengapa transmisi

sabuk tidak dijumpai pada rangkaian penggerak utama (sistem transmisi)

kendaraan jalan raya, dimana faktor irit bahan bakar menjadi pertimbangan.

Sabuk-V tersedia dalam berbagai standar menurut ukuran

penampangnya. Telah dikenal luas ukuran sabuk-V mulai dari ukuran A, B, C, D

dan E. masing-masing ukuran disesuaikan dengan besarannya daya yang akan

ditransmisikan.

A. Dimensi sistem transmisi sabuk

Dimensi puli

Ukuran puli diwakili olehdiameternya yaitu jarak maya yang

dikenal dengan nama diameter pitch. Jarak diameter pitch ini

berada diantara diameter dalam dan luar puli. Dalam prakteknya ,

cukup sulit menentukan diameter pitch karena memang tidak jelas

patokannya. Cara yang sangat praktis yaitu dengan menghitung

rata-rata antara diameter luar dan dalam. Diameter dalam itu

sendiri diukur pada alur puli. Dalam menentukan dimensi puli,

langkah awal yaitu menentukan puli terkecil (puli penggerak)

terlebih dahulu. Setelah menemukan ukuran puli kecil kemudian

Page 26: ^ANALISA PUTARAN SILINDER MESIN PENGUPIL JAGUNG TUGAS AKHIRlibrary.uwp.ac.id/digilib/files/disk1/6/--achmadriza-290-1... · Tugas AKhir ini disusun untuk ... Membuat jarak ukuran

15

selanjutnya menentukan diameter puli pasangannya (puli besar).

Dalam menentukan diameter puli besar terlebih dahulu harus

diketahui berapa besar rasio kecepatan atau sampai seberapa

besar putaran ingin diturunkan. Misalkan rasio kecepatan

diketahui sebesar 3 maka ini berarti putaran akan diturunkan tiga

kali lipatnya. Setelah rasio kecepatan diketahui maka diameter puli

besar bias dihitung dengan menggunakan persamaan.

Jarak Antara Pusat Puli

Sistem transmisi puli-sabuk V relatif cocok diterapkan dalam

kondisi jarak yang pendek. Jika jarak C belum diketahui maka jarak

ini bias diatur diantara, Dengan megasumsikan jarak anta pusat

puli sesuai dengan ketentuan diatas maka itu sama dengan

mendapatkan posisi untuk kedua puli. Dengan posisi puli tertentu,

keliling sabuk sudah bias diterka berapa panjangnya. Cara praktis

yang bisa dilakukan adalah dengan membelitkan seutas tali pada

kredua puli dengan catatan kedua ujung tali saling ditemukan.

Panjang tali yangdibutuhkan itu merupakan keliling dari sabuk

yang di inginkan.

2.3.4 Poros

Poros adalah suatu bagian stasioner yang berputar, biasanya

berpenampang bulat dimana terpasang elemen-elemen seperti roda

gigi, pulli, engkol, spocket dan elemen pemindah putaran lainnya.

Page 27: ^ANALISA PUTARAN SILINDER MESIN PENGUPIL JAGUNG TUGAS AKHIRlibrary.uwp.ac.id/digilib/files/disk1/6/--achmadriza-290-1... · Tugas AKhir ini disusun untuk ... Membuat jarak ukuran

16

Poros bisa menerima beban lenturan, beban tarikan, beban tekan

atau beban puntir yang bekerja sendiri-sendiri atau berupa gabungan

satu dengan lainnya. Poros merupakan salah satu bagian yang

terpenting dari setiap mesin. Hampir semua mesin meneruskan

tenaga bersama-sama dengan putaran. Peranan utama dalam

transmisi seperti ini dipegang oleh poros. (Sularso dan Suga, 1994).

Pembagian Poros

1. Berdasarkan Pembebanannya

a. Poros Transmisi : Poros macam ini mendapatkan beban

puntir murni atau puntir dan lentur. Daya ditransmisikan

kepada poros ini melalui kopling, roda gigi, puli sabuk atau

sproket rantai, dll.

b. Spindle : Poros transmisi yang relatif pendek seperti poros

utama mesin perkakas, dimana beban utamanya berupa

puntiran, disebut spindle. Syarat yang harus dipenuhi poros

ini adalah deformasinya harus kecil dan bentuk serta

ukurannya harus teliti.

c. Gardar : Poros seperti ini dipasang di antara roda-roda

kereta barang, dimana tidak mendapat beban puntir, bahkan

kadang-kadang tidak boleh berputar, disebut gardar. Gardar

ini hanya mendapat beban lentur, kecuali jika degerakkan

Page 28: ^ANALISA PUTARAN SILINDER MESIN PENGUPIL JAGUNG TUGAS AKHIRlibrary.uwp.ac.id/digilib/files/disk1/6/--achmadriza-290-1... · Tugas AKhir ini disusun untuk ... Membuat jarak ukuran

17

oleh penggerak mula dimana akan mengalami beban puntir

juga.

2. Berdasarkan Bentuknya

a. Poros lurus;

b. Poros engkol sebagai penggerak utama pada silinder mesin.

