rancang bangun mesin pengering padi (rangka … · rancang bangun mesin pengering padi (rangka...
TRANSCRIPT
RANCANG BANGUN MESIN PENGERING PADI (RANGKA
PENYANGGA MOTOR DAN RANTAI)
PROYEK AKHIR
Diajukan untuk memenuhi persyaratan guna
Memperoleh gelar Ahli Madya (A.Md)
Program studi DIII Teknik Mesin
Disusun oleh:
LUTHFYANA PRIMA RAJENDHA (I8114028)
PROGRAM DIPLOMA TIGA TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2017
IF
t.
I
I
I
I
t
i
I
t
I
RANCANG BANGUN MESIN PENGERING BANGUN
(RANGKA PEr.IY.ANGGA MOrOn DAN RANTAD
Disusrm oleh:
LUTHF"YANA PRIMA RA.trENDEA
r8114028
Dr. Ene. Svamsul Hadi. S.T.. M.T.NIP.' 1971061519!)8{Il1002
Telah dipertahankan di hadapan Tim Penguji Sidang Pendadaran Jurusan Te}nik
Mesin Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta pada Jumat, 28 Juli
2017.
1. D. Danardono D. P. T. S.T.. M.T.. Ph.I)h[IP. 19690514 199903 1 001
ti-r"2. Dr. Joko Trivono. ST.. M.T.
tlIP. 19690625 1997@ 1 001
Proyek Akhir
Rsvmundus Lulus Lambgne G.H. S.T.. II,LT.nuP. 1972070s 200012 1 001
Pembimbing I
f[IP. 197104251999031001
Disahkan,D-III Tekiik Mesin
N.IP. 1970110s 2fl'003 1 001
KEMENTERTAN RISET, TEKNOLOGI DAN PENDIDIKAN TINGGII,JNIVERSITAS SEBELAS MARET
FAKIJLTAS TEKNIKPROGRAM DIPLOMA 3 TEKNIK MESIN
Jolon. Ir. Sutdmi nomor 36 A Kenlingqn Surakqrta 57126
BER]TA ACARA UJIAN PENDADARANPROGRAM DIPLOMA TIGA TEKIIIK MESIN FT UNS
Telah dilaksanakan Sidang Ujian Pendadaran Proyek Akhir atas:
Nama mahasiswa
NIM
Program Studi
Judul Proyek Akhir
Pada hari I tanggal
Luthfyana Prima Rajendha
I81r4028
Diploma Tiga Teknik Mesin Produksi
Rancang bangun mesin pengering padi (rangka penyanggamotor dan rantai)
Jumat, 28 Juli 2017
CATATAhILvr\rr,( q)avv-qa {?vit,............4."...'.........,.........
Setelah dilakukan sidang ujian pendadaran. maka dewan dosen-pqoguj i memuruskan bahwa
saudara dinyatakan LULUS / HE{.I+EiEB1S. dengan ":rl9b * u.uu 5V
TIM PENGUJI PENDADARAN
Ketua Sidang
Penguji I
Penguj i II
Penguj i III
Nama Terang / NIP
Dr. Budi Kristiawan, S.T.,M.T.NlP. 19710425 1S9903 l00tD. Danardono D.P.T. S.T.,M.T.,Ph.DNIP. 19690514 199903 r00lDr. Joko Triyono, S.T.,M.T.NIP. 19690625 199702 l00t
Surakarta. 28 Juli 2017
NIM. I8 r r.1028l,
Catatan: l. l-Corqt yang tidak perlutl2.1 I diisi nilai skala 4
NIP. 197t0425 199903 t00l
3. Hasil Proyek Akhir diserahkan ke Program Studi Diploma Tiga Teknik Mesin
iii
KATA PENGANTAR
Puji syukur kami panjatkan atas kehadirat Allah SWT atas limpahan rahmat,
hidayah dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Proyek Akhir
sampai dengan selesainya penyusunan laporan Proyek Akhir ini dengan judul
“Rancang Bangun Mesin Pengering Padi (Rangka Penyengga Motor dan Rantai).
Keberhasilan menyusun laporan ini tidak lepas dari dukungan dan bantuan
dari beberapa pihak, baik material maupun spiritual. Oleh karena itu, pada
kesempatan ini dengan segala kerendahan hati penulis mengucapkan banyak
terima kasih kepada :
1. Bapak Dr. Budi Santoso, S.T., M.T. selaku Ketua Program Studi Diploma
Tiga Teknik Mesin, Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.
2. R. Lullus Lambang GH, S.T., M.T. selaku koordinator Proyek Akhir yang
telah memberikan arahan dan masukan dalam penyusunan Proyek Akhir ini.
