PERANCANGAN MESIN PENCACAH RUMPUT GAJAH

SEBAGAI PAKAN TERNAK KAPASITAS 350 KG/JAM

TUGAS AKHIR

Diajukan Kepada :

Universitas Muhammadiyah Malang

Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Teknik

Program Strata Satu (S1) Jurusan Teknik Mesin

Disusun Oleh :

DIDIT HENDRIANTO

09510100

JURUSAN TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMDIYAH MALANG

2015

ii

POSTER

iii

iv

v

vi

vii

ABSTRAK

Sebagaian besar di daerah Pujon kabupaten Malang memeliahara ternak,

salah satu yang dipelihara adalah sapi jenis perah,sapi pedaging. Para peternak

dalam mencacah rumput gajah masih menggunakan sabit. Tujuan perancangan ini

adalah menghasilkan desain mesin pencacah rumput gajah kapasitas 350 kg/jam.

Metode yang digunakan dalam perancangan ini adalah metode pahl & beizt

dengan urutan studi,perencanaan dan penjelasan tugas, perancangan konsep

produk, perancangan bentuk produk (embodiment design), perancangan detail.

Dalam perancangan detailnya sendiri terdiri dari beberapa fase yaitu, studi literatur,

menghitung kapasitas mesin, pisau, daya motor, pullay dan sabuk, poros, pasak dan

bantalan.

Dengan metode di atas diperoleh hasil perhitungan diantaranya poros

diameter 70 mm dengan panjang 880 mm , untuk system tranmisi menggunakan V-

belt dan pulley, dimana V-belt yang digunakan tipe A (1 buah). Dipilih motor listrik

daya 11 HP dengan putaran 1400 rpm.

Kata kunci : Perancangan, Rumput Gajah, Mesin pencacah.

ABSTRACT

A large part in the raising of cattle Pujon Malang district, one of which is

maintained is the type of dairy cattle, beef cattle. The farmers in the chopping grass

still using scythe. The purpose of this design is to produce a design of elephant grass

thrasher capacity of 350 kg / h

The method used in this design is method Pahl & beizt by order of study,

planning and explanation of the task, the design concept of the product, the design

of the product form (embodiment design), design details. In the detailed design

itself consists of several phases, namely, literature, calculate the capacity of the

engine, blades, motor power, pullay and belts, shafts, and bearings pegs.

With the above method is obtained on the calculation of which the shaft

diameter of 70 mm with a length of 880 mm, for a transmission system using a V-

belt and pulley, where the V-belt used type A (1 piece). Selected 11 HP electric

motor power to 1400 rpm.

Key Word : Design, Elephant Grass, Machine enumerator.

viii

KATA PENGANTAR

Puji syukur Alhamdulillah penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas

berkat, rahmat, taufik dan hidayah-Nya, penyusunan skripsi yang berjudul

“Perancangan Mesin Pencacah Rumput Gajah Sebagai Pakan Ternak Kapasitas

350 kg/jam” dapat diselesaikan dengan baik, meskipun terdapat halangan-halangan

yang menjadi pelambat pengerjaannya.

Penyusunan skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk mendapatkan

gelar SarjanaTeknik jurusan Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Malang.

Penulis menyadari bahwa dalam proses penulisan skripsi ini banyak mengalami

kendala, namun berkat bantuan, bimbingan, kerjasama dari berbagai pihak dan

berkah dari Allah SWT sehingga kendala-kendala yang dihadapi tersebut dapat

diatasi. Untuk itu penulis menyampaikan ucapan banyak-banyak terima kasih dan

penghargaan kepada pihak-pihak yang telah membantu dalam penuyusnan skripsi

ini. Selain itu juga disampaikan terimakasih yang sebesar-besarnya kepada :

1. Allah SWT yang telah memberi kesempatan, kesehatan, berkah, dan hidayah-

Nya.

2. Ibu dan Bapak yang selalu mendo’akan memberikan bantuan materil,

mengingatkan akan pesan-pesannya yang tak akan terlupakan.

