Download - Laporan Perancangan Mesin
![Page 1: Laporan Perancangan Mesin](https://reader036.vdokumen.net/reader036/viewer/2022082212/577c798a1a28abe054930fa9/html5/thumbnails/1.jpg)
PERANCANGAN MESIN
MESIN PEMIPIH PELEPAH PISANG KAPASITAS 1000 LEMBAR/JAM
Disusun oleh :
FIRMANSYAH (121.03.1105)
INDRA ARISTIAWAN (121.03.1109)
PURWOKO WAHYUDI (121.03.1111)
RIDHO SULISTYO (121.03.1122)
Jurusan : Teknik Mesin
Program Studi : Strata-1 (S-1)
FAKULTAS TEKNOLOGI INSDUSTRI
INSTITUT SAINS & TEKNOLOGI AKPRIND
YOGYAKARTA
2015
![Page 2: Laporan Perancangan Mesin](https://reader036.vdokumen.net/reader036/viewer/2022082212/577c798a1a28abe054930fa9/html5/thumbnails/2.jpg)
LEMBAR PENGESAHAN
PERANCANGAN MESIN
“MESIN PEMIPIH PELEPAH PISANG KAPASITAS 1000 LEMBAR/JAM”
Yang telah disusun dan dipersiapkan oleh :
FIRMANSYAH (121.03.1105)
INDRA ARISTIAWAN (121.03.1109)
PURWOKO WAHYUDI (121.03.1111)
RIDHO SULISTYO (121.03.1122)
Telah diuji dihadapan dewan pengujin
Pada tanggal 10 agustus 2015
Dan telah dinyatakan lulus dan memenuhi syarat
Susunan Tim Penguji
Disetujui
Jurusan Teknik MesinKetua
Dosen Pembimbing
………………………………………………………………. ……………………………………………………………….(Drs. H. Khairul Muhajir, MT) (Drs. H. Khairul Muhajir, MT)
![Page 3: Laporan Perancangan Mesin](https://reader036.vdokumen.net/reader036/viewer/2022082212/577c798a1a28abe054930fa9/html5/thumbnails/3.jpg)
LEMBAR PENGUJI
PERANCANGAN MESIN
MESIN PEMIPIH PELEPAH PISANG KAPASITAS 1000 LEMBAR/JAM
Yang telah dipersiapkan dan disusun oleh
FIRMANSYAH (121.03.1105)
INDRA ARISTIAWAN (121.03.1109)
PURWOKO WAHYUDI (121.03.1111)
RIDHO SULISTYO (121.03.1122)
Telah diuji dihadapan dewan pengujin
Pada tanggal 10 agustus 2015
Dan telah dinyatakan lulus dan memenuhi syarat
Susunan Tim Penguji
1. (Drs. H. Khairul Muhajir, MT) ……………………………………………………………….
2. (A. Agung Putu Susastriawan, ST, M.Tech)
……………………………………………………………….
![Page 4: Laporan Perancangan Mesin](https://reader036.vdokumen.net/reader036/viewer/2022082212/577c798a1a28abe054930fa9/html5/thumbnails/4.jpg)
KATA PENGANTAR
Puji syukur kami panjatkan kepada Allat SWT, Berkat rahmat dan hidayah-nya kami
dapat menyelesaikan tugas perancangan mesin.
Perancangan mesin merupakan salah satu syarat yang harus dipenuhi dalam
menyelesaikan jejang S-1 jurusan Teknik Mesin IST AKPRIND Yogyakarta. Pada
kesempatan yang baik ini, kami ingin menyampaikan penghargaan dan terima kasih
kepada :
1. Bapak Drs. H. Khairul Muhajir, MT, selaku ketua jurusan teknik mesin Institus
Sains Dan Teknologi AKPRIND Yogyakarta.
2. Bapak Drs. H. Khairul Muhajir, MT, selaku dosen pembimbing merancana mesin,
atas semua arahan dan masukan yang diberikan kepada kami.
3. Kepada kedua orang tua kami, atas doa, dorongan moral dan materi yang telah
diberikan kepada kami.
4. Kepada semua pihak yang telah membantu kami dalam merancang masin
Atas kekurangan dan keterbatasan dalam penyusunan laporan perancangan mesin, segala
kritikan dan saran yang sifatnya membangun sangat kami harapkan.
