rancang bangun mesin penanam padi bagian sistem … fileperpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id...
TRANSCRIPT
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
RANCANG BANGUN MESIN PENANAM PADI Bagian Sistem Transmisi
PROYEK AKHIR
Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Ahli Madya
Oleh:
VIDYAN DWI SAPUTRA
NIM. I8111040
PROGRAM DIPLOMA TIGA TEKNIK MESIN
JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2014
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
HALAMAN PENGESAHAN
hoyek Akhir Program Studi Diploma Itr Teknik Mesin Fakultas Teknik
Universitas Sebelas Maret Surakarta
denganjudul:
RANCANG BAIIGT]N MESIN PENANAM PADI
(BAGTAN STSTEM TRANSnfiSD
disusun oleh :
VIDVAN I}WI SAPUTRA
NIM 18111040
telah dapatdisahkan sebagai salah satu syaratunfirk memperoleh gelar Ahli
Madya.
Mengetahui,
III TeknikMesin
Marct Surakana
SurakartA
Pembimbing I
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
BERITA ACARA UJIAN PEI{DADARANPR0GRAMDIPL0MATIGATEI(MKMESINFTUNS
Telah dilaksanakan Sidang Ujian Pendadaran Proyek Akhir atas:
KEMENTERTAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAI{UNIYERSITAS SEBELAS MARET - FAKULTAS TEKMK
PROGRAM DIPLOMA TTGA TEKNIK MESTNJl. Ir. Sutami 36A Surakarta Telp. / Fax. 0271-632163
Vidyan Dwi Saputra
I8l 1 1040
Diploma Tiga Teknik Mesin Produksi
Rancang Bangun Mesin Penanam Padi @agian Sistem
Transmisi)
Selasa, l5 Juli 2014
Namamahasiswa
NIM
Program Studi
Judul Proyek Akhir
Pada hari / tanggal
CATATANli;., i-\.r I l.rz-Y
..i.::: :....:i]. :...........;...(.'.
Setelah dilakukan sidang ujian pendadaran, maka dewan dosen penguji memutuskan bahwa
saudara di4yatakan LULUS / TIIHKEUGUS, dengaq nilai A l&*E* atau [-!!
TIM PENGUJI PEIYDAI}ARAIY
Nama Terang /NIP
Ketua Sidang
Penguji I
Penguji II
Pengrrji III
Purwadi Joko Widodo, S.T.,M.KomNIP. 19730126199702 1 001
D.Danardono D.P.T. S.T.,M.T.,Ph.DNIP. 19690514 199903 I 001
Eko Prasetya Budiana, S.T.,M.T.NrP. 19710926 t99903 1 002
Suhnaji Indro CahYono, S.T.,M-Eng.NIP. 19830818 201302 01
Surakarfa, 15 luli2014
Catatan: 1. * Coret yang tidak Perlu
2.[-l diisi nilai skala4
MP.l19730126 199702 I 001 NIM. I8111040
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
iv
KATA PENGANTAR
Dengan menyebut nama Allah Yang Maha Pengasih Lagi Maha
Penyayang. Puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat
dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan proyek akhir sebagai
salah satu syarat untuk memperoleh gelar Ahli Madya.
Hasil proyek akhir itu sendiri berupa mesin penanam padi beserta laporan
yang berjudul “RANCANG BANGUN MESIN PENANAM PADI (BAGIAN
SISTEM TRANSMISI)”. Laporan ini berisi rancangan sistem transmisi pada
mesin penanam padi yang meliputi pulley, poros, motor penggerak, reducer, dan
v-belt.
Pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terimakasih kepada
pihak-pihak yang telah membantu penulis dalam melaksanakan dan
menyelesaikan proyek akhir, antara lain kepada:
a. Orang tua penulis.
b. Bapak Heru Sukanto, ST, MT selaku kepala program diploma teknik
mesin Universitas Sebelas Maret.
c. Bapak Jaka Sulistya Budi, ST selaku koordinator proyek akhir.
d. Bapak Dr. Dwi Aries Himawanto ST, MT selaku dosen pembimbing I.
e. Bapak Purwadi Joko Widodo, ST, M.Kom selaku dosen pembimbing II.
f. Seluruh dosen dan staff Jurusan Teknik Mesin yang telah memudahkan
dalam pengurusan administrasi dan pengetahuan dalam melaksanakan
proyek akhir.
g. Rekan-rekan D3 Teknik Mesin Produksi 2011.
h. Serta semua pihak yang tidak mungkin penulis sebutkan satu-persatu
sehingga penulis dapat melaksanakan proyek akhir dan menyelesaikan
pembuatan mesin beserta laporannya.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
v
Penulis menyadari dalam pelaksanaan proyek akhir dan penyelesaian
laporan ini terdapat beberapa kendala yang dihadapi baik materi dan cara
penyajiannya, akan tetapi pada proses pelaksanaannya dapat terjadwal dengan
baik dengan adanya bantuan dari semua pihak.
Penulis berharap laporan ini dapat menjadi sarana ilmu pengetahuan serta
bermanfaat bagi pembaca khususnya Mahasiswa Program Diploma Tiga Teknik
Mesin Produksi Jurusan Teknik Mesin Universitas Sebelas Maret Surakarta.
Surakarta, Juli 2014
Penulis
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
vi
Rancang Bangun Mesin Penanam Padi
Bagian Sistem Transmisi
Vidyan Dwi Saputra
Abstrak
Pertanian berkembang sejalan dengan berkembangnya teknologi.
Perkembangan ini meliputi penemuan alat-alat untuk mempermudah kegiatan
pertanian seperti mesin penanam padi. Mesin penanam padi yang sudah ada mahal
dan hanya digunakan pada sawah skala besar sehingga pada proyek akhir ini
dibuat mesin penanam padi dengan biaya produksi yang lebih murah dan untuk
digunakan pada sawah yang lebih kecil. Dalam naskah proyek akhir ini dijelaskan
secara umum tentang sistem kerja mesin penanam padi yang dibuat, desain dan
analisa sistem transmisi yang digunakan, dan hasil uji coba dari mesin tersebut.
Kata Kunci : Transmisi; Poros; Pulley; V-Belt
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user vii
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL………………………………………………………...... i
LEMBAR PENGESAHAN…………………………………………………..... ii
BERITA ACARA UJIAN PENDADARAN………………………………… iii
KATA PENGANTAR………………………………………………………… iv
RINGKASAN………………………………………………………………….. vi
DAFTAR ISI…………………………………………………………………... vii
DAFTAR GAMBAR………………………………………………………….. ix
DAFTAR TABEL……………………………………………………………... xi
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang………………………………………………………….... 1
1.2 Tujuan Proyek Akhir…………………………………………………… 1
1.3 Manfaat Proyek Akhir………….……………………………………… 2
1.4 Perumusan Masalah…………………………………………………….. 2
1.5 Batasan Masalah………..……………………………………………… 2
1.6 Metode Pemecahan Masalah……………….…………………………… 2
BAB II DASAR TEORI
2.1 Konsep Perencanaan Sistem Transmisi.. ……………………………… 3
2.2 Daya……………………………………………………………………… 3
2.3 Puli (Pulley)……………………………………………………………… 6
2.4 Sabuk V (V-Belt)…………………………………………………………. 7
