perancangan mesin pemotong padi dengan sistem …eprints.umm.ac.id/39016/1/pendahuluan.pdf · mesin...
TRANSCRIPT
i
PERANCANGAN MESIN PEMOTONG PADI
DENGAN SISTEM PENYUSUN SATU ARAH
Skripsi
BIDANG PERANCANGAN
Diajukan kepada
Universitas Muhammadiyah Malang
Untuk Memenuhi Persyaratan Akademik Dalam Menyelesaikan Progam Sarjana
Teknik (S1)
Oleh :
Ferry Wahyu Bisma Wijaya
NIM : 201310120311127
JURUSAN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
2018
ii
iii
iv
v
v
SURAT PERNYATAAN
vi
Perancangan Mesin Pemotong Padi Dengan Sistem Penyusun Satu Arah
Oleh : Ferry Wahyu Bisma Wijaya
Pembimbing l : Murjito, ST., MT ; Pembimbing ll : Ir. A. Fauzan HS., ST
Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Malang
Jln. Raya Tlogomas No.246, Malang 65144
Telp. (0341) 464318-128 Fax. (0341) 460782
e-mail: [email protected]
Abstrak
Naskah ini tentang perancangan mesin pemotong padi dengan sistem penyusun
satu arah bertujuan untuk membantu para petani khususnya untuk daerah
jombang dan sebagai rujukan untuk membantu pemanfaatan alat modern di dalam
bidang pertanian. Metode yang digunakan ialah metode Phal and Beitz, untuk
fase perancangan bentuk produk dan fase detail produk diperlukan software
Autodesk Inventor Profesional 2016 untuk menggambar dan merancang desain
mesin pemotong padi dengan sistem satu arah beserta komponen – komponennya
sehingga diperoleh gambar dari produk tersebut. Hasil keseluruhan perhitungan
mesin pemotong padi ini ialah sebagai berikut untuk kebutuhan motor
menggunakan motor model EY20B dimana daya output motor 2000 rpm, panjang
pemotong 2114 mm dan jumlah 101 mata rantai pemotong, dengan diameter gear
motor 50 mm dan gear poros 150 mm. Kebutuhan Tegangan tarik dengan
diameter rata – rata batang padi 8 mm dengan luas satu rumpun padi 43,31 mm2
adalah 0,815 N/mm2.
Kata kunci : Mesin Pertanian, Pemotong, Daya Motor Output 2000 rpm.
vii
Rice Reaper Design With Sidewise Placing System
By : Ferry Wahyu Bisma Wijaya
Mentor I : Murjito, ST., MT ; Mentor II : Ir. A. Fauzan HS., ST
Department of Mechanical Engineering, Faculty of Engineering, University of
Muhammadiyah Malang
Jln. Raya Tlogomas No.246, Malang 65144
Telp. (0341) 464318-128 Fax. (0341) 460782
e-mail: [email protected]
Abstract
Rice reaper with sidewise placing system designed to serve farmers especially in
Jombang to harvest crops in addition to be reference in utilizing modern
technology for agriculture. Phal and Beitz method used in this design for product
appearance, while for the details Autodesk Inventor Professional 2016 software
was used to draw this rice reaper with sidewise placing system therewith the parts
that the product depicted. Calculation result on this rice reaper shows specification
of EY20B motor with 2000 rpm power is needed. Moreover, length of blade is
2114 mm with 101 cutter chains. Diameter of motor gear is 50 mm and 150 mm
of shaft gear. The need for tensile stress with average of 8 mm rice straw in 43.32
mm2 paddy is 0.825 N/mm
2.
Keyword : Agricultural Machinery, Cutters, Output Power 2000 rpm.
.
viii
KATA PENGANTAR
Assalamu’alaikum Wr.Wb
Alhamdulillah, atas limpahan rahmat serta hidayah-Nya Tugas Akhir
ini dapat terselesaikan. Shalawat dan salam semoga senantiasa tercurah
kepada junjungan Nabi Besar Muhammad SAW dan keluarga, sahabat, serta
pengikutnya hingga akhir zaman.
Selanjutnya penulis berharap semoga Tugas Akhir ini dapat
bermanfaat bagi banyak pihak . Tugas Akhir ini dapat terwujud atas bantuan,
bimbingan serta dukungan dari berbagai pihak. Penulis mengucapkan terima
kasih kepada :
1. Kedua orang tuaku tercinta, yang jasa-jasa mereka tidak dapat terwakilkan
dengan tulisan
2. Murjito, ST, MT. dan Ir. A. Fauzan HS., MT. yang telah dengan sabar
membimbing penulis dalam menempuh perkuliahan serta penyusunan
Tugas Akhir.
3. Seluruh dosen Teknik mesin yang telah sabar membimbing penulis selama
masa kuliah.
