program diploma iii teknik mesin fakultas teknik · bangun mesin peniris minyak (sistem...

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

commit to user

RANCANG BANGUN MESIN PENIRIS MINYAK

(SISTEM TRANSMISI )

PROYEK AKHIR

Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Ahli Madya

Oleh:

MUHAMMAD HUSNAN EFENDI

NIM I8613023

PROGRAM DIPLOMA III TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

2016


commit to user


commit to user

vi

ABSTRAK

MUHAMMAD HUSNAN EFENDI, 2016, RANCANG BANGUN MESIN

PENIRIS MINYAK (SISTEM TRANSMISI).

Program Studi Diploma III Teknik Mesin Otomotif, Fakultas Teknik, Universitas

Sebelas Maret Surakarta.

Tujuan tugas akhir ini adalah merancang mesin peniris minyak pada goreng

untuk mendapatkan hasil berupa gambar kerja dan menentukan komponen mesin

peniris kacang goreng.

Metode perancangan mesin peniris minyak pada kacang goreng dengan desain

atau rancangan dengan memanfaatkan gaya sentrifugal untuk penirisan minyaknya.

Komponen utama mesin peniris minyak ini adalah tabung putar, tabung cover dan

poros penopang dari bahan stainless steel.

Hasil tugas akhir ini adalah berupa mesin peniris minyak dengan daya yang

dibutuhkan pada perhitungan didapatkan 108,4 watt maka digunakan motor listrik

dengan daya ¼ HP (186,4 watt). Sistem transmisi menggunakan sabuk-v tipe A-

35 dari putaran motor 1400 rpm dan ditransmisikan menjadi 460 rpm dengan

perbandingan puli 1 : 3 dengan poros pada tabung berdiameter 15,9 mm. Hasil

pengujian mesin ini adalah penirisan minyak kacang goreng berkapasitas maksimal

3 kg dan dapat ditiriskan dengan waktu 20 menit dengan presentase penguranan

berat 3%.

Kata kunci: peniris minyak, sabuk v-belt.

ABSTRACT

MUHAMMAD HUSNAN EFENDI, 2016, SEPARATOR MACHINE OF OIL

FROM PEANUT (SYSTEM TRANSMISSION).

The purpose of this thesis is to design of oil separator machine from peanut to

get the result in the form of working drawings and determine the machine.

The design method of oil separator machine from peanut with design by utilizing

centrifugal force for draining the oil. The main components separator machine from

peanut are rotary tube , the tube cover and the supporting shaft of stainless steel.

The results of this thesis from oil separator machine from peanut is the machine

with the power needed in the calculation, then used 108.4 watts of power and

electric motor with ¼ HP ( 186.4 watts ) . Transmission system using a v-belt type

A- 35 of the motor rotation is transmitted from 1400 rpm become 460 rpm with a

pulley ratio of 1: 3 with the shaff of the tube diameter of 15.9 mm. The test results

from oil separator machine from peanut are roasted peanuts maximum capacity of

3 kg and can be drained with a time of 20 minutes with a percentage weight drainer

3 % .

Keywords : oil separator machine, transmission ,v-belt .


commit to user

iv

KATA PENGANTAR

Segala puji dan syukur kehadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat

serta hidayah kepada penulis sehingga mampu menyelesaikan penyusunan Laporan

Proyek Akhir yang berjudul ‘‘RANCANG BANGUN MESIN PENIRIS MINYAK

(SISTEM TRANSMISI)”. Penulisan Laporan Proyek Akhir ini merupakan salah

satu syarat untuk menyelesaikan pendidikan Diploma Program Studi Teknik Mesin

Otomotif Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.

Pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan banyak terima kasih atas

segala bantuan dan perhatian selama melakukan Proyek Akhir dan penyusunan

Laporan Proyek Akhir. Untuk itu penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-

besarnya kepada:

1. Bapak Dr. Budi Santoso S.T.,M.T selaku Ketua Program Studi Diploma Teknik

Mesin Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.

2. Ibu Indri Yaningsih, S.T.,M.T selaku Koordinator Proyek Akhir Universitas

Sebelas Maret.

3. Bapak Sukmaji Indro Cahyono, ST.,M.Eng selaku Dosen Pembimbing I yang

telah memberikan bimbingan dan pengarahan dalam pembuatan laporan Proyek

Akhir.

4. Bapak Dr. Budi Kristiawan, ST.,MT selaku Dosen Pembimbing II yang telah

memberikan bimbingan dan pengarahan dalam pembuatan laporan Proyek

Akhir.

5. Bapak Arifin Mustofa selaku laboran Laboratorium Proses Produksi yang telah

memberikan pengarahan dan bimbingan dalam pembuatan mesin Tugas Akhir.