Semoga perancangan mesin ini dapat bermanfaat khususnya bagi kami dan pembaca pada
umumnya.
Yogyakarta, Agustus 2015
Tim penyusun
![Page 5: Laporan Perancangan Mesin](https://reader036.vdokumen.net/reader036/viewer/2022082212/577c798a1a28abe054930fa9/html5/thumbnails/5.jpg)
DAFTAR ISI
Halaman Judul
Lembar Pengesahan
Lembar Pengujian
Kata Pengantar
Daftar Isi
Daftar Gambar
Daftar Lampiran
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
1.2 Rumusan Masalah
1.3 Batasan Masalah
1.4 Tujuan
1.5 Manfaat
1.6 Metode Pengumpulan Data
BAB II LANDASAN TEORI
2.1 Kapasitas Mesin
2.2 Sabuk
2.2.1 Klasifikasi Sabuk
2.2.2 Rumus Perhitungan
2.3 Puli
2.3.1 Klasifikasi Puli
2.3.2 Rumus Perhitungan
2.4 Poros
2.4.1 Klasifikasi Poros
2.4.2 Dasar-dasar Perancangan Poros
2.5 Bantalan
![Page 6: Laporan Perancangan Mesin](https://reader036.vdokumen.net/reader036/viewer/2022082212/577c798a1a28abe054930fa9/html5/thumbnails/6.jpg)
2.5.1 Klasifikasi Bantalan
2.6 Rangka
2.7 Pengelasan
2.7.1 Jenis-jenis Pengelasan
2.7.2 Jenis-jenis Sambungan Las
2.8 Ulir, Mur Dan Baut
![Page 7: Laporan Perancangan Mesin](https://reader036.vdokumen.net/reader036/viewer/2022082212/577c798a1a28abe054930fa9/html5/thumbnails/7.jpg)
![Page 8: Laporan Perancangan Mesin](https://reader036.vdokumen.net/reader036/viewer/2022082212/577c798a1a28abe054930fa9/html5/thumbnails/8.jpg)
![Page 9: Laporan Perancangan Mesin](https://reader036.vdokumen.net/reader036/viewer/2022082212/577c798a1a28abe054930fa9/html5/thumbnails/9.jpg)
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Indonesia sebagai negara agraris masih berpotensi untuk dapat meningkatkan hasil
produktivitas pertanian melalui masukan teknologi yang mudah dan murah dalam hal
penerapannya. Peranan sub sektor non padi juga memerlukan suatu sistem pengelolaan
yang seimbang, meliputi berbagai jenis cabang usaha, antara lain pengrajin keranjang
tembakau. Hal ini dapat terlaksana dengan basis pengembangan usaha petani tembakau
melalui pemanfaatan pelepah pisang sebagai keranjang untuk memudahkan petani
tembakau dalam melakukan panen tembakau.
Salah satu penghasil tembakau terbesar di Indonesia adalah daerah Temanggung Desa
Traji, Kecamatan Parakan. Dimana mayoritas penduduk disana mata pencahariannya
sebagai petani tembakau, dalam sekali panen para petani disana dapat menghasilkan 4,5
ton dalam satu musim panen tembakau.
Dalam penyimpanan tembakau para petani menggunakan keranjang yang terbuat dari
bambu yang di anyam dengan pelepah pisang yang telah dipipihkan. Kebanyakan dari
para petani tembakau mengalami kesulitan dalam proses memipihkan pelepah pisang
untuk di jadikan sebagai tempat tembakau. Yang mana mayoritas petani disana dalam
proses pemipihan pelepah pisang masih menggunakan cara manual yang memakan waktu
yang cukup lama.
Maka dari permasalahan yang terdapat di atas, muncul satu gagasan dari kami untuk
menciptakan sebuah alat teknologi tepat guna yang dapat digunakan para petani
tembakau dalam proses memipihkan pelepah pisang.
