RANCANG BANGUN MESIN PENUTUP GELAS PLASTIK KAPASITAS 400 GELAS/JAM DENGAN PENGGERAK MOTOR LISTRIK

Disusun oleh

1. ADI KURNIAWAN3.21.08.3.012. AGUNG SETIYAWAN3.21.08.3.023. CHOIRUR ROCHIM3.21.08.3.074. DIDIK RAHMAT ALAM MIHARJA3.21.08.3.08

Tugas akhir ini diajukan untuk melengkapi sebagianpersyaratan menjadi Ahli Madya

PROGRAM STUDI TEKNIK MESINJURUSAN TEKNIK MESINPOLITEKNIK NEGERI SEMARANG2011PERSETUJUAN

Tugas akhir dengan judul Rancang Bangun Mesin Penutup Gelas Plastik Kapasitas 400 Gelas/Jam Dengan Penggerak Motor Listrik yang dibuat untuk melengkapi sebagian persyaratan menjadi Ahli Madya pada Program Studi Teknik Mesin Jurusan Teknik Mesin Politeknik Negeri Semarang dan disetujui untuk diajukan dalam sidang ujian tugas akhir.

Semarang, Agustus 2011

Pembimbing Utama,Pembimbing Pendamping,

Ir. Heru Saptono, M.EngHartono, STNIP. 195907201986031003NIP

Mengetahui,Ketua Program Studi Teknik Mesin

Ir. Heru Saptono,M.EngNIP. 195907201986031003

PENGESAHAN

Tugas akhir dengan judul Rancang Bangun Mesin Penutup Gelas Plastik Kapasitas 400 Gelas/Jam Dengan Penggerak Motor Listrik telah dipertahankan dalam ujian wawancara dan diterima sebagai syarat untuk menjadi Ahli Madya pada Program Studi Teknik Mesin Jurusan Teknik Mesin Politeknik Negeri Semarang pada tanggal Agustus 2011.

Tim Penguji,Penguji I,Penguji II,Penguji III,

XXXNIPNIPNIP

Ketua,Sekretaris,

Ir. Heru Saptono,M.EngNur Hidayati, S.HNIP. 195907201986031003NIP. 197112042000032001

Mengesahkan,Ketua Jurusan Teknik Mesin

Kunto Purbono, M.Sc.NIP. 19580430.198803.1.001

PEDOMAN PENGGUNAAN TUGAS AKHIR

Tugas akhir Ahli Madya yang tidak dipublikasikan terdaftar dan tersedia di perpustakaan Politeknik Negeri Semarang, adalah terbuka untuk umum dengan ketentuan bahwa hak cipta ada pada pengarang. Referensi kepustakaan diperkenankan dicatat, tetapi pengutipan atau ringkasan hanya dapat dilakukan seizin pengarang dan harus disertai dengan kebiasaan ilmiah untuk menyebutkan sumbernya.Memperbanyak atau menerbitkan sebagian atau seluruh tugas akhir haruslah seizin Pimpinan Politeknik Negeri Semarang.

MOTTO

Dengan berfikir, berusaha dan berdoa kita akan menemukan suatu proses pembelajaran dalam mencapai keberhasilan. Keberhasilan untuk menjadi pribadi yang baru tidak akan terwujud bila tetap berkeras untuk mempertahankan cara-cara yang lama. Harta akan habis dibagi, tetapi tidak untuk ilmu. Jika kita hanya mengerjakan yang sudah kita ketahui, kapankah kita akan mendapat pengetahuan yang baru . Melakukan yang belum kita ketahui adalah jalan untuk memperoleh pengetahuan serta keberhasilan. Salah satu pengkerdilan terkejam dalam hidup adalah membiarkan pikiran yang cemerlang menjadi budak bagi tubuh yang malas, yang lebih mendahulukan istirahat sebelum lelah. Tidak ada harga atas waktu, tapi waktu sangat berharga. Memiliki waktu tidak menjadikan kita kaya, tetapi menggunakannya dengan baik adalah sumber dari semua kekayaan.

PERSEMBAHAN

Tuhan YME, Allah SWT. Kedua orang tua dan segenap keluarga yang selalu memberikan dukungan, dorongan, semangat serta doa kepada kami. Bapak. Ir. Heru Saptono, M.Eng dan Bapak Hartono, ST, selaku dosen pembimbing yang telah memotivasi serta mengarahkan dalam tugas akhir ini. Semua dosen Jurusan Teknik Mesin Politeknik Negeri Semarang yang telah memberikan pengajaran dan pelajaran yang secara langsung maupun tidak langsung kami libatkan dalam pembuatan tugas akhir ini. Teman-teman dan semua pihak yang telah mendukung dan ikut membantu. Para pembaca yang terhormat.