6. Bapak Heru selaku pemilik bengkel Titan yang telah memberikan masukan dan

bimbingan dalam pembuatan mesin Tugas Akhir.

7. Bapak dan ibu yang telah memberikan motivasi dan semangat dalam pengerjaan

mesin maupun laporan Proyek Akhir.

8. Seluruh laboran dan rekan mahasiswa jurusan Teknik Mesin Otomotif serta

seluruh pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu.


commit to user

v

Penulis menyadari bahwa masih banyak kekurangan-kekurangan yang perlu

diperbaiki dalam penulisan Laporan Proyek Akhir ini, untuk itu penulis

mengharapkan masukan dan kritikan, serta saran dari berbagai pihak. Semoga

penulisan Laporan Proyek Akhir ini dapat bermanfaat, baik bagi penulis maupun

pembaca.

Surakarta, Juli 2016

Penulis


commit to user

vii

DAFTAR ISI

Halaman Judul ................................................................................................ i

Halaman Pengesahan ....................................................................................... ii

Halaman Berita Acara Pendadaran .................................................................. iii

Kata Pengantar ................................................................................................. iv

Abstrak ........................................................................................................... vi

Daftar Isi ......................................................................................................... vii

Daftar Gambar .................................................................................................. ix

Daftar Persamaan ............................................................................................ x

Daftar Tabel .................................................................................................... xi

Daftar Notasi ................................................................................................... xii

BAB I PENDAHULUAN

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

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

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

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

1.5 Manfaat Proyek Akhir ..................................................................... 2

1.6 Sistematika Penulisan ...................................................................... 3

BAB II DASAR TEORI

2.1 Konsep Perencanaan Sistem Transmisi .......................................... 4

2.1.1 Motor ............................................................................................. 4

2.1.2 Penggerak Daya .............................................................................. 7

2.1.3 Pulley .............................................................................................. 9

2.1.4 Sabuk V .......................................................................................... 11

2.1.5 Poros .............................................................................................. 16

BAB III PERENCANAAN DAN PERHITUNGAN

3.1 Diagram Alur Proses Perencanaan ................................................. 20

3.2 Pengertian Alat ............................................................................... 21

3.3 Prinsip Kerja Alat ........................................................................... 21

3.4 Perhitungan Transmisi Tabung Putar ............................................. 22

3.4.1 Perhitungan Transmisi Sabuk ............................................... 22


commit to user

viii

3.4.1.1 Perhitungan Perbandingan Kecepatan ..................... 22

3.4.1.2 Perhitungan Kecepatan Sabuk .................................. 22

3.4.1.3 Perhitungan Panjang Sabuk ...................................... 22

3.4.1.4 Perhitungan Sudut Kontak Sabuk ........................... 23

3.4.1.5 Perhitungan Luas Penampang Sabuk ....................... 23

3.4.1.6 Perhitungan Massa Belt per Meter ........................... 24

3.4.1.7 Perhitungan Gaya Centrifugal Sabuk ....................... 24

3.4.1.8 Perhitungan Gaya Maksimum Sabuk ....................... 24

3.4.1.9 Perhitungan Gaya sisi kencang dan kendor sabuk ... 25

3.4.2 Perhitungan Daya pada tabung putar ..................................... 26

3.5 Kekuatan Poros ................................................................................. 26

3.5.1 Perhitungan pada poros ........................................................ 27

3.5.2 Perhitungan gaya poros ........................................................ 27

3.5.3 Perhitungan torsi pada poros ................................................. 28

3.5.4 Momen yang terjadi pada poros ............................................ 28

3.5.5 Torsi ekuivalen ...................................................................... 28

3.5.6 Diameter poros ...................................................................... 28

BAB IV PEMBUATAN DAN PENGUJIAN

4.1 Proses Produksi .................................................................................. 30

4.2 Alat dan Bahan .................................................................................. 30

4.3 Langkah Pengerjaan .......................................................................... 31

4.3.1 Proses pembuatan rangka ..................................................... 31

4.3.2 Proses pembuatan poros stainless steel ................................ 33

4.3.3 Proses pembuatan meja ........................................................ 34

4.4 Proses pengecatan ............................................................................. 34

4.5 Proses Perakitan ................................................................................. 35

4.6 Proses Pengujian ............................................................................... 37

4.7 Perawatan Mesin ............................................................................... 37

BAB V PENUTUP

5.1 Kesimpulan ...................................................................................... 41

5.2 Saran ............................................................................................... 41


commit to user

ix

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Klasifikasi motor listrik .................................................................. 5

Gambar 2.2 Pulley ............................................................................................. 9

Gambar 2.3 Tipe sabuk –V (Khurmi, R.S. & Gupta, J.K. 2002 ....................... 12

