Perancangan Mesin Pencacah Rumput Gajah [PDF]

Citation preview

LAPORAN PERANCANGAN DAN REKAYASA PRODUK (Studi Kasus : Perancangan Mesin Pencacah Rumput Gajah) Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Kelulusan Mata Kuliah Perancangan & Rekayasa Produk



Disusun Oleh : Nama Kelas



: Muh Edvans :B



/ 10070215033



PROGRAM STUDI TEKNIK INDUSTRI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS ISLAM BANDUNG 2020 M / 1441 H



DAFTAR ISI DAFTAR ISI............................................................................................................i DAFTAR TABEL....................................................................................................iv DAFTAR GAMBAR.................................................................................................v BAB I PENDAHULUAN..........................................................................................1 A. Latar Belakang......................................................................................................1 B. Maksud Perancangan Mesin Pencacah Rumput Gajah..........................................2 C. Tujuan Perancangan Mesin Pencacah Rumput Gajah...........................................2 D. Kegunaan Perancangan Mesin Pencacah Rumput Gajah......................................2 BAB II LANDASAN TEORI....................................................................................3 2.1 Perancangan dan Pengembangan Produk..........................................................3 2.1.1 Perancangan..............................................................................................3 2.1.2



Pengembangan Produk..............................................................................3



2.1.3



Desain.......................................................................................................5



2.1.4



Analisa atribut produk...............................................................................6



2.2 Bahan Teknik....................................................................................................7 2.3 Spesifikasi Geometris.....................................................................................14 2.4 Spesifikasi Phisis............................................................................................17 BAB III METODE PENELITIAN............................................................................24 3.1 Metode Penelitian...........................................................................................24 3.2 Model Deskriptif.............................................................................................24 3.3 Tahapan Perancangan.....................................................................................25 BAB IV PERANCANGAN PRODUK......................................................................26 4.1 Dasar Proses....................................................................................................26 4.1.1 Spesifikasi Produk...................................................................................26



4.2



4.3 4.4



4.1.2



Sasaran Produk........................................................................................27



4.1.3



Kebutuhan Pengguna (Users Needs).......................................................27



4.1.4



Komponen Produk..................................................................................28



Analisis Masalah.............................................................................................29 4.2.1 Analisis Proses........................................................................................29 4.2.2



Analisis Spesifikasi Produk.....................................................................29



4.2.3



Analisis Sasaran Produk..........................................................................31



Statement Masalah..........................................................................................31 Konsep Desain................................................................................................33 4.4.1 Conceptual Desain..................................................................................33 4.4.2



Kontruksi Mesin......................................................................................33



4.5 Selected Schemes............................................................................................34 4.6 Embodiment Desain(Desain Sempurna).........................................................35 BAB V..................................................................................................................37 PENUTUP.............................................................................................................37 5.1 Kesimpulan.....................................................................................................37 5.2 Saran...............................................................................................................37 DAFTAR ISI.........................................................................................................38



Perancangan Mesin Pencacah Rumput Gajah



Page i



DAFTAR TABEL



Perancangan Mesin Pencacah Rumput Gajah



Page ii



DAFTAR GAMBAR Gambar 2. 1 Klasifikasi Bahan Teknik...................................................................8 Gambar 3. 1 Diagram Alir Metode Penelitian Yang digunakan..........................24 YGambar 4. 1 Pengekspresian Overall Fungsi.....................................................31 Gambar 4. 2 Pemisagan Overall Fungsi...............................................................32 Gambar 4. 3 Penggambaran Diagram Balok........................................................32 Gambar 4. 4 Penggambaran Batasan Sistem........................................................32 Gambar 4. 5 Penelitian Kesalahan Komponen.....................................................32 Gambar 4. 6 Selected Schemes.............................................................................35 Gambar 4. 7 Embodiment Desain (Desain Sempurna).........................................35



Perancangan Mesin Pencacah Rumput Gajah



Page iii



BAB I PENDAHULUAN



A. Latar Belakang Negara Indonesia ini terdapat banyak daerah dimana masyarakatnya memiliki profesi sebagai peternak sapi yang membudidayakan rumput gajah untuk pakan ternak. Rumput gajah adalah rumput potong yang tumbuh tegak membentuk rumpun dengan tinggi kurang lebih 1 meter yang digunakan untuk pakan ternak dan dapat ditanam diareal tanaman pangan. Faktor penting yang harus diperhatikan adalah meningkatkan produktivitas penyediaan pakan hijau baik secara kuantitas dan kualitas. Peternak mencampur rumput dengan pakan tambahan seperti bekatul, ramuan, sentrat, ketela, ampas tahu dan lainnya untuk meningkatkan kualitas dan kuantitas pakan ternak. Peternak berinisiatif mencampurkan rumput dengan pakan tambahan untuk menghemat biaya. Rumput harus dipotong-potong (dicacah) terlebih dahulu sebelum dicampur dengan pakan tambahan, agar dalam proses pencampuran mudah dilakukan. Rumput yang sudah dirajang kemudian dicampur dengan bekatul, potongan ketela, sentrat, sedikit ramuan, garam dan diberi air secukupnya sesuai takaran. Peternak juga harus menyediakan rumput yang cukup banyak untuk memberi makan ternak. Umumnya peternak masih menggunakan alat tradisional yaitu menggunakan sabit untuk memotong rumput tersebut yang membutuhkan tenaga dan waktu lebih banyak. Sebuah alat dibutuhkan sebagai sarana untuk membantu para peternak dalam merajang rumput untuk mempermudah penyediaan pakan dan menghemat tenaga kerja. Secara umum mesin pencacah rumput terdiri dari motor yang berfungsi sebagai penggerak, sistem transmisi, casing, poros rangka, dan pisau perajang. Hal yang harus diperhatikan dalam pembuatan mesin pencacah rumput ini adalah bagaimana membuat mesin dengan rangka yang kuat, pisaunya tajam, ergonomis, harga terjangkau dan komponen mudah didapat dipasaran. Mesin atau alat pencacah pakan ternak tersebut harus berfungsi secara maksimal sesuai fungsi dan kebutuhannya merupakan hal yang paling utama.



B. Maksud Perancangan Mesin Pencacah Rumput Gajah Mesin pencacah rumput gajah adalah jenis mesin pencacah rumput yang dikhususkan untuk mencacah rumput berukuran besar yang biasanya dipakai sebagai pakan ternak seperti sapi, kambing, gajah, dll. Mesin pencacah rumput gajah ini dibuat untuk dapat mencacah rumput yang berukuran besar menjadi potongan-potongan yang lebih kecil, sehingga memudahkan peternak mencampur potongan rumput dengan bahan pakan yang lain yang biasanya diberikan pada hewan ternak.



C. Tujuan Perancangan Mesin Pencacah Rumput Gajah Tujuan dari dibuatnya mesin pencacah rumput gajah ini adalah sebagai berikut: 1. Mempermudah masyarakat khususnya peternak dalam mencacah rumput gajah yang sebelumnya dilakukan dengan cara diiris manual. 2. Menghemat waktu dalam proses pencacahan rumput gajah. 3. Menghemat tenaga dalam proses pencacahan rumput gajah



D. Kegunaan Perancangan Mesin Pencacah Rumput Gajah Dengan dibuatnya mesin pencacah rumput gajah ini diharapkan dapat memberikan manfaat sebagai berikut: 1.



Mempermudah proses pencacahan rumput gajah.



2.



Mengefisiensikan waktu pencacahan rumput gajah dalam skala besar.



