ALAT PEMOTONG RUMPUT GOES
Oleh :
Mahendra Raga Kusuma Riko Eriyadi Thessa Adhitya Thomas
1415021054 1415021072 1415021085
TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS LAMPUNG 2017
ALAT PEMOTONG RUMPUT GOES
Abstraksi Perancangan alat pemotong rumput goes ini bertujuan untuk mendesain suatu alat pemotong rumput mekanik yang merubah energi mekanik dari goes-an kaki menjadi putaran yang memutar roda alat dan juga pisau pemotong rumput. Karena penggunaan alat ini menggunakan goes-an maka alat ini sangatlah menyehatkan dan ramah lingkungan. Potongan rumput yang dihasilkan seragam dan tingginya hasil pemotongan dapat disesuaikan. Kata kunci: Alat pemotong rumput, gear, pisau pemotong rumput, dan goes
BAB I PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Alat pemotong rumput adalah alat yang digunakan untuk memotong rumput. Pemotongan rumput dilakukan dengan tujuan untuk menciptakan suatu keindahan. Untuk itu pemotong rumput banyak digunakan untuk merapihkan taman maupun lapanan.
Pada jaman dahulu proses pemotongan rumput masih sangan tradisional karena menggunakan alat potong yang berbentuk seperti pisau. Alat ini disebut dengan sabit atau arit. Penggunaan sabit sebagai alat pemotong rumput memiliki kekurangan yang cukup banyak. Memotong rumput menggunakan sabit membutuhkan ketrampilan yang cukup karena penggunaanya yang sangat sulit. Selain itu memotong rumput menggunakan sabit menghasilkan hasil potongan yang tidak rapih karena hasil potongan yang tidak seragam.
Pada jaman sekarang proses pemotongan rumput sudah cukup modern dimana pemotongan rumput dilakukan dengan menggunakan mesin pemotong rumput. Penggunaan mesin pemotong rumput ini sangatlah bermanfaat dan efisien. Dengan menggunakan mesin pemotong rumput, pemotongan rumput lapangan dan halaman yang sangat luas dapat diselesaikan dengan cepat dan menghasilkan potongan yang seragam. Namun kekurangan dari mesin pemotong rumput ini adalah memiliki polusi udara yang cukup tinggi karena menggunakan mesin 2 tak.
2
Berdasarkan beberapa permasalahan diatas, dibuatlah rancangan alat pemotong rumput goes. Alat pemotong rumput ini adalah alat pemotong rumput manual yang menggunakan sistem mekanik. Dengan menggunakan alat pemotong rumput ini diharapkan dapat memotong rumput dengan cara yang menyenangkan dan menyehatkan. Hasil potongan rumput dari alat ini juga diharapkan rapih dan seragam. Tinggi dan rendahnya hasil potongan juga dapat diatur sesuai dengan kebutuhan.
B. Tujuan Adapun tujuan dari perancangan alat pemotong rumput goes ini adalah 1. Mendesain alat pemotong rumput goes yang menggunakan prinsip mekanik 2. Merancang alat pemotong rumput yang dapat menghasilkan potongan rumput yang seragam 3. Hasil potongan rumput dapat diatur ketinggiannya 4. Mendesain alat pemotong rumput yang ramah lingkungan dan menyehatkan
II. TINJAUAN PUSTAKAN
A. Sejarah Alat Pemotong Rumput Pada jaman dahulu, orang banyak memeotong rumput menggunakan alat potong seperti gunting maupun pisau tanaman, atau pun pisau biasa. Namun, karena alat tersebut hanya berguna pada rumput dengan luas taman minim, maka, seiring perkembangan waktu dibuatlah mesin pemotong rumput yang berfungsi untuk memotong rumput dengan skala taman yang lebih besar, bahkan bisa untuk memotong rumput di tanah lapang, Hal itu tentu saja membuat kinerja para pekebun menjadi lebih optimal dan efisien. Mesin pemotong rumput sendiri pertama kali di perkenalkan oleh seorang Edwin Bidding di Inggris pada tahun 1830. Sampai akhirnya hak patennya di beli oleh John Ferrabee, karena Ferarabee membayar biaya guna memperbesar pisau pemotong pada saat itu . Pada masa sekarang ini terdapat berbagai macam jenis pemotong rumput yang dibuat oleh produsen. Hal tersebut tentu menjadi alasan utama pemilihan yang baik bagi pekebun jika meraka tahu mesin mana yang sesuai dengan kebutuhan mereka. Berikut jenis mesin pemotong rumput, diantaranya:
B. Pengertian alat pemotong rumput
Mesin pemotong adalah mesin untuk memotong rumput atau tanaman lain yang tumbuh di tanah. Sebelum penemuan dan adopsi mesin pemotong mekanik, (dan hari ini di tempat-tempat penggunaan mesin pemotong tidak praktis atau tidak ekonomis), rumput dan biji-bijian tanaman dipotong dengan tangan menggunakan sabit atau arit.