Di tinjau dari segi besarnya transmisi daya yang mampu ditransmisikan,

daya yang kecil hal ini dimaksudkan agar terdapat kebebasan bagi perubahan

arah (arah momen putar).

Hal – hal yang harus diperhatikan:

Kekuatan poros

Poros transmisi akan menerima beban puntir, beban lentur,

ataupun gabungan antara beban puntir dan lentur.

Dalam perncanaan poros perlu memperhatikan beberapa

faktor, misalnya : kelelahan, tumbukan dan pengaruh konsentrasi

tegangan bila menggunakan poros bertangga ataupun penggunaan

alur pasak pada poros tersebut. Poros yang dirancang tersebut harus

cukup aman untuk menahan beban – beban tersebut.

Kekakuan poros

Meskipun sebuah poros mempunyai kekuatan poros yang

cukup aman dalam menahan pembebanan tetapi adanya lenturan

Page 29: ^ANALISA PUTARAN SILINDER MESIN PENGUPIL JAGUNG TUGAS AKHIRlibrary.uwp.ac.id/digilib/files/disk1/6/--achmadriza-290-1... · Tugas AKhir ini disusun untuk ... Membuat jarak ukuran

18

yang terlalu besar akan mengakibatkan ketidak telitian ( pada mesin

perkakas ), getaran mesin, dan suara.

Oleh karena itu disamping memperhatikan kekuatan poros,

kekakuan poros juga harus diperhatikan dan disesuaikan dengan jenis

mesin yang ditransmisikan dayanya dengan poros tersebut.

Putaran kritis

Bila putaran mesin dinaikkan maka akan menimbulkan getaran

pada mesin tersebut. Batas antara putaran mesin yang mempunyai

jumlah putaran normal dengan putaran mesin yang menimbulkan

getaran yang tinggi di sebut putaran kritis. Hal ini dapat terjadi pada

turbin, motor bakar, motor listrik, dll. Selain itu timbulnya getaran

yang tinggi dapat menyebabkan kerusakan poros dan bagian – bagian

lainnya. Jadi dalam perancangan poros perlu mempertimbangkan

ptaran kerja dari poros tersebut agar lebih rendah dari putaran

kritisnya.

Korosi

Apabila terjadi kontak langsung antara poros dengan fluida

korosif maka dapat menyababkan korosi pada poros tersebut.

Misalnya propeller shaf pada pompa air. Oleh karena itu pemilihan

bahan poros dari bahan yang tahan korosi perlu mendapat prioritas

utama.

Page 30: ^ANALISA PUTARAN SILINDER MESIN PENGUPIL JAGUNG TUGAS AKHIRlibrary.uwp.ac.id/digilib/files/disk1/6/--achmadriza-290-1... · Tugas AKhir ini disusun untuk ... Membuat jarak ukuran

19

Material poros

Poros yang biasa digunakan untuk putaran tinggi dan beban

yang berat pada umumnya terbuat dari baja paduan dengan proses

pengerasan kulit sehingga tahan terhadap keausan. Beberapa

diantarnya adalah baja krom. Sekalipun demikian, baja paduan

khususnya tidak selalu dianjurkan jika alasannya hanya putaran tinggi

dan pembebanan yang sangat berat.

2.3.5 Saklar

Saklar adalah sebuah perangkat yang digunakan untuk

memutuskan dan menghubungkan jaringan listrik. Selain untuk

jaringan listrik arus kuat , saklar berbentuk kecil juga dipakai untuk

alat komponen elektronika arus lemah. Secara sederhan saklar terdiri

dai dua bilah logam yang menempel pad suatu rangkaian , dan bisa

terhubung atau terpisah sesuai dengan keadaan sambung ( on ) atau

putus ( off ) dalam rangkaian itu. Material kontak sambungan

umumnya dipilih agar supaya tahan terhadap korosi kalau logam

yang dipakai terbuat dari bahan oksida biasa, maka saklar akan sering

tidak bekerja. Untuk mengurangi efek korosi ini, paling tidak logam

kontaknya harus disepuh dengan logam anti korosi atau anti karat.

a. Jenis saklar berdasarkan fungsinya

Saklar on – off. Merupakan saklar yang bekerja

Page 31: ^ANALISA PUTARAN SILINDER MESIN PENGUPIL JAGUNG TUGAS AKHIRlibrary.uwp.ac.id/digilib/files/disk1/6/--achmadriza-290-1... · Tugas AKhir ini disusun untuk ... Membuat jarak ukuran

20

a) Saklar tunggal

Fungsi saklar tunggal adalah untuk menyalakan dan

mematikan lampu. Pada saklar ini terdapat dua titik kontak

yang menghubungkan hantaran fasa dengan lampu atau alat

yang lain.

b) Saklar kutub ganda

Titik hubung saklar ini ada empat, biasanya digunakan

untuk memutus atau menghubungkan hantara fasa dan nol

secara.