Perancangan Mesin Pencacah Rumput Gajah



Page 2



BAB II LANDASAN TEORI 2.1



Perancangan dan Pengembangan Produk



2.1.1



Perancangan Menurut Ginting (2010), perancangan adalah menghasilkan suatu produk



yang sesuai dengan kebutuhan manusia. Perancangan produk baru adalah suatu hal yang harus dilakukan oleh perusahaan untuk mempertahankan eksistensinya. Untuk itu perancangan produk baru dapat ditinjau dari dua sisi antara lain : 1) Produk baru yang benar-benar baru (hasil inovasi) 2) Produk baru yang merupakan hasil modifikasi. Fungsi perancangan memainkan peranan penting dalam mendefenisikan bentuk fisik produk agar dapat memenuhi kebutuhan pelanggan, dan tugas bagian perancangan mencakup desain engineering seperti mekanik, elektrik dan software (Ulrich & Eppinger, 2001). 2.1.2



Pengembangan Produk Menurut Ma’arif & Tanjung (2003), produk adalah penawaran yang



memuaskan terhadap kebutuhan dari suatu organisasi. Produk adalah sebuah yang digagaskan, dibuat, dipertukarkan (melalui transaksi jual-beli) dan digunakan oleh manusia karena adanya sifat dan fungsi yang diperoleh melalui sebuah proses transformasi produksi yang memberikan nilai tambah (Yamit, 2003). Disamping itu Widodo (2003), mengemukakan bahwa produk adalah suatu keluaran (output) yang diperoleh dari sebuah proses produksi (transpormasi) yang merupakan pertambahan nilai dari bahan baku (material input), dan merupakan komoditi yang dijual perusahaan kepada konsumen. Banyak perusahaan terkemuka menyatakan bahwa produk yang baik di mulai dari perencanaan proses dan pengorganisasian yang baik pula, hal ini berkenaan dengan tingkat efisiensi dan efektifitas selama pengembangan produk berlangsung (Widodo, 2003). Merancang produk merupakan prasyarat untuk produksi, hasil keputusan desain produk selanjutnya ditransmisikan ke operasi



sebagai spesifikasi produksi, guna untuk merumuskan karakteristik produk dan memungkinkan pelaksanaan produksi (Purnomo, 2004). Menurut Nasution (2006), banyak konsep atau metode yang dapat diterapkan pada perancangan dan pengembangan produk seperti contoh metode Quality Function Deployment (QFD). Konsep ini dibangun serta dikembangkan guna untuk menjamin bahwa produk yang memasuki tahapan produksi benarbenar akan dapat memuaskan kebutuhan pelanggan, dengan jalan membentuk tingkat kualitas yang diperlukan dan kesesuaian yang maksimum pada setiap tahap pengembangan. Kreatifitas merupakan bagian terpenting pada perancangan, karena di dalam perancangan dibutuhkan kreatif, baik dari segi individu ataupun kelompok, kreativitas disini merupakan suatu proses yang menghasilkan sesuatu yang baru. Kreatifitas di tinjau dari segi individu merupakan ungkapan unik dari seluruh pribadi sebagai hasil interaksi individu, perasaan, sikap dan perilakunya (Ginting, 2010). Merancang produk untuk melayani masyarakat senantiasa dikembangkan dari waktu ke waktu, produk dan jasa dirancang karena ada orang yang percaya bahwa masyarakat membutuhkan suatu produk (Moore & Thomas, 1980). Perancangan dan pengembangan produk adalah semua proses yang berhubungan dengan keberadaan produk yang meliputi segala aktifitas mulai dari identifikasi konsumen sampai pada pabrikasi, penjualan dan deliveri dari produk. Perancangan dan pengembangan produk menjadi suatu bagian dari proses inovasi, untuk itu diharapkan dapat mengasilkan inovasi – inovasi produk yang mampu memberikan keunggulan tertentu didalam mengatasi persaingan produk (Widodo, 2003).Proses pengembangan merupakan urutan dari langkah-langkah transformasi sebuah input menjadi output sehingga proses tersebut merupakan urutan serta langkah-langkah perusahaan untuk menyusun,



merancang dan



mengkomersialkan suatu produk (Widodo, 2003). Menurut Ulrich & Eppinger (2001), proses pengembangan produk memiliki lima tahapan penting yaitu : 1. Pengembangan konsep merupakan suatu deskripsi tentang bentuk, fungsi dan fungsi tambahan produk (features).



Perancangan Mesin Pencacah Rumput Gajah



Page 4



2. Rancangan tingkatan sistem produk merupakan pendefenisian architecture produk dan komponennya, serta pendefenisian skema perakitan terakhir untuk produk tersebut. 3. Rancangan detail merupakan spesifikasi lengkap mengenai bentuk geometri produk dan komponennya, bahan yang digunakan, serta ukuran dan toleransinya dari seluruh komponen (bagian) penyusunan komponen produknya. 4. Uji coba dan evaluasi merupakan pembuatan produk, seperti percontohan (prototype) untuk dievaluasi sebelum dilakukan proses produksi. 5. Uji coba proses produksi merupakan suatu proses untuk melatih para pekerja dan mengetahui permasalahan yang terjadi ketika produk itu di coba untuk dibuat. 2.1.3



Desain Desain merupakan suatu proses yang dapat dikatakan seumur dengan



keberadaan manusia didunia. Hal ini sering kali tidak kita sadari. Akibatnya sebagian dari yang berada didunia berpendapat desain baru di kenal sejak masa modern serta merupakan bagian dari kehidupan modern. Istilah desain secara umum dapat berarti potongan, model, moda, bentuk, pola, konstruksi, serta rencana yang mempunyai maksud (Suwarno & Nurcahyanie, 2007). Desain produk merupakan hal yang sangat penting dalam menjaga kelangsungan hidup perusahaan, berbagai desain produk baru diciptakan karena orang parcaya bahwa ada kebutuhan akan produk tersebut (Purnomo, 2004). Dengan demikian desain produk dikenal dengan produksibilitas atau tingkat kemudahan untuk diproduksi. Biaya diproduksi minimum yang mungkin untuk suatu produk pada mulanya ditetapkan oleh pendesain produk. Perekayasa produksi yang terpandaipun tidak dapat mengubah keadaan ini.



Seorang



perancang bekerja hanya dalam batasan-batasan yang telah ditetapkan sebelumnya, karena saat yang tepat untuk mulai berpikir tentang cara-cara produksi dasar dari produk tersebut ialah pada saat desain (Bufaa, 1993).



Perancangan Mesin Pencacah Rumput Gajah



Page 5



2.1.4



Analisa atribut produk Atribut produk dapat berupa sesuatu yang berwujud maupun sesuatu yang



tidak berwujud. Atribut tersebut terbagi atas dua bagian yaitu atribut



yang



berwujud seperti desain produk, bungkus, merek. Sedangkan atribut tidak berujud seperti nama atau label produk (Yamit, 2003). Analisa atribut produk merupakan suatu



studi



masalah



yang



dilakukan dalam merancang suatu produk dan



dijadikan sebagai dasar pengambilan keputusan dalam melakukan



setiap



pengembangan (Ginting, 2010). Adapun hal–hal yang harus diperhatikan dalam menganalisa atribut dari suatu produk antara lain : 1. Desain Produk Desain merupakan rancangan bentuk dari suatu produk yang dilakukan, desain dapat diartikan sebagai salah satu aktifitas luas dari inovasi desain dan teknologi yang digagaskan, dibuat, dipertukarkan, dan juga merupakan hasil kreatifitas budidaya manusia yang mewujudkan untuk memenuhi kebutuhan manusia, yang memerlukan perencanaan, perancangan dan pengembangan desain. Desain atau bentuk produk merupakan atribut yang penting untuk mempengaruhi konsumen agar mereka tertarik dan kemudian membelinya (Ginting, 2010). 2. Bahan (Material) Kualitas bahan sangat penting pada kelangsungan suatu produk, bila suatu produk telah dapat menjalankan fungsi-fungsi-nya dapat dikatakan produk tersebut memiliki kualitas yang baik (Nasution, 2006). 3. Kemasan Produk Seringkali pembeli mengambil keputusan untuk membeli suatu barang hanya karena kemasannya lebih menarik dari kemasan produk lain yang sejenis. Jadi, kalau ada produk yang sama mutunya, maupun bentuknya dan mereknyapun juga sudah sama-sama dikenal oleh pembeli, maka kecenderungannya pembeli akan memilih produk yang kemasannya lebih menarik (Ellitan Dan Anatan, 2007).



