LAPORAN TUGAS AKHIR

RANCANG BANGUN MESIN PENCACAH DAN MESIN

PENGADUK SAMPAH ORGANIK MENJADI KOMPOS
KAPASITAS 80 KG/JAM

Diajukan Oleh:

MHD. RAMADHAN SYAH LUBIS

NIM : 1805011004

PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN

JURUSAN TEKNIK MESIN
POLITEKNIK NEGERI MEDAN
MEDAN
2021
 LAPORAN TUGAS AKHIR

RANCANG BANGUN MESIN PENCACAH DAN MESIN

PENGADUK SAMPAH ORGANIK MENJADI KOMPOS
KAPASITAS 80 KG/JAM

Diajukan untuk Memenuhi sebagai Persyaratan dalam

Menyelesaikan Program Diploma III

Diajukan Oleh:

AUFA MUFLIH NIM : 1805011077

EBIARDO HUTASOIT NIM : 1805011047
JOSUA HAPOSAN MANURUNG NIM : 1805011066
MHD. RAMADHAN SYAH LUBIS NIM : 1805011004
YALDI JON FELIX SIHOTANG NIM : 1805012058

PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN

JURUSAN TEKNIK MESIN
POLITEKNIK NEGERI MEDAN
MEDAN
2021
 KATA PENGANTAR

Segala puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah Subhana Wa taala
Tuhan Yang maha esa yang telah memberikan berkat sehingga penulis dapat
menyelesaikan Laporan Tugas Akhir yang berjudul “Rancang Bangun Mesin
Pencacah Dan Mesin Pengaduk Sampah Organik Kapasitas 80Kg/Jam”.
Laporan Tugas Akhir ini disusun untuk memenuhi salah satu syarat ujian sidang
dalam memperoleh gelar Ahli Madya Diploma III di Jurusan Teknik Mesin,
Program Studi Teknik Mesin Politeknik Negeri Medan.
Dalam menyelesaikan laporan ini, Penulis menyadari bahwa Laporan Tugas
Akhir ini penulis banyak mendapatkan bantuan dan bimbingan sehingga pada
kesempatan ini ,penulis akan menyampaikan ucapan terimakasih kepada semua
pihak yang telah membantu, memotivasi, dan memberikan semangat sehingga
penulis dapat mengerjakan Laporan Tugas Akhir ini. Penulis mengucapkan
terimakasih yang sebesarbesarnya kepada:
1. Bapak Abdul Rahman, S.E., Ak., M.si. Sebagai Direktur Politeknik Negeri
Medan.
2. Bapak Idham Kamil, S.T.,M.T. Sebagai Ketua Jurusan Teknik Mesin
Politeknik Negeri Medan.
3. Bapak Joni Indra, S.T., M.T. sebagai Kepala Program Studi Teknik Mesin.
4. Bapak Penteris R.P.Naibaho,B.Eng,MT. sebagai Dosen Pembimbing Tugas
Akhir yang telah memberikan saran, bimbingan serta dukungan dalam
penyelesaian Laporan Tugas Akhir ini.
5. Seluruh keluarga besar penulis, terutama orang tua Mamak dan Ayah Nurhayati
dan Abdul Rifai Lubis, Kakak dan abang Taufik Hidayat Lubis, dan Utari
Pratiwi Lubis dan terima kasih buat doa dan dukungannya yang baik berupa
materil dan semangat.
6. Terima kasih kepada Siti Ramadhani S.H
7. Terima kasih kepada teman – teman seperjuangan tugas akhir terutama kepada
Josua Haposan Manurung, Ebiardo Hutasoit, Aufa Muflih, Yaldi Jon Felix
Sihotang
8. Terima kasih kepada teman – teman seperjuangan program studi T Mesin

iii
 Tahun Angkatan 2018. Semoga ilmu yang didapat selama perkuliahan bias di
Aplikasikan di dunia kerja dan cepat dapat kerja see you on top guys
9. Terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu penulis dalam
pelaksanaan penulisan Tugas Akhir yang tidak dapat penulis sebutkan satu
persatu
Walaupun penulis sudah berupaya semaksimal mungkin, namun penulis
juga menyadari bahwa Laporan ini tidak luput dari kekurangan. Untuk itu penulis
mengharapkan saran dan kritik yang bersifat membangun, demi kesempurnaan
laporan ini di masa yang akan datang.
Akhir kata penulis mengucapkan banyak terimakasih kepada semua pihak
yang turut serta dalam membantu penulis dalam meyelesaikan laporan ini.Kiranya
laporan ini dapat bermanfaat bagi semua pihak.

