BAB 1

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Tugas rancang merupakan salah satu kurikulum yang wajib harus ditempuh oleh mahasiswa

program S-1 Jurusan Teknik Mesin Universitas Mpu Tantular. Selain untuk memenuhi

kewajiban akademik, diharapkan kegiatan tersebut dapat menambah pengetahuan tentang

perancangan mesin dan mampu memupuk kreativitas. Mahasiswa sebagai insan akademis

telah mempelajari ilmu-ilmu dasar dan perekayasaan sebatas pada teori yang kemudian

diaplikasikan pada tugas rancang.

Menjadi salah satu mata kuliah yang diwajibkan maka setiap mahasiswa akan diberikan tugas

untuk sebuah perancangan dibidang teknik mesin dimana perancangan disesuaikan dengan

tingkat alat/mesin yang dibutuhkan di Indonesia.

Indonesia merupakan salah satu negara tropis, dengan sektor pertanian merupakan salah satu

keunggulan yang dimiliki. Sebab itulah, negara Indonesia dinamakan negara agraris dengan

hasil bumi yang melimpah. Pertanian di negara Indonesia sangatlah yang paling utama dalam

memenuhi komoditas pangan dalam negeri, terutama beras yakni yang berasal dari hasil

olahan padi. Salah satu hal dalam pengolahan padi yakni adalah mengenai proses perontokan.

Proses perontokan dengan menggunakan mesin akan sangat berpengaruh pada kecepatan

proses perontokan dibandingkan dengan perontokan secara manual. Maka untuk memenuhi

hal tersebut mahasiswa teknik mesin diberi tugas untuk merancang salah satu alat perontok

padi. Alat perontok padi yang diinginkan adalah alat perontok yang nantinya bisa

diaplikasikan pada lahan padi yang sulit dijangkau mengingat kondisi lahan pertanian di

Indonesia kebanyakan berada pada daerah terpencil.

Dengan kata lain, alat perontok padi yang dibutuhkan adalah suatu mesin yang menggunakan

motor berbahan bakar, dan bobot yang ringan.

1

1.2 Rumusan Masalah

Dalam perancangan alat perontok padi ini rumusan masalah yang menjadi bahan pemecahan

yakni:

a. Perencanaan Daya Motor

b. Perencanaan Puli

c. Perencanaan Sabuk

d. Perencanaan Silinder Perontok

1.3 Tujuan

Tugas rancang ini secara umum bertujuan agar mahasiswa mampu merencanakan sebuah

spesifikasi untuk mesin alat perontok padi. Dan Secara tugas rancang ini bertujuan untuk

memenuhi tuntutan kurikulum yang berlaku di Jurusan Teknik Mesin Universitas Mpu

Tantular.

1.4 Sistematika Penulisan

Penyusunan tugas rancang ini disusun dengan sistematika penulisan sebagai berikut :

BAB I Pendahuluan.

Dalam bab ini membahas mengenai latar belakang, rumusan masalah, tujuan dan sistematika

penulisan.

BAB II Landasan Teori.

Dalam bab ini membahas mengenai mesin perontok padi, system perontokan dan komponen

pada mesin perontok padi.

BAB III. Pembahasan

Dalam bab ini membahas mengenai perencanaan daya motor, perencanaan puli, perencanaan

sabuk dan perencanaan silinder perontok.

BAB IV Kesimpulan

Dalam bab ini membahas mengenai kesimpulan dari hasil perancangan.

2

BAB II

LANDASAN TEORI

2.1 Mesin Perontok Padi

Mesin perontok padi merupakan mesin perontok yang menggunakan sumber tenaga

penggerak engine. Kelebihan mesin perontok ini dibandingkan dengan alat perontok lainnya

adalah kapasitas kerja lebih besar dan efisiensi kerja lebih tinggi.

Ada 2 jenis mesin perontok yaitu :

1. Pedal Thresher (Thresher Semi Mekanis)

2. Power Thresher (Thesher Mekanis)

Dalam usahatani padi, thresher merupakan alat untuk merontokkan padi menjadi gabah. Alat ini merupakan

alat bantu bagi tenaga kerja untuk memisahkan gabah dengan jeraminya.Thresher jenis pedal mempunyai

konstruksi sederhana, dapat dibuat sendiri oleh petani dan cukup dioperasikan oleh satu orang serta mudah

dijinjing ketengah lapangan/ sawah. Pada umumnya hanya dipakai untuk merontok padi.