2.3.6 Pasak

Pasak adalah suatu elemen yang dipakai untuk menetapkan

bagian-bagian mesin seperti roda gigi, sproket, puli, kopling, dll. Pada

poros. Pada momen yang di timbulkan kemudian di teruskan pasak

dari poros ke naf atau sebaliknya, menurut cara pemasangan nya,

dapat di bedakan antara pasak memanjang dan pasak melintang.

Berdasarkan bentuk kontruksinya di bedakan antara pasak benam,

pasak rata, pasak belah, dan pasak bulat. diteruskan dari poros ke naf

atau naf ke poros. (Sularso dan Suga, 2004).

2.3.7 Baut dan Mur

Baut dan Mur merupakan alat pengikat yang sangat penting.

Untuk mencegah kecelakaan, atau kerusakanpada mesin, pemilihan

baut dan mur sebagai alat pengikat harus dilakukan dengan saksama

Page 32: ^ANALISA PUTARAN SILINDER MESIN PENGUPIL JAGUNG TUGAS AKHIRlibrary.uwp.ac.id/digilib/files/disk1/6/--achmadriza-290-1... · Tugas AKhir ini disusun untuk ... Membuat jarak ukuran

21

untuk mendapatkan ukuran yang sesuai. Untuk menentukan ukuran

baut dan mur, berbagai faktor harus diperhatikan seperti gaya yang

bekerja pada baut, syarat kerja, kekuatan bahan, kelas ketelitian.

(Sularso dan Suga, 2004).

2.3.8 Pulley

Pulley adalah suatu alat mekanis yang di gunakan sebagai sabuk

untuk menjalankan sesuatu kekuatan alur yang berfungsi

menghantarkan suatu daya. Cara kerja pulley sering di gunakan untuk

merubah arah dari gaya yang diberikan, mengirimkan gerak rotasi,

memberikan keuntungan mekanis apabila digunakan pada

kendaraan. Fungsi dari pulley sebenarnya hanya sebagai penghubung

mekanis ke AC, Alternator,Power Steering dll. Pulley dapat di bagi

dalam beberapa jenis di antaranya. Sheaves/V-pulley : paling sering

digunakan untuk transmisi. Produk ini digerakkan oleh V-Belt. Karena

kemudahannya dan dapat diandalkan. Produk ini tela di pakai selama

satu dekade. Variable Speed Pulley : perangkat yang di gunakan

untuk mengontrol kecepatan mesin. Berbagai proses sndustri seperti

jalur perakitan harus bekerja pada kecepatan yang berbeda untuk

produk yang berbeda. Dimana kondisi memproses kebutuan

penyetelan aliran dari poros atau motor, memvariasikan kecepatan

dari drive mungkin menghemat energi dibandingkan dengan teknik

lain untuk kontrol aliran. (antonrivai, 2011).

Page 33: ^ANALISA PUTARAN SILINDER MESIN PENGUPIL JAGUNG TUGAS AKHIRlibrary.uwp.ac.id/digilib/files/disk1/6/--achmadriza-290-1... · Tugas AKhir ini disusun untuk ... Membuat jarak ukuran

22

2.3.9 V-Belt

V-belt digunakan untuk metransmisikan daya dari poros yang

lain melalui pulley yang berputar dengan kecepatan yang sama atau

berbeda. Sabuk belt merupakan alat transmisi daya dan putaran

pada poros yang berjahuan. Cara transmisi ini disebut tak langsung.

Sistem transmisi sabuk yang digunakan adalah transmisi sabuk

trapezium (sabuk V) yang di pasangpada puli alur V dan meneruskan

momen antara dua pulley, yang berfunsi untuk memindahkan daya

dari pulley penggerak ke pulley digerakkan, sabuk V dibelitkan

disekeliling alur pulley yang berbentuk V pula, bagian sabuk sedang

membelit pada pulley yang akan mengalami lengkungan sehingga

lebar bagian dalamnya akan bertambah besar. (Ir. Soedarmo,s.e,

2008).

2.3.10 Besi Siku

Gambar 2.3 Besi siku

Besi siku bentuk struktur yang memiliki penampang seperti

huruf L, yang bisa di gunakan adalah siku sama sisi dan tidak sama

sisi. Baja siku di identifikasikan dengan ukuran dan ketebalannya. (

ronynepologi, 2011 ).

Page 34: ^ANALISA PUTARAN SILINDER MESIN PENGUPIL JAGUNG TUGAS AKHIRlibrary.uwp.ac.id/digilib/files/disk1/6/--achmadriza-290-1... · Tugas AKhir ini disusun untuk ... Membuat jarak ukuran

23

BAB III

METODOGI PENELITIAN

Metodologi penelitan yang kami gunakan berupa metode obyektif, yaitu

kami melakukan penelitian dari contoh-contoh mesin yang ada dipasaran dan

data data yang kami kumpulkan kemudian kami modifikasi dengan proses

yang ingin kami kerjakan.

3.1 Konsep Pembahasan

Mengulas kembali pembahasan kami dalam bab I tentang konsep awal

kami yaitu, bagaimana menghitung putaran silinder yang dibutuhkan

sehingga dapat memproduksi mesin pengupil jagung ± 100 Kg/jam serta

menghitung perbandingan puli sehingga dapat menghasilkan sesuai kapasitas

yang diperlukan.

