rancang bangun poros dan ulir daya mesin · pdf filenaik. poros yang digunakan berdiameter 30...

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

commit to user

RANCANG BANGUN POROS DAN ULIR DAYA MESIN

HOLE POST AUGER

PROYEK AKHIR

Disusun Oleh:

MUHAMMAD RISNANDA SURYA KELANA

NIM I8113028

PROGRAM DIPLOMA III TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

2016


commit to user

RANCANG BANGUN POROS DAN ULIR DAYA MESIN

HOLE POST AUGER

PROYEK AKHIR

Diajukan guna memenuhi sebagai syarat

untuk menyelesaikan studi dan mendapatkan gelar

Ahli Madya Teknik Mesin

Disusun Oleh:

MUHAMMAD RISNANDA SURYA KELANA

NIM I8113028

PROGRAM DIPLOMA III TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

2016


commit to user


commit to user

iv

MOTTO DAN PERSEMBAHAN

1. Jika sesuatu diawali dengan niat baik, apapun hasilnya nanti akan

membawa kebaikan pula.

2. Lebih baik mencoba dan tahu rasanya gagal, dari pada terus diam untuk

berfikir mencari jalan aman.

Laporan ini penulis persembakan kepada:

1. Orang tua yang telah mencurahkan seluruh kasih sayang, doa, dan tenaga

yang tak ternilai oleh apapun.

2. Seluruh keluarga yang terus mendukung secara materi dan moral. Untuk

terus berkuliah dengan baik.

3. Rekan satu tim yang telah dapat bekerja sama dengan baik untuk

menyelesaikan tugas akhir ini.

4. Seluruh teman satu angkatan Mesin Produksi 2013 yang banyak

membantu , menghibur, dan mendukung selama proses perkuliahan.


commit to user

iii

KATA PENGANTAR

Segala puji syukur penulis panjatkan atas kehadirat Tuhan Yang Maha Esa

karena atas berkat rahmat dan karunia-Nya penulis dapat melaksanakan dan

menyelesaikan tugas akhir ini dengan baik dan lancar. Tugas akhir merupakan

salah satu mata kuliah wajib yang harus ditempuh oleh mahasiswa Program Studi

Diploma Tiga Teknik Mesin Produksi, Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik

Universitas Sebelas Maret Surakarta sebagai syarat kelulusan dalam menempuh

perkuliahan. Pelaksanaan tugas akhir kemudian dilaporkan dalam bentuk laporan

sebagai pertanggung jawaban kepada pihak Program Studi.

Melalui tugas akhir ini, penulis dapat menyalurkan banyak ilmu yang

diperoleh di bangku kuliah yang diterapkan kedalam sebuah mesin dari tugas

akhir ini.

Selama proses pelaksanaan tugas akhir maupun penulisan laporan tentunya

tidak lepas dari bantuan berbagai pihak, oleh karena itu penulis menyampaikan

terima kasih atas dukungan dan bimbingan kepada:

1. Bapak Dr. Budi Santoso, S.T., M.T. selaku ketua jurusan Diploma Tiga

Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta

2. Ibu Indri Yaningsih, S.T., M.T. selaku koordinator Tugas Akhir Jurusan

Diploma Tiga Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret

Surakarta serta selaku pembimbing I dari penulis yang telah banyak

memberi bimbingan dan saran dalam penyusunan laporan.

3. Bapak Dr. Budi Kristiawan S.T.,M.T. selaku pembimbing II dari penulis

yang telah membimbing penyelesaian laporan.

4. Keluarga yang senantiasa memberikan doa, dukungan dan motivasi untuk

bersemangat dalam menyelasaikan setiap tugas perkuliahan

5. Teman-teman diploma tiga angkatan 2013 yang bersama-sama membuat

Tugas akhir.

