desain dan analisis rangka pada mesin - · pdf filetumpuan rol ... gqmbqr 3.12 gaya yang...

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

LAPORAN PROYEK AKHIR

DESAIN DAN ANALISIS RANGKA PADA MESIN

HOLE POST AUGER

Disusun guna memenuhi sebagian syarat

Untuk menyelesaikan studi dan mendapatkan gelar

Ahli Madya Teknik Mesin

Oleh:

R. NUGRAHANING INDRA DHITA PRADHANA

NIM I8113030

PROGRAM DIPLOMA TIGA TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

2016


commit to user


commit to user

MOTTO

Ada kalanya kita perlu topeng karena egois adalah pilihan

-Rupa Pura-

Sempurna yang kau puja dan ayat ayat yang kau baca, tak kurasa berbeda kita

bebas untuk percaya.

-hagia-

Tidak penting apapun agamamu asalkan kau berbuat baik orang-orang tidak akan

menanyakan apa agamamu.

-nugrahaning-


commit to user

PERSEMBAHAN

Sebuah karya ini merupakan hasil kerja kerasku selama ini. Karya

ini merupakan langkah awalku untuk meraih yang lebih dari yang sekarang

ini, sehingga aku selalu mendapatkan yang lebih baik dari ini. Karya ini

aku persembahkan kepada :

1. Bapak dan Ibuku tersayang terima kasih atas semua dukungan, do’a

materi dan segala bimbingannya.

2. Semua keluargaku dan saudaraku terima kasih atas semua

bantuannya.

3. Rekan-rekan mahasiswa D-III Teknik Mesin Produksi Universitas

Sebelas Maret Surakarta angkatan 2013 terima kasih atas semua

bantuannya.

4. Teman-teman kelompok Tugas Akhir terima kasih atas semua kerja

sama dan bantuannya.

5. Terimakasih untuk teman-teman satu kontrakan yang selalu

menyemangati.

6. Semua pihak yang telah membantu dalam penyelesaian laporan

Tugas Akhir ini.


commit to user

iii

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan atas ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa

karena atas berkat rahmat dan karunia-Nya penulis dapat melaksanakan dan

menyelesaikan tugas akhir ini dengan baik dan lancar. Tugas akhir merupakan

salah satu mata kuliah wajib yang harus ditempuh oleh mahasiswa Program Studi

Diploma Tiga Teknik Mesin Produksi, Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik

Universitas Sebelas Maret Surakarta sebagai syarat kelulusan dalam menempuh

perkuliahan dewasa ini. Pelaksanaan tugas akhir kemudian dilaporkan dalam

bentuk laporan sebagai pertanggungjawaban kepada pihak Program Studi.

Melalui tugas akhir ini, penulis dapat menyalurkan banyak ilmu yang

diperoleh di bangku kuliah lalu diterapkan kedalam sebuah mesin dari tugas akhir

ini.

Selama proses pelaksanaan tugas akhir maupun penulisan laporan tentunya

tidak lepas dari bantuan berbagai pihak, oleh karena itu penulis menyampaikan

terima kasih atas dukungan dan bimbingan kepada:

1. Dr. Budi Santoso, S.T., M.T. selaku ketua jurusan Diploma Tiga Teknik

Mesin Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta

2. Ibu Indri Yaningsih, S.T., M.T. selaku Koordinator Tugas Akhir Jurusan

Diploma Tiga Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret

Surakarta.

3. Ibu Indri Yaningsih, S.T., M.T. selaku pembimbing I dari penulis

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

5. Keluarga yang senantiasa memberikan do’a, dukungan dan motivasi untuk

bersemangat dalam menyelasaikan setiap tugas perkuliahan

6. Teman-teman diploma tiga teknik mesin produksi dan otomotif yang

bersama-sama membuat Tugas akhir.

Sebagai penutup, penulis menyadari tidak ada yang sempurna dimuka bumi

ini, dalam pelaksanaan serta laporan tugas akhir ini masih terdapat kesalahan

dan kekurangan. Oleh karena itu, penulis memohon maaf dan meminta kritik

dan saran yang membangun untuk kesempurnaan laporan tugas akhir ini.


commit to user

iv

Akhir kata, semoga tugas akhir serta laporan yang telah terseleaikan

bermanfaat bagi semua pihak dan dapat dipergunakan sebagaimana mestinya.

