i

PERANCANGAN MESIN PEMANEN KACANG TANAH

DAN PEMISAH DAUN RANTING

DENGAN KAPASITAS 50 KG/JAM

TUGAS AKHIR

Diajukan Kepada

Universitas Muhammadiyah Malang

Untuk Memenuhi Syarat Memperoleh Gelar

Sarjana (S-1) Teknik Mesin

Disusun Oleh :

Agung Wahyudi

201510120311063

JURUSAN TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG

2019

iii

vi

ix

KATA PENGANTAR

Dengan mengucap puji dan syukur kehadirat allah SWT, karena atas ridho

dan hidayahNya, sehingga penyusun dapat menyelesaikan Tugas Akhir dengan

judul “Perancangan Mesin Pemanen Kacang Tanah Dan Pemisah Daun

Ranting dengan Kapasitas 50Kg/Jam”.

Maksud dan tujuan dari penyusunan Tugas Akhir ini adalah untuk

memenuhi persyaratan kelulusan program studi Strata 1 pada Jurusan Teknik Mesin

di Universitas Muhammadiyah Malang, Selain itu penyusun juga dapat mencoba

menerapkan pengetahuan dan keterampilan yang diperoleh dibangku kuliah dengan

kenyataan yang ada di lingkungan kerja.

Penyusun merasa bahwa dalam menyusun laporan Tugas Akhir ini masih

menemui beberapa kesulitan dan hambatan, disamping itu juga menyadari bahwa

penyusunan laporan ini masih jauh dari kata sempurna dan masih banyak

kekurangan-kekurangan lainnya, maka dari itu penyusun mengharapakan kritik dan

saran yang membangun dari semua pihak. Pada kesempatan ini, penulis

menyampaikan terimakasih yang sebesar- besarnya kepada:

1. Allah SWT dengan segala rahmat serta karunia-Nya yang memberikan

kekuatan bagi peneliti dalam menyelesaikan skripsi ini.

2. Bapak Dr. Ahmad Mubin, MT. selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas

Muhammadiyah Malang.

3. Bapak Murjito, ST. MT. selaku Kepala Jurusan Teknik Mesin Universitas

Muhammadiyah Malang atas ilmu dan bimbingannya selama di Teknik Mesin

Universitas Muhammadiyah Malang.

4. Bapak Budiono, S.si., MT. selaku pembimbing I yang senantiasa membimbing

dengan sabar, kebaikan hati, kesediaan waktu, dan semangatnya dalam

penyusunan tugas akhir ini sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian

ini dengan baik.

5. Bapak Dr. Nur Subeki, ST., MT. selaku selaku pembimbing II yang selalu

memberikan banyak masukan dengan sabar dan kesediaan waktunya.

x

6. Dosen Jurusan Teknik Mesin yang telah banyak memberikan ilmu bermanfaat

dan pengalaman hidup kepada penulis.

7. Seluruh Staff dan karyawan Jurusan Teknik Mesin yang telah banyak

membantu dalam penyusunan tugas akhir ini.

8. Kedua orang tua tercinta dan terbaik Bapak Suwadi dan Ibu Salasiah. serta adik

saya Ariska vita wahyuni. terima kasih atas doa, kasih sayang, motivasi,

semangat, serta dukungannya selama ini sehingga bisa menyelesaikan tugas

akhir ini dengan baik.

9. Sahabat terbaik Eric Erwanto, Muhammad Irsyad, Irfan Febriansyah, Dewi

Sartika Muchtar, Lenna Amanda Pebriani yang selalu memberi motivasi dan

semangat dalam pengerjaan skripsi hingga selesai.

10. Nur Ardiatun Cahyati yang sudah membantu dalam mengerjakan skripsi ini

sampai selesai dan tidak pernah keberatan untuk diminta tolong ketika

kesulitan mengerjakan skripsi.

11. Keluarga besar Teknik Mesin, khususnya 2015 kelas B serta kelas A, C, D, E,

yang selalu memberikan dukungan, semangat, motivasi, bantuan, serta doanya.

12. Keluarga KKN 04 Desa Jambesari Kecamatan Poncokusumo Kabupaten

Malang yang banyak memberi pengalaman dan selalu memberi semangat.

