PROFOSAL

PENGAJUAN JUDUL TUGAS AKHIR

RANCANG BANGUN MESIN PEMIPIL JAGUNG

DENGAN PENGGERAK MOTOR LISTRIK

Disusun oleh :

TOMI

3201003004

PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN

POLITEKNIK NEGERI SAMBAS

SAMSAS

2012/2013

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Selama pembangunan jangka panjang hingga sekarang produk-produk

mesin industri menunjukkan kemajuan sangat pesat, baik segi volume

maupun keragaman produk yang dihasilkan. Perkembangan produk ini tidak

hanya ditandai dengan terpenuhnya kepentingan masyarakat, tetapi juga

mengarah kepada kemampuan dalam memasuki ekspor untuk meningkatkan

devisa negara.

Komoditas pertanian di Indonesia cukup melimpah. Indonesia

merupakan salah satu penghasil jagung terbesar di dunia. Hal ini banyak

bergantung dari sifat tanaman dan kemampuan petani dalam menangani

hasil panennya. Untuk itu penanganan pasca panen hasil pertanian yang

cepat harus dimaksimalkan, dengan maksud untuk mengurangi kerusakan

maupun penyusutan yang erat kaitannya dengan kualitas dan kuantitas hasil

olah atau hasil akhir yang akan dipasarkan.

Seiring dengan kemajuan teknologi tepat guna banyak ditemukan alat-

alat teknologi yang diciptakan untuk mengolah hasil pertanian, hal ini

disebabkan oleh meningkatnya hasil tani sehingga timbullah pemikiran

untuk mengolah hasil tani tersebut sebelum dipasarkan, tujuannya tidak lain

untuk meringankan dalam pekerjaan.

Mesin pemipil jagung adalah sebuah mesin yang digunakan untuk

memisahkan biji jagung dengan dongkolnya. Sebelum adanya mesin

pemipil jagung ini, pemisahan biji jangung dengan dongkolnya dilakukakan

secara manual atau dalam kata lain dengan cara memipil jagung satu-persatu

dengan menggunakan tangan, dan itu merupakan pekerjaan yang sangat

melelahkan.

Mesin pemipil jagung ini merupakan mesin yang menggunakan motor

listrik sebagai penggeraknya dan listrik sebagai sumber energinya. Dengan

adanya mesin ini, pekerjaan pemipilan jagung jauh lebih epektif dan evisien

dibandingkan secaran manual, yaitu dengan menggunakan tangan. Namun

sekarang ini dengan kemajuan teknologi banyak sekali dijumpai mesin

pemipil jagung dipasaran yang sangat bermanfaat bagi petani jagung dalam

pengolahan hasil panennya mulai dari yang sederhana, hingga yang

canggih. Mesin pemipil jagung ini biasanya dibuat dari bahan yang tidak

karat, jika menggunakan bahan yang mudah karatan, sebaiknya dilakukan

pengecatan pada bagian tersebut, untuk menghindari terjadinya karat yang

dapat merusak bentuk fisik mesin.

Pada saat sekarang ini banyak terdapat berbagai cara untuk pemipilan

jagung, yang pada umumnya hanya terbatas seperti hal pemipilan sebagai

berikut:

1. Pemipilan dengan tangan (manual)

2. Pemipilan dengan mesin

Dalam hal ini pemprosesan buah jagung membutuhkan waktu yang lama

dan hasil yang diperoleh sangat terbatas. Melihat dan meninjau masalah yang

dihadapi pemakai, maka penulis membuat suatu peralatan yang lebih berguna

dan efisien mempermudah dalam pengolahan buah jagung.

1.2. Rumusan Masalah

Adapun perumusan masalah dalam rancang bangun mesin pemipil jagung

ini antara lain adalah sebagai berikut :

a. Bagaimana desain spesifikasi dari mesin pemipil jagung yang tepat guna?

b. Bagaimana merancang dan membangun setiap komponen utama mesin

pemipil jagung ?

1.3. Tujuan

a. Untuk Memenuhi persyaratan dalam rangka menyelesaikan studi

Diploma III Teknik Mesin Politeknik Negeri Sambas.

b. Membuat alat yang bermanfaat untuk produksi rumah tangga.

c. Menyelesaikan Program Kreatifitas Mahasiswa (PKM)

d. Tersedianya bahan material yang bisa diproduksi untuk membuat mesin

pemipil jagung

1.4. Manfaat

Manfaat rancang bangun mesin pemipil jagung untuk produksi

rumah tangga ini antara lain adalah sebagai berikut :

a. Terciptanya sebuah teknologi baru dalam penerapan sistem produksi

mesin pemipil jagung yang digunakan untuk keperluan di Indonesia.

b. Memberikan manfaat ekonomis, serta dapat menggunakan mesin

pemipil jagung secara individu.

c. Memberikan pengalaman kepada mahasiswa dalam membuat dan

terlibat dalam proyek ilmiah.

d. Memperkaya khasanah ilmu pengetahuan dalam pengembangan mesin

pemipil jagung.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Analisis dasar perhitungan