4. Label



Perancangan Mesin Pencacah Rumput Gajah



Page 6



Menurut Prasetya dan Lukiastuti (2009), label adalah bagian dari sebuah produk yang berupa keterangan atau penjelasan mengenai barang tersebut atau penjualannya. Label dapat dibedakan atas 3 (tiga) macam yaitu : 



Brand label







Grand label (tingkatan mutu)







Descriptive



label



(informative



label)



merupakan



label



yang



menggambarkan tentang cara penggunaan, formula atau kandungan isi, pemeliharaan,hasil kerja dari suatu produk dan sebagainya. 2.2



Bahan Teknik Material Teknik adalah semua unsur atau zat yang berbentuk padat



(logam, keramik, plastik, karet, kaca, kayu, dan lainnya), cair (pelumas, air, bensin, atau gas (oksigen, aseteln, hidrogen, Co2 dan lainnya) yang banyak digunakan untuk kebutuhan keperluan dunia teknik atau industri. Sifat/Karakteristik Material/Bahan Teknik terdiri dari : 1. Sifat Mekanik: Kekuatan, Kekerasan, Kekakuan, Keliatan, Keuletan, Kepekaan Takikan, Kekuatan Impak dan lain-lain. 2. Sifat Listrik: Hantaran Listrik, Dielektrisitas dan lain-lain. 3. Sifat Magnet: Permeabilitas, Koersivitas, Histrisis dan lain-lain. 4. Sifat Thermal: Panas Jenis, Pemuaian, Konduktivitas, dan lain-lain. 5. Sifat Kimia: Reaksi Kimia, Kombinasi, Segregasi, Ketahanan Korosi dan lain-lain. 6. Sifat Fisik: Ukuran, Masa Jenis, Struktur dan lain-lain. 7. Sifat Teknologi: Mampu Mesin, Mampu Keras dan Lain-lain.



Berikut adalah klasifikasi dari bahan teknik yang dijelaskan pada Gambar dibawah ini :



Perancangan Mesin Pencacah Rumput Gajah



Page 7



Besi/Ferous Logam Non Besi/Non Ferous



Material Teknik



Polimer Non Logam Keramik Gambar 2. 1 Klasifikasi Bahan Teknik







Bahan Logam Besi 1. Baja Karbon Baja Karbon adalah baja perpaduan besi (Fe) dengan karbon (C), dimana unsur karbon merupakan unsur dominan dalam pembentukan sifat baja tersebut. Pengaruh Unsur Karbon (C), Silisium (Si) dan Mangan (Mn), dan Sulphur (P) dan Phospor (P) terhadap sifat-sifat Baja Karbon. Jenis baja karbon dan kegunaannya diantaranya ialah :  Baja Konstruksi adalah jenis baja yang digunakan untuk pembuatan bagian mesin, bagian peralatan dan sebagai bahan bagunan. Baja Konstruksi terbagi menjadi baja kualitas biasa dan tinggi.  Baja Pelat adalah jenis baja yang digunakan untuk pembuatan bagian



mesin



atau



bagian



peralatan



dengan



proses



pembentukan stamping.  Baja Otomat (Free Machining Steel) adalah jenis baja yang digunakan untuk pembuatan benda atau elemen untuk menahan tegangan tinggi, seperti Baut, Mur, Sekrup dan sebagainya.  Baja Karbon (baja Tuang) adalah jenis baja yang digunakan untuk pembuatan alat bagian mesin, khususnya pada industri otomotif dan pabrik baja. 2. Baja Paduan



Perancangan Mesin Pencacah Rumput Gajah



Page 8



Baja Paduan (Alloyed Steel) adalah baja yang mengandung unsurunsur Fe, C, Si, Mn, S dan P. Juga mengandung unsur-unsur paduan tertentu lainnya, seperti Cr, W, Ni, Va, Mo, Co, Ti, Cu, dan lain-lain. Jenis baja paduan dan kegunaannya diantaranya ialah :  Baja Mangan Pearlite adalah jenis baja yang digunakan untuk konstruksi (las, baut dan paku keling), bagian mesin (poros, batang penggerak, pegas) dan benda pres. Baja Mangan Austenit adalah jenis baja yang digunakan untuk alat tahan tekanan dinamis, pukulan keras dan tahan aus seperti rel kereta api dan pemecah batu.  Baja Silisium adalah jenis baja yang digunakan untuk pembuatan perkakas suhu tinggi (punch, dies, gunting, dan alat pemotong



logam



panas)



dan



industri



eletro



teknik



(transformator kumparan magnet).  Baja Chrome adalah jenis baja yang digunakan untuk alat kekuatan beban dan tahan gesekan (poros, roda gigi, dan baut khusus). Untuk kekerasan tinggi dan tahan keausan (dies, kaliber, rol giling dan bor). Untuk beban berat dan sifat makanis tinggi (roda gigi, poros dan worm). 3. Baja Cor Besi Cor adalah jenis baja yang bahannya sangat penting dipergunakan sebagai bahan coran lebih 80%.



Komposisi utamanya adalah Fe-C.



Komposisi lainnya adalah mengandung unsur-unsur Si, Mn, P, S dan unsur lain. Struktur Besi Cor yaitu Pembekuan, Struktur dan Kekuatan Jenis besi cor dan kegunaannya diantaranya ialah :  Besi Cor Cil adalah jenis besi cair dengan komposisi cocok dituangkan kedalam sebuah cetakan logam (warna putih-keras dan warna kelabu-ulet). Besi cor ini banyak digunakan untuk roda dan rol.  Besi Cor Meleabel adalah jenis baja yang mempunyai grafit bongkahan dengan sifat kekuatan dan tahan keausan. Besi cor



Perancangan Mesin Pencacah Rumput Gajah



Page 9



ini digunakan untuk produk tepis (perapihan putih) dan produk tebal (perapihan hitam).  Besi Cor Nodular adalah jenis baja yang mempunyai grafit bentuk bulatan (tegangan kecil, kekuatan baik dan liat). Besi cor digunakan untuk pipa, rol geling, cetakan, komponen mekanik dan keperluan lain.  Besi Cor Paduan adalah jenis baja yang memiliki paduan tambahan khusus, seperti Ni, Cr, Mo dsb. Besi cor ini digunakan



untuk



silinder



motor.



Sifat-sifat



khususnya



ketahanan korosi , ketahanan panas dsb. 4. Baja Perkakas Baja Perkakas (Tool Steel) adalah jenis baja yang meliputi baja karbon ataupun baja paduan yang digunakan untuk keperluan perkakas potong, alat-alat ukur dan berbagai cetakan. Baja perkakas, umumnya memiliki sifat-sifat diantaranya Kekuatan, kekerasan dan ketahanan aus tinggi. Syarat Baja Perkakas yaitu kekerasan, kemampuan sepuh, tahan aus, kekuatan, kemampuan potong dan daya tahan panas, Klasifikasi baja perkakas dan kegunaannya diantaranya ialah :  Baja Perkakas Potong adalah jenis baja yang digunakan untuk alat potong logam dengan kecepatan tidak tinggi ataupun bagian-bagian mesin .  Baja Potong Cepat (High Speed Steel) adalah jenis baja yang digunakan untuk alat –alat potong dengan kecepatan tinggi, pegas dan bagian instrumen.  Baja Kerja Dingin adalah jenis baja yang digunakan untuk pembuatan



berbagai cetakan dengan beban dinamis cukup



tinggi.  Baja Kerja Panas



adalah jenis baja yang digunakan untuk



matres dengan beban besar pada suhu tinggi.  Baja Alat Ukur adalah jenis baja yang digunakan untuk pembuatan alat-alat ukur. 