1.2 Rumusan Masalah
1.2.1 Bagaimana memanfaatkan pelepah pisang sebagai tempat tembakau
![Page 10: Laporan Perancangan Mesin](https://reader036.vdokumen.net/reader036/viewer/2022082212/577c798a1a28abe054930fa9/html5/thumbnails/10.jpg)
1.2.2 Bagaimana membuat alat untuk memipihkan pelepah pisang.
1.3 Batasan Masalah
Menimbang dari hal-hal tersebut diatas maka dalam proses pengembangannya dibatasi
dalam hal :
1.3.1 Kapasitas maksimal pada mesin pemipih pelepah pisang tersebut sebesar 1000
lembar/jam.
1.3.2 Mesin pemipih pelepah pisang di operasikan oleh 1 orang dan digerakan oleh
motor listrik
1.3.3 Perhitungan pada bagian poros, tekanan pegas dan sambungan las.
1.4 Tujuan
Berdasarkan kebutuhan-kebutuhan di atas akan dirancang sebuah mesin pemipih yang
nantinya mampu mengatasi permasalahan yang ada sehingga mampu menghasilkan
kerajinan tangan yang berkualitas.
1.5 Manfaat
1.5.1 Bagai mahasiswa.
1.5.1.1 Mengembangkan ide rancangan dalam pembuatan teknologi sederhana
yang tepat guna berupa mesin pemipih pelepah pisang.
1.5.1.2 Memotivasi penelitian-penelitian untuk memecahkan permasalahan
dalam teknologi pengadaan alat atau mesin yang bermanfaat.
1.5.1.3 Merupakan karya nyata mahasiswa dalam mengembangkan ilmu
pengetahuan dan teknologi dalam ketrampilan perancangan mesin.
1.5.2 Bagi dunia pendidikan.
1.5.2.1 Mengembangkan teknologi terutama teknologi alat atau mesin yang
tepat guna.
1.5.2.2 Menambah model jenis-jenis mesin yang sederhana dan tepat guna.
![Page 11: Laporan Perancangan Mesin](https://reader036.vdokumen.net/reader036/viewer/2022082212/577c798a1a28abe054930fa9/html5/thumbnails/11.jpg)
1.5.3 Bagi masyarakat.
1.5.3.1 Mempermudah proses pengolahan pelepah pisang.
1.5.3.2 Membantu masyarakat dalam pembuatan kerajinan keranjang
1.6 Metode Pengumpulan Data
Data merupakan kumpulan nyata yang mengandung suatu keterangan, kemudian di olah
untuk menghasilkan suatu informasi yang besifat objektif dan sesuai dengan yang
diharapkan. Maka penulis menggunakan beberapa metode untuk pengumpulan data
sebagai berikut :
1.6.1 Observasi adalah dalam hal ini pengumpulan data melakukan dengan
pengamatan langsung kelapangan dan mencatat data-data pada mesin.
1.6.2 Wawancara pengambilan data secara langsung yang di lakukan dengan
mengajukna beberapa pertanyaan kepada narasumber.
1.6.3 Studi Pustaka adalah pengambilan data dengan mencari informasi pada buku
yang tersedia di perpustakaan dan literature lainnya.
1.6.4 Penelitian adalah pengumpulan data dan fakta permasalahan dan kerangka
pembahasan yang diajukan, dan dapat ditarik kesimpulan.
![Page 12: Laporan Perancangan Mesin](https://reader036.vdokumen.net/reader036/viewer/2022082212/577c798a1a28abe054930fa9/html5/thumbnails/12.jpg)
BAB II
LANDASAN TEORI
2.1 Kapasitas Mesin
Mekanisme mesin pemipih pelapas pisang hampir sama dengan mekanisme mesin rol.
bendakerja ditekan antara dua rol, sehingga ketebalannya mengalami pengurangan yang
disebut draft.
