1.1 LATAR BELAKANG

Di lingkungan rumah tangga khususnya ibu-ibu yang gemar menggunakan

parutan kelapa untuk dijadikan santan sebagai bahan dasar, ketika ibu-ibu tersebut

membutuhkan bahan dasar yang lebih banyak dalam waktu yang singkat tidak

dapat terpenuhi maka akan membutuhkan waktu yang lama dalam proses

pemarutan. Tujuan membuat mesin pemarut kelapa skala rumah tangga yaitu

untuk membantu para ibu-ibu agar dapat mempermudah dalam proses pemerutan

kelapa dengan kapasitas yang cukup besar dan dalam waktu yang singkat.

Mesin pemarut kelapa ini terbuat dari stainless steel, sehingga mesin ini

higenis dan tidak mudah berkarat. Cara kerja dari mesin pemarut kelapa ini yaitu

kelapa dimasukkan ke dalam hoper, kemudian pisau akan menggilas atau

menggiling kelapa tersebut, sehingga akan menjadi butiran atau parutan kelapa.

Mesin ini menggunakan motor listrik dengan kekuatan ¼ HP untuk mekanis

penggeraknya.

1.2 Rumusan Masalah

Rumusan masalah dalam proyek akhir ini adalah bagaimana merancang dan

membuat mesin pemarut kelapa skala rumah tangga.

1.3 Tujuan Proyek Akhir

Tujuan yang akan akan dicapai dalam pembuatan proyek akhir ini adalah

dapat merancang dan membuat mesin pemarut kelapa skala rumah tangga.

1.4 Manfaat Proyek Akhir

Manfaat dari pembuatan proyek akhir ini adalah sebagai berikut :

1. Dapat mengembangkan ilmu pengetahuan yang telah didapatkan di bangku

perkuliahan.

2. Dapat merancang dan membuat mesin pemarut kelapa skala rumah tangga.

3. Dapat mengetahui konsep dasar pembuatan mesin pemarut kelapa skala rumah

tangga.

KOMPONEN MESIN PEMARUT KELAPA

Mesin pemarut kelapa skala rumah tangga ini terdiri dari berbagai

komponen penyusun, diantaranya adalah :

1. RANGKA

Menggunakan besi angle iron (siku) dengan ukuran 25 x 25 x 4. Rangka mesin

ini mempunyai dimensi sebesar 30 cm x 20 cm x 30 cm (p x l x t).

2. Motor listrik

Menggunakan motor listrik dengan daya 200 watt (1/4 HP), dengan tegangan

200-220 V.

3. Pisau pemarut

Terbuat dari bahan stainless steel, yang mudah dalam perawatannya, tidak

mudah korosi, serta higenis.

4. Tutup pemarut dan corong

Terbuat dari bahan stainless steel, yang mudah dalam perawatannya, tidak

mudah korosi, serta higenis.

KELEBIHAN DARI MESIN PEMARUT KELAPA

Mesin pemarut kelapa skala rumah tangga ini mempunyai banyak

kelebihan yang diantaranya adalah :

1. Mempunyai dimensi yang relative kecil, sehingga bisa dimasukan dalam

lemari, dan dipindah-pindahkan kemana saja.

2. Mudah dalam perawatannya.

3. Higenis, karena untuk pisau dan tutup terbuat dari stainless steel.

4. Tahan terhadap korosi.

Perhitungan Rangka

Diketahui sebuah rancangan rangka pada mesin pemarut kelapa dengan tinggi:

150 mm, lebar 200 mm diberikan gaya sebesar 50 N yang berasal dari motor

listrik, dan dapat dilihat seperti pada gambar dibawah ini :

Gambar Rangka Mesin Pemarut Kelapa

FBD Rangka Mesin Pemarut Kelapa

50 N

K

D

150 mm

150 mm

A

B C

RAH

RAV

50 N

RDV

Gambar Diagram Batang B – C

Reaksi penumpu

Persamaan Keseimbangan Statika :

∑ FX = 0

RBH + RCH = 0

∑ FY = 0

RBV – 50 + RCV = 0

RBV + RCV = 50 N

∑ M B = 0

RCV x 150 – 50 x 75 = 0

RBV = 3750150

= 25N

RBV + RCV = 50 N

RCV = 50 N – 25 N = 25 N

Reaksi Gaya Dalam

Potongan y-y (kiri) batang B – K

V X

RBH

RBV

N X

M X

B

X

W

RBH

RBV

B

K

RCHC

RCV

75 75

y

Gambar Potongan y-y

Persamaan reaksi gaya dalam

V X = 25 N

N X = 0

M X = 25 N . X

Titik B (x = 0)