2.1.1.Perhitungan poros

Apabila poros hanya menerima beban momen puntir atau torsi, maka

diameter dari poros dapat dihitung dengan persamaan torsi, yaitu :

TJ= τ

r

Dimana :

T= Momem puntir

J = Momen inersia polar penampang poros

𝛕 = Tegangan geser

r = Jari-jari poros

sedangkan momen inersia poolar untuk poros pejal adalah :

J= π d4

32

Sehingga diperoleh :

T

πd4

32

= td2

atauT= π16

× t ×d3

2.1.2.Motor listrik

Dengan menggunakan torsi dan kecepatan yang bekerja maka daya

motor dapat ditentukan dengan rumus:

Pmotor = w . Tmotor atau Pmotor = 2 π n . Tmotor

Pmotor = daya motor ( watt)

Tmotor = kecepatan yang bekerja ( Nmm )

n = Putaran akibat motor listrik

2.1.3.Perhitungan bantalan

Adapun analisa terhadap bantalan dilakukan untuk menghitung umur

bantalan berdasar beban yang diterima oleh bantalan.

Perhitungan umur bantalan untuk setiap beban :

L =(C

F )a

, dimana L = Dalam jutaan putaran

C = FL

1a

Beban bantalan

L1

L2

=( F2

F1)

; di mana a =3 untuk bantalan peluran

a = 10/3 untuk bantalan rol

Tegangan geser maksimum:

σ max=√[ σ x

2 ]2

+τ2

xy

( kpsi )

2.1.4.Perhitungan sabuk

Sabuk-V sebagai penerus daya dari motor listrik ke poros,dapat

dihitung dengan rumus:

1. Perbandingan transmisi

n1

n2

=d2

d1

Dimana :

n1 = putaran poros pertama (rpm)

n2 = Putaran poros kedua (rpm)

d1 = diameter puli penggerak (mm)

d2 = diameter puli yang digerakan (mm)

2. Kecepatan sabuk

v= π . d .n60 .1000 (m/s)

Dimana :

V = kecepatan sabuk (m/s)

d = diameter puli motor (mm)

n = putaran motor listrik (rpm)

3. Panjang sabuk

L = 2C +

π2 (dp + Dp) +

14 . C (Dp - dp)

2

Dimana :

L = panjang sabuk (mm)

C = jarak sumbu poros (mm)

D1 = diameter puli penggerak (mm)

D2 = diameter puli poros (mm)

2.2. Komponen-komponen alat/mesin

2.2.1.Poros

Poros merupakan salah satu bagian yang terpenting dari setiap mesin.

Poros adalah suatu bagian stasioner yang berputar, dan berpenampang bulat

dimana terpasang elemen-elemen roda gigi, pulli dan pemindah daya

lainnya. Poros bisa menerima beban-beban lentur, tarikan, tekan, atau

puntiran, yang bekerja sendiri-sendiri atau berupa gabungan satu dengan

yang lainnya.

Gambar 2.1. Poros

2.2.2.Bantalan

Bantalan adalah elemen mesin yang menumpu poros berbeban,

sehingga putaran dan gerakan bolak-baliknya dapat berlansung secara halus,

aman, dan tahan lama. Pada bantalan terjadi gesekan gelinding antara bagian

yang berputar dengan yang diam melalui elemen gelinding seperti bola

(peluru), rol jarum dan rol bulat. Bantalan gelinding pada umumnya cocok

untuk beban kecil daripada bantalan luncur, tergantung pada bentuk elemen

gelindingnya. Putaran pada bantalan ini dibatasi oleh gaya sentrifugal yang

timbul pada elemen gelinding tersebut.

Gambar 2.2. Bantalan

2.2.3.Motor listrik

Motor listrik merupakan alat yang mengkonversikan listrik menjadi

energi mekanik. Output dari alat ini berupa kopel atau putaran.

Dibandingkan dengan motor yang bersumber pada energi lain, motor listrik

merupakan motor yang mempunyai efisiensi yang paling tinggi. Motor

listrik yang digunakan dalam perancangan poros dan sistem penggerak pada

mesin peniris minyak ini bersumber dari motor arus bolak-balik (AC).

Gambar 2.3. Motor listrik

2.2.4.Pulli

Jarak yang jauh antara dua poros sering tidak memungkinkan

transmisi langsung dengan roda gigi. Dalam hal demikian, cara transmisi

putaran atau daya yang lain dapat diteruskan, dimana sebuah sabuk

dibelitkan sekeliling pulli pada poros. Transmisi dengan elemen mesin dapat

digolongkan atas transmisi sabuk, Transmisi rantai dan transmisi kabel atau

tali. Dari macam-macam transmisi tersebut, kabel atau tali hanya digunakan

untuk maksud yang khusus. Bentuk pulli adalah bulat dengan ketebalan

tertentu, ditengah-tengah pulli terdapat lubang poros. Pulli pada umumnya

dibuat dari besi cor kelabu FC 20 atau FC 30, dan ada pula yang terbuat dari

baja.