6. Mas Rahmat yang telah membimbing dan membantu penulis dalam

pembuatan mesin.


commit to user

iv

Sebagai penutup, penulis menyadari tidak ada yang sempurna dimuka bumi

ini, dalam pelaksanaan serta laporan tugas akhir ini masih terdapat kesalahan dan

kekurangan. Oleh karena itu, penulis memohon maaf dan meminta kritik dan

saran yang membangun untuk kesempurnaan laporan tugas akhir ini. Akhir kata,

semoga tugas akhir serta laporan yang telah terseleaikan bermanfaat bagi semua

pihak dan dapat dipergunakan sebagaimana mestinya.

Surakarta, 20 Juni 2016

Penulis


commit to user

v

RANCANG BANGUN POROS DAN ULIR DAYA MESIN HOLE POST

AUGER

Muhammad Risnanda Surya Kelana

ABSTRAK

Hole Post Auger adalah mesin untuk mempermudah pembuatan lubang

biopori dengan diameter lubang 10cm dan panjang 85 cm. Mesin ini mempunyai

kelebihan ini dibanding mesin auger lain yaitu lebih efisien, dan efektif dibanding

cara manual. Alasan pembuatan mesin meningkatkan minat penduduk membuat

biopori melalui mempermudah proses, agar mengurangi kemungkinan terjadinya

banjir.

Hasil dari perancangan mesin hole post auger yang dilakukan yaitu

didapatkan hasil, rancangan dari mesin hole post auger yang efisien. Sistem

transmisi mesin hole post auger ini mengubah putaran motor bensin dari 6000

rpm menjadi 150 rpm, menggunakan reducer roda gigi cacing dengan

perbandingan 1:40. Dengan rpm turun dalam daya yang sama maka torsi akan

naik. Poros yang digunakan berdiameter 30 mm dengan bahan ST 37. Desain

mesin hole post auger ini membutuhkan daya dari mesin bensin sebesar 1,2 HP.

Uji kinerja dari mesin hole post auger mampu mengebor dengan kedalaman 80

cm, diameter 10,3 cm dan dalam waktu 60 detik.

Kata kunci : perancangan, poros, mesin hole post auger

ABSTRACT

Post Hole Auger is a machine to ease the manufacture of biopori holes with a

hole diameter of 10cm and a length of 85 cm. This machine has an efficient

advantage over other auger machines, and more effective than the manual way.

The reasons for making this machine is to increase the interest of the people to

make biopori by simplifying the process, in order to reduce the likelihood of

flooding.

The results of a post hole auger machine design is the efficient transmission

system design of the post hole auger machine. This post hole auger machine is

changes the gasoline motor rotation from 6000 rpm to 150 rpm, using a worm

gear reducer with the ratio of 1:40. When the rpm decrease at the same power,

the torque will increase. The shaft used is 30 mm diameter shaft with material of

ST 37. This post hole auger machine design requires power from 1.2 HP petrol

engine. The post hole auger machine is capable of drilling into a depth of 80 cm,

and diameter of 10.3 cm. Within 60 seconds from the performance test.

Keywords: design, shaft, post hole auger machine


commit to user

viii

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL

HALAMAN PENGESAHAN .............................................................................ii

HALAMAN BERITA ACARA PENDADARAN .............................................iii

MOTTO DAN PERSEMBAHAN ......................................................................iv

KATA PENGANTAR ........................................................................................v

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

DAFTAR ISI .......................................................................................................viii

DAFTAR GAMBAR ..........................................................................................ix

DAFTAR RUMUS .............................................................................................x

DAFTAR TABEL ...............................................................................................xi

DAFTAR LAMPIRAN .......................................................................................xii

DAFTAR NOTASI .............................................................................................xiii

BAB I PENDAHULUAN

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

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

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

1.4 Tujuan Proyek Akhir ..................................................................................3

1.5 Manfaat Proyek Akhir ................................................................................3

1.6 Sistematika Laporan ...................................................................................3

BAB II LANDASAN TEORI 2.1 Sistem Transmisi .......................................................................................5