Bahan Logam Bukan Besi



Perancangan Mesin Pencacah Rumput Gajah



Page 10



1. Tembaga dan Paduannya Tembaga adalah suatu unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki lambang Cu dan nomor atom 29. Lambangnya berasal dari bahasa Latin Cuprum. Proses pengolahan tembaga dipengaruhi unsur Oksigen dan Hidrogen. Sifat umum Tembaga Murni adalah memiliki konduktivitas listrik dan hantaran panas. Klasifikasi paduan tembaga dan kegunaannya diantaranya ialah :  Kuningan (Cu-Zn) : Kuningan Khusus dan Kuningan tarik Tinggi. Sifatnya kemudahan untuk dikerjakan, kekuatan tarik tinggi, dsb. Kegunaannya: sebagai Mas Teruan, Baut, sekrup, piapa Kondensor dll. •



Perunggu (cu-Sn), yaitu:Perunggu Timah Putih dan Perunggu Posfor dan Brons Aluminium. Sifatnya; ketercoran, kekuatan tarik tinggi, ketahanan aus dan ketahanan korosi. Kegunaannya; komponen mesin, pegas, coran artistik dsb.



•



Paduan Tembaga Lain, yaitu Paduan Tembaga Fasa Presipitasi. Sifatnya; mempunyai kekuatan tarik sangat tinggi. Kegunaannya; pegas, elektroda, palu dsb.



2. Alumunium dan Paduannya Aluminium adalah suatu unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki lambang Al dan nomor atom 13. Alumunium memiliki ciri berwarna perak keputihan, halus, nonmagnetik, dan paling banyak digunakan didunia. Sifat Umum Aluminium adalah merupakan logam ringan, ketahanan korosi baik dan hantaran listrik baik. Klasifikasi paduan aluminium dan keguanaannya diantaranya ialah :  Paduan Al-Cu dan Al-Cu-Mg dipergunakan sebagai bahan pesawat terbang.  Paduan Al-Mn dipergunakan sebagai paduan tahan korosi tanpa perlakuan panas.  Paduan Al-Si dipergunakan sebagai bahan torak motor  Paduan Al-Mg dipergunakan untuk bahan tangki LNG



Perancangan Mesin Pencacah Rumput Gajah



Page 11



 Paduan Al-Mg-Si dipergunakan untuk rangka konstruksi dan kabel tenaga.  Paduan Al-Mg-Zn dipergunakan sebagai konstruksi pesawat udara. 3. Magnesium dan Paduannya Magnesium adalah suatu unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki simbol Mg dan nomer atom 12. Sifat umum Magnesium adalah mekaniknya lebih baik dari aluminium, sangat ringan dan ketermesinan tinggi. Magnesium digunakan untuk pesawat terbang dan mobil. Klasifikasi paduan magnesium dan sifatnya diantaranya ialah :  Paduan Mg – Coran , dimana mempunyai sifat-sifat keterlasan baik, mekanik baik dan ketahanan lama pada temperatur 250 ° C.  Paduan Mg – Tempaan , dimana



mempunyai sifat- sifat



keliatan dan kekuatan baik, bertahan lama pada temperatur tinggi.  Paduan Tempaan Suhu Tinggi, dimana sifat khasnya, yaitu mampu mempertahankan tegangan mulur 10 kgf/mm².pada temperatut 300°C. 4. Bahan Listrik dan Magnet Hantaran Listrik Super, dimana Hantaran super menghilang saat temperatur melampaui temperaturkritis (Tc) atau medan magnet & kuat arus bekerja melampaui harga kritisnya (medan magnet kritis, Hc dan kuat arus kritis,Jc). a. Bahan Magnet b. Bahan Magnet c. Bahan Magnet Keras 5. Bahan Teknik Metalurgi Bubuk Logam dan Paduan, Teknik Metalurgi Bubuk adalah teknik pembuatan barang logam atau ingot logam dengan cara menekan bubuk (logam dan



Perancangan Mesin Pencacah Rumput Gajah



Page 12



paduannya) dalam suatu cetakan dan kemudian disinter dibawah titik cairnya. 



Bahan Non Logam Organik Salah satu bahan yang termasuk bahan non logam organik adalah bahan



polimer. Bahan polimer adalah bahan mempunyai berat melekul besar (diatas 10.000) dengan satuan struktur berulangdalam ikatan kovalen (monomer). Klasifikasi bahan polimer dan kegunaannya : o Polimer termoplastik o Karet: karet alam, karet butadien, karet pulisulfida, karet uretan, karet olefin, dan karet etilen propilen. o Bahan tambahan o Resin termoset o Polimer tahan panas o Resin penukar ion 



Bahan Non Logam Anorganik Salah satu bahan yang termasuk bahan non logam anorganik adalah bahan



keramik. Berikut bahan non logam anorganik yang terdiri dari bahan keramik : o Kimia Kristal Bahan Keramik o Sifat BahanKeramik o Keramik Putih o Semen, Moltar, Beton o Gelas o Email o Refraktori o Isolator Termal o Bahan Abrasif o Keramik Khusus



2.3



Spesifikasi Geometris



Perancangan Mesin Pencacah Rumput Gajah



Page 13



Spesifikasi Geometris Komponen Produk Adalah Ketentuan-Ketentuan Yang Berupa Ukuran/Dimensi, Bentuk dan Kehalusan Permukaan Dari Suatu Komponen



Produk.



Kualitas



Geometris



Komponen



Produk



Adalah



Tingkatan/Kelas Dalam Penentuan Ukuran/Dimensi, Bentuk Dan Kehalusan Permukaan Suatu Komponen Produk. Karakteristik Geometris Komponen Produk Adalah Gambaran Hasil Penentuan Ukuran/Dimensi, Bentuk Dan Kehalusan Permukaan Suatu Komponen Produk. Karakteristik geometrik mempunyai pengaruh yang besar atas fungsi mesin, tetapi bukan sebagai ukuran kemampuan mesin. Karakteristik geometrik meliputi :  Ukuran (dimention)  Bentuk (form)  Posisi (position)  Kehalusan /kekasaran (smoothness/roughness) Karakteristik geometrik yang ideal (ukuran/dimensi yang teliti, bentuk yang sempurna, posisi yang tepat, dan permukaan yang sangat halus) tidak mungkin dapat terpenuhi, Karena selama proses pembuatan produk, faktor-faktor yang menyebabkan terjadinya penyimpangan tidak bisa dihindari, diantaranya:  penyetelan mesin perkakas  pengukuran geometri produk  gerakan mesin perkakas  keausan pahat (perkakas potong) - perubahan temperatur, dan - besarnya gaya pemotongan Oleh karena itu harus ada toleransi terhadap adanya suatu penyimpangan geometrik. Toleransi terhadap adanya suatu penyimpangan geometrik dibutuhkan untuk pembuatan komponen /produk yang dibuat dengan mempertimbangkan faktor-faktor diatas (sifat ketertukaran). Cara



Produksi



komponen



dengan sifat



ketertukaran



mempunyai



keuntungan-keuntungan diantaranya:  1. Waktu perakitan dapat diturunkan 2. Komponen tidak harus dibuat oleh pabrik yang  bersangkutan (out-plant)



Perancangan Mesin Pencacah Rumput Gajah



Page 14



3. Suku cadang dapat dibuat dengan massal dan denganbiaya relatif murah 4. Produktifitas dan fleksibilitas sistem produksi terjamin Hubungan



antara



karakteristik



geometrik



dengan



karakteristik



fungsional dapat digambarkan sebagai berikut : “Mesin umumnya dirancang untuk suatu karakteristik fungsional tertentu” “Karakteristik Fungsional dari suatu mesin tergantung pada karakteristik geometrik dari komponen mesin tersebut.” Misal : Pompa sentrifugal dirancang dengan kemampuan untuk mengalirkan cairan ke ketinggian yang tertentu dengan kapasitas dan kecepatan aliran yang tertentu pula. Karakteristik geometrik (misalnya : besarnya kelonggaran antara komponen yang berpasangan) berhubungan dengan karakteristik fungsional. Karakteristik fungsional mesin tidak tergantung pada karakteristik geometrik saja, tetapi dipengaruhi juga oleh : kekuatan, kekerasan, struktur metalografi, dan sebagainya yang berhubungan dengan karakteristik material. Komponen mesin hasil proses pemesinan bercirikankarakteristik geometrik yang teliti dan utama. Karakteristik geometrik tersebut meliputi: ukuran, bentuk, dan kehalusan permukaan. Karakteristik geometrik yang ideal : 