3. Bapak Ir.Daryono, MT. Selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik

Universitas Muhammadiyah Malang.

4. Bapak Ir.Daryono,MT. selaku Dosen Pembimbing I yang telah memberikan

bimbingan serta arahan secara intensif selama penyusunan skripsi ini

dilakukan.

ix

5. Ibu Dini Kurniawati,MT. selaku Dosen Pembimbing II yang telah

memberikan masukan ide motivasi dan kemudahan dalam skripsi ini.

6. Bapak/Ibu Dosen yang telah bersedia memberikan bantuan berupa bimbingan

teoritis secara langsung maupun tidak langsung.

7. Terimakasih kepada Misbah, Achmad Fatdkur rozi, Novindra Dwi Prasetyo,

Aldino Juliantara & Perdana Yuda P, Franciscus Ikang, Syamsul Arifin yang

telah membantu melancarkan pengerjaan skripsi ini secara nonteknis.

8. Terimakasih yang terdalam juga kepada keluarga besar SIN-C 09 tanpa

pengecualian yang telah banyak-banyak memberi masukan, motivasi, bantuan

tenaga, moral maupun materi, dan do’anya sampai terselesaikannya skripsi

ini. “Tanpa Kalian Saya ZERO Kawan-kawan”.

9. Dosen-dosen dan staf kepengajaran dibangku perkuliahan yang telah banyak

memberikan saya ilmu, pengetahuan, dan wawasan kepada penulis.

10. Dosen penguji skripsi, yang telah banyak memberikan masukan, kritik, dan

sarannya tentang materi-materi yang penulis belum pahami sebelumnya.

11. Staf Tata Usaha (TU) jurusan Teknik Mesin, yang telah meluangkan

waktunya untuk saya mengurus keperluan administrasi.

12. Semua pihak yang tidak dapat penulis sebut satu persatu yang telah membantu

dalam pengerjaan skripsi ini.

13. Bapak dan ibu guru saya dari SD sampai dengan SMK

Akhirnya, dengan segala kerendahan hati penulis menyadari masih banyak

kekurangan-kekurangan disana-sini, sehingga penulis mengharapkan adanya saran

dan ktiriknya yang bersifat membangun demi kesempurnaan skripsi ini.

x

Malang, 20 Januari 2015

Penulis,

Didit Hendrianto

xi

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ............................................................................................. i

POSTER ................................................................................................................ ii

LEMBAR PENGESAHAN .................................................................................. iii

LEMBAR ASISTENSI PEMBIMBING I ........................................................... iv

LEMBAR ASISTENSI PEMBIMBING II ............................................................ v

LEMBAR SURAT PERNYATAAN .................................................................... vi

ABSTRAK INGGRIS .......................................................................................... vii

ABSTRAK INDONESIA .................................................................................... vii

KATA PENGANTAR .......................................................................................... ix

DAFTAR ISI ........................................................................................................ xii

DAFTAR TABEL ............................................................................................... xiv

DAFTAR GAMBAR ........................................................................................... xv

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

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

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

1.3 Tujuan ........................................................................................................ 3

1.4 Manfaat ...................................................................................................... 3

1.5 Batasan Masalah ........................................................................................ 4

BAB II Tinjauan Pustaka ....................................................................................... 5