Power Thresher dapat dipakai untuk merontok biji-bijian (padi, jagung dan kedelai) dan dilengkapi dengan

pengayak sehingga biji ± bijian yang dihasilkan relatif bersih, sertamengurangi kehilangan gabah saat

perontokan dan mengurangi kerusakan (pecah) butir gabah.

Fungsi dari Power Thresher / Mesin perontok padi / Mesin Perontok Serbaguna digunakan

sebagai alat mesin pertanian yang serbaguna. Mesin perontok jenis ini dapat digunakan sebagai mesin

perontok padi, perontok kedelai.

2.2 Sistem Perontokkan

Perontokkan adalah proses pemisahan secara mekanis suatu bahan padatan sepanjang garis

tertentu oleh alat rontok. Alat rontok digambarkan sebagai bilah bahan (blade) dengan suatu

tepi yang tajam. Perontokkan menyebabkan suatu bahan mempunyai beberapa bentuk baru

yang disebut potongan atau serpihan, yang lebih kecil dari bentuk aslinya. Proses

perontokkan diawali dengan terjadinya persinggungan (contact) antara mata paku dengan

bahan rontok. selanjutnya bahan rontok mengalami tekanan (stress) terutama di sekitar garis

perontokkan. Pemisahan tak beraturan terjadi bila tekanan pada bahan melebihi kekuatan

geser (failure strength) bahan tersebut.

3

2.3 Komponen Pada Mesin Prontok Padi

Gambar. 1

2.3.1 Motor Pengerak

Merupakan sumber penggerak yang yang menggunakan bahan bakar. Motor

penggerak dengan daya yang telah ditentukan akan menciptakan suatu putaran poros

pada motor, dimana pada mesin ini putaran merupakan hal yang paling terutama.

2.3.2 Puli dan Sabuk

Puli dan sabuk pada mesin perontok digunakan untuk memindahkan daya dari satu

poros ke poros yang lain dengan alat bantu sabuk. Karena perbandingan kecepatan

dan diameter berbanding terbalik, maka pemilihan puli harus dilakukan dengan teliti

agar mendapatkan perbandingan kecepatan yang diinginkan. Diameter luar digunakan

untuk alur sabuk dan diameter sabuk dalam untuk penampang poros.

4

2.3.3 Poros

Poros merupakan salah satu bagian yamg terpenting dari setiap mesin. Hampir setiap

mesin meneruskan tenaga bersama-sama dengan putaran. Peranan utama dalam

putaran itu dipegang oleh poros.

2.3.4 Silinder Perontok

Merupakan bagian yang akan merontokkan biji padi. Dimana silinder perontok akan

menerima putaran poros dari motor penggerak. Silinder perontok dilengkapi dengan

gigi-gigi perontok dengan menyesuaikan jarak antara gigi-gigi perontok tersebut.

2.3.5 Rangka

Rangka merupakan dudukan dari setiap komponen-komponen, yang akan membuat

rangkaian tersebut menjadi kesatuan yang menyatu secara utuh.

Dalam mesin perontok padi ini, rangka menggunakan profil besi siku. Kondisi rangka

dibuat kokoh untuk menahan beban saat mesin bekerja.

2.3.6 Casing

Casing merupakan bagian penutup atau cover secara kesluruhan pada rangka mesin

perontok padi. Casing nantinya juga akan berguna sebagai pelindung dari hasil

rontokan padi agar terkumpul secara menyatu. Casing menggunakan plat strip dengan

tebal 0.8mm

5

BAB III

PEMBAHASAN

3.1 Perencanaan Daya Motor

Parameter yang kami jadikan acuan dalam daya motor adalah putaran poros. Adapun putaran

poros yang direncanakan yaitu : 750 Rpm dengan diameter pully 150 mm. Jadi besarnya

daya motor dapat dihitung dengan mmenggunakan persamaan

P = Ftot x Vc

Dimana :

P = Daya Motor ( W )

F tot = Gaya Total ( N )

Vc = Kecepatan Linier Poros ( m/s )

Ftot = mtot x g

Dimana :

Mtot = Massa Total ( Kg )

g = Gravitasi

mtot = Massa Poros Silinder dan silinder (ditimbang)

= 10 kg

F tot = 10 x 9,81

= 98.1 N

Vc

Dimana :

D = Diameter Puli → 150mm = 0,15 m

Vc=3.14 x0.15 x75060

= 5.88 m/s

Maka daya motor yang digunakan adalah :