Ukuran yang teliti,







Bentuk yangsempurna dan







Permukaan yang halus sekali 



Dalam praktek tidak mungkin tercapai karena ada penyimpangan yang terjadi, yaitu : 1. Penyetelan mesin perkakas 2.  Pengukuran dimensi produk 3. Gerakan mesin perkakas 4. Keausan pahat 5. Perubahan temperatur 6. Besarnya gaya pemotongan. Penyimpangan yang terjadi selama proses pembuatan memang diusahakan seminimal mungkin, akan tetapi tidak mungkin dihilangkan sama sekali. Untuk itu dalam proses pembuatan komponen mesin dengan menggunakan mesin perkakas



Perancangan Mesin Pencacah Rumput Gajah



Page 15



diperbolehkan adanya penyimpangan ukuran maupun bentuk. Terjadinya penyimpangan tersebut misalnya terjadi pada pasangan poros dan lubang. Agar poros dan lubang yang berpasangan nantinya bisa dirakit, maka ditempuh cara sebagai berikut : 1. Membiarkan adanya penyimpangan ukuran poros dan lubang, Pengontrolan ukuran sewaktu proses pembuatan poros dan lubang berlangsung tidak diutamakan. Untuk pemasangannya dilakukan dengan coba-coba. 2. Membiarkan adanya penyimpangan kecil yang telah ditentukan terlebih dahulu. Pengontrolan ukuran sangat dipentingkan sewaktu proses produksi berlangsung. Untuk perakitannya semua poros pasti



bisa



dipasangkan



pada



lubangnya.



Cara kedua ini yang dinamakan cara produksi dengan sifat ketertukaran. Keuntungan cara kedua adalah proses produksi bisaberlangsung dengan cepat, dengan cara mengerjakannya secara paralel,yaitu lubang dan poros dikerjakan di mesin yang berbeda dengan operator yang berbeda. Poros selalu bisa dirakit dengan lubang, karena ukuran dan penyimpangannya sudah ditentukan terlebih dahulu, sehingga variasi ukuran bisa diterima asal masih dalam batas ukuran yang telah disepakati.Selain dari itu suku cadang bisa dibuat dalam jumlah banyak, serta memudahkan mengatur proses pembuatan. Hal tersebut bisa terjadi karena komponen yang dibuat bersifat mampu tukar (interchangeability). Sifat mampu tukar inilah yang dianut pada proses produksi modern. Variasi merupakan sifat umum bagi produk yang dihasilkan oleh suatu proses produksi, oleh karena itu perlu diberikan



suatu



toleransi.



Memberikan



toleransi



berarti



menentukan batas-batas maksimum  dan minimum di mana penyimpangan karakteristik produk harus terletak. Bagian-bagian yang tidak utama dalam suatu komponen mesin tidak diberi toletansi, yang berarti menggunakan toleransi bebas/terbuka (open tolerance).



Perancangan Mesin Pencacah Rumput Gajah



Page 16



Toleransi diberikan pada bagian yang penting bila ditinjau dari aspek : 1. Fungsi komponen 2. Perakitan, dan 3. Pembuatan. 2.4



Spesifikasi Phisis Elemen mesin terdiri dari komponen, unit, dan rakitan. Komponen adalah



bagian terkecil dari suatu komponen mesin yang merupakan satu kesatuan. Contohnya adalah torak, blok silinder, katup, pasak, poros, dsb. Unit adalah kumpulan dari beberapa komponen mesin yang tersusun sehingga menjadi suatu bagian mesin. Contohnya adalah kopling, presneling, rem, dsb. Rakitan adalah kumpulan dari beberapa komponen dan unit mesin sehingga terbentuk suatu alat pakai/mesin. Elemen mesin menurut fungsinya : 1. General purpose : penggunaan secara umum seperti pegas, mur-baut, pasak, poros, dsb. 2. Special purpose : penggunaan secara khusus seperti sayap pesawat terbang, baling-baling kapal, dsb. Nama elemen-mesin menunjukkan elemen kontruksi mesin seperti, bautsekrup, pasak, poros, kopling, rem, bantalan, roda gigi dan lemari roda gigi, torak, batang-hubung, katup, keran penutup dan sebagainya. Kontruksi mesin antara lain ialah instalasi uap, kendaraan bermotor, turbin, pompa kompresor, mesin angkat, peralatan transport, mesin perkakas, mesin tekstil, mekanik, instalasi kimia. Untuk mengkontruksi, menghitung dan membuat suatu elemen mesin perlu mengetahui tujuan guna menentukan fungsi elemen dan syarat yang harus dipenuhi oleh elemen ini. Beberapa fungsi tersubut diantaranya: 1. Fungsi menyambung, mengantarkan dan meneruskan gaya yang tidak disertai gerakan. Contohnya sambungan keling, sambungan las, dsb. 2. Fungsi merangkai, mengantarkan atau memindahkan gaya disertai gerakan. Contohnya kopling poros, roda gigi, sabuk, rantai, dsb. 3. Fungsi mendukung, berfungsi untuk meneruskan gaya tanpa disertai gerakan. contohnya untuk kerangka dan fondasi.



Perancangan Mesin Pencacah Rumput Gajah



Page 17



4. Fungsi melumas, ini adalah karakteristik untuk bahan pelumas padat, bahan pelumas cair dan bahan pelumas berbentuk gas. 5. Fungsi melindungi, seperti pada lapisan tahan aus, lapisan cat dan lapisan lak. 6. Fungsi menuntun, meneruskan gaya disertai gerakan. Contohnya terdapat pada pengantar kepala silang, bantalan luncur, dan bantalan gelinding, dsb.  SESUAIAN Suatu ukuran dalam sebuah gambar ditunjukkan oleh ukuran nominal dan kedua penyimpangan ukuran, besarnya toleransi menentukan ketelitian. Dengan menurunkan toleransi maka bertambah besar ketelitiannya. Ukuran dasar atau ukuran nominal adalah ukuran pokok yang ditulis sebelum disertai angka-angka batas penyimpangan yang diizinkan. Penyimpangan atas adalah penyimpangan kearah atas ukuran maksimum sedangkan penyimpangan bawah adalah penyimpangan ke arah bawah penyimpangan minimum. Pada kombinasi dua elemen mesin yang suai satu sama lain, misalnya sebuah poros dalam lubang, maka kedua pasangan ukuran elemen tersebut merupakan suatu suaian. Selisih antara ukuran lubang dan ukuran poros sebelum dijadikan satu, dinamakan ruang bebas. Ruang bebas adalah positif apabila ukuran lubang lebih besar daripada ukuran poros dan dalam hal kebalikannya, ruang bebas adalah negatif. Selisih antara ruang bebas terbesar dan ruang bebas terkecil adalah bentangan ruang bebas yang diperbolehkan dan dinamakan toleransi ruang bebas. Jenis-jenis suaian diantaranya : 1. Suaian longgar, suaian ini selalu menghasilkan kelonggaran dengan daerah toleransi lubang selalu terletak diatas daerah toleransi poros. 2. Suaian sesak, suaian yang selalu menghasilkan kesesakan, dengan daerah toleransi lubang selalu terletak dibawah daerah toleransi poros 3. Suaian pas, suaian ini dapat menghasilkan celah bebas atau interferensi, namun poros harus dipaksakan masuk kedalam lubang dengan kelegaan negatif.



