PERANCANGAN MESIN PENGOLAHAN

LIMBAH DIAPERS KAPASITAS 20 KG PER PROSES

SKRIPSI

Diajukan Kepada

Universitas Muhammadiyah Malang

Untuk Memenuhi Syarat Memperoleh Gelar Sarjana (S-1) Teknik Mesin

Disusun Oleh :

Mohammad Afifuddin Fachruri

201310120311175

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG

FAKULTAS TEKNIK

JURUSAN TEKNIK MESIN

2018

vi

SURAT PERNYATAAN TIDAK PLAGIAT

Yang bertanda tangan di bawah ini :

Nama : Mohammad Afifuddin Fachruri

NIM : 201310120311175

Tempat / Tanggal Lahir : Malang / 18 Oktober 1994

Fakultas / Jurusan : Teknik / Teknik Mesin

Menyatakan bahwa karya ilmiah atau skripsi ini yang berjudul

“PERANCANGAN MESIN PENGOLAH LIMBAH DIAPERS KAPASITAS 20 KG

PER PROSES” adalah bukan karya tulis orang lain baik sebagian maupun

keseluruhan kecuali dalam bentuk kutipan yang telah saya sebutkan sumbernya.

Demikian surat pernyataan ini dibuat dengan sebenar – benarnya. Jika

terbukti melanggar, penulis siap menerima sanksi akademik yang berlaku di

Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Malang.

Malang, 23 Januari 2018

Penulis,

(Mohammad Afifuddin Fachruri)

ix

KATA PENGANTAR

Segala puji syukur kehadirat Allah SWT, atas segala rahmat, taufik dan hidayahnya

yang selalu dilimpahkan kepada kita semua tanpa pernah terputus. Shalawat dan salam kita

panjatkan kepada junjungan Nabi Besar Muhammad SAW sebagai Nabi dan Rasul akhir zaman

yang membimbing kita agar kelak diakui menjadi hamba Allah SWT.

Penulisan tugas akhir ini penulis memberikan judul “ Perancangan Mesin Pengolahan

Limbah Diapers Dengan Kapasitas 20 Kg Per Proses”. Tugas akhir ini dibuat dengan tujuan

sebagai salah satu syarat mendapatkan gelar kesarjanaan di Universitas Muhammadiyah

Malang. Tugas akhir ini tidak akan tersusun tanpa adanya bantuan dan dukungan dari berbagai

pihak baik dalam segi material maupun spiritual dan karenanya penyusun mengucapkan terima

kasih kepada :

1. Kedua orangtua dan saudara - saudara saya tercinta serta orang-orang yang senantiasa

selalu memberikan doa, dan motivasi bagi penulis untuk menyelesaikan tugas akhir ini.

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

Muhammadiyah Malang.

3. Bapak Ir. Daryono, MT. Selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah

Malang.

4. Bapak Ir. Mulyono, MT. Selaku dosen pembimbing I yang telah banyak memberikan

bimbingan dan pengarahan dengan sabar dan bijaksana serta memberikan dorongan dari

awal hingga akhir penulisan ini.

5. Bapak Ir. Herry Suprianto, MT. Selaku dosen pembimbing II yang telah banyak

memberikan bimbingan dan pengarahan dengan sabar dan bijaksana serta memberikan

dorongan dari awal hingga akhir penulisan ini.

6. Bapak Ibu Dosen khusunya jurusan Teknik Mesin yang telah memberikan bekal ilmu

pengetahuan dan juga wawasan yang luas pada saat perkuliahan.

7. Para karyawan dan juga staff jurusan Teknik Mesin yang sudah banyak membantu dan

dengan sabar memberikan petunjuk dan arahan di dalam penyelesaian rangkaian pada

tugas akhir ini.

8. Teman – teman yang selalu memberikan inspirasi serta dorongan kuat. Reggie Putra

Bachtiar, Yudho Terial, Maulana Kresna, Kukuh Probowo dan teman-teman Teknik Mesin

2013 D semangat dan persahabatan yang kalian berikan selama ini.

x

Harapan penulis semoga tugas akhir ini dapat memberikan manfaat bagi pembacanya.

Sekali lagi penulis ucapkan puji syukur kepada Allah SWT semoga ilmu yang diperoleh dapat

bermanfaat dan bermakna dalam kehidupan, terimakasih.

Malang, 23 Januari 2018

Mohammad Afifuddin Fachruri

xi

DAFTAR ISI

COVER ............................................................................................................................. i

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

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

LEMBAR KONSULTASI / ASISTENSI ....................................................................... iv

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

ABSTRAKSI INDONESIA ............................................................................................. vii

ABSTRAKSI ENGLISH ................................................................................................. 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 .......................................................................................... 3

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

1.4 Manfaat Penelitian .......................................................................................... 3

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

1.6 Konseptual Desain .......................................................................................... 4

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ..................................................................................... 5

2.1 Diapers .......................................................................................................... 5

2.2 Tabung .......................................................................................................... 6

2.3 Perhitungan Momen Inersia Tabung ............................................................. 6

xii

2.4 Teori Dasar Tegangan ................................................................................... 6

2.4.1 Tegangan Dalam Pipa ........................................................................ 7

2.5 Menentukan Torsi ......................................................................................... 10

2.6 Kecepatan Putar Poros Tabung ..................................................................... 10

2.7 Menggitung Kecepatan Poros Tabung .......................................................... 10

2.8 Poros ............................................................................................................. 11

2.9 Bantalan ........................................................................................................ 16

2.10 Pulley .......................................................................................................... 17