Medan, 2 Agustus 2021

Penulis,

Mhd. Ramadhan Syah Lubis

iv
 DAFTAR ISI

HALAMAN PENGESAHAN ........................................................................ i

KATA PENGANTAR .................................................................................... ii
DAFTAR ISI ................................................................................................... v
DAFTAR TABEL .......................................................................................... vii
DAFTAR GAMBAR ...................................................................................... viii
DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................. ix
ABSTRAK ...................................................................................................... x
ABSTRACT ..................................................................................................... xi
BAB 1 PENDAHULUAN .......................................................................... 1
1.1 Latar Belakang........................................................................... 1
1.2 Perumusan Masalah ................................................................... 2
1.3 Tujuan ........................................................................................ 2
1.4 Batasan Masalah ........................................................................ 2
1.5 Manfaat ..................................................................................... 2
1.6 Sistematika Laporan .................................................................. 3
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA ................................................................ 4
2.1 Kompos...................................................................................... 4
2.2 Manfaat Kompos ....................................................................... 4
2.3 Proses Pengomposan ................................................................. 4
2.4 Mesin Pencacah dan Pengaduk.................................................. 6
2.5 Produktivitas Mesin .................................................................. 6
BAB 3 METODE ....................................................................................... 8
3.1 Tempat dan Waktu..................................................................... 8
3.2 Rancangan Awal ........................................................................ 8
3.3 Bahan dan Peralatan .................................................................. 9
3.4 Langkah Pengerjaan dan prinsip kerja mesin ............................ 15
3.5 Metode Pengujian ...................................................................... 16
3.6 Diagram Alir Rancang Bangun ................................................. 17

v
BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN...................................................... 19
4.1 Mesin Pencacah Rumput ........................................................... 19
4.2 Mesin Pengaduk ........................................................................ 23
4.3 Hasil Rancang Bangun .............................................................. 28
4.4 Perawatan Mesin ....................................................................... 32
BAB 5 PENUTUP ...................................................................................... 35
5.1 Simpulan .................................................................................... 35
5.2 Saran .......................................................................................... 36
DAFTAR PUSTAKA ..................................................................................... 37
LAMPIRAN ................................................................................................... 38

vi
 DAFTAR TABEL

Tabel 4.1. Properti mekanis baja ST60 ................................................................. 22

Tabel 4.2. Hasil uji coba kapasitas ........................................................................ 28
Tabel 4.3. Rincian biaya rancangbangun .............................................................. 33

vii
 DAFTAR GAMBAR

Gambar 3.1. Rancangan mesin pencacah rumput organik .................................... 10

Gambar 3.2. Rancangan mesin pengaduk kompos ............................................... 11
Gambar 3.3. Plat besi tebal 2 mm ......................................................................... 12
Gambar 3.4. Besi Siku .......................................................................................... 12
Gambar 3.5. Pillow Block Bearing ....................................................................... 12
Gambar 3.6. Baut dan Mur ................................................................................... 13
Gambar 3.7. Poros ................................................................................................. 13
Gambar 3.8. Puli ................................................................................................... 13
Gambar 3.9. Sabuk ................................................................................................ 14
Gambar 3.10. Mesin serbaguna ............................................................................. 14
Gambar 3.11. Gerinda Potong ............................................................................... 15
Gambar 3.12. Gerinda tangan ............................................................................... 15
Gambar 3.13. Mesin las listrik SMAW................................................................. 15
Gambar 3.14. Bor Listrik ...................................................................................... 16
Gambar 3.15. Bor Tangan ..................................................................................... 16
Gambar 3.16. Mesin Bubut ................................................................................... 16
Gambar 3.17. Diagram alir rancangbangun .......................................................... 19
Gambar 4.1. Dimensi ruang pengaduk .................................................................. 29
Gambar 4.2. Hasil rancangbangun mesin pencacah dan mesin pengaduk ............ 31

viii
 DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1. Gambar desain mesin pencacah dan pengaduk ............................... 38

Lampiran 2. Dokumentasi rancang bangun .......................................................... 39

ix
 ABSTRAK

Produksi sampah organik semakin meningkat seiring dengan pertambahan jumlah

penduduk. Salah satu upaya yang dapat dilakukan untuk mengatasi pencemaran
akibat sampah adalah dengan pengomposan. Kompos merupakan bahan organik,
seperti daun-daunan, jerami, alang-alang, rumput-rumputan, dedak padi, batang
jagung, serta kotoran hewan yang telah mengalami proses dekomposisi oleh
mikroorganisme pengurai, sehingga dapat dimanfaatkan untuk memperbaiki sifat-
sifat tanah. Untuk mengolah kompos dibutuhkan mesin tepat guna seperti mesin
pencacah dan mesin pengaduk. Tujuan utama tugas akhir ini adalah merancang
bangun sebuah mesin pencacah rumput berkapasitas 80 kg/jam dan mesin
pengaduk kompos berkapasitas 30,6 kg per adukan. Rancang bangun dimulai dari
menggambar desain asembling mesin, menentukan ukuran rangka mesin,
menghitung komponen utama, melakukan fabrikasi, hingga menguji coba mesin.
Dipilih mesin serbaguna dengan daya 5,5hp sebagai sumber penggerak untuk
kedua mesin, poros utama menggunakan bahan baja karbon S45C, dan baja ST60
sebagai bahan pisau pencacah. Sistem transmisi menggunakan puli dan sabuk,
diameter puli besar dan kecil untuk kedua mesin masing-masing 12 inci dan 3
inci. Pemilihan komponen utama dari hasil rancangan disesuaikan dengan
ketersediaan di pasaran. Hasil rancang bangun diperoleh daya mesin pencacah
4,924 kW, diameter poros 1 inci, tipe sabuk V-belt B58 L1397, putaran mesin 900
RPM, daya pisau pencacah 0,665 kW, dan kapasitas mesin 80 kg/jam. Selanjutnya
hasil rancang bangun mesin pengaduk diperoleh daya pengaduk 4,924 kW,
diameter poros 1 inci, tipe sabuk V-belt B58 L1473, putaran mesin 900 RPM, dan
kapasitas mesin 30,6 kg per adukan. Dan terakhir, dihitung analisa biaya rancang
bangun kedua mesin ini sebesar Rp. 11.210.000,- dengan nilai titik impas (BEP)
sebesar Rp. 14.570.418,- atau setara 26,3 jam produksi cacahan dan adukan.