PERNYATAAN KEASLIAN TUGAS AKHIR

Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa tugas akhir dengan judul Rancang Bangun Mesin Penutup Gelas Plastik Kapasitas 400 Gelas/Jam Dengan Penggerak Motor Listrik yang dibuat untuk melengkapi sebagian persyaratan menjadi Ahli Madya pada Program Studi Teknik Mesin Jurusan Teknik Mesin Politeknik Negeri Semarang, sejauh yang saya ketahui bukan merupakan tiruan atau duplikasi dari tugas akhir yang sudah dipublikasikan dan atau pernah pernah dipakai untuk mendapatkan gelar ahli Madya di lingkungan Politeknik Negeri Semarang maupun di perguruan tinggi atau instansi manapun, kecuali bagian yang sumber informasinya dicantumkan sebagaimana mestinya.

Semarang, Agustus 2011Kami yang menyatakan

1. Adi Kurniawan NIM 3.21.08.3.01 ()

2. Agung Setyawan NIM 3.21.08.3.02 ()

3.Choirur Rochim NIM 3.21.08.3.07 ()

4. Didik Rahmat Alam Miharja NIM 3.21.08.3.08 ()

ABSTRAK

Adi Kurniawan, Agung Setiyawan, Choirur Rochim, Didik Rahmat Alam Miharja, RANCANG BANGUN MESIN PENUTUP GELAS PLASTIK DENGAN KAPASITAS 400 GELAS/JAM DENGAN PENGGERAK MOTOR LISTRIK, Tugas Akhir DIII Jurusan Teknik Mesin Politeknik Negeri Semarang, di bawah bimbingan Ir. Heru Saptono,M.Eng dan Hartono,ST, Agustus 2011, jmlah hal( hal lamp)

Pada kalangan industri menengah ke bawah, proses penutupan dan pengisian air minum dalam kemasan kebanyakan masih menggunakan cara manual dengan bantuan mesin sederhana, seperti yang penulis amati di lapangan. Hal tersebut lebih lama dan pengoperasiannya lebih susah. Untuk mempermudah proses penutupan dan pengisian maka dibuat sistem otomasi. Sistem otomasi adalah peralatan yang menggunakan rangkaian elektronik maupun mekanik untuk menghasilkan gerakan. Dalam rancang bangun tugas akhir ini dibuatlah alternatife mesin yang proses penutupan dan pengisian pada gelas plastik secara otomasi yang mempermudah proses penutupan dan pengisian, kapasitas produksi lebih tinggi, harga lebih murah dan perawatannya lebih mudah. Alat ini mamapu menghasilkan 400 gelas dalam waktu 1 jam dengan prinsip rotari. Dengan langkah proses peletakan, proses pengisian, proses penutupan (pengemasan) dan proses penggulungan serta proses pengambilan. Proses pengujian dan pengambilan data dilakukan dengan mencatat waktu pada tiap tiap proses setiap sekali siklus untuk 10 siklus sebanyak 3 kali. Waktu rata rata setiap sekali siklus adalah 8 detik. Dan hasil pengujian produk mengalami prosentase kegagalan sebesar 20%.

Kata kunci : penutupan dan pengisian gelas plastik.

ABSTRACT

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT, karena hanya dengan rahmat dan hidayah-Nya penulis dapat menyelesaikan penyusunan laporan tugas akhir dengan judul RANCANG BANGUN MESIN PENUTUP GELAS PLASTIK DENGAN KAPASITAS 400 GELAS/JAM DENGAN PENGGERAK MOTOR LISTRIK. Laporan tugas akhir ini disusun untuk melengkapi syarat kelulusan pada Jurusan Teknik Mesin Program Studi Teknik Mesin Politeknik Negeri Semarang.Dalam menyelesaikan tugas akhir ini penulis mendapatkan bantuan dari berbagai pihak, untuk itu penulis mengucapkan terima kasih kepada :1. Bapak Ir. Heru Saptono,M.Eng selaku Ketua Program Studi Teknik Mesin Politeknik Negeri Semarang dan pembimbing utama dan selaku Pembimbing I yang telah memberikan bimbingan dan pengarahan dalam penyusunan Tugas Akhir.2. Bapak Hartono,ST, selaku pembimbing pendamping yang telah memberikan banyak bimbingan dan pengarahan dalam penyusunan Tugas Akhir.3. Temanteman semua dan seluruh pihak yang tidak dapat kami sebutkan satu persatu, terima kasih atas segala bantuan dan dukungannya.Penulis menyadari bahwa dalam penyusunan tugas akhir ini masih banyak kekurangan. Untuk itu penulis mengharap kritik dan saran yang bersifat membangun demi sempurnanya tugas akhir ini. Semoga tugas akhir ini dapat memberiwawasan bagi penulis khususnya dan para pembaca pada umumnya.

