PERANCANGAN MESIN PENYANGRAI KACANG TANAH

KAPASITAS 48 KG/JAM

MENGGUNAKAN PEMANAS LPG

TUGAS AKHIR

Diajukan kepada

Universitas Muhammadiyah Malang Sebagai Salah Satu

Persyaratan Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Teknik

Program Strata Satu (S1) Jurusan Teknik Mesin

Disusun Oleh :

PATHUR RAHMAN

201610120312171

JURUSAN TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG

2018

ii

iii

iv

v

vi

LEMBAR SURAT PERNYATAAN TIDAK PLAGIAT

Yang bertanda tangan dibawah :

Nama : Pathur Rahman

NIM : 201610120312171

Tempat /Tanggal lahir : Rantau Panjang, 13 Juni 1994

Fakultas / Jurusan : Teknik / Teknik Mesin

Menyatakan bahwa karya tulis ilmiah atau tugas akhir ini yang berjudul

“PERANCANGAN MESIN PENYANGRAI KACANG TANAH KAPASITAS

48 KG/JAM MENGGUNAKAN PEMANAS LPG” adalah bukan karya tulis orang

lain baik sebagian maupun keseluruhan kecuali dalam bentuk kutipan yang telah saya

sebutkan sumbernya.

Demikian surat ini dibuat dengan sebenar-benarnya. Jika terbukti melanggar,

penulis siap menerima sanksi akademik yang berlaku di Fakultas Teknik Universitas

Muhammadiyah Malang.

Malang, 24 Juli 2018

Penulis

Pathur Rahman

PERANCANGAN MESIN PENYANGRAI KACANG TANAH KAPASITAS 48

KG/ JAM MENGGUNAKAN PEMANAS LPG

Pathur Rahman (201610120312171) 1. Mulyono 2. Dini Kurniawati

Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Malang

Jl. Raya Tlogomas No. 246 Telp. (0341) 464318-128 Fax. (0341) 460782 Malang

vii

ABSTRAK

Kacang tanah merupakan tanaman yang banyak ditanam di Indonesia

karena kondisi tanah dan suhunya cocok, selain itu kacang tanah juga memiliki

harga jual yang lumayan tinggi sehingga dapat dijadikan usaha yang

mendatangkanpundi-pundi rupiah. Komoditas ini juga dapat ditanam di sela-sela

tanaman lain sehingga dapat menghemat biaya dan memksimalkan kondisi lahan,

kacang tanah dapat tumbuh baik diketinggian 50-500 mdpl namun tanaman ini bisa

beradaptasi hingga ketinggian 1500 mdpl, jenis tanah lempung lempung berpasir,

liat berpasir atau lempung liat berpasir sangat cocok untuk tanaman kacang tanah

selain itu lahan harus memiliki kelembapan udara berkisar antara 65-75% dan Ph

tanah 6,5-7,0

Berdasarkan data dilapangan terkait proses pengolahan kacang sangrai

saat ini masih banyak menggunakan cara manual atau tradisional dengan rata-rata

hasil sangraian dalam sehari 110 kg. proses penyangraian tersebut memakan

waktu selama 6 jam dalam satu hari dengan estimasi 2 kg setiap 20-30 menit,

pada hari biasa, proses penyangraian dilakukan menggunakan 3 wajan berdiameter

800 mm untuk 13 kg/jam, sedangkan pada waktu tertentu proses penyangraian

menggunakan 6 wajan.

Dari berbagai masalah mungkin kacangnya kurang matang ataupun

kacangnya gosong ada baiknya menggunakan alat alternantif buat

penyangrai kacang supaya dapat meningkatkan hasil produksi dan

mengurangi ongkos prudoksi dengan memperpendek waktu prose

mendapatkan ketepanan saat penyangraian. “PERANCANGAN MESIN

PENYANGRAI KACANG TANAH KAPASITAS 48 KG/JAM

MENGGUNAKAN PEMANAS LPG”

Kata Kunci: kacang tanah; penyangrai

THE DESIGN OF SOFTWARE MACHINE CAPACITY

48 KG/HOUR USING LPG HEATING

Pathur Rahman (201610120312171) 1. Mulyono 2. Dini Kurniawati

Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Malang

Jl. Raya Tlogomas No. 246 Telp. (0341) 464318-128 Fax. (0341) 460782 Malang

viii

ABSTRACT

Peanut is a plant that is widely grown in Indonesia due to the condition of

the soil and the temperature is suitable, in addition peanuts also have a fairly high

selling price that can be used as a business that brings the rupiah coffers. These

commodities can also be grown on the sidelines of other plants so as to save costs and

minimize the condition of the land, peanuts can grow well diketinggian 50-500 mdpl

but this plant can adapt to a height of 1500 mdpl, sandy loam clay, sandy clay or clay

sandy clay is very suitable for peanut plants other than that the land must have

humidity air ranges between 65-75% and Ph land 6.5-7.0

Based on the field data related to roasted peanut processing process is still

much use manual or traditional way with the average yield of sangraian in a day ±

110 kg. the roasting process takes 6 hours in a day with an estimated ± 2 kg every 20-

30 minutes, on a typical day, the roasting process is done using 3 mm diameter 800

mm for ± 13 kg / hour, while at a certain time the process of penyangraian using 6

pan.