3. Bapak Dr. Budi Kristiawan, S.T., M.T. selaku Pembimbing I, yang telah
memberikan arahan dan masukan dalam penyusunan Proyek Akhir ini.
4. Bapak Dr. Eng. Syamsul Hadi, S.T., M.T. selaku Pembimbing II, yang telah
memberikan arahan dan masukan dalam penyusunan Proyek Akhir ini.
5. Orang tua & keluarga penulis, yang telah memberikan dukungan dalam
material maupun spiritual untuk membantu menyeleaikan Proyek Akhir ini.
Terutama ibu yang telah banyak membantu.
6. Seluruh dosen Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret
Surakarta, yang telah banyak memberikan ilmu dan pelajaran berharga, juga
pada teman-teman mahasiswa Teknik Mesin.
7. Seluruh pihak yang tidak bisa penulis sebutkan dalam penulisan Proyek Akhir
ini.
Penulis menyadari bahwa Laporan ini masih sangat jauh dari kesempurnaan.
Namun demikian penulis berharap Laporan ini dapat bermanfaat bagi pembaca.
Surakarta, Juli 2017
Penulis
iv
ABSTRAK
Tujuan proyek akhir ini untuk merancang dan membuat rangka mesin
pengering padi dengan sistem motor listrik.
Perancangan proyek akhir ini meliputi tiga tahap, pertama merancang dan
mendesain rangka mesin pengering padi, kedua perhitungan dan gambar rangka
mesin pengering padi, ketiga pembuatan dan pembahasan rangka mesin pengering
padi.
Mesin pengering padi dapat mengeringkan 5 kg gabah selama kurang lebih 1
jam. Dari analisa bahan didapatkan tegangan tarik maksimum bahan 370 N/mm²
dan nilai factor of safety 12. Hasil perhitungan manual rangka didapatkan nilai
tegangan tarik sebesar 6,5 N/mm² dan hasil perhitungan tersebut lebih kecil dari
tegangan ijin material sebesar 30,83 N/mm², sehingga rangka mesin pengering
padi dinyatakan aman.
Kata kunci: Rancang Bangun, Mesin, Pengering Padi, Desain, Rangka
Penyangga Motor
v
ABSTRACT
The purpose of this final project is to design and make a framework of the
rice dryer machine with motor system.
The final project design included three step first is to design a framework
of the rice dryer machine, second isto calculate and draw a framework of the rice
dryer machine, third is to production and discusion a framework of the rice dryer
machine.
The rice dryer machine can drying 5 kg rice for 1 hour. From the analysis
of the material we got the tensile stress maximum substance material is 370
N/mm² and value factor of safety 12. The result of manual calculating a
framework is 6,5 N/mm² and the manual result is less than a permissible tensile
stress 30,83 N/mm². So the framework of the rice dryer machine declared safe.
Keyword: Design of, Machine, Rice Dryer, Design, Frame Buffer Motor
vi
DAFTAR ISI
Halaman Judul .................................................................................................. i
Lembar Pengesahan ......................................................................................... ii
Kata Pengantar ................................................................................................. iii
Abstraksi .......................................................................................................... iv
Daftar Isi........................................................................................................... vi
Daftar Gambar .................................................................................................. viii
Daftar Tabel ..................................................................................................... x
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang .................................................................................... 1
1.2 Perumusan Masalah ............................................................................ 1
1.3 Batasan Masalah ................................................................................. 1
1.4 Tujuan Tugas Akhir ............................................................................ 2
1.5 Manfaat Tugas Akhir .......................................................................... 2
1.6 Sistematika Laporan ............................................................................ 2
BAB II DASAR TEORI
2.1 Konsep Perencanaan Rangka .............................................................. 4
2.1.1 Daya Penggerak ........................................................................ 4
2.2 Statika ................................................................................................. 6
2.3 Gaya .................................................................................................... 7
2.4 Tumpuan ............................................................................................. 9
2.5 Faktor Keamanan ................................................................................ 10
2.6 Rantai .................................................................................................. 10
2.6.1 Transmisi Rantai Rol ................................................................ 10
2.6.2 Keuntungan dan kerugian rantai ............................................... 11
2.6.3 Mekanisme rantai ...................................................................... 12
2.6.4 Jenis rantai ................................................................................ 13
2.7 Analisis Kadar Air dengan Pengeringan Bahan .................................. 15
BAB III PERENCANAAN DAN GAMBAR
3.1 Diagram proses perencanaan .............................................................. 17
vii
3.2 Skema Mesin Pengering Padi ............................................................. 18
3.2.1 Drum pemutar ........................................................................... 19
3.2.2 Poros pemutar drum .................................................................. 20
3.2.3 Rangka ...................................................................................... 20
3.2.4 Motor + gearbox ....................................................................... 21
3.2.5 Saluran inlet .............................................................................. 21
3.2.6 Saluran outlet ............................................................................ 22
3.2.7 Tungku ...................................................................................... 22
3.2.8 Blower ....................................................................................... 23