Semarang, Agustus 2011

Penulis

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL iHALAMAN PERSETUJUAN iiHALAMAN PENGESAHAN iiiHALAMAN PEDOMAN PENGGUNAAN TUGAS AKHIR ivHALAMAN MOTTO vHALAMAN PERSEMBAHAN viHALAMAN PERNYATAAN KEASLIAN TUGAS AKHIR viiABSTRAK viiiABSTRACT ix KATA PENGANTAR xDAFTAR ISI xiDAFTAR GAMBAR xivDAFTAR TABEL xvDAFTAR LAMPIRAN xviPENDAHULUAN1.1 Latar Belakang 11.2 Alasan Pemilihan Judul 21.3 Perumusan Masalah 31.4 Pembatasan Masalah 31.5 Penegasan Judul 41.6 Tujuan 41.7 Metodologi 51.7.1 Studi Literatur 51.7.2 Studi Lapangan 61.7.3 Metode Bimbingan 61.8 Sistematika Penulisan 6

PERTIMBANGAN DESAIN2.1 Perancangan 82.2 Tahapan Perancangan 92.3 Alternatif Pemecahan Masalah 112.3.1 Alternatif Desain 1 122.3.2 Alternatif Desain 2 142.3.3 Alternatif Desain 3 162.4 Penilaian dan Pemilihan Alternatif Desain Terbaik 192.5 Desain Pilihan 222.6 Evaluasi 23PERHITUNGAN DAN PEMILIHAN BAHAN3.1 Perhitungan Daya 243.1.1 Daya motor yang dibutuhkan untuk menggerakkan pemanas ................................................................... 243.1.2 Daya motor yang dibutuhkan untuk memutar poros utama ............................................................. 273.1.3Daya Pompa ............................................................ 293.2 Perhitungan Poros ............................................................ 323.3Perhitungan tebal piringan pemegang gelas (jig) ................ 34 PROSES PENGERJAAN , PERAKITAN DAN PERHITUNGAN BIAYA4.1.Proses Pengerjaan ............................................................. 374.1.1 Rangka 384.1.2 Poros Utama 394.1.3 Piringan pemegang gelas (jig) 404.1.4 Dudukan pemegang gelas 424.1.5 Pemegang gelas 434.1.6 Dudukan motor 1 454.1.7 Dudukan motor 2 464.1.8 Batang penghubung 484.1.9 Cam 494.1.10 Dudukan Poros Utama 504.1.11 Penghubung 514.1.12 Casing 524.1.13 Poros Pemanas 534.2 Perakitan 324.3 Perhitungan Biaya 564.3.1 Perhitungan Biaya Bahan Baku 574.3.2 Perhitungan Biaya Pemesinan 604.3.3 Perhitungan Waktu Kerja Pemesinan 614.3.3.1 Proses Bubut 614.3.3.2 Proses Frais 634.3.3.3 Proses Gurdi ( Drilling) 654.3.4 Perhitungan Lamanya Pemakaian Mesin 694.3.5 Perhitungan Biaya Operator Pemesinan 704.3.6 Perhitungan Biaya Perakitan dan Pengecatan 704.3.7 Perhitungan Total Biaya Pembuatan Mesin 714.4 Analisis Break Event Point 72PENGUJIAN DAN PERAWATAN5.1 Pengujian 765.1.1 Tujuan 765.1.2 Pengoprasian Mesin 765.1.3 Prinsip Kerja Mesin 775.1.4 Sasaran Pengujian Mesin 785.1.5 Proses Pengujian Mesin 785.1.5.1 Persiapan Uji Coba 785.1.5.2 Cara Pengujian Mesin 795.1.5.3 Hasil Pengujian 795.1.5.4 Analisa Pengujian 805.1.6 Pembahasan Hasil Uji coba mesin 825.1.7 Spesifikasi Mesin 825.2 Perawatan Mesin 82PENUTUP6.1 Kesimpulan 856.2 Saran 86

DAFTAR PUSTAKALAMPIRAN

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Tahapan Perancangan 10Gambar 2.2 Alternatif Desain 1 12Gambar 2.3 Alternatif Desain 2 14Gambar 2.4 Alternatif Desain 3 16Gambar 3.1 Defleksi Pegas 25Gambar 3.2 Defleksi Piringan Jig 21Gambar 4.1 Proses Bubut Muka 61Gambar 4.2 Proses Bubut Memanjang 62

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Kriteria Penilaian Prioritas 20Tabel 2.2 Penilaian Pemilihan Alternatif Desain 21Tabel 4.1 Harga Bahan Baku per Kilogram 57Tabel 4.2 Harga Bahan Baku Non Standar 58Tabel 4.3 Harga Bahan Baku Standar 59Tabel 4.4 Waktu Proses Pemesinan 68Tabel 4.5 Pemakaian Mesin 69

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 01Langkah Pengujian Lampiran 02Data Hasil Pengujian Lampiran 03Konversi SatuanLampiran 04 Katalog FAG Deep Groove Ball BearingLampiran 05 Standar Ukuran Ulir MetrisLampiran 06Tabel Nilai Toleransi Untuk Lubang dan Poros Lampiran 07Simbol Toleransi Geometris dan Nilai KekasaranLampiran 08 Simbol Jenis PengelasanLampiran 09Tabel Konversi Alat UkurLampiran 10Gambar Kerja

xvii