2.11 Sabuk V-Belt ............................................................................................... 18

2.12 Menghitung Kapasitas Pencacahan ............................................................. 20

BAB III METODE PERANCANGAN ........................................................................... 22

3.1 Tinjauan Umun ............................................................................................. 22

3.2 Langkah Perancangan Mesin Pengolah Limbah Diapers ............................. 22

3.3 Diagram Alir ................................................................................................. 23

3.4 Deskripsi Alat ............................................................................................... 24

3.5 Cara Kerja ..................................................................................................... 24

3.5.1 Cara Kerja Alat ................................................................................. 24

3.5.2 Cara Menggunakan Mesin Pengolah Limbah Daipers ..................... 25

BAB IV PERHITUNGAN DAN PEMBAHASAN ........................................................ 26

4.1 Menghitung Perancangan Tabung Untuk Pencuci ........................................ 26

4.1.1 Jari Jari Tabung ............................................................................... 26

4.1.2 Data Spesifikasi Dari Popok Sekali Pakai (Diapers) ....................... 26

4.1.3 Luas Alas Tabung ............................................................................ 27

xiii

4.1.4 Panjang Tabung ............................................................................... 27

4.1.5 Luas Selimut Tabung ....................................................................... 27

4.1.6 Menghitung Momen Inersa Tabung ................................................. 27

4.1.7 Menghitung Tegangan Dalam Pipa ................................................. 28

4.2 Menghitung Torsi Batang Pengaduk ............................................................ 31

4.3 Menghitung Daya Batang Pengaduk ............................................................ 32

4.4 Perhitungan Poros Batang Pengaduk ............................................................ 34

4.5 Perhitungan Bantalan Batang Pengaduk ...................................................... 36

4.6 Perencanaan Transmisi ................................................................................. 39

4.6.1 Perhitungan Panjang Keliling Sabuk ................................................... 40

4.7 Menentukan Kapasitas Pencacahan .............................................................. 43

4.8 Menghitung Torsi Pisau Pencacah ................................................................ 44

4.9 Menghitung Daya Pisau Pencacah ................................................................ 45

4.10 Perhitungan Poros Pisau Pencacah ............................................................. 46

4.11 Bantalan Poros Pisau Pencacah .................................................................. 48

BAB V PENUTUP ............................................................................................................ 51

5.1 Kesimpulan ................................................................................................... 51

5.2 Saran ............................................................................................................. 51

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

xiv

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 : Baja karbon untuk konstruksi mesin dan baja batang yang difinis dingin

untuk poros..................................................................................................... 13

Tabel 2.2 : Tabel 2.2 Jenis-jenis faktor koreksi berdasarkan data yang akan

ditransmisikan, fc ........................................................................................... 13

Tabel 2.3 : Menentukan nilai Km / Cb dan Kt ................................................................... 14

Tabel 4.1 : Spesifikasi bahan casing ................................................................................ 31

Tabel 4.2 : Faktor-Faktor Koreksi Daya Yang Akan Ditransmisikan ............................ 33

Tabel 4.3 : Menentukan nilai Km / Cb dan Kt ................................................................. 35

Tabel 4.4 : Sifat-sifat bahan bantalan luncur ................................................................... 37

Tabel 4.5 : Sifat-sifat bahan bantalan luncur .................................................................... 49

xv

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1.1 : Konseptual Desain ................................................................................ 4

Gambar 2.1 : Popok sekali pakai (Diapers) ................................................................ 5

Gambar 2.2 : Tabung .................................................................................................. 6

Gambar 2.3 : Contoh bentuk regangan ....................................................................... 7

Gambar 2.4 : Tegangan hoop pada pipa ..................................................................... 9

Gambar 2.5 : Gaya yang terjadi pada poros ulir ......................................................... 10

Gambar 2.6 : Poros ..................................................................................................... 15

Gambar 2.7 : Bantalan ............................................................................................... 17

Gambar 2.8 : Sabuk dan Pulley .................................................................................. 19

Gambar 2.9 : Bagian-bagian V – Belt ........................................................................ 19

Gambar 2.10 : Ukuran penampang sabuk – V ............................................................. 19

Gambar 2.11 : Tegangan pada pulley ........................................................................... 19

Gambar 3.1 : Desain Mesin Penghancur Diapers ...................................................... 24

Gambar 4.1 : Defleksi tabung ..................................................................................... 29

Gambar 4.2 : Gaya yang terjadi pada poros ulir ........................................................ 31

Gambar 4.3 : Susunan Transmisi................................................................................ 39

Gambar 4.4 : Susunan V-Belt dan Pully .................................................................... 40

Gambar 4.5 : Panjang keliling sabuk untuk puli penggerak (motor) dan puli (in)

poros tabung ......................................................................................... 41

Gambar 4.6 : Panjang keliling sabuk untuk puli penggerak (motor) dan puli (in)

poros pencacah ..................................................................................... 42

DAFTAR PUSTAKA

Sularso dan Suga, K. 2002. Dasar Perencanaan Dan Pemilihan Elemen Mesin.

Khurmi, R.S. Gupta, J.K. (1982). “Text Book of Machine Design”. Edisi:3.

Eurasia Publishing House (PVT)LTD. New Delhi

Sri Widyaastuti 2010, Pemanfaatan Limbah Popok Sekali Pakai (Diapers) Untuk

Pembuatan Kompos Menggunakan Komposter Rotary Drum, Jurusan Teknik

Sipil dan Perencanaan, Universitas PGRI Adi Buana Surabaya.

Bappenas 2013, “Proyeksi Penduduk Indonesia”, Jakarta

A. D. Deutcsman, 1975. “Machine Desain Theory and Practice”, Macmilan

Publishing, New York

Ajeng Purnama Sari 2014, Media Tanam Diaper dengan Penambahan Nutrisi

Urea, Jurusan Fisika, Universitas Islam Negeri Sunan Gunung Djati

Bandung.