3.2.9 Bearing ...................................................................................... 23
3.3 Perhitungan Daya ................................................................................ 24
3.4 Sistem Transmisi pada Mesin Pengering Padi .................................... 25
3.4.1 Putaran motor ke Reducer ......................................................... 26
3.4.1 Putaran Reducer ke Drum Pemutar........................................... 26
3.5 Perhitungan Komponen....................................................................... 26
3.6 Hasil pengecekan kadar air ................................................................. 34
BAB IV PROSES PRODUKSI
4.1 Proses Pembuatan Rangka .................................................................. 35
4.2 Perhitungan Biaya Komponen ............................................................ 37
4.2.1 Estimasi biaya raw material ...................................................... 37
4.2.2 Estimasi biaya permesinan ........................................................ 38
4.2.3 Perakitan mesin pengering padi ................................................ 38
4.3 Pengecatan Mesin Pengering Padi ...................................................... 39
4.4 Perawatan Mesin Pengering Padi ........................................................ 39
4.5 Biaya Keseluruhan ............................................................................. 40
BAB V PENUTUP
5.1 Kesimpulan ......................................................................................... 41
5.2 Saran ................................................................................................... 41
Daftar Pustaka .................................................................................................. xi
Lampiran
viii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Prinsip statika keseimbangan ....................................................... 6
Gambar 2.2 Gaya normal positif ...................................................................... 7
Gambar 2.3 Gaya normal negatif ..................................................................... 7
Gambar 2.4 Gaya geser positif ......................................................................... 8
Gambar 2.5 Gaya geser negatif ........................................................................ 8
Gambar 2.6 Momen lentur positif .................................................................... 8
Gambar 2.7 Momen lentur negatif ................................................................... 8
Gambar 2.8 Tumpuan rol ................................................................................. 9
Gambar 2.9 Tumpuan sendi ............................................................................. 9
Gambar 2.10 Tumpuan jepit ............................................................................ 9
Gambar 2.11 Sprocket dan rantai ..................................................................... 11
Gambar 2.12 Sprocket ...................................................................................... 12
Gambar 2.13 Block atau bush chain ................................................................. 13
Gambar 2.14 Rantai rol ring ............................................................................ 14
Gambar 2.15 Macam rantai rol ring ................................................................. 14
Gambar 2.16 Rantai sunyi ................................................................................ 15
Gambar 3.1 Diagram alur proses perencanaan ................................................ 17
Gambar 3.2 Bagian mesin pengering padi ....................................................... 19
Gambar 3.3 Drum pemutar .............................................................................. 20
Gambar 3.4 Rangka .......................................................................................... 20
Gambar 3.5 Motor listrik + gearbox ................................................................ 21
Gambar 3.6 Saluran inlet.................................................................................. 21
Gambar 3.7 Saluran outlet................................................................................ 22
Gambar 3.8 Tungku ......................................................................................... 22
Gambar 3.9 Blower .......................................................................................... 23
Gambar 3.10 Bearing ....................................................................................... 23
Gambar 3.11 Sistem transmisi pada mesin pengering padi ............................. 25
Gambar 3.12 Desain rangka ............................................................................. 27
Gambar 3.13 Sudut pembebanan .................................................................... 27
Gambar 3.14 Skema pembebanan pada batang AB ......................................... 28
ix
Gambar 3.15 Pembebanan secara vertikal ....................................................... 28
Gambar 3.16 Diagram ...................................................................................... 30
Gambar 3.17 Pembebanan secara horizontal ................................................... 30
Gambar 3.18 Diagram ...................................................................................... 32
Gambar 3.19 Sprocket dan rantai ..................................................................... 33
Gambar 4.1 Rangka depan dan belakang ......................................................... 35
Gambar 4.2 Alas rangka bawah ....................................................................... 35
Gambar 4.3 Rangka dudukan housing bearing ................................................ 36
Gambar 4.4 Rangka tungku.............................................................................. 36
Gambar 4.5 Rangka keseluruhan ..................................................................... 36
x
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Faktor keamanan bahan ................................................................... 10
Tabel 4.1 Estimasi biaya raw material ............................................................. 37
Tabel 4.2 Estimasi biaya permesinan ............................................................... 38