2.1 Tinjauan Pustaka ......................................................................................... 5

2.2 Tinjauan Patent ........................................................................................... 5

2.3 Dasar Teori ................................................................................................. 8

2.3.1 Pisau Pencacah ............................................................................ 11

2.3.2 Perhitungan Perencanaan Kapasitas Mesin ................................. 12

2.3.3 Menentukan Daya Motor ............................................................. 13

2.3.4 Sabuk Penggerak Atau Belt ......................................................... 15

2.4 Poros ........................................................................................................ 20

2.5 Pasak ........................................................................................................ 26

BAB III METODOLOGI PERANCANGAN ..................................................... 33

3.1 Prosedur Perancangan oleh Gerhard Pahl & Wolfgang Beitz’z .............. 33

3.2 Tahapan Perancangan .............................................................................. 37

xii

3.3 Rancangan Struktural ................................................................................ 38

BAB IV PERHITUNGAN DAN PEMBAHASAN ............................................ 40

4.1 Analisa Gaya Potong Rumput Gajah ........................................................ 40

4.2 Perhitungan Perencanaan Kapasitas Mesin .............................................. 41

4.3 Gaya Mata Pisau ...................................................................................... 42

4.4 Perencanaan Sistem Transmisi.................................................................. 44

4.5 Perencanaan Daya Motor ......................................................................... 47

4.6 Perencanaan V-belt .................................................................................. 48

4.7 Perencanaan Poros ................................................................................... 58

4.7.1 Pemilihan Bahan Poros ................................................................. 59

4.7.2 Perhitungan Gaya Yang Terjadi Pada Poros ................................. 59

4.8 Perencanaan Pasak .................................................................................... 62

4.9 Perencanaan Bantalan ............................................................................... 65

4.9.1 Perhitungan Bantalan Pada Poros Tumpuan ................................. 66

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN .............................................................. 69

5.1 Kesimpulan .............................................................................................. 69

5.2 Saran ........................................................................................................ 70

DAFTAR PUSTAKA .......................................................................................... 71

LAMPIRAN – LAMPIRAN

xiii

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Data Kapasitas Dan Slip Produksi ............................................................ 14

Tabel 4.1 Tabel Percobaan Uji Gaya Potong Rumput Gajah ................................... 41

xiv

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Mesin pencacah Sampah Organik A ................................................... 6

Gambar 2.2 Mesin pencacah Sampah Organik B ................................................... 7

Gambar 2.3 Bagian Bagian Mesin ........................................................................ 11

Gambar 2.4 Macam Macam Pisau Potong ........................................................... 12

Gambar 2.5 Ukuran Ukuran Sabuk ....................................................................... 16

Gambar 2.6 Sudut Kontak ..................................................................................... 17

Gambar 2.7 Macam Macam Pasak ...................................................................... 27

Gambar 2.8 Gaya Geser Pasak .............................................................................. 27

Gambar 2.9 Tatanan Sebuah Bantalan ................................................................. 30

Gambar 3.1 Diagram Alir Perancangan Menurut Pahl And Beitz ....................... 32

Gambar 3.2 Diagram perancangan ....................................................................... 33

Gambar 4.1 Analisa Gaya Potong Pumput Gajah Menggunakan Neraca Tekan

............................................................................................................................... 40

Gambar 4.2 Gaya Yang Bekerja Pada Pisau ......................................................... 42

Gambar 4.3 Panjang Setengah Pisau..................................................................... 43

Gambar 4.4 Transmisi Mesin Pencacah Rumput Gajah ....................................... 44

Gambar 4.5 Diagram Alir Perancangan Sabuk V ................................................. 45

Gambar 4.6 Torsi Yang Terjadi ............................................................................ 47

Gambar 4.7 Gambar Sudut Kontak Sabuk V ........................................................ 50

Gambar 4.8 Gaya Tarik Sabuk V .......................................................................... 53

Gambar 4.9 Gaya Sisi Kendor Sabuk V ............................................................... 54

Gambar 4.10 Diagram Alir Perancangan Poros .................................................... 58

DAFTAR PUSTAKA

Achmad, Z. 1999. Elemen Mesin 1. Bandung: Refika Aditama. Sularso dan Suga, Kiyokatsu, (2004). Dasar Perencanaan Dan Pemilihan Elemen

Mesin. Jakarta : Pradnya Paramita.

Khurmi R.S.1984. Text Book of Mechine Dessign, New Dhehli, Eurasia Phublishing Hause LTD

Dobrosvolsky, V. A Text Book Mechine, Moscow, Peache Publising

Robert L. Mott,elemen elemen mesin dalam perancangan mekanis.perancangan

elemen mesin terpadu