Of the various problems may be less mature peanuts or charred beans it is

better to use alternantif tool for bean roasters in order to increase production and

reduce the cost of prudoksi by shortening the time to get the process prose during

penyangraian. "DESIGN OF POULTRY COTTON MACHINE 48 KG / HOURS

USING LPG HEATING"

Keywords: peanut; roasters

viii

KATA PENGANTAR

Dengan memanjatkan segala puji dan syukur kepada Allah SWT dan salam yang

tercurahkan kepada Rasulullah SAW, yang memberikan berkat limpahan dan

rahmatnya, sehingga dapat terselesaikannya tugas akhir yang berjudul “Perancangan

Mesin Penyangrai Kacang Tanah Kapasitas 48 kg/jam menggunakan pemanas LPG”,

guna memenuhi persyaratan untuk menyelesaikan program Strata 1 (S1) pada Jurusan

Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Malang.

Tugas akhir ini tidak akan tersusun tanpa adanya bantuan dan dukungan dari

berbagai pihak baik dalam segi moril maupun materil. Oleh karena itu segala ungkapan

terimakasih dipersembahkan kepada:

1. Kedua orangtua dan adik yang selalu memberikan doa, restu, semangat serta

bantuan materil bagi penulis dalam menyelesaikan tugas akhir ini.

2. Bapak Ir. Mulyono, MT selaku dosen pembimbing I yang sangat membantu didalam

memberikan bimbingan serta arahan dalam penyelesaian tugas akhir ini.

3. Ibu Dini Kurniawati, ST, MT selaku dosen pembimbing II yang sangat membantu

didalam memberikan bimbingan serta arahan dalam penyelesaian tugas akhir ini.

4. Teman-teman TPB 14 (Transfer Politeknik Banjarmasin angkatan 2016) Panji,

Agus, joko, Rendy, Ricky, Dayat, Ragil, Azis dan putro. yang selalu saling

memberikan dukungan dan motivasi didalam penyusunan serta penyelesaian tugas

akhir ini.

5. Sahabatku Gilvy dan Khalid yang selalu memberikan dukungan dan selalu

mengingatkan untuk menyelesaikan tugas akhir ini secepat mungkin.

6. Teman-teman seperjuangan teknik mesin Universitas Muhammadiyah Malang yang

tidak bisa disebutkan satu persatu, yang turut membantu didalam penyusunan dan

penyelesaian tugas akhir ini.

ix

Dalam tugas akhir ini, diharapkan semoga memberikan banyak manfaat baik

bagi penulis sendiri atau pun bagi pembaca yang khususnya mahasiswa Universitas

Muhammadiyah Malang.

Malang, 28 Juli 2018

Penulis

Pathur Rahman

x

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ....................................................................................... i

POSTER .......................................................................................................... ii

LEMBAR PENGESAHAN TUGAS AKHIR ............................................... iii

LEMBAR ASISTENSI ................................................................................... iv

LEMBAR SURAT PERNYATAAN TIDAK PLAGIAT ............................ v

ABSTRAK ........................................................................................................ vi

ABSTRACT ..................................................................................................... vii

KATA PENGANTAR .................................................................................... vii

DAFTAR ISI ................................................................................................... ix

DAFTAR GAMBAR ...................................................................................... x

BAB I PENDAHULUAN

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

1.2 Rumusan Masalah ................................................................ 3

1.3 Tujuan Perancangan ............................................................. 3

1.4 Manfaat perancangan ............................................................ 3

1.5 Batasan Masalah .................................................................... 4

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Kacang tanah ........................................................................ 5