Gambar 2.4 Jenis sabuk ( Khurmi, R.S. & Gupta, J.K. 2002) .......................... 13

Gambar 2.5 Bagian sabuk ( Khurmi, R.S. & Gupta, J.K. 2002) ....................... 13

Gambar 2. 6 Tegangan pada sabuk dan pulley ................................................. 14

Gambar 2.7 Poros ............................................................................................... 16

Gambar 3.1 Diagram alur perencanaan ............................................................. 20

Gambar 3.2 Mesin peniris minyak .................................................................... 21

Gambar 3.3 Dimensi sabuk dan puli ................................................................. 22

Gambar 3.4 Luas Penampang Sabuk ................................................................ 23

Gambar 3.5 Tegangan sisi tarik dan kendor sabuk ........................................... 25

Gambar 4.1 Detail ukuran rangka ..................................................................... 32

Gambar 4.2 Rangka I ......................................................................................... 32

Gambar 4.3 Tempat dudukan tabung cover ....................................................... 33

Gambar 4.4 Pembubutan poros stainless steel .................................................. 33

Gambar 4.5 proses pembuatan meja ................................................................. 34

Gambar 4.6 Rangka dan meja diberikan epoxy ................................................ 34

Gambar 4.7 Pengecatan rangka ......................................................................... 35

Gambar 4.8 Hasil perakitan mesin .................................................................... 36


commit to user

x

DAFTAR PERSAMAAN

Rumus 2.1 Perhitungan daya berdasarkan usaha tiap satuan waktu ............... 7

Rumus 2.2 Perhitungan daya berdasarkan gaya yang bekerja dan kecepatan ..... 7

Rumus 2.3 Perhitungan daya berdasarkan torsi dan kecepatan sudut ............... 7

Rumus 2.4 Perhitungan kecepatan sudut .......................................................... 7

Rumus 2.5 Pehitungan torsi .............................................................................. 8

Rumus 2.6 Perhitungan daya berdasarkan putaran poros ................................. 8

Rumus 2.7 Mencari harga gaya ......................................................................... 8

Rumus 2.8 Mencari harga berat ....................................................................... 8

Rumus 2.9 Perhitungan torsi ............................................................................. 9

Rumus 2.10 Perhitungan diameter pulley .......................................................... 10

Rumus 2.11 Perhitungan panjang sabuk ............................................................ 14

Rumus 2.12 Perhitungan kecepatan sabuk ......................................................... 14

Rumus 2.13 Perhitungan sudut kontak ............................................................... 14

Rumus 2.14 Perhitungan sudut kontak ............................................................... 14

Rumus 2.15 Perhitungan tarikan sisi kencang (T1) dan sisi kendor (T2) ............ 15

Rumus 2.16 Perhitungan torsi poros .................................................................. 18

Rumus 2.17 Perhitungan momen ........................................................................ 18

Rumus 2.18 Perhitungan torsi ekuivalen ............................................................ 18

Rumus 2.19 Perhitungan diameter poros ........................................................... 18


commit to user

xi

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Faktor koreksi transmisi sabuk-V (Sularso, 1991)............................... 11

Tabel 2.2 Dimensi standar v-belt. (Khurmi dan Gupta, 2005) ............................ 15

Tabel 2.3 Penggolongan Bahan Poros ................................................................ 17

Tabel 2.4 Sifat mekanis baja struktural (SNI 03-1729-2002) ............................. 18

Tabel 3.1 Tabel kekuatan material. (DIN,1966) ................................................. 28


commit to user

xii

DAFTAR NOTASI

P = Daya (watt)

w = Usaha (joule)

t = Waktu (second)

F = Gaya (newton)

V = Kecepatan linier (m/s)

𝜔 = Kecepatan sudut (rad/sec)

∝ = Percepatan sudut (rad/sec2)

T = Torsi (N.m)

I = Momen inersia (kg.m3)

N = Putaran (rpm)

m = Massa (kg)

a = Percepatan (m/s2)

W = Berat (N) (kg.m/s2)

g = Percepatan gravitasi (m/s2)

r = Jari-jari (mm)

Fc = Gaya penggerindaan (newton)

d = Diameter (mm)

M = Momen (kg.mm)

Te = Torsi ekuivalen (kg.mm)

Me = Momen ekuivalen (kg.mm)

𝜏s = Tegangan geser (kg.mm2)

𝜎𝑏 = Tegangan bending (kg.mm2)

Do = Diameter awal benda kerja (mm)

Dm = Diameter akhir benda kerja (mm)

S = Kecepatan pemakanan frais (mm/min)

L = Panjang Sabuk (mm)

program diploma iii teknik mesin fakultas teknik · bangun mesin peniris minyak (sistem...

Documents