RANCANG BANGUN MESIN PEMARUT KELAPA SKALA RUMAH TANGGA PROYEK AKHIR
Disusun oleh : ANGGI YOGA NIM. I8111009 I8111009
PROGRAM DIPLOMA TIGA TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK MESIN UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2014
1.1LATAR 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 ! untuk mekanis penggeraknya.
1.2 Rumu!" M!!#!$ "umusan masalah dalam proyek akhir ini adalah bagaimana merancang dan membuat mesin pemarut kelapa skala rumah tangga.
1.%
Tu&u!" P'()*+ A+$,' Tujuan yang akan akan dicapai dalam pembuatan proyek akhir ini adalah
dapat merancang dan membuat mesin pemarut kelapa skala rumah tangga.
1.4
M!"-!! P'()*+ A+$,' Man#aat dari pembuatan proyek akhir ini adalah sebagai berikut :
$. Dapat mengembangkan ilmu pengetahuan yang telah didapatkan di bangku perkuliahan. %. Dapat merancang dan membuat mesin pemarut kelapa skala rumah tangga. &. 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 : $. "'()*' Menggunakan besi angle iron +siku dengan ukuran % % /. "angka mesin ini mempunyai dimensi sebesar &0 cm %0 cm &0 cm +p l t. %. Motor listrik Menggunakan motor listrik dengan daya %00 watt +$1/ !, dengan tegangan %00-%%0 2. &. !isau pemarut Terbuat dari bahan stainless steel, yang mudah dalam perawatannya, tidak mudah korosi, serta higenis. /. 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 : $. Mempunyai dimensi yang relati3e kecil, sehingga bisa dimasukan dalam lemari, dan dipindah-pindahkan kemana saja. %. Mudah dalam perawatannya. &. igenis, karena untuk pisau dan tutup terbuat dari stainless steel. /. Tahan terhadap korosi.
P*'$,u"/!" R!"/+! Diketahui sebuah rancangan rangka pada mesin pemarut kelapa dengan tinggi: $0 mm, lebar %00 mm diberikan gaya sebesar 0 ( yang berasal dari motor listrik, dan dapat dilihat seperti pada gambar dibawah ini :
0 (
50
)ambar "angka Mesin !emarut *elapa
150 mm
B K*#!! FBD R!"/+! M*," P*m!'u
C
150 mm
D
A
RAH *
RAV
" D2
W
B
C
K 9
9
RCV )ambar Diagram 4atang 4 5 C
"eaksi penumpu !ersamaan *eseimbangan 6tatika :
∑ F X
70
RBH
∑ F Y
8
RCH
70
7 0
RBV
5 0 8
RBV
8
RCV
RCV
70 7 0 (
∑ M B RCV
70 $0 5 0 9
70
3750
RBV
7
RBV
8
RCV
7 0 ( 5 % (
7 %(
150
RCV
7 0 ( 7 % (
R
"eaksi )aya Dalam !otongan y-y +kiri batang 4 5 * y
B
y X
)ambar !otongan y-y !ersamaan reaksi gaya dalam
V X
7 % (
N X
7 0
M X
7 % ( .
Titik 4 + 7 0
V B
7 % (
N B
70
M B
7 % ( . 0 7 0 ( mm
Titik * + 7 9
V K
7 % (
N K
7 0
M K
7 % ( . 9 mm 7 $;9 ( mm
!otongan <-< +kiri batang * 5 C = < *
B
< 9
V X
)ambar !otongan <-< !ersamaan reaksi gaya dalam
V X N X
7 % ( - 0 ( 7 -% ( 7 0
M X
7 % ( . 5 0 ( + 5 9
Titik * + 7 9
V K
7 -% (
N K
7 0
M K
7 % ( . 9 5 0 ( +9 - 9 7 $;9 ( mm
Titik C + 7 $0
V C N C
7 -% ( 70
M C
7 % ( . $0 mm 5 0 ( +$0 5 9 7 &90 5 &90 7 0 ( mm
Diagram )aya )eser +6>D %
%
4
C
* -%
-%
)ambar Diagram )aya )eser +6>D
Diagram Momen ?entur +4MD $;9
*
4
C
)ambar Diagram Momen ?entur +4MD P*'$,u"/!" T*/!"/!" L*"u' P!! Hollow Square :
% / L Gambar Penampang Besi Profl a. Momen inersia + I (b + l )4 −6. b 2 l2 I = 12 ( l + b )
( 21 + 25 )4− 6.212 .252 = 12 ( 25 + 21 ) 4477456 −1653750
7
552
7 $$,/ mm /
%
b. @arak titik berat 2 b y = 2 x (l + b ) c. d. e. #.