Surakarta, 28 Juli 2015

Penulis


commit to user

vi

DAFTAR ISI

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

LEMBAR PENGESAHAN ............................................................................ ii

LEMBAR BERITA ACARA UJIAN ............................................................. iii

LEMBAR PERSEMBAHAN .......................................................................... iv

KATA PENGANTAR ..................................................................................... v

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

DAFTAR TABEL ............................................................................................ viii

DAFTAR GAMBAR ....................................................................................... ix

ABSTRAK ....................................................................................................... xi

ABSTRAC ........................................................................................................ xi

BAB I PENDAHULUAN ................................................................................ 1

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

1.2 Perumusan Masalah ............................................................................ 2

1.3 Batasan Masalah.................................................................................. 2

1.4 Tujuan Proyek Akhir ........................................................................... 2

1.5 Manfaat Tugas Akhir .......................................................................... 3

1.6 Sistematika Laporan ............................................................................ 3

BAB II DASAR TEORI .................................................................................. 4

2.1 Alat Pembuat Lubang Bipori .............................................................. 4

2.2 Desain .................................................................................................. 5

2.3 Rangka................................................................................................. 7

2.4 SolidWorks .......................................................................................... 11

BAB III PERENCANAAN DAN GAMBAR ................................................ 13

3.1 Flow Chart Pembuatan Hole Post Auger ............................................ 13

3.2 Skema dan Prinsip Kerja Alat ............................................................. 14

3.3 Pengertian Alat .................................................................................... 14

3.4 Perencanaan Konstruksi ...................................................................... 15

3.4.1 Perencanaan Rangka Bagian Atas .............................................. 15

3.4.2 Perencanaan Rangka Bagian Bawah .......................................... 20


commit to user

vii

3.4.3 Perencanaan Rangka Bagian Tengah ........................................ 26

3.4.4 Perencanaan Rangka Tengah Bagian Atas ................................. 31

3.5 Simulasi Analisa Menggunakan Software SolidWorks ..................... 36

3.5.1 Faktor Keamanan (Factor of Safety) .......................................... 36

3.5.2 Tegangan Von Mises.................................................................. 36

3.5.3 Perubahan Bentuk (Displacement) ............................................ 37

3.6 Perencanaan Pengelasan...................................................................... 38

BAB IV PROSES PEMBUATAN DAN PENGUJIAN ................................ 40

4.1 Proses Pengerjaan................................................................................ 40

4.2 Alat dan Bahan .................................................................................... 40

4.3 Proses Pengerjaan Rangka .................................................................. 41

4.3.1 Proses Pembuatan Rangka Utama .............................................. 41

4.3.2 Proses Pembuatan Rangka Bagian Tengah ............................... 44

4.4 Proses Pengecatan ............................................................................... 45

4.5 Proses Perakitan .................................................................................. 46

4.6 Hasil Pengujian ................................................................................... 48

BAB V PENUTUP ........................................................................................... 50

5.1 Kesimpulan ......................................................................................... 50

5.2 Saran ................................................................................................... 50

LAMPIRAN


commit to user

viii

DAFTAR TABEL

Tabel 3.1 Keterangan Nama Komponen ............................................................ 14

Tabel 3.2 Nilai Gaya Dalam Potongan x-x ....................................................... 18

Tabel 3.3 Nilai Gaya Dalam Potongan y-y ....................................................... 18





Tabel 4.1 Hasil Pengujian .................................................................................. 48


commit to user

ix

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Lubang Biopori Manual ................................................................ 4

Gambar 2.2 Pelubang Biopori ............................................................................ 5

Gambar 2.3 Reaksi Tumpuan Rol ...................................................................... 8

Gambar 2.4 Reaksi Tumpuan Sendi................................................................... 8

Gambar 2.5 Reaksi Tumpuan Jepit .................................................................... 9

Gambar 2.6 Gaya Normal Positif ....................................................................... 9

Gambar 2.7 Gaya Normal Negatif ..................................................................... 10

Gambar 2.8 Gaya Geser Positif .......................................................................... 10

Gambar 2.9 Gaya Geser Negatif ........................................................................ 10

Gambar 2.10 Momen Luntur Positif .................................................................. 10

Gambar 2.11 Momen Luntur Nagatif................................................................. 11

Gambar 2.12 Templates Solidworks .................................................................. 11

Gambar 3.1 Alur Kerja Tim Dalam Pembuatan Mesin Hole Post Auger ......... 13

Gambar`3.2 Skema Alat ..................................................................................... 14

Gambar 3.3 Perencanaan Konstruksi ................................................................. 15

Gambar 3.4 Konstruksi Rangka Bagian Atas .................................................... 16

Gambar 3.5 Gaya Yang Bekerja Pada Batang ................................................... 16

Gambar 3.6 Gambar Potongan Gaya ................................................................ 17

Gambar 3.7 Reaksi Gaya Dalam Potongan x-x ................................................ 18

Gambar 3.8 Reaksi Gaya Dalam Potongan y-y ................................................ 18

Gambar 3.9 NFD, SFD dan BMD Pada Rangka Bagian Atas ........................... 19

Gambar 3.10 Inersia Besi Hollow Kotak ........................................................... 19

Gambar 3.11 Konstruksi Rangka Bagian Bawah ............................................... 21

Gqmbqr 3.12 Gaya Yang Bekerja Pada Batang ................................................. 23

Gambar 3.13 Gambar Potongan Gaya ............................................................... 23

Gambar 3.14 Reaksi Gaya Dalam Potongan x-x .............................................. 23

Gambar 3.15 Reaksi Gaya Dalam Potongan y-y .............................................. 23

Gambar 3.16 NFD, SFD dan BMD Pada Rangka Bagian Bawah ..................... 24



commit to user

x

Gambar 3.18 Konstruksi Rangka Bagian Tengah .............................................. 26