2.1.1 Motor Bensin ....................................................................................5

2.1.2 Daya Penggerak................................................................................6

2.1.3 Poros .................................................................................................8

2.1.4 Ulir Daya ..........................................................................................13

2.2 Pembubutan ................................................................................................16

BAB III PERENCANAAN DAN GAMBAR 3.1 Flowchart Perencanaan Pembuatan Mesin Hole Post Auger ....................20

3.2 Pengertian Alat Hole Post Auger .................................................................. 21

3.3 Prinsip Kerja Mesin Hole Post Auger ........................................................... 21

3.4 Kebutuhan Daya ........................................................................................24

3.5 Perhitungan Poros ......................................................................................29

3.5.1 Perhitungan Kekuatan Poros .............................................................31

3.6 Perencanaan Permesinan ...........................................................................31

3.6.1 Indentifikasi Gambar Kerja ...............................................................31

3.6.2 Perhitungan Pembubutan ..................................................................32

BAB IV PEMBUATAN DAN PENGUJIAN

4.1 Proses Pengerjaan ......................................................................................34

4.2 Alat dan Bahan ..........................................................................................34

4.3 Pembuatan Pisau Bor .................................................................................35

4.3.1 Pembuatan Tirus ...............................................................................35

4.3.2 Pemotongan Plat ...............................................................................35

4.3.3 Pengelasan Ulir .................................................................................36

4.4 Pengecatan .................................................................................................36

4.5 Proses Perakitan .........................................................................................37

4.6 Hasil Pengujian ..........................................................................................38


commit to user

ix

4.7 Perawatan Mesin ........................................................................................39

4.8 Perincian Dana Mesin Hole Post Auger ....................................................41

4.9.1 Harga Raw Material .........................................................................41

4.9.2 Perhitungan Biaya Machining Process .............................................42

4.9.3 Penetapan Harga Jual Mesin Hole Post Auger .................................42

BAB V PENUTUP

5.1 Kesimpulan ................................................................................................43

5.2 Saran ..........................................................................................................43

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN


commit to user

x

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1.1 Sketsa Lubang Biopori ....................................................................1

Gambar 2.1 Ulir Persegi ......................................................................................12

Gambar 2.2 Ulir Achme.......................................................................................13

Gambar 2.3 Ulir Gergaji .....................................................................................13

Gambar 2.4 Sudut Helix ......................................................................................14

Gambar 2.5 Mesin bubut .....................................................................................15

Gambar 3.1 Flowchart Perencanaan dan Pembuatan Mesin Pemotong Umbi ...20

Gambar 3.2 Komponen Utama Mesin Hole Post Auger .....................................22

Gambar 3.3 Perencanaan Pisau Bor ....................................................................24

Gambar 3.4 Analisa Gaya Potong Tanah Menggunakan Beban Berkala ...........25

Gambar 3.5 Percobaan Koefisien gesek..............................................................27

Gambar 3.6 Bearing Penyangga Bor ...................................................................29

Gambar 4.1 Proses Pembubutan .........................................................................35

Gambar 4.2 Pememotong Plat ............................................................................36

Gambar 4.3 Poros Berulir (Auger bor) ...............................................................36

Gambar 4.4 Pengecatan Dasar Bor .....................................................................37

Gambar 4.4 Mesin Hole Post Auger ...................................................................38

Gambar 4.5 Hasil Pengeboran ............................................................................38


commit to user

xi

DAFTAR RUMUS Rumus 2.1 Volume .............................................................................................6

Rumus 2.2 Massa berdasarkan volume dan massa jenis .....................................7

Rumus 2.3 Berat berdagarkan massa dan percepatan gravitasi ..........................7

Rumus 2.4 Mencari torsi dari gaya dan jarak .....................................................7

Rumus 2.5 Daya dari torsi dan putaran ...............................................................8

Rumus 2.6 Torsi (T) ............................................................................................9

Rumus 2.7 Momen ..............................................................................................9

Rumus 2.8 Momen Equivalen dengan beban berfluktuasi..................................9

Rumus 2.9 Column factor (α) .............................................................................10