3.2 Penentuan Misi

Dalam rangka pembuatan tugas akhir ini kami menentukan misi dari

awal, yaitu penyempurnaan perancangan mesin pengupil biji jagung dengan

desain yang lebih simpel dan higinis. Perbedaan mesin pengupil biji jagung ini

terletak pada jarak celah sarangan biji jagung yang bisa disetel dan bisa di

gunakan buat biji-bijian contoh: jagung, padi,kedelai dll. Metodologi penelitan

yang saya gunakan berupa metode obyektif, yaitu saya melakukan penelitian

Page 35: ^ANALISA PUTARAN SILINDER MESIN PENGUPIL JAGUNG TUGAS AKHIRlibrary.uwp.ac.id/digilib/files/disk1/6/--achmadriza-290-1... · Tugas AKhir ini disusun untuk ... Membuat jarak ukuran

24

dari contoh-contoh mesin yang ada dipasaran dan data data yang kami

kumpulkan kemudian kami modifikasi dengan proses yang ingin kami

kerjakan.

3.3 Flow Chart

start

Menentukan konsep

pembahasan

Penyusunan misi mesin

Pengamatan

kebutuhan masyarakat

Menentukan desain

Menentukan posisi

setiap komponen

Menentukan desain

silinder penggiling

Menghitung putaran silinder

sesuai rate produksi

Perhitungan diameter puli

Analisa putaran silinder

dan perbandingan puli

Sketsa mesin

Finish

Apakah desain bisa

diterapkan

Mencari bahan &

material yang sesuai

Page 36: ^ANALISA PUTARAN SILINDER MESIN PENGUPIL JAGUNG TUGAS AKHIRlibrary.uwp.ac.id/digilib/files/disk1/6/--achmadriza-290-1... · Tugas AKhir ini disusun untuk ... Membuat jarak ukuran

25

Berdasarkan gambar Flow Chart sebelumnya, dapat dijelaskan bahwa

dalam penelitian Tugas Akhir terdapat tahap-tahap yang dilakukan guna hasil

yang didapatkan dalam pembuatan mesin ini tepat sasaran dan sesuai yang

diharapkan. Antara lain :

Menentukan konsep pembahasan

Konsep pembahasan dilakukan guna menentukan tujuan awal

dalam perancangan mesin yang akan dibuat. Sehingga dalam

pembuatan mesin tersebut mempunyai tujuan yang jelas.

Penyusunan misi mesin

Setelah mempunyai konsep mesin yang akan dibuat, maka

dalam tahap selanjutnya menyusun misi mesin yang akan dibuat

sehingga mempunyai nilai tambah dari mesin yang sudah ada.

Pengamatan kebutuhan masyarakat

Pengambilan data-data penunjang dalam pembuatan mesin

sesuai kebutuhan masyarakat, akan sangat bermanfaat guna

terciptanya mesin teknologi terbaru yang mengedepankan

kebutuhan masyarakat.

Page 37: ^ANALISA PUTARAN SILINDER MESIN PENGUPIL JAGUNG TUGAS AKHIRlibrary.uwp.ac.id/digilib/files/disk1/6/--achmadriza-290-1... · Tugas AKhir ini disusun untuk ... Membuat jarak ukuran

26

Menentukan desain mesin

Desain mesin yang dimaksud adalah menentukan desain mesin

sesuai dengan konsep awal mesin dengan kebutuhan masyarakat

yang disatukan.

Apakah desain bisa diterapkan

Merupakan suatu motifasi sekaligus tantangan yang timbul dari

diri sendiri guna dapat menciptakan karya mesin terbaru dengan

desain karya sendiri.

Mencari bahan dan material yang sesuai

Dalam tahap ini, pemilihan bahan dan material sangat penting

guna terciptanya mesin yang sempurna.

Menentukan posisi setiap komponen

Komponen-komponen yang dibutuhkan dalam pembuatan

mesin perlu diperhitungkan sehingga dimensi mesin tidak terlalu

besar serta tarciptanya mesin yang efektif dan efisien.

Page 38: ^ANALISA PUTARAN SILINDER MESIN PENGUPIL JAGUNG TUGAS AKHIRlibrary.uwp.ac.id/digilib/files/disk1/6/--achmadriza-290-1... · Tugas AKhir ini disusun untuk ... Membuat jarak ukuran

27

Menentukan desain silinder pengupil biji jagung

Silinder pengupil bijijagung merupakan komponen yang paling

penting dalam mesin ini, sehingga perlu adanya perlakuan khusus

mengenai jenis dan bahan materialnya.

Menghitung putaran silinder sesuai rate produksi

Tahap ini sangat penting. Karena putaran yang dihasilkan motor

akan diubah sesuai kebutuhan rate produksi yang akan diinginkan.

Sketsa mesin

Menggambar desain yang sudah ada sehingga dalam

pengerjaan sangat jelas hasil akhir yang akan dibuat.