1. Kapasitas Mesin
Qn = 1000Lembar
Jam
Qn = nLembar
Jam ………………………………………………………. (1)
Keterangan :
Qn = Kapasitas Mesin
2. Pengurangan ketebalan benda kerja (Draft)
Penguranag ketebalan disini adalah bendakerja ditekan antara dua rol, sehingga
ketebalannya mengalami pengurangan yang disebut draft :
d = t 0−tf ……………………………………………………………………. (2)
Keterangan :
d = draft dalam in (mm)
t 0 = ketebalan mula-mula dalam in (mm)
t f = ketebalan akhir dalam in (mm)
3. Gaya dan daya dalam pengerolan
Harga maksimum ditentukan dengan persamaan :
![Page 13: Laporan Perancangan Mesin](https://reader036.vdokumen.net/reader036/viewer/2022082212/577c798a1a28abe054930fa9/html5/thumbnails/13.jpg)
dmax = μ2R………………………………………………………………... (3)
Keterangan :
dmax = Draf maksimum
μ = Koefisien gesekan
R = jari-jari rol dalam in (mm)
4. Daya (P) yang dibutuhkan dalam proses pengerolan
P = 2πN.F.L atau P = 4πN.T………………………………………….. (4)
2.2 Sabuk
Dengan jarak yang jauh antara dua buah poros tidak memungkinkan transmisi langsung
dengan roda gigi, karena akan memkan biaya dan daya yang cukup besar. Dengan
demikian, cara transmisi putaran atau daya yang lain dapat diterapkan dimana sebuah
sabuk luwes atau rantai dibelitkan sekeliling puli atau spoket pada poros.
2.2.1 Klasifikasi Sabuk
Transmisi sabuk dapat dibagi atas tiga kelempok, yaitu sebagai berikut :
2.2.1 Dalam kelompok pertama, sabuk rata dipasang pada pully silinder dan
meneruskan momen antara dua poros yang jaraknya dapat sampai 10m.
Dengan perbandingan putaran 1/1 sampai 6/1
2.2.2 Dalam kelompok kedua, sabuk dengan penampang trapesium dipasang pada
pully dengan alur dan meneruskan momen antara dua poros yang jaraknya
dapat sampai 5 m. Dengan perbandingan putaran antara 1/1 samapai 1/7.
2.2.3 Dalam kelompok ketiga, terdiri atas sabuk dengang gigi yang digerakan
dengan spoket pada jarak pusat sampai 2 m dan meneruskan putaran secara
tepat dengan perbandingan putaran antara 1/1 sampai 6/1.
![Page 14: Laporan Perancangan Mesin](https://reader036.vdokumen.net/reader036/viewer/2022082212/577c798a1a28abe054930fa9/html5/thumbnails/14.jpg)
Gambar 3.2 Diagram pemilihan sabuk-V
Sumber : Sularso dan Kiyokatsu “Dasar Perencanaan dan Pemeliharaan Elemen Mesin”, hal. 164
2.2.2 Rumus Perhitungan
Persamaan dasar dalam perencanaan sabuk dapat di tetepkan dengan rumus-rumus
sebagai berikut :
1. Perbandingan transmisi (i)
i = n1
n2 =
ω1
ω2 =
M2
M1 =
d2
d1……………………………………………………… (5)
Keterangan :
n1 = Putaran poros pertama (rpm)
n2 = Putaran poros keduan (rpm)
2. Jarak sumbu poros
C = b+√b2−8¿¿¿…………………………………………………….. (6)
![Page 15: Laporan Perancangan Mesin](https://reader036.vdokumen.net/reader036/viewer/2022082212/577c798a1a28abe054930fa9/html5/thumbnails/15.jpg)
Dimana :
b = 2L – 3,14 (d p+D p)…………………………………………………. (7)
Keterangan :
C = Jarak sumbu poros (mm)
d p = Diameter penggerak (mm)
D p = Diameter yang digerakan (mm)
3. Besaran sudut kontak
θ = 180° - 57(D p−d p)
C………………………………………………………… (8)
4. Kecepatan linier sabuk – V (v)
v = d p nl
1000000 …………………………………………………………………… (9)
Keterangan :
v = Kecepatan linear sabuk V (m/s)
5. Jumlah sabuk
N = Pd
P0. Kθ……………………………………………………………………….
(10)
Keterangan :
θ = Sudut kontak
K θ = Faktor koreksi
Pd = Daya rencana (KW)
N = Jumlah sabuk
P0 = Kapasitas transmisi daya (KW)
2.3 Puli
Puli merupakan suatu alat mekanik yang digunakan sebagai penghantar daya yang
berfungsi sabagai sabuk untuk menjalankan kekuatan. Cara kerja puli sering digunakan
untuk mengubah arah dari gaya yang diberikan mengirimkan gerakan rotasi
memeberikan keuntungan mekanis apa bila digunakan pada kendaraan. Fungsi dari puli
sebenarnya hanya sebagai penghubung mekanis ke AC, power steering, alternator.