V B = 25 N

N B = 0

M B = 25 N . 0

= 0 N mm

Titik K (x = 75)

V K = 25 N

N K = 0

M K = 25 N . 75 mm

= 1875 N mm

Potongan z-z (kiri) batang K – C

Gambar Potongan z-z

RBH

RBH

N X

M X

B

X

W

y

K

75z

z

V X

Persamaan reaksi gaya dalam

V X = 25 N - 50 N = -25 N

N X = 0

M X = 25 N . X – 50 N (X – 75)

Titik K (x = 75)

V K = -25 N

N K = 0

M K = 25 N . 75 – 50 N (75 - 75)

= 1875 N mm

Titik C (x = 150)

V C = -25 N

NC = 0

M C = 25 N . 150 mm – 50 N (150 – 75)

= 3750 – 3750 = 0 N mm

Diagram Gaya Geser (SFD)

Gambar Diagram Gaya Geser (SFD)

Diagram Momen Lentur (BMD)

Gambar Diagram Momen Lentur (BMD)

B KC

25 25

-25-25

1875

B K C

Perhitungan Tegangan Lentur Pada Hollow Square :

Gambar Penampang Besi Profil L

a. Momen inersia ( I )

I = (b+ l)4−6.b2 l2

12( l+b)

= (21+25)4−6.212 .252

12(25+21)

= 4477456−1653750

552

= 5115,4 mm4

b. Jarak titik berat

y = b2

2 x (l+b) = 212

2 x (25+21)

y = 4,79 mm

c. Beban maksimum ( Mmax) = 1875 Nmm

d. Tegangan tarik maksimum (fmax) = 370 N/mm2

e. Faktor keamanan (Sf) = 4

f. Tegangan tarik ijin (fci) = f max

S f = 370

4 = 92,5 N/mm2

g. Tegangan tarik pada rangka (fc) = M max x y

I=

1875 x 4,795115,4

= 1,76 N/mm2

Jadi karena fci > fc maka pemilihan rangka dengan bahan profil L dengan dimensi 25 mm x 25 mm x 4 mm aman untuk menahan beban

Perencanaan Pengelasan

Data perhitungan rangka bagian atas diperoleh:

Tegangan tarik rangka = 370 N/mm2.

Perhitungan berdasarkan tipe pengelasan seperti pada gambar 3.15 di bawah ini:

25

25

4

e=150

Gambar Bentuk Pengelasan

Hasil perhitungan diatas diambil beban terberat untuk dilakukan perhitungan yaitu

334,57 N.

Data : b = 21 mm

l = 25 mm

P = 50 N

safety factor = 4

τ = 370

4 = 92,5 N/mm2

Tebal / lebar pengelasan dihitung dengan persamaan sebagai berikut:

Mencari x dan y pada titik G diperoleh dari:

x = l2

2 x (l+b) = 252

2 x (25+21) = 6,79

y = b2

2 x (l+b) = 212

2 x (25+21) = 4,79

r1 = BG = 21 – y

= 21 - 4,79

= 16,21

r2 = √( AB)2+(BG)2

= √ (6,79 )2+(16,21 )2

= √46,1+262,76

= √308,86 = 17,57 mm

cos θ = r1r 2 =

16,2117,57 = 0,92

Momen inersia diperoleh dari:

J = t [(b+ l )4−6.b2l2

12 (l+b )]

= t [ (21+25)4−6.212 .252

12(25+21)¿

= t 4477456−1653750

552

= 5115,41 t mm4

Throat area diperoleh dari:

A = t . l + t . b

= t .( l + b )

= t . ( 25 + 21 )

= 46 t

Resultan dari tegangan geser maksimum diperoleh dari:

e = 75 mm

τ1 = PA

= 50

46 t =

1,1t

N/mm2

τ 2 = P x e x r2

J

= 50 x 75 x17,57

5115,41 t

= 65887,55115,41 t =

12,9t N/mm2

τ = √(τ ¿¿1)2+(τ ¿¿2)2+2 τ1τ 2cosθ ¿¿

92,5= √( 1,1t )

2

+(12,9t )

2

+2.1,1t

.12,9t

. 0,92

92,5= 46,02

t

t = 2,7

maka s = t

0,707

= 2,77

0,707 = 3,8 mm

Jadi, tebal pengelasannya sebesar 3,8 mm.