3.4 Analisa Putaran silinder

Dalam perancangan mesin pengupil biji jagung ini, titik berat analisa

yang saya lakukan dalam Tugas Akhir ini yaitu tentang analisa putaran silinder

pengupil yang meliputi pengertian kerja, energi, daya mekanis. Selain itu

terdapat pula analisa perbandingan puli dalam rangkaian transmisi mesin

pengupil biji jagung ini. (Lister, 1993).

3.4.1 Kerja

Kerja dilakukan jika gaya menatasi tahanan/hambatan. Dari

segi mekanis, kerja diukur dengan perkalian gaya dan jarak yang

ditempuh. Jika gaya 1 pon bekerja melalui jarak 1 kaki, berarti

Page 39: ^ANALISA PUTARAN SILINDER MESIN PENGUPIL JAGUNG TUGAS AKHIRlibrary.uwp.ac.id/digilib/files/disk1/6/--achmadriza-290-1... · Tugas AKhir ini disusun untuk ... Membuat jarak ukuran

28

dilakukan kerja sebesar 1 pon – kaki ( foot – pound ). Jika

diperlukan gaya 10 pon untuk mengangkat benda 6 kaki, kerjanya

adalah 10 x 6 atau 60 ft-lb ( pon-kaki ) jadi,

Kerja = gaya x jarak

Dalam satuan SI, satuan kerja adalah joule ( J ), yang

didefinisikan sebagai kerja yang dilakukan jika gaya 1 newton

dikerakan melalui jarak 1 meter. Sebagai contoh, jika gaya 20 N

dikerahkan untuk memindahkan benda 30 meter, kerja yang

dilakukan adalah 20 x 30 atau 600 J. Satuan joule = 0,737 pon-

kaki. (Lister, 1993).

3.4.2 Energi

Energi adalah kemampuan melakukan kerja. Energi dapat

berada dalam berbagai bentuk : mekanis, listrik, kimia, kalor, dan

cahaya. Bentuknya dapat diubah. Sebagai contoh, generator listrik

mengubah energi energi mekanis menjadi energi listrik ; aki

mengubah energi kimia menjadi energi listrik. Jika batu bara

dibakar energi kimia diubah menjadi energi kalor dan seterusnya

sesuai dengan prinsip tentang konservasi energi, energi dapat

diubah tetapi tidak dapat diciptakan maupun dimusnahkan.

Generator listrik tidak menciptakan energi listrik, ia semata –mata

mengubah energi mekanis menjadi energi listrik. Energi yang

Page 40: ^ANALISA PUTARAN SILINDER MESIN PENGUPIL JAGUNG TUGAS AKHIRlibrary.uwp.ac.id/digilib/files/disk1/6/--achmadriza-290-1... · Tugas AKhir ini disusun untuk ... Membuat jarak ukuran

29

diberikan pada lampu listrik juga bukan dimusnahkan melainkan

semata– mata diubah m enjadi energi cahaya atau energi kalor.

(Lister, 1993)

3.4.3 Daya Mekanis

Sesuai dengan definisi kerja, jika muatan 3000 pon diangkat

ke ketinggian 40 kaki, diperlukan kerja 3000 x 40 atau 120 pon-

kaki. Disini tidak dikatakan mengenai waktu yang diperlukan untuk

mengankat muatan, tetapi hanya diperlukan kerja 120 pon-kaki.

Sebuah motor yang menggerakkan kerekan muatan

memerlukan 2 menit untuk menaikkan beban, sedangkan motor

kedua dapat melakukan hal yang sama dalam ½ menit. Kerja yang

dilakukan motor kedua empat kali lebih cepat dari motor pertama

atau dikatakan bahwa motor kedua menghasilkan daya ( power )

empat kali motor pertama. Maka, daya adalah laju melakukan

kerja atau

Sama halnya dalam satuan SI, jika kerja dilakukan pada laju

1 joule / sekon, dayanya adalah 1 watt ( W ) yang merupakan

satuan SI untuk daya mekanis maupun listrik. (Lister,1993).

Daya = kerja / waktu

Page 41: ^ANALISA PUTARAN SILINDER MESIN PENGUPIL JAGUNG TUGAS AKHIRlibrary.uwp.ac.id/digilib/files/disk1/6/--achmadriza-290-1... · Tugas AKhir ini disusun untuk ... Membuat jarak ukuran

30

Perbedaan antara kerja, energi dan daya adalah penting.

Kerja adalah yang mengatasi tahanan. Energi adalah kemampuan

melakukan kerja. Daya adalah laju melakukan kerja atau laju

pengeluaran energi. (Lister, 1993).

Satuan mekanis yang biasa digunakan untuk energi, kerja,

dan daya disimpulkan sebagai berikut :

Satuan USCS untuk kerja atau energi = pon-kaki (ft-lb)

Satuan SI untuk kerja atau energi = joule (J)

1 joule = 0,737 pon-kaki

Satuan USCS untuk daya = daya kuda = horsepower ( hp )

Satuan SI untuk daya = watt ( W )

1 daya kuda = 746 watt.