Perancangan Mesin Pencacah Rumput Gajah



Page 18



4. Suaian garis, batas-batas ukuran ditentukan sedemikian sehingga celah bebas atau kontak antar permukaan akan terjadi apabila elemen mesin yang berpasangan dirakit.  KEKASARAN PERMUKAAN Konfigurasi permukaan yang mencakup antara lain kekasaran permukaan dan bekas pengerjaan (tekstur), memegang peranan penting dalam perencanaan suatu elemen mesin, yakni berhubungan dengan gesekan, keausan, pelumasan, tahanan, kelelahan, kerekatan, suaian, dan sebagainya. Nilai kekasaran rata-rata aritmetik (Ra) telah diklasifikasikan oleh ISO menjadi 12 tingkat kekerasan dari N1 sampai dengan N12. Tabel 2. 1 Nilai Kekerasan Rata-rata Aritmetik



Kekasaran (Ra) (μm) 50 25 12,5 6,3 3,2 1,6 0,8 0,4 0,2 0,1 0,05 0,025



Tingkat kekasaran N12 N11 N10 N9 N8 N7 N6 N5 N4 N3 N2 N1



Panjang sampel (μm) 8 8 2,5 2,5 0,8 0,8 0,8 0,8 0,25 0,25 0,25 0,08



 BEBAN NOMINAL DAN BEBAN KERJA Beban elemen mesin dibawah keadaan kerja kebanyakan terdiri dari gaya dan momen yang berubah-ubah secara periodik. Beban nominal yaitu gaya atau kopel merupakan beban yang diperoleh lewat kalkulasi dari data rencana yang diberikan. Beban nominal yang diperoleh dengan demikian itu selanjutnya dikalikan dengan faktor tambahan yang berdasarkan pengalaman guna menentukan beban kerja. Faktor tambahan itu diantaranya : 1. Ketidaktelitian beban, Apabila tidak ada pola beban dan perubahan periodik dalam beban selama perioda kerja hanya dapat diperkirakan secara tidak teliti, maka beban nominal dikalikan dengan faktor ketidaktelitian a1 = 1,2,....1,4.



Perancangan Mesin Pencacah Rumput Gajah



Page 19



2. Bekerjanya mesin, Efek tumbuk yang lewat ilmu hitung sulit atau malahan tidak dapat ditentukan dan yang tergantung pada jenis serta cara kerja mesin, diperolehdengan mengalikan beban nominal dengan suatu faktor kerja a2 (dalam tabel) 3. Risiko patah, Seandainya patahnya suatu elemen mesin merusak mesin untuk



sebagian



atau



untuk



seluruhnya,



mengakibatkan



kerugian



perusahaan disebabkan memberhentikan bekerja atau membahayakan jiwa manusia, maka beban nominal dikalikan dengan suatu faktor keandalan kerja a3 = 1,2,....1,5. Hasil kali ketiga faktor tersebut adalah faktor tambahan kerja a = a 1, a2, a3 . jadi beban nominal dikalikan dengan faktor tambahan kerja guna menentukan beban kerja. Tabel 2. 2 Beban Kerja Mesin



Jenis mesin Mesin putar (turbin uap, kompresor, sentrifugal, motor listrik, mesin gerinda), keran untuk ruangan pasang dan ruangan mesin. Mesin torak (mesin uap, motor bakar, pompa, kompresor), mesin celah, mesin ketam, instalasi keran untuk pelabuhan. Mesin pres tempa, mesin pres tempa cetak, mesin pres ulir sekrup, mesin pres eksentrik, mesin bengkok, mesin pons, penggilingan dengan dua buah batu giling vertikal, keran tangkap Mesin gilas, mesin pemecah batu dan mesin pemecah bijih tambang



Efek tumbuk



Faktor kerja a2



ringan



1,0 – 1,1



Sedang



1,2 – 1,5



berat



1,6 – 2,0



Sangat berat



2-3



 TEGANGAN NOMINAL Untuk menentukan ukuran elemen mesin dipergunakan hubungan yang diketahui dari ilmu keelastikan. Hubungan ini adalah : 1. Tarikan dan tekanan 2. Putus geser 3. Lenturan 4. Puntiran  GARIS LENGKUNG GAYA TARIK



Perancangan Mesin Pencacah Rumput Gajah



Page 20



Apabila sebuah batang uji baja dibebani gaya tarik, terjadilah suatu perpanjangan. Kalau tegangan tarik (dihitung dengan penampang bahan asli) dan tegang turutannya perbandingan antara perpanjangan dan ukuran panjang asli) sekarang tiap kali diukur, maka hasilnya dapat disatukan dalam apa yang dinamakan diagram regang tegangan.  KELELAHAN Pada elemen mesin yang dibebani secara periodik dapat terjadi patah (pada tegangan yang jauh lebih rendah dari batas regangan), yang diiringi oleh pembentukkan retak gejala ini disebut KELELAHAN. Berikut adalah beberapa cara mengetahui kelelahan yang ada : 1. Perubahan tegangan Ketika membebani elemen mesin, tegangan bahan dapat mempunyai nilai yang berubah-ubah secara konstan atau secara periodik. Dalam hal ini dibedakan empat keadaan tegangan tipikal, yaitu : a. Tegangan konstan Keadaan tegangan I, tegangan setelah diadakan beban bertambah besar dari nilai nol sampai suatu nilai terbesar σ



maks



dan setelah itu tetap



konstan. b. Tegangan lompat Keadaan tegangan II, tegangan setelah diadakan beban berosilasi antara nilai 0 dan nilai terbesar positif σ



maks



.



c. Tegangan tukar murni Keadaan tegangan III, tegangan setelah diadakan beban berosilasi sekeliling nilai antara nilai terbesar positif σ negatif σ



maks



dan nilai terbesar



min.



d. Tegangan osilasi Keadaan tegangan IV, tegangan setelah diadakan beban berosilasi antara nilai σ



maks



dan σ



min.



2. Garis lengkung wohler Kekuatan lelah baja diperoleh dengan menerapkan perubahan tegangan sinus pada batang, dengan diameter (6,5 – 15 mm) dan dipoles sampai patah. Ternyata untuk material baja poyong terjadi pada 107 siklus tegangan atau



Perancangan Mesin Pencacah Rumput Gajah



Page 21



kekuatan lelah. Selain pengujian lengkung juga dilakukan pengujian lelah tarik dan puntir. 3. Diagram lelah smith Diagram yang sangat banyak digunakan ketika membuat kostruksi teknik mesin dinamakan diagram lelah smith. Diagram ini diukur pada sebuah salib sumbu siku-siku.  PEMBAGIAN TEGANGAN, FAKTOR BENTUK, KEPEKAAN TAKIK DAN FAKTOR TAKIK Pembagian tegangan dalam elemen mesin tergantung pada bentuk konstruksi elemen. Bentuk konstruksi merupakan akibat diadakannya perubahan yang diperlukan dalam penampang elemen. Taktik konstruktif ini, seperti penebalan, alur, pinggiran, parit, celah, lekuk dan takik, menjadi sebab terjadinya tegangan setempat yang lebih tinggi (konsentrasi tinggi). Pengaruh takik tersebut terhadap pembagian tegangan disebut efek takik.  FAKTOR PERMUKAAN CO Elemen mesin dapat dianggap sebagai takik konstruktif yang kalau ada benturan mengakibatkan tegangan takik sehingga kekuatan lelahnya menurun. Penurunan kekuatan lelah ini dinyatakan dengan faktor permukaan Co yang menyatakan perbandingan antara kekuatan tukar sebuah batang yang digarap dengan suatu kekasaran permukaan tertentu dan kekuatan tukar sebuah batang yang dipoles.  FAKTOR SKALA Cg Dari pengujian ternyata bahwa kekuatan lelah baja berkurang kalau ukuran benda kerja lebih besar. Pengurangan kekuatan lelah pada benda kerja yang lebih besar ukurannya, atau garis tengahnya pada penampang bulat, dinyatakan dalam faktor skala Cg. faktor skala Cg merupakan berbandingan antara kekuatan tukar sebuah batang dengan garis tengah benda kerja dan kekuatan tukar sebuah batang garis tengah kira-kira 10 mm.  KEAMANAN TERHADAP PATAH LELAH Keamanan terhadap patah lelah untuk sebuah penampang elemen mesin merupakan perbandingan antara kekuatan lelah σ



Perancangan Mesin Pencacah Rumput Gajah



maks



yang diperoleh melalui



Page 22



eksperimen atau yang dihitung atas perkiraan dan tegangan maksimum nominal σ maks



yang dihitung menurut ilmu elastika elementer untuk penampang.