2.5 Poros……………………………………………………………………… 10
BAB III TINJAUAN PUSTAKA DAN DASAR TEORI
3.1 Diagram Alir Proses Perancangan…………………………………….. 13
3.2. Pengertian Alat……………………………………………………….. 14
3.3 Mekanisme Kerja……………………………………………………… 14
3.4 Kebutuhan Daya…………………………………………………………. 15
3.5 Perhitungan Pulley dan V-Belt
3.5.1 Perhitungan Kecepatan Putar masing-masing Pulley……………. 17
3.5.2 Panjang V-Belt………………………………………………..…. 19
3.5.3 Kecepatan Linear Sabuk…………………………………………. 21
3.5.4 Sudut Kontak…………………………………………………….. 22
3.5.5 Tarikan Sisi Kencang dan Sisi Kendor (T1 dan T2) Sabuk……… 23
3.6 Perhintungan Poros
3.6.1 Uraian Gaya Pada Pulley………………………………………… 27
3.6.2 Uraian Gaya yang Bekerja Pada Poros………………………….. 30
3.6.3 Perhitungan Diameter Poros…………………………………….. 59
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user viii
BAB IV PROSES PEMBUATAN DAN PENGUJIAN
4.1 Proses Pembuatan
4.1.1 Alat dan Bahan…………………………………………..………. 64
4.1.2 Proses Pengerjaan………………….…………………………….. 65
4.2 Pengujian………………………..………………………………........... 67
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan…………………………………………………………….. 70
5.2 Saran…………………………………………………………………….. 70
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
ix
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Ukuran penampang V-Belt tipe standart…………………………. 7
Gambar 2.2 Tegangan pada pulley & V-Belt…………………….……………. 8
Gambar 3.1 Diagram perencanaan dan perhitungan…………………………. 13
Gambar 3.2 Sistem tanam jajar legowo…...………………………………….. 14
Gambar 3.3 skema transmisi mesin……..…………………………………….. 15
Gambar 3.4 Rangkaian pulley……………..………………………………………. 16
Gambar 3.5 Uraian gaya vertical pada poros1..………………………………. 30
Gambar 3.6 Titik potong pada gaya arah vertikal………………………………… 31
Gambar 3.7 reaksi gaya dalam potongan p-p kiri vertikal……….…………... 31
Gambar 3.8 Reaksi gaya dalam potongan x-x kiri vertikal………….…………... 32
Gambar 3.9 Reaksi gaya dalam potongan z-z kanan vertikal……..………….. 32
Gambar 3.10 Reaksi gaya dalam potongan y-y vertical………………………. 33
Gambar 3.11 Diagram NFD, SFD, & BMD gaya pada arah vertical…………. 34
Gambar 3.12 Titik potong pada gaya arah horizontal………….………...…… 35
Gambar 3.13 reaksi gaya dalam potongan p-p kiri horizontal ………....…… 35
Gambar 3.14 Reaksi gaya dalam potongan x-x kiri horizontal ………….….… 36
Gambar 3.15 Reaksi gaya dalam potongan z-z kanan horizontal ……..……… 36
Gambar 3.16 Reaksi gaya dalam potongan y-y horizontal…………………… 37
Gambar 3.17 Diagram NFD, SFD, & BMD gaya pada arah horizontal ……… 38
Gambar 3.18 Uraian gaya vertical pada poros 2..……………………………. 39
Gambar 3.19 Titik potong pada gaya arah vertikal……………………………… 40
Gambar 3.20 Reaksi gaya dalam potongan x-x kiri vertikal……….…………... 40
Gambar 3.21 Reaksi gaya dalam potongan z-z kanan vertikal…….………….. 40
Gambar 3.22 Reaksi gaya dalam potongan y-y vertical………………………. 41
Gambar 3.23 Diagram NFD, SFD, & BMD gaya pada arah vertical…………. 42
Gambar 3.24 Titik potong pada gaya arah horizontal………….………...…… 43
Gambar 3.25 Reaksi gaya dalam potongan x-x kiri horizontal ………….….… 43
Gambar 3.26 Reaksi gaya dalam potongan z-z kanan horizontal ……..……… 44
Gambar 3.27 Reaksi gaya dalam potongan y-y horizontal…………………… 44