Gambar 3,19 Gaya Yang Bekerja Pada Batang ................................................. 27


Gambar 3.21 Reaksi Gaya Dalam Potongan x-x ............................................... 28

Gambqr 3.22 Reaksi Gaya Dalam Potongan y-y ............................................... 29

Gambar 3.23 NFD, SFD dan BMD Pada Rangka Bagian Tengah .................... 29


Gambar 3.25 Konstruksi Rangka Tengah Bagian Atas ..................................... 31

Gambar 3.26 Gaya Yang Bekerja Pada Batang ................................................. 32


Gambar 3.28 Reaksi Gaya Dalam Potongan x-x ............................................... 33

Gambar 3.29 Reaksi Gaya Galam Potongan y-y .............................................. 34

Gambar 3.30 NFD, SFD dan BMD Pada Rangka Tengah Bagian Atas ............ 34


Gambar 3.32 Factor of Safety ........................................................................... 36

Gambar 3.33 Tegangan Von Mises .................................................................... 37

Gambar 3.34 Displacement ................................................................................ 37

Gambar 3.35 Bentuk Pengelasan ....................................................................... 38

Gambar 4.1 Proses Pemotongan besi Hollow ................................................... 41

Gambar 4.2 Proses Pemotongan besi Plat 4 mm ............................................... 42

Gambar 4.3 Proses Pengelasan besi Hollow Kotak ........................................... 42

Gambar 4.4 Rangka Bagian Sliding Untuk Rangka Tengah.............................. 43

Gambar 4.5 Pemasangan Rangka Bagian Tengah Pada Jalur Sliding .............. 43

Gambar 4.6 Proses Pengelasan Rangkaian Rangka Bagian Atas ...................... 44

Gambar 4.7 Proses Pemotongan Besi Plat 4 mm Untuk Sliding Rangka ......... 45

Gambar 4.8 Proses Pengecatan Bor Spiral ......................................................... 46

Gambar 4.9 Mesin Yang Sudah Dirakit ............................................................. 47

Gambar 4.10 Hasil Pengujian ............................................................................ 48


commit to user

DESAIN DAN ANALISIS RANGKA PADA MESIN

HOLE POST AUGER Oleh: R. Nugrahaning Indra Dhita Pradhana

ABSTRAK

Hole Post Auger adalah mesin yang digunakan untuk menggali lubang

sempit, seperti lubang untuk tanaman, rambu-rambu dan lubang biopori. Ada

berbagai jenis penggali lubang, ada jenis auger yang menggunakan mesin motor

bensin dan disambungkan dengan tongkat auger dan ada juga jenis auger yang

hanya menggunakan tongkat dan diputar secara manual dengan menggunakan

tenaga tangan. Kedalaman yang didapatkan auger untuk membuat lubang biopori

adalah sedalam panjang poros sekitar 80 – 100 cm. Teknologi biopori

diperkenalkan untuk mengurangi limpasan air hujan (run off) dengan meresapkan

lebih banyak volume air hujan kedalam tanah melalui proses degradasi sampah

organik melalui mikroorganisme dan organisme dalam tanah.

Pada proyek akhir ini dibuat mesin yang mempermudah dan mempersingkat

waktu pembuatan lubang biopori dengan menggunakan auger yang telah

dimodifikasi dengan rangka dan katrol tangan. Dari hasil perencanaan didapatkan

desain rangka dari mesin Hole Post Auger. Sedangkan dari hasil perhitungan

kekuatan rangka didapatkan tegangan maksimum yang terjadi pada batang bagian

bawah sebesar 2,53 N/mm2, Sedangkan tegangan paling rendah ialah pada rangka

tengah bagian atas yaitu sebesar 0,3 N/mm2, sehingga desain rangka dinyatakan

aman.

Kata Kunci: Auger, Biopori, Desain rangka

THE DESIGN AND ANALYSIS OF HOLE POST AUGER

MACHINE By: R. Nugrahaning Indra Dhita Pradhana

ABSTRACT

A Hole Post Auger is a machine use to dig narrow holes, such as hole to

plant, signs and bipory hole. There are different kinds of post hole, there are

auger type that uses a gasoline engine and a stick connected with auger and there

are also types that just use a stick auger and rotated manually using hand power.

The hole of auger can be dug as deep as the entire length of the shaft is about 80

– 100 cm. Biopores technology was introduce to reduce rainwater run-off by more

catching volume of rain water into the soil through the activity of degradation

processes organic waste by microorganism and organism in the soil.

In this project was made machine machines that simplify and shorten the time

of making biphores hole using auger that has been modified with the framework

and the pulley arm. From the result obtained the design of framework from Hole

Post Auger machine. While the calculations of the results of the power of order

was obtained maximum strength that occurs in the beam bottom order worth 2,53

N/mm2,

while the permission tensile stress material much as 0,3 N/mm2, so design

order declared safe.

Keywords: Auger, Biophores, framework design

desain dan analisis rangka pada mesin - · pdf filetumpuan rol ... gqmbqr 3.12 gaya yang...

Documents