 TEGANGAN YANG DIPERBOLEHKAN Sebagai pengganti keamanan yang diisyaratkan, orang juga sering bekerja dengan apa yang dinamakan tegangan yang diperbolehkan. Tegangan yang diperbolehkan merupakan perbandingan antara kekuatan lelah elemen mesin dan keamanan yang diisyaratkan untuk elemen ini.



Perancangan Mesin Pencacah Rumput Gajah



Page 23



BAB III METODE PENELITIAN 3.1



Metode Penelitian Metodologi penelitian ini merupakan cara yang digunakan untuk



memecahkan masalah dengan langkah-langkah yang akan ditempuh harus relevan dengan masalah yang telah dirumuskan. Metode penelitian ini dilakukan dengan analisa beberapa tahapan yang meliputi persiapan, desain produk, analisis kebutuhan, dan laporan penulisan. Semua tahapan tersebut merupakan suatu kesatuan proses yang tidak dapat dipisahkan. 3.2



Model Deskriptif Model deskriptif yang digunakan ialah seven stage of desain process.



Dimana tahap tersebut terdiri dari 7 proses. Akan tetapi pada proses pempuatan mesin pencacah rumput gajah ini hanya akan menggunakan 3 tahap proses dari keseluruhan tahap. Proses yang digunakan diantaranya ialah Clarifying objectives, Establishing objectives dan Setting requirements. Berikut dapat dilihat diagram alir model deskriptif seven stage of desain process yang digunakan pada Gambar 3.1. Start



Clarifying objectives



Establishing objectives



Setting requirements



Finish



Gambar 3. 1 Diagram Alir Metode Penelitian Yang digunakan



Pada diagram alir tersebut, lingkaran menunjukkan hasil kegiatan yang mendahuluinya, sedangkan segiempat menyatakan kegiatan-kegiatan yang sedang berlangsung. 3.3



Tahapan Perancangan Tahap perancangan produk yang dilakukan terhadap mesin pencacah



rumput gajah ini diantaranya : 1. Clarifying objectives 2. Establishing objectives 3. Setting requirements



Perancangan Mesin Pencacah Rumput Gajah



Page 25



BAB IV PERANCANGAN PRODUK Dalam perancangan produk kebutuhan produk adalah segala sesuatu yang berhubungan dengan Dasar Proses, Spesifikasi Teknis, Sasaran/Atribut dari Mesin Pencacah rumput gajah. 4.1



Dasar Proses Secara umum perancangan dari mesin pencacah rumput gajah dari tiga



bagian utama yaitu sistem pencacah, sistem transmisi daya dan konstruksi mesin. Sistem pencacah adalah bagian utama mesin yang berfungsi untuk memotong rumput gajah. Sistem transmisi adalah bagian utama mesin yang berfungsi untuk mentransmisikan daya dari motor listrik ke sistem pencacah. Konstruksi mesin adalah bagian utama mesin yang berfungsi untuk mendukung semua sistem pada mesin pencacah rumput gajah. 4.1.1



Spesifikasi Produk Mesin Pencacah rumput gajah ini memiliki spesifikasi produk sebagai



berikut:



Tabel 4. 1 Spesifikasi Produk



Spesifikasi Produk Mesin Pencacah Rumput Gajah Kapasitas Mesin Pencacah 500 kg/hari  Daya/Energi Mesin Pencacah Motor listrik 5 PK Volume Keseluruhan P = 70 cm , L=60 cm , T= 120 cm  Kontruksi Rangka UNP - 50 Hoper Plat esser 1,5 mm Saringan 20 mm



4.1.2



Sasaran Produk Mesin Pencacah rumput gajah ini memiliki sasaran produk sebagai



berikut: Tabel 4. 2 Sasaran Produk



Sasaran Produk Mesin Pencacah Rumput Gajah Kedayagunaan Mesin Pencacah  Bentuk yang ringkas sederhana.  Sangat mudah dioperasikan. Keandalan Mesin Pencacah



Keamanan Mesin Pencacah Perawatan Mesin Pencacah Umur Mesin Dampak Lingkungan 4.1.3



dan







Pisau mempunyai ketajaman dan kekerasan tinggi sehingga lebih awet walaupun digunakan mencacah rumput ataupun jenis dedaunan lain yang lebih keras. Bagian pencacah mesin tertutup dengan baik sehingga proses pencacahan aman. Tersedia saluran pelumas pada mesin dan saluran pembersih pada pisau. 10 Tahun (berdasarkan asumsi)  Low emission



Kebutuhan Pengguna (Users Needs) Kebutuhan pengguna akan Mesin Pencacah rumput gajah ini adalah



sebagai berikut: Tabel 4. 3 Kebutuhan Pengguna



Kebutuhan Pengguna Mesin Pencacah Rumput Gajah Psyological Needs Membantu dalam proses pencacahan rumput gajah sebagai pakan ternak. Social Needs Dapat melakukan proses pencacahan dalam skala besar. Psychologycal Needs Waktu pengerjaan yang lebih cepat. Technical Needs Mengubah rumput gajah berukuran besar menjadi potongan yang lebih kecil. Time Needs & Resource Exchange Waktu dan tenaga dapat dimaksimalkan dengan baik.



Perancangan Mesin Pencacah Rumput Gajah



Page 27



4.1.4



Komponen Produk Komponen produk Mesin Pencacah rumput gajah ini adalah sebagai



berikut: Tabel 4. 4 Komponen Produk



Motor listrik



Komponen Produk Mesin Pencacah Rumput Gajah Energi penggerak yang digunakan pada mesin pencacah rumput ini adalah motor listrik. Pemilihan motor listrik dikarenakan pemakaian motor listrik tidak menimbulkan suara yang berisik, dan bobot kecil dan ringan.



Pisau Pencacah



Untuk bahan pisau digunakan bahan-bahan sebagai berikut: Spring steel, Bimetal dan SKD.



Trasmisi daya



Untuk trasmisi daya digunakan V-belt untuk menghubungkan antara sumber tenaga ( mesin / motor ) dengan crushernya.



Rangka Mesin



Untuk bahan rangka digunakan UNP-50 sampai dengan UNP-100 type siku. sedangkan penyambungannya kami menggunakan las listrik.



Perancangan Mesin Pencacah Rumput Gajah



Page 28



4.2



Analisis Masalah Analisis masalah dari Mesin Pencacah rumput gajah ini adalah dasar



proses perancangan produk sebagai berikut: 4.2.1



Analisis Proses Mesin Pencacah rumput gajah ini dapat memudahkan para pengguna



dalam mencacah rumput. Proses pencacahan rumput gajah sebelum menggunakan Mesin Pencacah rumput dilakukan dengan cara memotong-motong rumput secara manual yang membutuhkan waktu lebih lama. 4.2.2



Analisis Spesifikasi Produk Analisis spesifikasi produk Mesin Pencacah rumput gajah ini adalah



sebagai berikut: Tabel 4. 5 Analisis Spesifikasi Produk



Elemen Fungsi fungsi dari motor  Motor Listrik Dipilih dengan spesifikasi daya 5 penggerak adalah untuk memutar AS dan AS inilah PK sebagai tempat duduknya pisau. motor penggerak ini biasanya berasal dari motor listrik , mesin diesel , motor bensin. 



Keterangan







Poros Penggerak Bahan besi



Meneruskan tenaga secara Terdapat kandungan bersama-sama dengan karbon pada bahan putaran. poros penggerak sehingga cocok digunakan sebagai perkakas.







Puli



Mentransmisikan daya Sebagai dudukan V dari penggerak menuju Belt. komponen yang digerakkan, mereduksi putaran, mempercepat putaran, memperbesar torsi, dan memperkecil torsi



Perancangan Mesin Pencacah Rumput Gajah



Page 29



Elemen



Fungsi



Keterangan







Sabuk



berfungsi sebagai penyambung tenaga dari motor penggerak menuju ke as. 