P = F tot x Vc

= 98.1 x 5.88

= 576.82 W

6

= 0.576 kW

Daya rencana dapat dihitung dengan menggunakan persamaan :

Pd = P x fc

Dimana :

Pd = Daya rencana ( kW )

P = Daya motor ( W )

Fc = Faktor koreksi 0,8 – 1,2

Maka,

Pd = P x fc

= 576.82 x 1,2

= 0.692 kW atau 0.927 Hp

Pemilihan motor disesuaikan dengan motor yang ada dipasaran, dalam perencangan ini

digunakan motor dengan daya 1 Hp yang mendekati 0.927 Hp.

3.2 Perencanaan Puli

Puli yang digunakan dalam perencanaan ini adalah puli dengan bahan alumunium dengan

massa jenis bahan tersebut adalah p – 0,,0027 kg/cm3.

Data yang diketahui dalam perancanaan puli ini adalah :

d1 = diameter puli motor = 150 mm

n1 = putaran poros motor = 750 rpm

n2 = putaran poros silinder direncanakan = 500 rpm

Dengan menggunakan data-data tersebut diatas, maka diameter puli untuk silinder yang

digunakan adalah :

n1n2

=D 2D 1

D 2=n 1 x D1n2

D 2=750 x 150500

D2 = 225mm

7

3.3 Perencanaan Sabuk

Dalam perencanaan sabuk ini, sabuk yang akan digunakan yaitu sabuk yang menghubungkan

poros motor ke poros silinder.

Perhitungan Panjang Sabuk ( L )

Dimana,

r1 = jari-jari puli motor = 75 mm

r2 = jari-jari puli Silinder = 112.5 mm

x1 = jarak sumbu poros motor ke sumbu silinder = 500 mm

Sehingga panjang sabuk yang diperlukan adalah

L=(75+112.5 )❑3.14+2 x500+(112.5+75 )❑2

500

L = 1659.06 mm

3.4 Perencanaan Poros

Pada perencanaan bahan poros yang digunakan adalah St 42,dimana tegangan tariknya

adalah 420 N/mm2. Pada poros ini beban yang dialami adalah beban puntir.

3.5 Prencanaan Silinder Perontok

Silinder perontok dibuat dari:

a. Profil besi hollow 50x50 mm dengan panjang 1200mm

Sebagai penyangga gerigi perontok.

b. Plate strip tebal 0.8mm dengan diameter 225mm

Sebagai pembentuk silinder perontok.

c. Kawat besi diameter 5 mm

8

Sebagai gerigi perontok yang dibending sedemikian rupa dengan panjang 100mm.

Seluruh komponen dibuat menjadi satu secara permanent dengan cara dilas. Pada pengelasan

ini bahan elektroda adalah AWS 60xx dengan 1 Psi = 6.894757 N/mm2 , kekuatan tarik

elektroda 427,27 N/mm2 . Tebal pengelasan T = 3 mm dan L = 40 mm, dan factor keamanan

N = 3. Pengelasan yang kritis terjadi pada komponen pelat poros.

\

BAB IV

KESIMPULAN dan SARAN

4.1 Kesimpulan

Dari hasil perancangan didapat hasil sebagai kesimpulan yakni:

1. Menggunakan motor diesel dengan daya 1 Hp 750 Rpm

2. Diameter puli motor 150 mm

3. Diameter puli silinder 225 mm

9

4. Panjang sabuk 1659.06 mm

5. Bahan poros yang digunakan, St 42,dengan tegangan tarik 420 N/mm2.

6. Silinder perontok dibuat dari:

- Profil besi hollow 50x50 mm dengan panjang 1200mm

- Plate strip tebal 0.8mm dengan diameter 225mm

- Kawat besi diameter 5 mm

7. Pengelasan dengan bahan elektroda AWS 60xx dengan 1 Psi = 6.894757 N/mm2 ,

kekuatan tarik elektroda 427,27 N/mm2 . Tebal pengelasan T = 3mm dan L = 40mm.

4.2 Saran

1. Untuk mendapatkan kinerja mesin yang kontinue, perlu diperhatikan proses pemasukan

jerami padi kedalam mesin.

2. Perawatan senantiasa dilakukan setelah melakukan proses perontokan yaitu berupa

pembersihan komponen dan melumasi komponen yang perlu dilumasi untuk menghindari

terjadinya kerusakan.

10