i

PERANCANGAN MESIN PELET KOTORAN KANDANG

SEBAGAI PUPUK DENGAN KAPASITAS 50 KG/PROSES

SKRIPSI

Diajukan Kepada

Universitas Muhammadiyah Malang

Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana

Teknik Strata Satu (S1) Jurusan Teknik Mesin

Disusun Oleh :

EKO DIA PRATAMA

201010120311020

JURUSAN TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG

2016

i

i

i

i

DAFTAR ISI

Halaman

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

POSTER….…………………………………………………………………………..ii

LEMBAR PENGESAHAN ……..…………………………………………………iii

LEMBAR ASISTENSI I ………………...………….……………………………..iv

LEMBAR ASISTENSI II ……………...………….…………………………….....v

LEMBAR PERNYATAAN TIDAK PLAGIAT ………………………………...vi

ABSTRAKSI BAHASA INDONESIA ..…………………………….………….vii

ABSTRAKSI BAHASA INGGRIS …….…...………………………………….viii

KATA PENGANTAR …………..…………………………………………………ix

DAFTAR ISI ……..………………………………………………………………...xi

DAFTAR GAMBAR……...………………………………………………………xvi

DAFTAR TABEL…….....……………………………………………………….xviii

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

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

1.2 Rumusan Masalah……………...………………………………………….2

i

1.3 Tujuan Perancangan……...………………………………………………..3

1.4 Manfaat Perancangan………...……………………………………………3

1.5 Batasan Masalah…………………..……………………………………....3

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ………………………………………………….4

2.1 Pengertian Umum Mesin Pembuat Pupuk ……..…………….…………..4

2.1.1 Tahap-Tahap dalam Proses Ekstrusi …….………….……….…6

2.1.2 Variasi Produk Ekstrusi………………..……………………....7

2.1.3 Tipikal Sistem Ekstrusi ………………………………..….…....7

2.3 Sistem Pasca-Ekstrusi ….…………………..……………………………12

2.4 Perubahan Penting Selama Produksi Ekstrudat ..………………………..13

2.4.1 Peranan Karbohidart.………………………….……………….13

2.4.2 Peranan Protein………………………………………………...14

2.4.3 Peranan Lemak…….........……………………………..……....14

2.5 Mesin Penggerak .……………………………...………………………..15

2.6 Roda Penggerak…………..……………………………………………...15

2.6.1 Roda Gesek Debgan Poros Sejajar ….………………………...17

2.6.2 Sistem Trasmisi Sabuk (BELT) ………………………........... 17

i

2.6.3 Perhitungan Diameter Puli …………………………………….19

2.6.4 Perencanaan Poros ……..……………………………………...21

2.7 Bantalan ……..………………………………………………………….23

BAB III METODE PERANCANGAN ………………………………………..27

3.1 Diagram Alir Perancangan…………….………………………………...27

3.2 Pengumpulan data………………………………………………………..27

3.4 Analisis Morfologi Pada Mesin Pembuat Pelet kotoran Kandan.………28

3.4 Morfologi Mesin Pembuat Pellet ..………………………………………...30

3.5 Penentuan Dimensi Mesin Pembuat Pelet Kotoran Kandang ..…..…………..33

3.6 Diagram alir perancangan…….………………………………………….36

BAB IV PERHITUNGAN DAN PERANCANGAN.........………………………..37

4.1 Perhitungan dan Pembahasan ……..…………………………………….37

4.2 Perhitungan Pada Hopper ……….………………………………………38

4.2.1 Perhitungan Perencanaan Hopper ...….………………………..39

4.3. Perancangan dan Perhitungan Poros ..…….…………………………….40

4.3.1 perancangan poros ……………..……………...………………41

4.3.2 Putaran Mesin Pengerak Poros ………………………………..41

i

4.4 Perancangan Puli ……..……………………….………………………...43

4.5 Perancangan Sabuk ….…………………………………………………..45

4.5.1 Kecepatan Linier Sabuk (v)... ………………………….……..46

4.5.2 Jarak Sumbu Poros (C)... …………..………………….……..46

4.5.3 Panjang Sabuk ( L)…. ….…………..………………….……..46

4.5.4 Sudut kontak antara Sudut Dengan Puli ….………….……...48

4.6 Perhitungan Torsi Pada Mesin Desel dan Poros Penerus Daya ………...49

4.6.1 Torsi Pada Motor Diesel ..…………..………………….……..49

4.6.2 Perhitungan Torsi Poros Penerus…....………………….……..49

4.6.3 Menentukan Daya Mesin.…..…………………………..……..49

4.6.4 Menentukan Beban Pada Tabung Pengilingan Pellet (kg. …..50

4.6.5 Tegangan Geser yang Diizinkan (τa)…………………..……..52

4.6.6 Menentukan Diameter Poros (ds)…………………………… 53

4.7 Perencanaan dan Perhitungan Bantalan ….…………………..………...54

4.7.1 Perencanaan Bantalan…...…….…………………..………...54

4.7.2 Penentuan Bantalan…..……...…….……………..………...55

4.7.3 Analisa pada Tumpuan…..………………………………….56

i

4.8 Perencanaan Pasak………………...………….………………..………..58

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ……..…………………………………...61

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

5.2 Saran……….…………………………………………………………... .64

DAFTAR PUSTAKA……………….………………………………………………65

LAMPIRAN

i

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 : Single Screw Extruder/SSE……….……………………………………4