Rumus 2.10 Momen Equivalen dengan beban berfluktuasi dan aksial ..............10

Rumus 2.11 Momen Equivalen dengan beban berfluktuasi dan aksial(tarik) ....11

Rumus 2.12 Torsi Equivalen beban fluktiatif .....................................................11

Rumus 2.13 Torsi Equivalen ...............................................................................11

Rumus 2.14Torsi Equivalen Disertai beban aksial .............................................11

Rumus 2.15 Diameter poros dari torsi equivalen ................................................11

Rumus 2.16 Sudut helix ......................................................................................14

Rumus 2.17 Gaya Tekan (P) ...............................................................................15

Rumus 2.18 Torsi bedasakan gaya dan jari-jari ..................................................15

Rumus 2.19 Kecepatan Potong ...........................................................................17

Rumus 2.20 Putaran benda kerja .........................................................................17

Rumus 2.21 Jumlah pemakanan .........................................................................18

Rumus 2.22 jumlah pemakanan muka ................................................................18

Rumus 2.23 Waktu pembubutan .........................................................................18

Rumus 2.24 Waktu pembubutan muka ...............................................................18


commit to user

xii

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Berat Jenis Tanah(spesific gravity) .....................................................7

Tabel 2.2 Nilai dan yang Direkomendasikan ...........................................9

Tabel 2.3 Indian Standart Ukuran Bor Tanah .....................................................12

Tabel 2.4 Kecepatan potong pahat HSS ..............................................................18

Tabel 3.1 Data Percobaan Gaya Potong Tanah Menggunakan Beban Berkala ..26

Tabel 3.2 Data Percobaan Gaya Gesek Tanah Menggunakan Beban 90 N ........27

Tabel 4.1 Hasil Pengujian ...................................................................................39

Tabel 4.2 Hargaraw material ..............................................................................41

Tabel 4.3 Biaya Machining Process ...................................................................42


commit to user

xiii

DAFTAR LAMPIRAN Lampiran 1. Mesin Hole Pos Auger.......................................................................45

Lampiran 2. Rangka Diam.....................................................................................46

Lampiran 3. Rangka Gerak....................................................................................47

Lampiran 4. Motor Bensin.....................................................................................48

Lampiran 5. Reducer..............................................................................................49

Lampiran 6. Katrol Tangan....................................................................................50

Lampiran 7. Tabel Indian Standart.........................................................................51


commit to user

xiv

DAFTAR NOTASI

V =Volume lubang ( )

A =Luas alas lingkaran lubang ( )

r =Jari-jari lingkaran (meter)

t =Tinggi ulir (meter)

m = massa maksimum tanah (kg)

ρ =Massa jenis tanah (kg. )

W =Berat maksimal tanah (kg. m/ )

g =Percepatan gravitasi (m/ )

T = Torsi (N.m)

F = Gaya (Newton)

r = Jarak terhadap sumbu (m)

n = Putaran poros (rpm)

T = Torsi (N.m)

P = Daya (watt)

k = ratio diameter ( )

= Tegangan bending (N/mm)

Te = Torsi Equivalen (N mm)

M = Momen bending (N mm)

T = Torsi (N mm)

= Gaya geser (newton)

n = Kecepatan (rpm)

I = Momen inersia (kg.m3)

P =Pitch (mm)

D =Diameter Pitch (mm)

M = Momen (kg mm)

F = Gaya yang terjadi (Newton)

L = Jarak terhadap gaya (mm)

Me = Momen Equivalen (kg mm)

= Kombinasi faktor kejut dan fatik untuk bending (tabel 2.2)

=Kombinasi faktor kejut dan fatik untuk torsi (tabel 2.2)

L = Panjang poros antar bantalan

K = Jari-jari gergasi terkecil (√

)

= Tegangan luluh bahan

= Diameter dalam

= Diameter luar

rancang bangun poros dan ulir daya mesin · pdf filenaik. poros yang digunakan berdiameter 30...

Documents