PERANCANGAN SISTEM TRANSMISI PADA MESIN ......komponen utama, antara lain: screw conveyor, belt...

library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

PERANCANGAN SISTEM TRANSMISI PADA

MESIN PENGUMPUL GABAH

PROYEK AKHIR

Diajukan untuk memenuhi persyaratan

Memperoleh gelar Ahli Madya (A. Md)

Program studi DIII Teknik Mesin

Disusun Oleh :

PRAMONO WAHYU RAMADHAN

I8616026

PROGRAM STUDI DIPLOMA III TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

2019


iii

KATA PENGANTAR

Puji syukur alhamdulillah penulis panjatkan kepada Allah SWT karena atas

rahmat dan hidayah-Nya penulis mampu menyelesaikan proyek akhir dengan

judul Perancangan Sistem Transmisi Pada Mesin Pengumpul Gabah ini dengan

baik dan lancar. Hal ini ditempuh sebagai salah satu cara untuk menambah ilmu

pengetahuan dan teknologi khususnya dalam bidang Teknik Mesin.

Proyek akhir merupakan salah satu mata kuliah wajib yang harus ditempuh

oleh mahasiswa Diploma Tiga Teknik Mesin, Jurusan Teknik Mesin, Fakultas

Teknik, Universitas Sebelas Maret sebagai syarat kelulusan dalam menempuh

perkuliahan. Pelaksanaan proyek akhir ini selanjutnya dilaporkan dalam bentuk

laporan sebagai pertanggungjawaban kepada pihak program studi.

Selama proses pelaksanaan proyek akhir maupun proses penulisan laporan

proyek akhir tentunya tidak terlepas dari dukungan dan bantuan dari semua pihak,

oleh karena itu penulis ucapkan terima kasih kepada:

1. Bapak Dr. Budi Santoso, S.T., M.T. selaku Kepala Program Studi Diploma III

Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta

2. Bapak Raymundus Lulus Lambang, G.H., S.T., M.T. selaku Koordinator Tugas

Akhir Program Studi Diploma III Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas

Sebelas Maret Surakarta

3. Bapak Sukmaji Indro Cahyono, S.T., M.Eng selaku dosen pembimbing I dari

penulis

4. Bapak Dr. Budi Kristiawan, S.T. M.T. selaku dosen pembimbing II dari

penulis

5. Seluruh Dosen, Laboran, dan Karyawan Teknik Mesin Fakultas Teknik

Universitas Sebelas Maret Surakarta

6. Seluruh keluarga terkhusus untuk ayah dan ibu yang senantiasa memberikan

doa, dukungan dan motivasi sehingga penulis mampu menyelesaikan

perkuliahan dan proyek akhir ini

7. Seluruh sahabat yang selalu memberikan semangat kepada penulis sehingga

penulis mampu menyelesaikan perkuliahan ini


iv

8. Seluruh rekan seperjuangan mahasiswa Diploma III Teknik Mesin angkatan

2016 .

9. Semua pihak yang telah membantu hingga terselesaikannya proyek akhir dan

penyusunan laporan ini.

Sebagai penutup, penulis menyadari tidak ada yang sempurna di dunia ini.

Oleh karena itu, penulis memohon maaf apabila dalam pelaksanaan serta laporan

proyek akhir ini masih terdapat kesalahan dan kekurangan, serta penulis meminta

kritik dan saran yang membangun untuk kesempurnaan laporan proyek akhir ini.

Akhir kata, penulis berharap semoga proyek akhir ini dan laporan yang telah

terselesaikan dapat bermanfaat bagi semua pihak dan dapat dipergunakan

sebagaimana mestinya.

Surakarta, Juli 2019

Penulis


v

PERANCANGAN SISTEM TRANSIMISI PADA

MESIN PENGUMPUL GABAH

Oleh:

Pramono Wahyu Ramadhan

Abstrak. Indonesia merupakan wilayah yang memiliki kekayaan sumber daya

alam berupa tanaman padi melimpah ketiga di dunia setelah China dan India yang

juga menjadikan Indonesia sebagai negara agraris, dimana pertanian memegang

peranan penting dalam perekonomian Nasional. Masalah yang sering dihadapi

oleh petani ialah penggunaan alat yang masih sederhana dalam melakukan

pekerjaan pertanian. Salah satunya adalah ketika gabah hasil pemanenan yang

dijemur dalam lahan yang luas seringkali tidak dapat dengan cepat dikumpulkan

ketika cuaca berubah hujan secara tiba-tiba yang dapat mengakibatkan merusak

kualitas dari gabah tersebut. Proyek Akhir ini bertujuan untuk merancang dan

membuat prototipe Mesin Pengumpul Gabah. Mesin ini memiliki beberapa

komponen utama, antara lain: screw conveyor, belt bucket elevator, sikat penyapu,

motor bensin dan sistem transmisi. Jenis transmisi yang digunakan pada mesin ini

adalah berupa pulley dan belt. Alasan penggunaan transmisi jenis pulley dan belt

ialah karena jarak yang jauh dari dua buah poros, suara yang dihasilkan tidak

bising, dan biaya yang murah. Jenis belt yang digunakan untuk memindahan daya

dari motor bensin ke mesin adalah v-belt yang dipasang dengan metode open belt

drive, sedangkan jenis belt yang digunakan untuk merubah arah putaran dari poros

screw conveyor ke sikat penyapu adalah ropes yang dipasang dengan metode

crossed belt drive.