4
C. Jenis Mesin Pemotong Rumput
1. Menurut Cara Penggunaan nya Menurut jenisnya, mesin pemotong rumput terdiri dari : a. Mesin Pemotong Rumput Gendong. Mesin pemotong rumput gendong merupakan mesin pemotong rumput yang cara menggunakannya dengan cara digendong di pungung. Mesin potong rumput jenis ini umumnya masih populer dan banyak digunakan masyarakat umum. Karena selain harga nya minim, barang tersebut juga banyak diproduksi.
b. Mesin Pemotong Rumput Dorong Mesin pemotong rumput dorong merupakan mesin pemotong rumput yang dalam penggunaannya dengan cara di dorong melaju kedepan. Mein ini umumny digunakan untuk memotong rumput halaman luas
c. Mesin Pemotong Rumput Mobil Mesin pemotong rumput jenis ini umumnya merupakan jenis mesin potong rumput kekinian yang penggunaannya dengan cara mengendarai mesin potong rumput tersebut. Mesin ini sangat praktis dan efisien karena cepat dalam penggunaan
2. Menurut Rotasi
Berdasarkan rotasi penggunaanya, mesin potong rumput terdiri dari:
a. Mesin Pemotong Silinder ( Reel Mower) Mesin Pemotong Silinder merupakan mesin pemotong rumput yang biasanya digunakan untuk memotong rumput rumput kecil. Mesin pemotong ini biasanya memiliki pisau yang berputar dengan kecepatan tinggi dan menyerupai silinder, oleh sebab itu, mesin ini disebut mesin silinder. Mesin Pemotong silinder sendiri terdiri dari: Pisau gulungan /
5
silinder terdiri dari banyak (3-7) pisau spiral yang melekat pada poros berputar. Pisau memutar, menciptakan gerakan pemotongan seperti gunting.
b. Mesin Pemotong Rotary Mesin pemotong ini biasanya berputar dengan sumbu vertikal dengan kecepatan tinggi. Mesin ini biasanya menghasilkan potongan yang tercabik cabik dan sedikit tampak kasar. Mesin ini memiliki beberapa bagian, diantaranya: Cutter deck- merupakan rumah pisau dan sistem drive pemotong rumput. Hal ini dibentuk secara efektif untuk mengeluarkan potongan rumput dari pemotong rumput. Pisau pemasangan dan sistem penggerak merupakan pisau dari mesin pemotong rotary biasanya dipasang langsung ke crankshaft mesin, tetapi dapat didorong oleh motor hidrolik atau sistem sabuk katrol. Mesin pemotong rumput pisau – mesin pemotong rotary umumnya memiliki satu pisau yang berputar horizontal. Fitur pisau tepi yang sedikit melengkung ke atas untuk menghasilkan aliran udara yang terusmenerus sebagai berputar pisau, sehingga menciptakan kesan merobek hasil potongan Bahan Bakar – mungkin didukung oleh bensin atau listrik. Roda – mesin pemotong rotary umumnya memiliki satu set roda empat; dua roda depan dan dua roda belakang.
3. Menurut Sumber Dayanya
Menurut sumber daya nya, mesin pemotong rumput terdiri dari :
a. Dengan Menggunakan Bensin Salah satu jenis bahan bakar / sumber daya dari mesin pemotong rumput berasal dari bensin. Mesin pemotong dengan penggunaan bensin ini biasanya di pakai oleh mesin pemotong rotary. Hal ini karena mesin pemotong rotary di dukung oleh sistem pembakaran internal.