Akhir kata, semoga Tugas Akhir ini dapat memberikan manfaat bagi yang

membutuhkan dan terima kasih penyusun ucapkan kepada pihak-pihak yang telah

ikut berpartisipasi dalam proses penyusunan Tugas Akhir ini.

Malang,22 Oktober 2019

Agung Wahyudi

xi

DAFTAR ISI

LEMBAR JUDUL .......................................................................................... i

POSTER .......................................................................................................... ii

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

LEMBAR KONSULTASI ............................................................................. iv

LEMBAR SURAT PERNYATAAN TIDAK PLAGIAT ........................... vi

ABSTRAK ...................................................................................................... vii

ABSTRACT .................................................................................................... viii

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

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

DAFTAR TABEL........................................................................................... xiv

DAFTAR GAMBAR ...................................................................................... xv

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

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

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

1.3 Tujuan Penelitian ................................................................................ 2

1.4 Manfaat Penelitian .............................................................................. 2

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

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

2.1 Pengertian Kacang Tanah ................................................................... 4

2.2 Karakteristik Kacang Tanah................................................................ 5

2.3 Mekanisme Kerja Mesin Pemanen Kacang Tanah ............................. 7

2.3.1 Mekanisme Pemipil Kacang Tanah ........................................... 7

2.4 Komponen Rancangan Mesin Pemanen Kacang Tanah ..................... 7

2.4.1 Mesin Penggerak ......................................................................... 7

2.4.2 Poros (Shaft) ................................................................................ 8

2.4.2.1 Macam-macam Poros Dilihat Dari Fungsinya ................ 9

2.4.2.2 Parameter Poros ............................................................... 9

2.4.2.3 Menentukan Diameter Poros ........................................... 10

2.4.3 Puli (Pulley) ................................................................................. 10

2.4.4 Sabuk (Belt) ................................................................................. 10

2.4.4.1 Sabuk Rata (Flat Belt) ..................................................... 10

xii

2.4.4.2 Sabuk (V-Belt) ................................................................. 11

2.4.4.3 Sabuk Gigi (Timing Belt) ................................................ 11

2.4.5 Bantalan Gelinding (Bearing) ..................................................... 12

2.4.6 Rantai .......................................................................................... 13

2.5 Tanah ................................................................................................... 13

2.5.1 Sifat Fisik dan Mekanik Tanah ................................................... 14

BAB III METODE PERANCANGAN ........................................................ 16

3.1 Metode Pahl and Beitz ........................................................................ 16

3.2 Diagram Alir Perancangan .................................................................. 17

3.3 Perencanaan dan Penjelasan Tugas ..................................................... 18

3.4 Konsep Produk .................................................................................... 19

3.4.1 Pemilihan Konsep Varian ............................................................ 20

3.5 Konsep Mesin Pemanen Kacang Tanah.............................................. 21

BAB IV PERHITUNGAN DAN PEMBAHASAN ...................................... 22

4.1 Data Experiment ................................................................................. 22

4.2 Mencari Kecepatan Rantai 𝜔 .............................................................. 22

4.3 Mencari Torsi ...................................................................................... 24

4.3.1 Mencari Torsi Gear ..................................................................... 24

4.3.2 Mencari Torsi Pemipil ................................................................. 25

4.3.3 Mencari Torsi Roda ..................................................................... 25

4.3.4 Total Torsi ................................................................................... 26

4.4 Mencari Poros ..................................................................................... 26

4.4.1 Mencari Poros Pada Gear ............................................................ 26

4.4.2 Mencari Poros Pada Pemipil ....................................................... 27

4.4.3 Mencari Poros Pada Roda ........................................................... 27

4.5 Mencari Kecepatan Pada Gear ............................................................ 28

4.5.1 Mencari Kecepatan Pada Pemipil................................................ 28