![Page 16: Laporan Perancangan Mesin](https://reader036.vdokumen.net/reader036/viewer/2022082212/577c798a1a28abe054930fa9/html5/thumbnails/16.jpg)
Secara umum untuk poros dengan diameter 3-in dipergunakan bahan yang dibuat dengan
pengerjaan dingin, baja karbon.Dan bila yang dibutuhkan untuk menahan beban kejut,
kekerasan dan tegangan yang besar maka dipakai bahan baja paduan, yang biasa dikenal
sebagai bahan komersial. Bila diperlukan pengerasan permukaan dipakai bahan dengan
baja yang dikarburising (misal: ASME 1020, 1117, 2315, 4320, 4820, 8620 atau G 4102,
G4103, G4104, G4105). Karena sangat tahan terhadap korosi dan poros ini dipakai untuk
meneruskan.
putaran tinggi dan beban berat. Sekalipun demikian pemakaian baja paduan khusus tidak
selalu dianjurkan jika alasannya hanya putaran tinggi dan beban rendan.Dalam hal
demikian perlu dipertimbangkan penggunaan baja karbon yang diberi perlakuan panas
secara tepat untuk memperoleh kakuatan yang diperlukan.
2.3.1 Rumus Perhitungan
2.4.1.1 Mencari diameter jarak bagi pully motor (dp) dan pully besar transmisi
(Dp)
dk = dp + (2k) dp = dk-(2k) =…………………………………………. (11)
Dk = Dp + (2k) Dp = Dk-(2k) =………………………………………. (12)
2.4 Poros
Poros merupakan suatu elemen mesin yang berputar dan biasanya terpasang pada elemen
– elemen lain seperti roda gigi, puli, engkol, roda gila dan daya lainnya. Poros dapat
menerima beban lenturan, tarik, dan puntiran yang bekerja sendiri maupun bersamaan.
2.4.1 Klasifikasi poros
Poros untuk meneruskann daya di klasifikasikan menurut perbedaannya sebagai
berikut :
2.4.1.1 Poros Transmisi
Poros seperti ini mendapatkan beban puntir murni atau puntir dan lentur.
Daya ditransmisikan kepada poros ini melalui kopling, roda gigi, puli,
sabuk atau sproket rantai, dan lain sebagainya.
![Page 17: Laporan Perancangan Mesin](https://reader036.vdokumen.net/reader036/viewer/2022082212/577c798a1a28abe054930fa9/html5/thumbnails/17.jpg)
2.4.1.2 Spindel
Poros transmisi yang relative pendek, seperti : poros utama mesin,
perkakas, dimana beban utamanya berupa puntiran, disebut spindel. Syarat
yang harus dipenuhi poros ini adalah deformasinya harus kecil dan bentuk
serta ukurannya harus teliti.
2.4.1.3 Gandar
Poros seperti yang dipasang diantara roda – roda kereta barang, dimana
tidak mendapatkan beban punter, bahkan kadang tidak boleh berputar,
disebut gandar. Gandar ini hanya mendapatkan beban lenturan, kecuali
jika digerakan oleh penggerak mula diaman akan menghasilkan beban
punter juga.