Gambar 2.4. Pulli

2.2.5.Sabuk

Sabuk atau belt terbuat dari karet dan mempunyai penampang

trapesium. Tenunan, teteron dan semacamnya digunakan sebagai inti sabuk

untuk membawa tarikan yang besar. Sabuk-V dibelitkan pada alur puli yang

berbentuk V pula. Bagian sabuk yang membelit akan mengalami

lengkungan sehingga lebar bagian dalamnya akan bertambah besar. Gaya

gesekan juga akan bertambah karena pengaruh bentuk baji, yang akan

menghasilkan transmisi daya yang besar pada tegangan yang relatif rendah.

Hal ini merupakan salah satu keunggulan dari sabuk-V jika dibandingkan

dengan sabuk rata. Gambar 2.5 di bawah ini menunjukkan berbagai porsi

penampang sabuk-V yang umumnya dipakai (Sularso, 1997).

Gambar 2.5. Sabuk-V

2.2.6.Mata pemipil jagung

Mata pemipil jagung ini terdiri dari :

1. Empat buah besi beton sebagai pemisah biji jagung dari dongkolnya

2. Dua buah pipa baja sebagai tempat dudukan besi beton

3. Satu buah besi poros sebagai dudukan dari komponen mata pemipil

jagung

2.2.7. Mur dan Baut

Mur dan baut merupakan alat pengikat yang sangat penting dalam

suatu rangkaian mesin. Untuk mencegah kecelakaan dan kerusakan pada

mesin, pemilihan mur dan baut sebagai pengikat harus dilakukan dengan

teliti untuk mendapatkan ukuran yang sesuai dengan beban yang

diterimanya. Pada mesin ini, mur dan baut digunakan untuk mengikat

beberapa komponen, antara lain :

1. Pengikat pada bantalan

2. Pengikat pada dudukan motor listrik

3. Pengikat pada puli

Gambar 2.7. Macam-macam Mur dan Baut.

(Sularso, 1994 : 293-295)

Untuk menentukan jenis dan ukuran mur dan baut, harus

memperhatikan berbagai faktor seperti sifat gaya yang bekerja pada baut,

cara kerja mesin, kekuatan bahan, dan lain sebagainya. Adapun gaya-gaya

yang bekerja pada baut dapat berupa :

1. Beban statis aksial mur

2. Beban aksial bersama beban punter

3. Beban geser

2.3. Prinsip kerja alat

Mesin pemipil jagung ini mempunyai fungsi utama yaitu sebagai

pemisah biji jagung dari dongkolnya. Mesin ini di buat sedemikian rupa

untuk mempermudah dalam proses pemipilann jagung. Mesin ini digerakan

oleh sebuah motor penggerak yang menggunakan daya listrik untuk proses

kerjanya.

Prinsip kerja mesin ini adalah dengan cara mendorong buah jagung ke

arah mata pemipil yang di gerakan oleh sebuah motor listrik dengan

tranmisi puli dan sabuk serta sebuah poros. Dengan gerak putar tersebut dan

bentuk mata pemipil yang di buat sedemikian rupa, sehingga dapat

memisahkan biji jagung dari dongkolnya.

2.4. Rincian biaya

1. Motor listrik x 1 buah = Rp. 400.000,-

2. Besi siku ukuran 5 cm x 5 cm x 2 buah = Rp. 300.000,-

3. Besi poros 1 m x 1 buah `= Rp. 100.000,-

4. Seng aluminium 0,5 mm x 2 keping = Rp. 200.000,-

5. Pulley kecil x 1 buah = Rp. 30.000,-

6. Pulley besar x 1 buah = Rp. 50.000,-

7. V-belt x 1 buah = Rp. 50.000,-

8. Elektroda las x 1 kotak = Rp. 200.000,-

9. Pipa baja = Rp. 20.000,-

10. Mata bor 12 mm x 5 pcs = Rp. 30.000,-

11. Baut dan mur ukuran 12 mm = Rp. 20.000,-

12. Kontak listrik x 1 buah = Rp. 10.000,-

13. Alat – alat pendukung = Rp. 100.000,-

14. Cat dan dempul = Rp. 55.000,-

15. Paku rivet = Rp. 5.000,-

16. Bantalan x 2 buah = Rp. 50.000,-

= Rp. 1.620.000,-

DAFTAR PUSTAKA

J. E. Shigley & Charles R. Mischke, 2006, Mechanical Engineering Design, 8 th

edition, McGraw-hill, New York.

Sularso., dan Suga, Kiyokatsu., 1994, Perencanaan Elemen Mesin, Cetakan Ke

Delapan, PT. Pradnya paramitha, jakarta.

Standar Kompetensi Guru, SMK, 2004, Bidang Keahlian Otomotif, Departemen

Pendidikan Nasional, Jakarta.

LAMPIR

3

2

1

45

8

910

117

6

Keterangan:1. Motor listrik

2. Kerangka mesin

3. Tutup atas mesin

4. Tutup samping

kanan mesin

5. Tutup depan mesin

6. Puli penggerak

7. V-belt

8. Puli yang di

gerakan

9. Poros

10. Bantalan

11. Mata pemipil

jagung