Perhitungan daya dengan beban dan putaran dapat

diketahui dengan mengabaikan gesekan antar sumbu dan

transmisi.

Kecepatan sudut beban : w = putaran x radian / 60

Dimana : 1 putaran = 2 π ( 2 x 3.14 )

Momen inersia : I = 0.5 x m x r²

Page 42: ^ANALISA PUTARAN SILINDER MESIN PENGUPIL JAGUNG TUGAS AKHIRlibrary.uwp.ac.id/digilib/files/disk1/6/--achmadriza-290-1... · Tugas AKhir ini disusun untuk ... Membuat jarak ukuran

31

Dimana : I = momen inersia ( Kg.m² )

m = Beban ( Kg )

r = jari-jari ( m )

Energi kinetik : E = 0.5 x I x w²

Dimana : E = energi kinetik ( joule ) atau daya motor minimum

(watt).

3.5 Perbandingan Puli

Diameter efektif untuk puli kecil ( puli penggerak ) dan puli besar (puli

yang digerakkan) berturut turut disimbolkan dengan D1 dan D2. Selama

beroperasi, sabuk-V membelit kedua puli dan bergerak dengan kecepatan

tertentu. Dengan mengasumsikan tidak terjadi slip ataupun mulur pada sabuk

maka. (heri, Ir. 2010).

Page 43: ^ANALISA PUTARAN SILINDER MESIN PENGUPIL JAGUNG TUGAS AKHIRlibrary.uwp.ac.id/digilib/files/disk1/6/--achmadriza-290-1... · Tugas AKhir ini disusun untuk ... Membuat jarak ukuran

32

3.6 Gambar Puli

Gambar 3.5 Putaran puli

v = D1 x n1 = D2 x n2

Dimana,

v = kecepatan (m/s)

D1 = diameter puli penggerak

n1 = putaran puli penggerak

D2 = diameter puli yang digerakkan

n2 = putaran puli yang digerakkan

Page 44: ^ANALISA PUTARAN SILINDER MESIN PENGUPIL JAGUNG TUGAS AKHIRlibrary.uwp.ac.id/digilib/files/disk1/6/--achmadriza-290-1... · Tugas AKhir ini disusun untuk ... Membuat jarak ukuran

33

3.7 Perancangan Pengupil Jagung

Gambar. 3.6 Perancangan Pengupil jagung

Diatas ini adalah beberapa contoh gambar mesin kami yang kami

gambar melalui Autocad.

Keterangan:

a . Panjang keseluruhan mesin body.

b . Lebar keseluruhan mesin body.

c. Tinggi keseluruhan mesin body.

1. Coron g seb aga i p en gu mp an an b i j i j agu n g.

2. Silinder pemipil sebagai untuk memutar gigi pengupil.

3. Gigi pemipil sebagai memecahkan biji jagung dari tongkolnya.

4. Pengeluaran biji jagung yang turun dari gigi pengupil biji jagung ke

sarangan.

a b

1

2

3

5

4

7

6

6 8

8

Page 45: ^ANALISA PUTARAN SILINDER MESIN PENGUPIL JAGUNG TUGAS AKHIRlibrary.uwp.ac.id/digilib/files/disk1/6/--achmadriza-290-1... · Tugas AKhir ini disusun untuk ... Membuat jarak ukuran

34

5. Pengeluaran tongkol dari silinder yang lebarnya ukuran 5cm.

6. Pengeluaran kotoran yang turun dari sarangan menuju ke kipas

pengeluaran kotoran.

7. Saringan yang gunanya untuk memisahkan biji jagung dari

tongkolnya.

8. Kipas penghembus yang gunanya untuk membuang kotoran atau

tumpi dari jagung.

Cara kerja mesin.

Cara kerja mesin sangatlah sederhana, yaitu :

a) Biji jagung yang sudah diolah oleh para petani ditempatkan pada

wadah/karung lalu dimasukkan kesaluran (corong masuk).

b) Tombol power ON kan, maka motor akan berputar sehingga

secara otomatis akan memutar silinder pengupil biji jagung, dan

proses ini di sebut penggilingan atau perontok.

c) Biji jagung akan tertarik secara otomatis karena gigi silinder yang

telah dibuat pada masing-masing gigi pengupil. Maka biji jagung

yang telah di upas akan keluar melalui saluran keluar ( chute

outlet ).

Page 46: ^ANALISA PUTARAN SILINDER MESIN PENGUPIL JAGUNG TUGAS AKHIRlibrary.uwp.ac.id/digilib/files/disk1/6/--achmadriza-290-1... · Tugas AKhir ini disusun untuk ... Membuat jarak ukuran

35

BAB IV

PENGUMPULAN, PENGOLAHAN DAN ANALISA DATA

4.1 Putaran Silinder Pengupil

Untuk mengetahui putaran silinder pengupil jagung pada mesin ini,

dapat diketahui dengan melakukan perhitungan pada puli penggerak dengan

puli yang digerakkan. Hal itu dikarenakan, putaran silinder pengupil jagung

pada mesin ini terhubung pada puli yang digerakkan oleh puli motor.