2
21
7
2 x ( 25 + 21 )
y 7 /,9A mm 4eban maksimum + Mma 7 $;9 (mm Tegangan tarik maksimum + f max 7 &90 (1mm % >aktor keamanan +S f 7 / f max 370 Tegangan tarik ijin + f ci 7 7 7 A%, (1mm % 4 S f
M max x y g. Tegangan tarik pada rangka + f c 7
I
1875 x 4,79
7
5115,4
7 $,9B (1mm% @adi karena f ci f c maka pemilihan rangka dengan bahan pro#il ? dengan dimensi % mm % mm / mm aman untuk menahan beban
P*'*"!"!!" P*"/*#!!" Data perhitungan rangka bagian atas diperoleh: Tegangan tarik rangka 7 &90 (1mm%. !erhitungan berdasarkan tipe pengelasan seperti pada gambar &.$ di bawah ini:
)ambar 4entuk !engelasan asil perhitungan diatas diambil beban terberat untuk dilakukan perhitungan yaitu &&/,9 (. Data :
τ 7
b 7 %$ mm l 7 % mm ! 7 0 ( safety factor 7 /
370 4
7 A%, (1mm %
Tebal 1 lebar pengelasan dihitung dengan persamaan sebagai berikut:
Mencari x dan y pada titik ) diperoleh dari:
2
2
x =
l 2 x ( l + b )
y =
b 2 x ( l + b )
25
7
2 x ( 25 + 21 )
2
7 B,9A
2
21
7
2 x ( 25 + 21 )
7 /,9A
r $ 7 4) 7 %$ 5 y 7 %$ - /,9A 7 $B,%$ 7
√ ( AB) +( BG )
7
√ ( 6,79 ) + (16,21 )
7
√ 46,1 + 262,76
7
√ 308,86
2
r %
2
2
cos
θ
7 $9,9 mm
r1 r2
7
2
16,21
7
17,57
Momen inersia diperoleh dari: 4
J
=t
2
( b + l ) −6. b [ 12 ( l + b )
l
2
]
( 21 + 25 )4− 6.212 .252 ¿ =t 12 ( 25 + 21 ) 4477456 −1653750
7t
552
7 $$,/$ t mm/ Throat area diperoleh dari: A
7t.l+t.b 7 t .( l + b ) 7 t . ( % 8 %$ ) 7 /B t
7 0,A%
"esultan dari tegangan geser maksimum diperoleh dari: e
7 9 mm P
τ 1
7
A
50
7
1,1
46 t
7
(1mm%
t
P x e x r 2
τ 2
7
J
50 x 75 x 17,57
7
5115,41 t 65887,5
7
12,9
7
5115,41 t
t
(1mm%
τ τ τ
(¿¿ 1 )2 +(¿¿ 2)2 + 2 τ 1 τ 2 cos θ ¿ √ ¿
7
√( ) ( ) 1,1
A%,=
t
2
+
12,9
t
2
+2.
1,1 12,9 . . 0,92 t t
46,02
A%,=
t
t
7 %,9
t maka s
7
0,707
2,77
7
0,707
7 &,; mm
@adi, tebal pengelasannya sebesar &,; mm.