4.5.2 Mencari Kecepatan Pada Roda.................................................... 28

4.6 Mencari Daya ...................................................................................... 28

4.6.1 Mencari Daya Gear ..................................................................... 28

4.6.2 Mencari Daya Pemipil ................................................................. 29

4.6.3 Mencari Daya Roda ..................................................................... 29

xiii

4.6.4 Daya Total ................................................................................... 29

4.7 Perancangan Pulley Gear .................................................................... 30

4.7.1 Perancangan Pulley Pemipil ........................................................ 30

4.7.2 Perancangan Pulley Roda ............................................................ 30

4.8 Perancangan Belt Gear ........................................................................ 31

4.8.1 Mencari Panjang Belt Gear ......................................................... 31

4.8.2 Mencari Sudut Kontak Pada Belt ................................................ 31

4.8.3 Mencari Kecepatan Pada Belt ..................................................... 32

4.8.4 Mencari Koefisien Gesekan ........................................................ 32

4.8.5 Mencari Sudut Kontak Dalam Radian(𝜃) ................................... 32

4.8.6 Mencari Tegangan Pada Belt ...................................................... 32

4.9 Perancangan Belt Pemipil ................................................................... 33

4.9.1 Mencari Panjang Belt Pemipil ..................................................... 33

4.9.2 Mencari Sudut Kontak Pada Belt ................................................ 34

4.9.3 Mencari Kecepatan Pada Belt ..................................................... 34

4.9.4 Mencari Koefisien Gesekan ........................................................ 34

4.9.5 Mencari Sudut Kontak Dalam Radian(𝜃) ................................... 34

4.9.6 Mencari Tegangan Pada Belt ...................................................... 35

4.10 Perancangan Belt Roda ..................................................................... 36

4.10.1 Mencari Panjang Belt Roda ....................................................... 36

4.10.2 Mencari Sudut Kontak Pada Belt .............................................. 36

4.10.3 Mencari Kecepatan Pada Belt ................................................... 37

4.10.4 Mencari Koefisien Gesekan ...................................................... 37

4.10.5 Mencari Sudut Kontak Dalam Radian(𝜃) ................................. 37

4.10.6 Mencari Tegangan Pada Belt .................................................... 37

4.11 Perancangan Bevel Gear ................................................................... 39

4.12 Perancangan Bantalan Gelinding (Bearing) ..................................... 39

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ......................................................... 40

5.1 Kesimpulan ......................................................................................... 40

5.2 Saran ................................................................................................... 40

DAFTAR PUSTAKA ..................................................................................... 41

LAMPIRAN

xiv

DAFTAR TABEL

Tabel 4.1 Type Bevel Gear ........................................................... 39

xv

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Tipe-Tipe Kacang Tanah ........................................... 5

Gambar 2.2 Motor Bensin ............................................................ 8

Gambar 2.3 Poros ......................................................................... 8

Gambar 2.4 Sabuk Rata ................................................................ 11

Gambar 2.5 Sabuk V .................................................................... 11

Gambar 2.6 Bantalan Gelinding ................................................... 12

Gambar 2.7 Rantai........................................................................ 13

Gambar 3.1 Diagram Alir Perancangan ........................................ 17

Gambar 3.2 Konsep Desain Mesin Pemanen Kacang Tanah ........ 21

Gambar 4.1 Experiment Pencabut ................................................ 24

Gambar 4.2 Mencari Gaya Dorong ............................................... 25

Gambar 4.3 Bevel Gear ................................................................ 39

41

DAFTAR PUSTAKA

Haryoto. 1995. Pengupas Kacang Tanah. Kanisius. Yogyakarta.

Kasno, Astanto & Harnowo, Didik. 2014. Karakteristik Varietas Unggul Kacang

Tanah dan Adopsi Oleh Petani. Iptek Tanaman Pangan, 9 (1), 13-23.

Khurmi, R.S & Gupta, J.K. 2005. A Textbook of Machine Design. Eurasia

Publishing House (PVT)., LTD.

Notohadiprawiro, Tejoyuwono. 2006. Tanah dan Lingkungan. Ilmu Tanah

Universitas Gadjah Mada.

Pitojo, Setijo. 2005. Benih Kacang Tanah. Kanisius. Yogyakarta.

Rahmat, Rukmana. 1998. Kacang Tanah. Kanisius. Yogyakarta.

Susanto, Rachman. 2005. Dasar-Dasar Ilmu Tanah Konsep dan Kenyataan.

Kanisius. Yogyakarta.

Sularso, dan Kiyokatsu suga. 1991. Dasar Perencanaan dan Pemilihan Elemen

Mesin, Jakarta: PT. Pradnya Paramita.

Widyati, Enny. 2013. Pentingnya Keragaman Fungsional Organisme Tanah

Terhadap Produktivitas Lahan. Tekno Hutan Tanaman, 6(1) 29 – 37.