Gambar 2.2 : Twin Screw Exstruder/TSE … …..…………………………………...4

Gambar 2.3 : Skema Skstrusi Ulir Secara Umum …………………………………...8

Gambar 2.4 : Ekstruder Tipe Roller dan Tipe Piston… …………………………...10

Gambar 2.5 : Struktur Ulir Ganda dan Mekanisme Pengadukan Adonan…..……...11

Gambar 2.6 : Plat Berlubang Die................................................................................11

Gambar 2.7 : Jenis-jenis Die Pembagi……….……………..………………………..12

Gambar 2.8 : Mesin penggerak atau Engine Bensin …….……..…………………...15

Gambar 2.9 : Sistem Trasmisi Daya roda Gesek.……….....………………………...16

Gambar 2.10 : Jenis-jenis Bantalan…………...……………………………………..23

Gambar 3.1 : Sket Ruangan Mesin Pelet yang Direncanakan (Inventor 2011)……..34

Gambar 3.2 : Diagram Alir Perancangan …...……………………………………..35

Gambar 4.1 : Hopper (Inventor 2011)…...……. ……………………………………38

Gambar 4.2 Jarak Sumbu Poros Sabuk C ……….…………………………………47

i

TABEL

Tabel 2.1 : Sabuk Belt ……………..……...……………………………………….. 19

Tabel 2.2 : Factor Kecepatan Cv ………..………………………………………….. 20

Tabel 2.3 : Factor Sudut Kontak Cα..........................................................................20

Tabel 2.4 : Penggolongan Bahan Poros (Sularso, 1978:4) ...……..………………22

Tabel 2.5 : Nomor Bantalan Gelinding Jenis Bola (Sularso, 2004:143) ……....…. 25

Tabel 3.1 : Tuntutan Perancangan Mesin Pembuat Pelet Kotoran Kandang………...29

Tabel 3.2 : Matrix Morfologi Mesin Pellet Kotoran Kandang…………...………....31

Tabel 4.1 : Massa Jenis Pelet ………………………………………………………..38

Tabel 4.2 : Poros Distribusi Pelet yang akan Direncanakan ……………………....40

i

DAFTAR PUSTAKA

Baianu, I.C. 1992. Basic Aspect of Food Extrusion, Physical Chemistry of Food

Process: Principle, Techniques and Application. Textbook, VNR Vol. 1.

New York, USA.

Frame, N.D. 1994. The Technology of Extrusion Cooking. Springer Publisher, dari

http://books.google.com/books?hl=en &lr=&id diunduh pada 10 september

2015.

Schaaf Technologie GmbH. 2007. Machine/Systems, Pre-Extrusion Systems,

Extrusion Systems, Post. Extrusion Systems, Special Accessories and

Machines, Drying/Roasting Systems, Flavouring Systems diunduh dari

http://www.schaaf-technologie. de/machines.html, Minggu 20 September

2015.

Dobrovlsky, K. Zablonsky, S. Mark, A. Radick, L. Erlickh, A text book of Machine

Element

Gupta, J.K, dan khurmi R.S 1980, A Text Book Of Machine Desai, Mks and Units,

New Delhi

Spivakovsky and Dyackov, Conveyor and Related Equipment

Sularso, dan Suga K, 1991: Dasar Perencanaan dan Pemilihan Elemen Mesin PT.

Padnya Paramita, Jakarta

Wiryosumarto, Harsono, Teknologi Pengelasan Logam PT. Padnya Paramita, Jakarta

2000

i

KATA PENGANTAR

Dengan memanjatkan puji syukur kepada Allah SWT, karena atas berkah

rahmat dan hidayah-Nya maka penulisan skripsi dengan judul “PERANCANGAN

MESIN PELET KOTORAN KANDANG SEBAGAI PUPUK DENGAN

KAPASITAS 50 KG/PROSES” ini dapat terselesaikan. Penulisan Skripsi ini

merupakan salah satu Syarat Wajib bagi mahasiswa Jurusan Teknik Mesin Fakultas

Teknik Universitas Muhammadiyah Malang sebagai salah satu syarat akademis untuk

dapat menyelesaikan studi di Universitas Muhammadiyah Malang.

Dengan segala usaha penulis mencoba untuk menggapai suatu karya tulis

terbaik, namun demikian penulis menyadari sepenuhnya tugas akhir ini belumlah

sempurna, oleh karena itu dengan segala kerendahan hati penulis sangat

mengharapkan kritik dan saran-saran yang bersifat membangun dari semua pihak.

Adapun terselesainya Skripsi ini tidak lepas dari dukungan berbagai pihak yang telah

membantu dalam penyusunannya,

Karena itu pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar -

besarnya kepada :

1. Bapak Ir. Sudarman, MT selaku Dekan Fakultas Teknik

2. Bapak Ir. Daryono, MT selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin

3. Bapak. Ir. Herry Supriyanto, MT selaku Dosen Pembimbing I dan Ir.

Mulyono, MT selaku dosen pembimbing II.

4. Para Bapak dan Ibu Dosen Pengajar Jurusan Teknik Mesin Universitas

Muhammadiyah Malang.

i

5. Kedua orang tua dan keluarga yang telah memberikan dukungan baik moral

maupun materil serta do’anya.

6. Teman – teman Mahasiswa di Jurusan Teknik Mesin Universitas

Muhammadiyah Malang.

Tiada dapat penulis membalas segala kebaikan kecuali dengan harapan semoga

Allah SWT membalas dengan yang lebih baik. Besar harapan, semoga skripsi ini bisa

bermanfaat bagi pembaca, khususnya bagi penulis sendiri guna menambah ilmu

pengetahuan.Sekian dan terimakasih.

Malang, 20Januari 2016

Penulis

Eko Dia Pratama