2.2 Tinjauan mesin penyangrai kacang tanah ............................ 5

2.3 Prinsip kerja mesin penyangrai kacang tanah ...................... 6

2.3.1 Poros ......................................................................... 7

2.3.2 Bantalan atau Bearing ............................................... 8

xi

2.3.3 Pulley ....................................................................... 9

2.3.4 Sabuk atau v-belt ...................................................... 10

2.3.5 Motor ........................................................................ 12

2.3.6 Rangka ..................................................................... 13

2.3.7 Baut dan Ring ........................................................... 14

2.3.8 Gearbox .................................................................... 15

BAB III METODOLOGI PERANCANGAN

3.1 Diagram Alir Perancangan ................................................... 20

3.1.1 Pengumpulan data .................................................... 21

3.1.3 Ide perancangan ....................................................... 21

3.1.3 Konsep desain .......................................................... 22

3.1.4 Tranmisi v-belt/sabuk, pulley dan rantai .................. 24

3.1.5 Perancangan poros .................................................... 24

3.1.6 Perhitungan motor penggerak .................................. 24

3.1.7 Perancangan rangka ................................................. 24

3.1.8 Perancangan bantalan ............................................... 25

BAB IV PERHITUNGAN

4.1 Perancangan Kapasitas Mesin .............................................. 26

4.1.1 Ide perancangan ....................................................... 26

4.2 Perhitungan Gearbox ............................................................. 26

4.3 Perhitungan pulley penggerak mesin penyangrai kacang ... 26

4.4 Perhitungan daya motor penggerak ....................................... 27

4.5 Perhitungan Sabuk-V ............................................................ 29

4.5.1 Perhitungan kecepatan sabuk ................................... 29

4.5.2 Perhitungan panjang keliling sabuk ......................... 29

4.5.3 Perhitungan panjang keliling sabuk-v ....................... 30

xii

4.5.4 Penurunan persamaan ..................................... 33

4.5.5 Gaya tarik efektif pada sabuk-v ............................... 33

4.5.6 Kapasitas daya yang di tranmisikan oleh sabuk-v ... 34

4.5.7 Kesimpulan perhitungan sabuk-v ............................. 34

4.6 Perhitungan poros .................................................................. 35

4.6.1 Analisa gaya yang terjadi pada poros ....................... 35

4.6.2 Tegangan tekan izin ................................................. 36

4.6.3 Tegangan geser yang di izinkan ................................ 36

4.6.4 Diameter poros ......................................................... 36

4.7 Perhitungan pasak ................................................................. 37

4.7.1 Menentukan bahan pasak ......................................... 37

4.7.2 Perhitungan tegangan geser pada pasak ................... 38

4.7.3 Ukuran penampang pasak ......................................... 38

4.7.4 Perhitungan kedalaman alur poros dan naf .............. 39

4.7.5 Perhitungan kedalaman alur pasak pada poros ........ 40

4.7.6 Perhitungan panjang pasak pada poros .................... 40

4.7.7 Perhitungan tegangan geser terjadi pada Pasak ....... 41

4.7.6 Pembuktian pasak pada poros aman digunakan ...... 41

4.8 Perhitungan Bantalan ............................................................ 42

4.8.1 Menentukan beban radial dan aksial pada bantalan . 43

4.8.2 Beban aksial pada bantalan ...................................... 43

4.8.3 Perhitungan beban ecivalen bantalan ........................ 44

4.8.4 Perhitungan factor kecepatan bantalan ..................... 45

4.8.5 Perhitungan factor umur bantalan ............................ 45

4.8.6 Perhitungan umur nominal bantalan ........................ 46

4.9 Perpindahan Panas ................................................................ 46

4.9.1 Konveksi ................................................................... 46

xiii

4.9.2 Konduksi .................................................................. 47

4.9.3 Radiasi ....................................................................... 47

BAB V KESIMPULAN ............................................................................ 48

DAFTAR PUSTAKA ..................................................................................... 51

LAMPIRAN .................................................................................................... 52

xiv

DAFTAR LAMPIRAN

Curriculum Vitae

Gambar Desain

Naskah Publikasi

Makalah Presentasi

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 penyangrai kacang ...................................................................... 6

Gambar 2.2 poros ........................................................................................... 7

Gambar 2.3 Bantalan atau bearing ................................................................ 9

Gambar 2.4 Sistem tranmisi tada sabuk dan pulley ....................................... 10

Gambar 2.5 Tioe sabuk .................................................................................. 10

Gambar 2.6 Motor listrik ............................................................................... 12

Gambar 2.7 rangka ......................................................................................... 13

Gambar 3.1 Diagram alir perancangan ......................................................... 20

Gambar 3.2 Gambar komponen mesin ......................................................... 23

Gambar 4.1 Gambar profil penampakan pasak ............................................. 39

Gambar 4.2 profil bantalan gelinding tipe bantalan bola .............................. 42

xv

DAFTAR PUSTAKA

Khurni, R.S Gupta, J.K 2005. Machine Design. New Delhi: Eurasia Publising House.

Saito, S. & Surdia, T. 2005 Pengatahuan Bahan Teknik. Jakarta: Pradya Paramita.

Sato, T.G. 2000. Menggambar Mesin Standar Iso. Jakarta:pradya Paramita

Shigley, J.E. & Mitchell, L.D. 1. Terjemahan Gandhi Harahap. 2000 Jakarta: Erlangga.