Pisau Pencacah



berfungsi untuk mencacah Bahan pisau ini harus rumput. dibuat sedemikan rupa agar kuat , tajam dan tidak mudah tumpul. 



 Poros



Meneruskan tenaga secara bersama-sama dengan putaran.



 Crusher  chamber



Sebagai tempat letak pisau crusher chamber ini pencacah terbuat dari plat kapal dengan ketebalan 20 mm.



Perancangan Mesin Pencacah Rumput Gajah



Page 30



4.2.3



Analisis Sasaran Produk Analisis sasaran produk berdasarkan kebutuhan pengguna terhadap Mesin



Pencacah rumput gajah adalah sebagai berikut: Tabel 4. 6 Analisis Sasaran Produk



Analisis Sasaran ProdukMesin Pencacah Rumput Gajah Kedayagunaan Mesin Pencacah  Bentuk yang ringkas sederhana.  Sangat mudah dioperasikan. 



Keandalan Mesin Pencacah



Pisau mempunyai ketajaman dan kekerasan tinggi sehingga lebih awet walaupun digunakan mencacah rumput gajah agak keras dan berumur teknis panjang. Bagian pencacah mesin tertutup dengan baik sehingga proses pencacahan aman. Tersedia saluran pelumas pada mesin dan saluran pembersih pada pisau dan roda penggilas 10 Tahun (berdasarkan asumsi)  Low emission



Keamanan Mesin Pencacah Perawatan Mesin Pencacah Umur Mesin Dampak Lingkungan



4.3



dan



Statement Masalah Dengan menggunakan Mesin pencacah rumput gajah proses pemotongan



rumput menjadi lebih cepat dan tenaga yang dikeluarkan pun lebih kecil dibandingkan dengan proses manual. 1. Pengekspresian Overall Fungsi



Rumput gajah ukuran besar (Input)



Pencacah (function)



Rumput gajah ukuran kecil (output)



Gambar 4. 1 Pengekspresian Overall Fungsi



2. Pemisahan Overall Fungsi Setelah diketahui pengekspresian overall fungsi, selanjutnya adalah menguraikan overall fungsi Mesin Pencacah rumput gajah kedalam satuan-satuan subfungsi sesungguh-nya sebagai berikut:



Perancangan Mesin Pencacah Rumput Gajah



Page 31



Mencacah rumput gajah (dicacah dengan pisau pencacah)



Rumput gajah ukuran besar (Input)



Rumput gajah ukuran kecil (output)



Gambar 4. 2 Pemisagan Overall Fungsi



3. Penggambaran Diagram Balok Rumput gajah ukuran besar (Input)



Mencacah rumput gajah (dicacah dengan pisau pencacah)



Rumput gajah ukuran kecil (output)



Gambar 4. 3 Penggambaran Diagram Balok



4. Penggambaran Batasan Sistem Batasan sistem pada fungsi Mesin Pencacah rumput gajah digambarkan dengan balok besar dengan garis panjang putus titik dua. Mencacah rumput gajah (dicacah dengan pisau pencacah)



Rumput gajah ukuran besar (Input)



Rumput gajah ukuran kecil (output)



Gambar 4. 4 Penggambaran Batasan Sistem



5. Penelitian Kesalahan Komponen Hasil analisis terhadap masukan proses, jenis proses, keluaran proses, kontrol proses dan mekanisme proses Mesin Pencacah Rumput Gajah dapat dilihat pada tranparant box berikut:



Perancangan Mesin Pencacah Rumput Gajah



Page 32



Rumput gajah ukuran besar (Input)



Rumput gajah ukuran besar (Input)



Pencacah (function)



Mencacah rumput gajah (dicacah dengan pisau pencacah)



Rumput gajah ukuran kecil (output)



Rumput gajah ukuran kecil (output)



Gambar 4. 5 Penelitian Kesalahan Komponen



4.4



Konsep Desain



4.4.1



Conceptual Desain Fase ini mengambil pernyataan masalah dan memunculkan beragam



penyelesaian bagi masalah tersebut dalam bentuk skema. Ini merupakan fase dimana ilmu engineering, pengetahuan praktis, metode-metode produksi, dan aspek-aspek komersial perlu dibawa bersama-sama, dan dimana keputusan saling penting diambil. Conceptual Desainuntuk perancangan mesin pencacah sampah rumput gajah dapat dilihat pada Gambar dibawah ini. Tabel 4. 7 Conceptual Desain



Desain 1



4.4.2



Conceptual Desain Desain 2



Desain 3



Kontruksi Mesin Kontruksi mesin dari masing-masing conceptual desain adalah sebagai



berikut:



Perancangan Mesin Pencacah Rumput Gajah



Page 33



Tabel 4. 8 Konstruksi Mesin



Kontruksi Mesin



4.5



Selected Schemes



Perancangan Mesin Pencacah Rumput Gajah



Page 34



Dalam fase ini skema-skema dikerjakan dalam detail yang lebih tinggi, bila ada lebih dari satu, sebuah pilihan akhir diantaranya ditentukan. Produk akhir biasanya berupa sejumlah gambar pengaturan umum. Umpan balik dari fase ini menuju fase desain konseptual. Dari desain konseptual desain yang terpilih adalah desain 2 berdasarkan bentuk kontruksi mesin yang sesuai dengan kebutuhan pengguna akan Mesin Pencacah rumput gajah. Berikut desain konseptual yang terpilih:



Gambar 4. 6 Selected Schemes



4.6



Embodiment Desain(Desain Sempurna)



Gambar 4. 7 Embodiment Desain (Desain Sempurna)







Spesifikasi Sitem Transmisi 1. Motor listrik dipilih dengan spesifikasi daya 5 PK



Perancangan Mesin Pencacah Rumput Gajah



Page 35



2. Poros penggerak dibuat dari bahan besi. 3. Puli penggerak dibuat dengan ukuran diameter nominal puli dp = 76,2 mm, diameter kepala puli dk = 85,2 mm dan diameter naf puli dB = 32 mm. 4. Sabuk yang digunakan adalah sabuk V dengan kode A36 artinya penampang sabuk tipe A dengan panjang sabuk 36 inchi atau 914 mm.







Spesifikasi Sistem Pencacah 1. Ukuran poros pada daerah roda pemarut dirancang dengan diameter 24 mm. 2. Bantalan menggunakan bantalan gelinding jenis terbuka kode 6204 yang memiliki umur bantalan mencapai 1,8 x 106 jam pada faktor keandalan 95%. 3. Baut pengikat bantalan menggunakan 2 buah baut berukuran M8 x 1,25 dengan spesifikasi d = 8 mm, d1 =6,647 mm, d2 = 7,188 mm, h = 0,677 mm dan p = 1,25 mm.



Perancangan Mesin Pencacah Rumput Gajah



Page 36



Perancangan Mesin Pencacah Rumput Gajah



Page 37



BAB V PENUTUP



5.1



Kesimpulan Berdasarkan hasil pembahasan diatas maka kesimpulan yang didapat diantaranya sebagai berikut:



1.



Dengan adanya mesin pencacah rumput gajah ini dapat membantu proses kerja peternak sehingga dapat menghemat waktu serta tenaga.



2.



Digunakan motor listrik sebagai daya utama penggerak mesin pencacah rumput gajah.



3.



Pisau mempunyai ketajaman dan kekerasan tinggi sehingga lebih awet walaupun digunakan mencacah rumput gajah agak keras dan berumur teknis panjang.



4.



5.2



Bentuk yang ringkas dan sederhana sehingga mudah untuk digunakan.



Saran 1. Selalu menjaga kebersihan mesin terutama pada bagian pisau pencacah. 2. Karena mesin pencacah rumput ini merupakan modifikasi dari mesin yang sudah ada maka kemungkinan untuk mengembangkan dan pengadaan perbaikan masih sangat terbuka lebar.



DAFTAR ISI  www. Pencacahrumput.blogspot.com  www. Eprints.uny.ac.id  www. Rumahmesin.com  www. Slideshare.net  www. Scribd.com