4. Kakak-kakakku yang telah memberikan dukungan selama ini.
5. Teman - Teman Teknik Mesin Angkatan 2013 terima kasih semuanya
6. Teman-teman Siencethink.
Kritik dan saran yang membangun sangat kami harapkan. Penulis
berharap Tugas Akhir ini berguna bagi semua pihak khususnya untuk
pengembangan Gasifikasi agar mendapatkan hasil yang baik
Wassalamu’alaikum Wr.Wb
Malang, 12 April 2018
Penulis
ix
DAFTAR ISI
LEMBAR JUDUL ................................................................................................. i
POSTER ................................................................................................................. ii
LEMBAR PENGESAHAN ................................................................................ iii
LEMBAR KONSULTASI / ASISTENSI .......................................................... iv
SURAT PERNYATAAN TIDAK PLAGIAT ................................................... v
ABSTRAKSI INDONESIA ................................................................................ vi
ABSTRAKSI ENGLISH .................................................................................... vii
KATA PENGANTAR ....................................................................................... viii
DAFTAR ISI ........................................................................................................ ix
DAFTAR TABEL ............................................................................................ xii
DAFTAR GAMBAR ........................................................................................ xiii
BAB 1 PENDAHULUAN .................................................................................. 1
1.1 Latar Belakang ................................................................................... 1
1.2 Rumusan Masalah ............................................................................... 3
1.3 Tujuan Perancangan ............................................................................ 3
1.4 Manfaat Perancangan .......................................................................... 3
1.5 Batasan Masalah.................................................................................. 3
BAB II DASAR TEORI ...................................................................................... 4
2.1 Tanaman Padi ...................................................................................... 4
2.2Alat Pemanen Padi ............................................................................... 6
2.2.1 Alat Tanam Tradisional ............................................................ 7
x
2.2.2 Mesin Reaper .......................................................................... 9
2.2.3 Sistem Kerja Mesin Reaper ..................................................... 11
2.2.4 Mesin Biender ......................................................................... 12
2.2.5 Sistem Kerja Mesin Biender ................................................... 13
2.3 Tinjauan Paten .................................................................................. 16
BAB III METODOLOGI ................................................................................. 20
3.1 Proses Perancangan Alat ................................................................ 20
3.2 Teori Desain Perancangan ............................................................. 21
3.3 Metode Perancangan Pahl Beitz...................................................... 22
3.3.1 PerencanaanProduk dan Penjelasan Produk ........................ 22
3.3.2 Perancangan konsep produk ................................................. 24
3.3.3 Perancangan bentuk produk ................................................. 26
3.3.4 Perancangan detail ............................................................... 26
3.5 Marfologi ........................................................................................ 26
BAB IV PEMBAHASAN .................................................................................. 29
4.1 Perhitungan gaya potong ................................................................ 29
4.2 Jarak antar pisau ............................................................................. 32
4.3 Sudut kemiringan mata pisau ........................................................ 32
4.4 Kecepatan potong ........................................................................... 33
4.5 Perhitungan panjang pemotong ...................................................... 34
4.6 Perencanaan poros .......................................................................... 36
4.7 Perhitungan daya motor ................................................................. 41
4.8 Kapasitas potong ............................................................................ 41
xi
4.9 Bearing ........................................................................................... 42
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ............................................................ 45
V.1 Kesimpulan .................................................................................... 45
V.2 Saran ............................................................................................... 45
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
xii
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Tabel spesifikasi mesin reaper ............................................................11
Tabel 3.1 Tuntutan perancangan mesin pemotong padi .....................................25
Tabel 3.2 Matriks Morfologis Mesin Pemotong Padi ........................................ 27
Tabel 4.1 Tabel spesifikasi rantai……………………………………………….35
xiii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1 Petani mengikat padi yang roboh setelah diterjang hujan deras
dan angin kencang di desa ngerandu, peterongan, jombang, jawa
timur ................................................................................................. 1
Gambar 1.2 Padi siap panen di kawasan Kecamatan Tembelang Jombang
terendam banjir .................................................................................2
Gambar 2.1 Alur panen tradisional .....................................................................5
Gambar 2.2 Alur panen modern .......................................................................... 5
Gambar 2.3 Alur alat tanam tradisional .............................................................. 7
Gambar 2.4 Alat panen tradisional Sabit dan Ani ani ........................................ 8
Gambar 2.5 Alur Panen Mesin Reaper ............................................................... 9
Gambar 2.6 Mesin Reaper................................................................................... 9
Gambar 2.7 Alur Panen Mesin Beinder ..............................................................12
Gambar 2.8 Mesin Beinder .................................................................................13
Gambar 2.9 Alur Panen Mesin Mini Combine ................................................... 13
Gambar 2.10 Mesin Beinder menggunakan Mini Combine ............................... 14
Gambar 2.11 Cutter bar for rice combine ........................................................... 16
Gambar 2.12 Reap binder ................................................................................... 17
Gambar 2.13 Central delivery reaper ................................................................. 19
Gambar 3.1 Diagram alir proses perancangan mesin pemanen padi .................. 20
Gambar 4.1 Gambar pisau dan batang padi ....................................................... 29
Gambar 4.2 Pisau pemotong .............................................................................. 33
Gambar 4.3 Rantai dengan plat pisau ................................................................ 35
xiv
Gambar 4.4 Titik pembebanan pada poros ......................................................... 36
Gambar 4.5 Diagram momen bending pada poros di titik A ............................. 37
Gambar 4.6 Diagram momen bending pada poros di titik B .............................. 37
Gambar 4.7 Hasil perolehan nilai beban yang terjadi ......................................... 38
DAFTAR PUSTAKA
Anonim.1982.Sub Direktorat Pengembangan Alat dan Mesin Pertanian,Direktorat
Bina Produksi Tanam Pangan,Direktorat Jendral Tanam Pangan,Departemen
Pertanian.
Douthwite,B.,G.R. Quick and C.J.M.Tado.1993,The Stripper Gatherer system for
small-are rice harvesting.Agricultural Engineering Jurnal.
Purwadaria,H.K.Pengantar Studi Pengembangan Mesin Pemanen Padi Tipe
sisir,Makalah pada seminar pengembangan mesin padi tipe sisir.
Taufiq Rochim.Proses permesinan.Jica.1993
Boshima Co.Ltd.Boshoma arvester and grass Cutter.Hand Out Advertising
Shenshen.China.2007
Handaka dan joko pitoyo,Modifikasi mesin potong rumput untuk mesin potong
pad.Jurnal Engineering pertanian.Vol.VI,No.2,Oktober 2008
Sularso, Suga, Kiyokatsu. 1987. Dasar Perencanaan dan Pemilihan Elemen
Mesin