Gambar 3.28 Diagram NFD, SFD, & BMD gaya pada arah horizontal ……… 45
Gambar 3.29 Uraian gaya vertical pada poros penanam..……………………. 46
Gambar 3.30 Titik potong pada gaya arah vertikal……………………………… 46
Gambar 3.31 Reaksi gaya dalam potongan x-x kiri vertikal……….…………... 47
Gambar 3.32 Reaksi gaya dalam potongan y-y vertical………………………. 47
Gambar 3.33 Diagram NFD, SFD, & BMD gaya pada arah vertical…………. 48
Gambar 3.34 Titik potong pada gaya arah horizontal………….………...…… 49
Gambar 3.35 Reaksi gaya dalam potongan x-x kiri horizontal ………….….… 49
Gambar 3.36 Reaksi gaya dalam potongan y-y horizontal…………………… 49
Gambar 3.37 Diagram NFD, SFD, & BMD gaya pada arah horizontal ……… 50
Gambar 3.38 Uraian gaya vertical pada poros roda.…………...……………. 51
Gambar 3.39 Titik potong pada gaya arah vertikal……………………………… 52
Gambar 3.40 reaksi gaya dalam potongan p-p kiri vertikal……….……..…... 52
Gambar 3.41 Reaksi gaya dalam potongan x-x kiri vertikal………….………... 52
Gambar 3.42 Reaksi gaya dalam potongan z-z kanan vertikal……..……….. 53
Gambar 3.43 Reaksi gaya dalam potongan y-y vertical………………………. 53
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
x
Gambar 3.44 Diagram NFD, SFD, & BMD gaya pada arah vertical…………. 54
Gambar 3.45 Titik potong pada gaya arah horizontal………….………...…… 55
Gambar 3.46 reaksi gaya dalam potongan p-p kiri horizontal ………....…..… 55
Gambar 3.47 Reaksi gaya dalam potongan x-x kiri horizontal ………….….… 56
Gambar 3.48 Reaksi gaya dalam potongan z-z kanan horizontal ……..……… 56
Gambar 3.49 Reaksi gaya dalam potongan y-y horizontal…………………… 57
Gambar 3.50 Diagram NFD, SFD, & BMD gaya pada arah horizontal ……… 58
Gambar 4.1 Poros transmisi penanam………………………………………… 64
Gambar 4.2 Reducer, bearing, pulley, dan poros…………………………….. 65
Gambar 4.3 Dimensi poros penanam…………………………………………. 66
Gambar 4.4 Proses pembubutan poros penanam……………………………… 66
Gambar 4.5 Gambar assembly sistem transmisi………………………………. 67
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
xi
DAFTAR TABEL
Tabel 3.1 Hasil perhitungan kecepaan putar poros………………….………… 19
Tabel 3.2 Hasil perhitungan panjang sabuk v………………………...……….. 21
Tabel 3.3 Hasil perhitungan kecepatan linear sabuk…... …………………….. 22
Tabel 3.4 Hasil perhitungan sudut kontak………………………………..…… 23
Tabel 3.5 Hasil perhitungan tarikan pada sabuk……………………………… 26
Tabel 3.6 Uraian gaya pada pulley.…………………………………………… 30
Tabel 3.7 Hasil perhitungan gaya dalam poros 1 arah vertical……………….. 33
Tabel 3.8 Hasil perhitungan gaya dalam poros 1 arah horizontal……………. 37
Tabel 3.9 Hasil perhitungan gaya dalam poros 2 arah vertical……………….. 41
Tabel 3.10 Hasil perhitungan gaya dalam poros 2 arah horizontal…………… 44
Tabel 3.11 Hasil perhitungan gaya dalam poros penanam arah vertical……… 47
Tabel 3.12 Hasil perhitungan gaya dalam poros penanam arah horizontal….. 50
Tabel 3.13 Hasil perhitungan gaya dalam poros roda arah vertical…………... 53
Tabel 3.14 Hasil perhitungan gaya dalam poros roda arah horizontal………. 57
Tabel 3.15 Hasilperhitungan resultan momen tiap pulley……………………. 59
Tabel 3.16 Hasil perhitungan diameter poros minimum……………………… 63
Tabel 4.1 Diameter poros minimum dan diameter poros aktual...……………. 67
Tabel 4.2 Hasil uji coba……………………………………………………... 68