Sedangkan untuk kipas bergerak mengikuti putaran puli pengerak yang

dipasang pada poros pengerak di bagian motor listriknya atau puli pengerak.

Gambar 4.1 putaran silinder

Page 47: ^ANALISA PUTARAN SILINDER MESIN PENGUPIL JAGUNG TUGAS AKHIRlibrary.uwp.ac.id/digilib/files/disk1/6/--achmadriza-290-1... · Tugas AKhir ini disusun untuk ... Membuat jarak ukuran

36

Keterangan

1 : Motor listrik

2 : Puli penggerak

3 : V-belt

4 : Kipas

5 : Puli digerakkan

6 : silinder

Untuk mengetahui putaran silinder, maka dapat dihitung melalui

putaran puli yang digerakkan dengan cara sebagai berikut :

Putaran puli penggerak (V1) = 2850 rpm ( sesuai putaran motor)

Diameter puli penggerak (D1) = 7 mm

Diameter puli yang digerakkan (D2) = 25 mm

Putaran puli yang digerakkan (V2)….?

Maka dengan persamaan berikut akan dapat diketahui putaran roll penggiling,

D1 x V1 = D2 x V2

Sehingga dapat disimpulkan,

V2 = D1 X V1 / D2

V2 = 7X 2850/ 25

Page 48: ^ANALISA PUTARAN SILINDER MESIN PENGUPIL JAGUNG TUGAS AKHIRlibrary.uwp.ac.id/digilib/files/disk1/6/--achmadriza-290-1... · Tugas AKhir ini disusun untuk ... Membuat jarak ukuran

37

V2 = 798 rpm

Jadi, putaran silinder adalah 798 rpm.

4.2 Analisa Penggunaan Puli

Berdasarkan perhitungan-perhitungan diatas maka dapat dibuat tabel

putaran silinder serta beban yang sanggup diterima berdasarkan diameter puli

yang akan digunakan. Untuk mempermudah dalam perhitungan, dalam

analisa ini kami menggunakan 2 puli yang masing-masing berdiameter 7”, 25”.

Serta penggunaan motor yang dipakai dengan kapasitas 1 hp. Sehingga

dengan ketentuan-ketentuan yang sudah ditetapkan tersebut maka dapat

disimpulkan,

NO PENGGUNAAN

PULI

ɸ PULI (mm) DAYA

MOTOR D1 D2 V1 V2

1 7”x25” 7 25 2850 798 559,5

2 25”x7” 25 7 2850 798 559,5

Gambar 4.2 Tabel analisa penggunaan puli

Keterangan :

D1 : Diameter puli penggerak (mm)

D2 : Diameter puli yang digerakkan (mm)

V1 : Putaran motor (RPM)

Page 49: ^ANALISA PUTARAN SILINDER MESIN PENGUPIL JAGUNG TUGAS AKHIRlibrary.uwp.ac.id/digilib/files/disk1/6/--achmadriza-290-1... · Tugas AKhir ini disusun untuk ... Membuat jarak ukuran

38

V2 : Putaran silinder pengupil (RPM)

Berdasarkan gambar 4.3, dapat disimpulkan bahwa :

Penggunaan puli tidak berpengaruh terhadap kekuatan beban maksimal

mesin pengupil biji jagung. Namun demikian, berpengaruh pada putaran

dari silinder pengupil. Tetapi semakin tinggi putaran silinder, maka akan

perpengaruh pada getaran pada mesin itu sendiri.

Semakin kecil puli penggerak, maka semakin besar pula beban maksimal

yang akan didapatkan dari mesin pengupil biji jagung. Dan sebaliknya.

Semakin kecil RPM putaran puli yang digerakkan, maka semakin besar

pula pada dampak kerusakan akibat kecepatan silinder yang berputar

berlebih yang akan diperoleh mesin pengupil biji jagung.

Berdasarkan tabel diatas, maka untuk memperoleh target produksi

pengupil biji jagung 100 Kg/jam dapat menggunakan motor dengan

kapasitas 1 hp (559,5 watt) dengan perbandingan puli penggerak 2” dan

puli yang digerakkan 4,5” atau 6”.

Page 50: ^ANALISA PUTARAN SILINDER MESIN PENGUPIL JAGUNG TUGAS AKHIRlibrary.uwp.ac.id/digilib/files/disk1/6/--achmadriza-290-1... · Tugas AKhir ini disusun untuk ... Membuat jarak ukuran

39

BAB V

PENUTUP

5.1 Kesimpulan

Dengan melihat berbagai faktor untuk mendapatkan hasil akhir dengan

baik, sebenarnya kita bisa mengatasi suatu permasalahan dengan baik apabila

kita mempunyai perencanaan untuk menanggulangi keadaan yang kita

inginkan. perontok/pemipil jagung ini merupakan mesin dengan teknologi

tepat guna bagi masyarakat.

Dari hasil pembahasan di atas, dapat ditarik beberapa kesimpulan

sebagai berikut:

1. Mesin pemipil jagung banyak memberikan manfaat yang besar pada

para pelaku pertanian dalam proses perontok/ pemipilan jagung.