6
b. Dengan Menggunakan Listrik Selain dengan menggunakan bensin, mesin pemotong rumput juga ada yang bahan bakarnya menggunakan listrik. Mesin pemotong ini biasanya memiliki gerak terbatas karena memiliki kabel yang panjang nya sudah terukur sejak dari pabrikannya.
c. Dengan Menggunakan Baterai Mesin pemotong rumput jenis ini dapat dikatakan juga mesin pemotong rumput dengan tenaga listrik tanpa kabel, Hal tersebut karena power supply yang digunakannnya menggunakan baterai. Sehingga hal tersebut membuat mesin ini tidak memiliki batasan dalam gerak, walaupun memiliki sedikit bbatasan dalam kapasitas daya yang di gunakan
d. Dengan Menggunakan Tangan Metode menggunakan tangan dalam memotong rumput ini sebenarnya telah dikenal terlebih dahulu, walaupun terkesan kuno, namun penggunaan mesin pemotong rumput dengan tangan ini memiliki nilai polusi yang rendah karena mesin ini dilakukan secara manual
III. METODE PERANCANGAN
A. Product Design Specification (PDS) Spesifikasi desain produk (PDS) adalah pernyataan tentang bagaimana desain dibuat (sebutkan disainnya), apa yang dimaksudkan untuk dilakukan, dan seberapa jauh produk tersebut sesuai dengan persyaratan. Tujuannya adalah untuk memastikan bahwa desain dan pengembangan produk berikutnya memenuhi kebutuhan (atau persyaratan) pengguna. PENERBITAN 1
SPESIFIKASI DESAIN PRODUK Untuk
Tgl 15-03-2017
Alat Pemotong Rumput Goes
SPESIFIKASI-SPESIFIKASI YANG BERKAITAN OTORITAS PENERBIT DAFTAR ISI KATA PENGANTAR Pemotong rumput adalah alat yang digunakan untuk memotong rumput atau merapihkannya. Pada jaman dahulu pemotongan rumput masih menggunakan alat berupa sabit atatu arit. Memotong menggunakan sabit atau arit tidaklah efisien karena membutuhkan waktu yang lama dan tenaga yang lumayan banyak dan juga hasil pemotongannya tidaklah rata. Pada jaman sekarang alat pemotong rumput sudahlah modern dan memiliki banyak jenis. Ada pemotong rumput dorong, pemotong rumput gendong dan juga pemotong rumput dengan
8
mesin beroda 4. Alat pemotong rumput modern ini sangatlah bagus, efisien dalam waktu dan tenaga juga hasil pemotongannya rapih dan sama rata. Namun pemotong rumput modern ini tidaklah ramah lingkungan dan juga boros bahan bakar. Maka dari itu kita ingin membuat alat pemotong rumput yang efisien, ramah lingkungan, dan juga hasil pemotongan yang seragam sekaligus menyehatkan. PENDAHULUAN Tujuannya adalah Untuk mendesain sebuah alat pemotong rumput goes Untuk mendesain sedemikian rupa hasil pemotongan dapat terpotong rata Untuk mendesain agar tinggi pemotongan rumput dapat diatur RUANG LINGKUP Semua jenis rumput ataupun tumbuhan lain yang pendek yang akan dilakukan pemotongan untuk sebuah keindahan DEFINISI Alat pemotong rumput goes adalah alat pemotong rumput mekanik yang mengkonversi gerakan goesan kaki menjadi putaran blade untuk memotong rumput. Alat pemotong rumput ini menggunakan 4 roda sehingga nyaman untuk digunakan. Alat ini dilengkapi dengan wadah untuk menampung rumput yang telah terpotong, jadi pengguna tidak perlu melakukan kerja dua kali untuk memotong dan mengambil atau membuang rumput yang telah terpotong. Untuk kenyamanan alat ini dilengkapi dengan sebuah kanopi sehingga menghalangi teriknya matahari ke tubuh operator KETENTUAN PEFORMA Mekanisme gear dan rantai pada alat pemotong rumput ini haruslah tepat sehingga dapat mengkonversi goesan kaki operator degan putaran rendah namun menghasilkan putaran putaran tinggi pada blade pemotong rumput