Abstract. The region of Indonesia country has a wealth of natural resources, it

produce is the third bigest rice plant in the world after China and India it is make

Indonesia as agricultural country, that agriculture plays an important role for the

national economy. The problem that is often faced by farmers is the use of tools

that are still simple in carrying out agricultural work. One of them is when

harvested grain which is dried in large areas often cannot be quickly collected

when the weather changes rain suddenly which can damage the quality of the

grain. This Final Project aims to design and create a prototype of Grain Collecting

Machine. This machine has several main components, including: screw conveyor,

belt bucket elevators, sweeper brushes, gasoline motors and transmission systems.

The pulley and belt type of transmision systems are used in this prototype. The

reason for using pulley type transmissions and belts is because of the long

distance from the two shafts, the noise produced is not noisy, and the cost is low.

The v-belt type is used to transfer power from the gasoline motor to the engine

installed with the open belt drive method, while the ropes type is used to change

the rotation direction from the screw conveyor’s shaft to the sweeper brush

installed with the crossed belt drive method.

Keywords: belt, pulley, transmision system


vi

DAFTAR ISI

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

HALAMAN PENGESAHAN ........................................................................... ii

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

ABSTRAK ......................................................................................................... v

DAFTAR ISI ...................................................................................................... vi

DAFTAR GAMBAR ......................................................................................... viii

DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL ................................................................. x

DAFTAR TABEL ............................................................................................. xi

BAB I PENDAHULUAN

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

1.2 Perumusan Masalah.......................................................................... 3

1.3 Batasan Masalah ............................................................................... 4

1.4 Tujuan............................................................................................... 4

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

1.6 Sistematika Penulisan ....................................................................... 4

BAB II LANDASAN TEORI

2.1 Sistem Transmisi .............................................................................. 6

2.2 Pulley ................................................................................................ 7

2.3 Sabuk ................................................................................................ 8

BAB III PERENCANAAN

3.1 Tahapan Perencanaan ....................................................................... 22

3.2 House of Quality (HOQ) .................................................................. 24

3.3 Skema Peralatan ............................................................................... 25

3.4 Cara Kerja Mesin ............................................................................. 31

3.5 Perhitungan Daya ............................................................................. 31

3.5.1 Perhitungan daya screw conveyor........................................... 32

3.5.2 Perhitungan daya bucket conveyor ......................................... 36

3.5.3 Daya yang dibutuhkan ............................................................ 41

3.6 Sistem Transmisi .............................................................................. 41

3.7 Perhitungan Sistem Transmisi .......................................................... 42

3.7.1 Pulley dan belt (v belt) ............................................................ 42

3.7.2 Pulley dan belt (ropes) ............................................................ 46

3.8 Matriks Proses Produksi ................................................................... 50

BAB IV PROSES PRODUKSI

4.1 Komponen Mesin ............................................................................. 51

4.1.1 Rangka alas ............................................................................. 51

4.1.2 Plat rangka alas........................................................................ 51

4.2 Peralatan yang Digunakan ................................................................ 51


vii

4.3 Proses Produksi ................................................................................ 52

4.4 Perhitungan Waktu Produksi ............................................................ 54

4.4.1 Perhitungan waktu pemotongan .............................................. 55

4.4.2 Perhitungan waktu pengeboran ............................................... 55

4.4.3 Perhitungan waktu pengelasan ................................................ 56

4.5 Perhitungan Biaya Produksi ............................................................. 57

4.5.1 Estimasi biaya material ........................................................... 57

4.5.2 Estimasi biaya pemesinan ....................................................... 57

4.6 Perakitan dan Perawatan Mesin ....................................................... 58

4.7 Biaya Total ....................................................................................... 60

BAB V PENUTUP

5.1 Kesimpulan.......................................................................................61

5.2 Saran .................................................................................................62

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN


viii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Pulley ...............................................................................................7

Gambar 2.2 Jenis-jenis belt .................................................................................9

Gambar 2.3 Penggerak belt terbuka (open belt drive) ...........................................9

Gambar 2.4 Penggerak belt silang (crossed belt) ..................................................10