2. Alat dan mesin pemipil jagung dapat meningkatkan produktifitas hasil

pipilan.

3. Keunggulan mesin pemipil jagung adalah lebih efisien, cepat dalam

pengoperasian, Hemat biaya dan teruji kualitasnya.

4. Kapasitas kerja suatu alat pemipil jagung ditentukan oleh persentase

kulit pada jagung, kadar air, kecepatan pemberian (feeding), dan

kecepatan Putaran alat.

Page 51: ^ANALISA PUTARAN SILINDER MESIN PENGUPIL JAGUNG TUGAS AKHIRlibrary.uwp.ac.id/digilib/files/disk1/6/--achmadriza-290-1... · Tugas AKhir ini disusun untuk ... Membuat jarak ukuran

40

5.2 Saran

Hasil dari sistem perencanaan ini ada baiknya dijadikan penyempurnaan

dari sistem mesin pengupil biji jagung yang digunakan untuk pekerjaan

home masyarakat bagi perseorangan.

Diharapkan mahasiswa yang akan mengerjakan tugas akhir/skripsi agar

mengadakan perencanaan yang bersifat penelitian agar mampu

memodifikasi terhadap suatu benda kerja untuk mendapatkan suatu karya

yang inovatif dan bermanfaat khususnya bagi diri sendiri dan orang lain

pada umumnya.

Page 52: ^ANALISA PUTARAN SILINDER MESIN PENGUPIL JAGUNG TUGAS AKHIRlibrary.uwp.ac.id/digilib/files/disk1/6/--achmadriza-290-1... · Tugas AKhir ini disusun untuk ... Membuat jarak ukuran

41

DAFTAR PUSTAKA

Achyanto, Djoko,. Mesin-Mesin Listrik, Edisi terjemahan, Erlangga, Jakarta,

1997.

Adi Kurnia, Witantra, Tugas Akhir – RL 1585 “ STUDI Perbandingan Kendungan

Delta Ferrit Terhadap Ketahanan Korosi Dan Sifat Mekanik Pada

Pengelasan Smaw Dan Tig Untuk Material Stainless Steel Tipe 304

Dan 316, Institut Teknologi Sepuluh Nobember, Surabaya, 2006.

Hadi Oktoviantini, Analisis kelayakan ekonomi agroindustri emping jagung

dalam rangka pengembangan usaha, Universitas Brawijaya fakultas

pertanian jurusan sosial ekonomi pertanian program studi agribisnis,

Malang, V. 2010.

Lister, Mesin dan Rangkaian Listrik, Erlangga, Edisi keenam Jakarta, 1993.

Sularso dan Suga, Kiyokatsu. 2004, Dasar Perencanaan dan Pemilihan

Elemen Mesin, PT. Pradnya Paramita, Jakarta, 2004.

Stolk, J., dan Kros, C. ir. Elemen Mesin Elemen Konstruksi Bangunan Mesin,

Erlangga, 1994.

Sonawan, Hery, Perancangan Elemen Mesi, Alfabeta, Bandung, 2010.

Page 53: ^ANALISA PUTARAN SILINDER MESIN PENGUPIL JAGUNG TUGAS AKHIRlibrary.uwp.ac.id/digilib/files/disk1/6/--achmadriza-290-1... · Tugas AKhir ini disusun untuk ... Membuat jarak ukuran

42

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1. Motor DC Gambar 2.3 Besi siku (Direct Industry, 2005)

Gambar 2.2 Bantalan bearing Gambar 3.5 Putaran puli

Page 54: ^ANALISA PUTARAN SILINDER MESIN PENGUPIL JAGUNG TUGAS AKHIRlibrary.uwp.ac.id/digilib/files/disk1/6/--achmadriza-290-1... · Tugas AKhir ini disusun untuk ... Membuat jarak ukuran

43

Menentukan konsep

pembahasan

Penyusunan misi mesin

Pengamatan

kebutuhan masyarakat

Menentukan desain

Menentukan desain

silinder penggiling

Menghitung putaran silinder

sesuai rate produksi

Perhitungan diameter puli

Analisa putaran silinder

dan perbandingan puli

Sketsa mesin

Finish

Apakah desain bisa

diterapkan

Mencari bahan &

material yang sesuai

start Menentukan posisi

setiap komponen

Page 55: ^ANALISA PUTARAN SILINDER MESIN PENGUPIL JAGUNG TUGAS AKHIRlibrary.uwp.ac.id/digilib/files/disk1/6/--achmadriza-290-1... · Tugas AKhir ini disusun untuk ... Membuat jarak ukuran

44

Gambar. 3.6 Perancangan Pengupil jagung

Gambar 4.1 putaran silinder

NO PENGGUNAAN

PULI

ɸ PULI (mm) DAYA

MOTOR D1 D2 V1 V2

1 7”x25” 7 25 2850 798 559,5

2 25”x7” 25 7 2850 798 559,5

Gambar 4.2 Tabel analisa penggunaan puli