9
Alat dapat digerakkan maju mundur dan tidak dapat dibelokkan sehingga memudahkan dalam pemotongan karena tidak berbelok-belok Ukuran panjang atau ketinggian hasil potongan dapat diatur dengan menaikkan atau menurunkan blade pada alat pemotong rumput Rumput hasil pemotongan akan masuk kedalam wadah yang terpasang pada alat pemotong rumput Wadah rumput harus mampu menampung lebih dari 40 liter Target populasi operator harus dibatasi oleh usia, yaitu dari usia 15 tahun sampai dengan usia 65 tahun Ukuran berat dan kekuatan adalah antara persentil ke-5 sampai dengan ke-95. Sebagai contoh penyesuaian harus mengakomodasi pengemudi dengan berat badan sampai 120 kg Daya tahan umur alat yang dibutuhkan adalah 40.000 jam operasi Kehandalan yang dibutuhkan adalah 90% dari 40.000 jam operasi Penampilannya harus sederhana sesuai dengan alatnya sehingga dapat dilakukan perawatan dengan mudah Berat keseluruhan alat harus dibawah 200 kg dan dimensi alat 160 cm x 68 cm x 85 cm KETENTUAN PABRIKASI Alat ini dirakit dalam lima tahap perakitan. Material apapun dapat digunakan selama material tersebut sesuai dengan pernyataan-pernyataan lain dalam spesifikasi ini Untuk produksi akan dibuat satu alat sebagai prototipe STANDAR-STANDAR PENERIMAAN Alat pemotong rumput goes ini tidaklah boleh sama dengan paten yang sudah ada sebelumnya
10
Alat ini harus memiliki standar keamanan yang tinggi, minimal standar nasional indonesia (SNI) PENGURAIAN Material yang digunakan dalam pembuatan alat pemotong rumput goes ini tidak boleh mengandung material-material yang berbahaya. Dan semua material besi atau polimer haruslah dilampirkan KETENTUAN OPERASI Alat harus dioperasikan pada dataran rumput yang rata dan tidak berlubang atau bergelombang karena akan memperburuk hasil pemotongan Desain alat harus sedemikian hingga rumput yang terpotong dapat seragam dan rata Desain alat juga harus memudahkan pengguna sehingga tidak membutuhkan energi yang besar untuk melakukan pemotongan Desain alat harus memudahkan dalam perawatan Penggunaan alat pemotong rumput ini haruslah aman bagi operator dan orang di sekitar
B. Tabel Morfologi
Adapun tabel morfologi dari alat pemotong rumput goes yang akan dibuat adalah sebagai berikut: . Fitur Rangka
Solusi-Solusi Roda
Rel
4
3
Pendukung Jumlah roda
Rantai
11
Gerakan maju
Semua
roda Dua
penggerak
penggerak
Sumber tenaga
Goesan kaki
Injakan
Transmisi
Rantai
Gear
Penghentian
roda Satu
alat Mekanisme friksi Torpeda
pemotong rumput
(brake)
roda
penggerak
Puli Mekanisme cengkraman (clutch)
Wadah rumput
Keranjang besi
Keranjang Jala
Keranjang polimer
Blade Tempat
Tridelta blade duduk Kursi
Rotary blade
Twin blade
sadel
operator Pegangan
Stir
stang
C. Konsep Alat
Berikut ini adalah tiga konsep yang dibuat sesuai dengan kebutuhan PDS dan tabel morfologi