Menurut bentuknya, poros digolongkan atas poros lurus umum, poros
engkol sebagai poros utama dari mesin torak, dan lain sebagainya. Poros
luwes unutk transmisi daya kecil agar terdapat kebebasan bagi perubahan
arah, dan lain - lain
2.4.2 Dasar – dasar perencanaan poros
Untuk merencanakan sebuah poros hal – hal berikut ini perlu diperhatikan :
1. Daya rencana (Pd)
Daya rencana pada mesin ini dapat ditentukan dengan persamaan berikut
(Sularso, 2004 : 7 )
Pd=f c P……………………………………………………………………… (13)
Keterangan :
Pd = Daya rencana (HP) atau (KW)
f c = Faktor koreksi
Harga unutk faktor koreksi dapat dilihat pata table 1 dibawah ini :
Tabel 1. faktor koreksi daya yang ditransmisikan :
![Page 18: Laporan Perancangan Mesin](https://reader036.vdokumen.net/reader036/viewer/2022082212/577c798a1a28abe054930fa9/html5/thumbnails/18.jpg)
Daya yang ditransmisikan f c
Daya rata-rata yang diperlukan 1.21 – 2.0
Daya Maksimum yang diperlukan 0.8 – 1.2
Daya normal 1.0 – 1.5
Sularso dan Kiyokatsu, 1997 “Dasar Perancangan dan pemilihan Elemen Mesin”, hal 7
2. Torsi (T)
T = 9,74.105 Pd
n1……………………………………………………………….. (14)
Sularso dan Kiyokatsu, 1997 “Dasar Perancangan dan pemilihan Elemen Mesin”,
hal 7
3. Diameter poros yang direncanakan
Persamaan yang dapat digunakan adalah sebagai berikut :
ds = ¿ …………………………………………. (15)
Keterangan :
τ a = Tegangan geser yang dijinkan (kg/mm²)
ds = Diameter poros (mm)
Km = Faktor koreksi momen lentur
K t = Faktor koreksi momen puntir
M = Momen lentur (kg/mm)
T = Torsi (kg/mm)
![Page 19: Laporan Perancangan Mesin](https://reader036.vdokumen.net/reader036/viewer/2022082212/577c798a1a28abe054930fa9/html5/thumbnails/19.jpg)
Tabel 2. Fakotr koreksi momen puntir K t
Beban K t
Jika beban dikenakan secara luas 1,0
Jika beban sedikit kejutan/tumbukan 1,0 – 1,5
Jika beban kejutan/tumbukan besar 1,5 – 3,0
Sularso dan Kiyokatsu, 1997 ‘Dasar Perencanaan dan Pemilihan Elemen Mesin”, hal 8
Harga untuk factor momn lentur dapat dilihat pada table 3 :
Beban Km
Untuk pembebanan momen lentur 1,5
Untuk pembebanan tumbukan ringan 1,5 – 2,0
Untuk pembebanan tumbukan besar 2,0 – 3,0
Sularso dan Kiyokatsu, 1997 ‘Dasar Perencanaan dan Pemilihan Elemen Mesin”, hal 17
4. Gaya – gaya yang terjadi akibat pulli yang digerakkan menghubungkan poros
transmisi dan poros engkol
a. Gaya tangensial
F13 = Pd
vB…………………………………………………………….. (16)
b. Gaya radial
F r 3 =
F12
2
sin α2
…………………………………………………………… (17)
2.5 Bantalan
Bantalan adalah elemen mesin yamg menumpu poros berbeban, sehingga putaran atau
gerakan bolak – baliknya dapat berlangsung secara halus, amn, dan panjang umur
bantalan harus cekup kokoh untuk memungkinkan poros serta elemen mesin lainnya
bekerja dengan baik.
![Page 20: Laporan Perancangan Mesin](https://reader036.vdokumen.net/reader036/viewer/2022082212/577c798a1a28abe054930fa9/html5/thumbnails/20.jpg)
2.5.1. Kalasifikasi Bantalan
Bantalan dapat diklasifikasikan sebagai berikut :
1. Bantalan Luncur
Pada bantalan ini terjadi geseran luncur antara poros dan bantalan karena
permukaan poros ditumpu oleh permukaan bantalan dengan perantara lapisan
pelumas
Gambar 2.2 Macam- macam bantalan luncur
Sumber : (Sularso dan Kiyokatsu, 1997 “Dasar Perencanaan dan Pemilihan Elemn Mesin”, halaman 104)
2. Bantalan Gelinding
Terjadi geseran anatara bagian yang berputar dengan yang dam melalui elemen
gelinding seperti bola (Peluru), rol atau rol jarum dan rol bulat.
Gambar 2.2 Macam- macam bantalan gelinding
![Page 21: Laporan Perancangan Mesin](https://reader036.vdokumen.net/reader036/viewer/2022082212/577c798a1a28abe054930fa9/html5/thumbnails/21.jpg)
Sumber : (Sularso dan Kiyokatsu, 1997 “Dasar Perencanaan dan Pemilihan Elemn Mesin”, halaman 129)