Gambar 2.5 Penggerak belt belok sebagian (quarter turn belt drive) .....................10

Gambar 2.6 Penggerak belt dengan pulley penekan ( belt drive with idler pulley) .11

Gambar 2.7 Penggerak belt gabungan ( compound belt drive ) .............................11

Gambar 28 (a) Penggerak pulley kerucut / bertingkat ( stepped or cone pulley ) (b)

Penggerak pulley longgar dan cepat ( fast and loose pulley drive) .............................12

Gambar 2.9 Tipe dari V-belt .................................................................................12

Gambar 2.10 V-belt .............................................................................................13

Gambar 2.11 V-groove pulley .............................................................................14

Gambar 2.12 Rope and sheave ............................................................................15

Gambar 2.13 Open belt drive ..............................................................................17

Gambar 2.14 Crossed belt drive..........................................................................18

Gambar 3.1 Bagan proses perancangan produksi ...............................................22

Gambar 3.2 Skema peralatan mesin pengumpul gabah ......................................26

Gambar 3.3 Rangka utama ..................................................................................27

Gambar 3.4 Screw conveyor ...............................................................................27

Gambar 3.5 Sikat penyapu ..................................................................................27

Gambar 3.6 Bucket elevator ................................................................................28

Gambar 3.7 Rangka dasar ...................................................................................28

Gambar 3.8 Pulley (a) pulley mesin (b) pulley motor .........................................28

Gambar 3.9 (a) V-belt (b) ropes ..........................................................................29

Gambar 3.10 Gasoline Engine ............................................................................29

Gambar 3.11 Rangka (a) penyangga (b) alas ......................................................29

Gambar 3.12 Roda depan ....................................................................................30

Gambar 3.13 Pillow bearing ...............................................................................30

Gambar 3.14 Universal wheel .............................................................................30

Gambar 3.15 Gaya gesek pada screw conveyor ..................................................34


ix

Gambar 3.16 Belt (pandangan samping) .............................................................37

Gambar 3.17 Pitch pada Belt ..............................................................................37

Gambar 3.18 Bucket yang Digunakan .................................................................37

Gambar 3.19 Luas Tembereng yang Dicari ........................................................38

Gambar 3.20 Open belt drive ..............................................................................43

Gambar 3.21 Geometri open belt drive ...............................................................43

Gambar 3.22 V-belt yang digunakan ...................................................................45

Gambar 3.23 Arah tegangan open belt drive ......................................................46

Gambar 3.24 Crossed belt drive..........................................................................46

Gambar 3.25 Geometri crossed belt drive ..........................................................47

Gambar 3.26 Arah tegangan crossed belt drive ..................................................49

Gambar 4.1 Rangka alas dan plat ........................................................................53


x

DAFTAR NOTASI

Notasi Keterangan Satuan

Q Kapasitas kg

V Volume m3

Massa Jenis

m Massa kg

N Kecepatan Putar rpm

Ptotal Gaya Puntir N

M Momen Puntir N-m

P Daya Watt, Hp

D Diameter Screw mm

d Diameter Poros mm

L Panjang Poros, total panjang sabuk mm

t Tebal Screw, tebal sabuk mm

phi -

Sudut Kontak rad

μ Koefisien Gesek -

Sudut Kemiringan °

A Luas Ruang Penyalur Screw m2

Z Jumlah Daun Screw -

k Gaya Puntir Terhadap Cover

N

w Gaya Puntir Terhadap Daun Screw N

Pt Gaya Gesek massa Terhadap Cover N

Pb Gaya Puntir Terhadap Bushing N

Sf Safety Factor -

x Jarak sumbu poros mm

b Lebar sabuk Mm

T Tegangan maksimal N

Tc Centrifugal Tension N


xi

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Dimensi standart V-belt berdasarkan IS: 2494 - 1974 ........................13

Tabel 2.2 Dimensi standart V-groove pulley berdasarkan IS: 2494 - 1974 ........14

Tabel 2.3 Massa jenis bahan sabuk .....................................................................16

Tabel 2.4 Koefisien gesek antara pulley dan belt ................................................16

Tabel 3.1 Koefisien Pengisian Bucket .................................................................39

Tabel 3.2 Nilai H0 ...............................................................................................40

Tabel 4.1 Estimasi biaya material .......................................................................56

Tabel 4.2 Perhitungan waktu proses produksi ....................................................56

Tabel 4.3 Estimasi biaya proses pemesinan ........................................................56

PERANCANGAN SISTEM TRANSMISI PADA MESIN ......komponen utama, antara lain: screw conveyor, belt...

Documents

Transcript of PERANCANGAN SISTEM TRANSMISI PADA MESIN ......komponen utama, antara lain: screw conveyor, belt...