1. Konsep Pertama Adapun konsep pertama alat pemotong rumput goes adalah sebagai berikut
Gambar 1. Desain konsep pertama
12
Fitur
Solusi-Solusi
Rangka Pendukung
Roda
3
Jumlah roda
4
2
Gerakan maju
Dua roda penggerak
3
Sumber tenaga
Goesan kaki
3
Transmisi
Puli dan Gear
1
Penghentian rumput
alat
Nilai
pemotong Mekanisme friksi (brake)
1
Wadah rumput
Keranjang besi
2
Blade
Cutting cylinder
3
Tempat duduk operator
Kursi
1
Pegangan
Stang
3
JUMLAH
22
𝑃𝑒𝑟𝑠𝑒𝑛𝑡𝑎𝑠𝑒 𝑁𝑖𝑙𝑎𝑖 =
22 𝑋 100% 30
𝑃𝑒𝑟𝑠𝑒𝑛𝑡𝑎𝑠𝑒 𝑁𝑖𝑙𝑎𝑖 = 73,33%
2. Konsep Kedua
Adapun konsep kedua alat pemotong rumput goes adalah sebagai berikut
Gambar 2. Desain konsep kedua
13
Fitur Rangka Pendukung Jumlah roda Gerakan maju Sumber tenaga Transmisi Penghentian alat pemotong rumput Wadah rumput Blade Tempat duduk operator Pegangan JUMLAH
Solusi-Solusi Roda 3 Satu roda penggerak Goesan kaki Rantai dan Gear Mekanisme cengkraman (clutch) Keranjang polimer Twin Blade Sadel Stang
𝑃𝑒𝑟𝑠𝑒𝑛𝑡𝑎𝑠𝑒 𝑁𝑖𝑙𝑎𝑖 =
Nilai 3 3 2 3 3 2 1 1 3 3 24
24 𝑋 100% 30
𝑃𝑒𝑟𝑠𝑒𝑛𝑡𝑎𝑠𝑒 𝑁𝑖𝑙𝑎𝑖 = 80%
3. Konsep Ketiga Adapun konsep kedua alat pemotong rumput goes adalah sebagai berikut
Gambar 3. Desain konsep ketiga
14
Fitur
Solusi-Solusi
Nilai
Rangka Pendukung
Roda
3
Jumlah roda
3
3
Gerakan maju
Satu roda penggerak
2
Sumber tenaga
Goesan kaki
3
Transmisi
Rantai dan Gear
3
Penghentian alat pemotong rumput
Torpedo
3
Wadah rumput
Keranjang jala
3
Blade
Cutting cylinder
3
Tempat duduk operator
Sadle
3
Pegangan
Stang
1
JUMLAH
27
𝑃𝑒𝑟𝑠𝑒𝑛𝑡𝑎𝑠𝑒 𝑁𝑖𝑙𝑎𝑖 =
27 𝑋 100% 30
𝑃𝑒𝑟𝑠𝑒𝑛𝑡𝑎𝑠𝑒 𝑁𝑖𝑙𝑎𝑖 = 90%
D. Embodiment
Embodiment atau Proses perwujudan adalah jembatan antara tahap konseptual proses perancangan dan tahap perancangan detail. Berikut ini adalah rancangan detail alat pemotong rumput goes:
Gambar 4. Embodiment
15
E. Perhitungan
Berikut ini adalah perhitungan beberapa bagian dan komponen pada alat pemotong rumput goes
1. Perhitungan pasangan roda gigi Untuk putaran kurang dari 3600 rpm, maka berlaku persamaan
Dimana: rv = perbandingan kecepatan ω = kecepatan sudut ( rad/sec) n = kecepatan keliling (rpm) Nt = jumlah gigi
2. Perhitungan Torsi Besarnya torsi dapat dihitung dengan menggunakan persamaan:
mana: T
= Torsi (N.mm)
Fn
= Gaya Normal (N)
Ft
= Gaya tangensial (N)
d
= Diameter pitch (mm)
16
Ɵ
= Sudut tekan
3. Perhitungan kekuatan poros pisau Untuk menentukan kekuatan poros pisau dapat digunakan rumus berikut
Dimana: Ʈp
= Tegangan puntir (N/mm2)
T
= Torsi (N.mm)
E
= Jari-jari poros (mm)
Ip
= Inersia polar (mm4)
d
= Diameter Poros (mm)
DAFTAR PUSTAKA Anonim, 2017. “Product design specification.” Dapat diunduh di https://en.wikipedia.org/wiki/Product_design_specification. Diakses pada 22 April 2017 Faiq, Dimas. 2016. “Mesin Pemotong Rumput.” Dapat diunduh di http://id.termwiki.com/ID/mower. Diakses pada 22 April 2017 Nurul. 2016. “Jenis-Jenis Mesin Pemotong Rumput.” Dapat diunduh di http://hargareview.com/jenis-jenis-mesin-pemotong-rumput. Diakses pada 22 April 2017 Prata, Arlena. 2012. “Sejarah Mesin Pemotong Rumput.” Dapat diunduh di http://arleenaprata12.blogspot.co.id/2012/08/sejarah-mesinpemotong-rumput.html. Diakses pada 22 April 2017