Kata Kunci: sampah organik, pengomposan, mesin pencacah, mesin pengaduk,

daya, kapasitas

x
 ABSTRACT

The production organic waste is increasing along with the increase in population.
One of the efforts that can be done to overcome pollution due to waste is
composting. Compost is an organic material, such as leaves, straw, reeds,
grasses, rice bran, corn stalks, and animal dung that has undergone a
decomposition process by decomposing microorganisms, so that it can be used to
improve soil properties. To process compost, appropriate machines are needed
such as chopping machines and mixing machines. The main objective of this final
project is to design a grass chopper with a capacity of 80 kg/hour and a compost
mixer with a capacity of 30.6 kg per mix. The design starts from drawing the
machine assembly design, determining the size of the machine frame, calculating
the main components, doing fabrication, to testing the machine. Selected a
versatile engine with a power of 5.5hp as the driving source for both engines, the
main axle uses S45C carbon steel, and ST60 carbon steel as the chopping blade
material. The transmission system uses pulleys and belts, large and small pulley
diameters for both engines are 12 inches and 3 inches, respectively. The selection
of the main components of the design is adjusted to the availability in the market.
The results of the design obtained that the chopping machine power was 4.924
kW, shaft diameter was 32 mm, V-belt type B58 L1397, engine speed was 900
RPM, chopper blade power was 0.665 kW, and engine capacity was 80 kg/hour.
Furthermore, the results of the design of the stirrer machine obtained a stirring
power of 4.924 kW, a shaft diameter of 32 mm, a V-belt type B58 L1473, an
engine speed of 900 RPM, and an engine capacity of 30.6 kg per mix. And finally,
the cost analysis of the two machines is calculated at IDR 11.210.000,- with a
break-even point (BEP) of IDR 14.570.418,- or the equivalent of 26.3 hours of
minced and mixed production.

Keywords: organic waste, composting, chopping machine, mixing machine,

power, capacity

xi
 BAB 1 PENDAHULUAN
PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Sampai saat ini sampah menjadi permasalahan serius di berbagai daerah
besar di Indonesia, Sampah pada saat ini sudah menjadi masalah umum yang
dapat mengganggu lingkungan hidup Peningkatan jumlah penduduk di Indonesia
berbanding lurus dengan sampah yang dihasilkan tiap harinya. Sampah secara
garis besar dibagi menjadi dua kelompok, yaitu sampah anorganik pada
umumnya seperti plastik, sedangkan sampah organik pada umumnya seperti
daun, ranting pohon, sisa sayuran dan buah-buahan.
Upaya mengatasi masalah pencemaran akibat keberadaan sampah,
diperlukan pengolahan dan penanganan sampah yang baik dan ramah lingkungan
salah satunya yaitu pengomposan. Mesin pencacah sampah merupakan suatu alat
yang berfungsi untuk memudahkan pencacahan dalam mempercepat proses
pembuatan pupuk organik, dengan proses pencacahan, sampah organik berupa
daun, sisa sayuran, ranting pohon yang berukuran besar akan menjadi partikel
kecil sehingga lebih mudah dan cepat terdekomposisi dalam proses pengomposan
[1].
Dalam mengatasi sampah organik diperlukan alat atau mesin pencacah
serta mesin pengaduk sampah organik oleh karena itu pembuatan mesin pencacah
dan pengaduk sampah organik menjadi pusat perhatian kita. Dengan adanya alat
atau mesin pencacah sampah organik ini diharapkan dapat membantu
mengurangi jumlah sampah organik dan mengubahnya menjadi pupuk kompos.
Kompos merupakan bahan organik, seperti daun-daunan, jerami, alang-
alang, rumput-rumputan, dedak padi, batang jagung, serta kotoran hewan yang
telah mengalami proses dekomposisi oleh mikroorganisme pengurai, sehingga
dapat dimanfaatkan untuk memperbaiki sifat-sifat tanah. Kompos juga
mengandung hara- hara mineral yang esensial bagi tanaman. Pengomposan
adalah proses dimana bahan organik mengalami penguraian secara biologis,
khususnya oleh mikroba-mikroba yang memanfaatkan bahan organik sebagai
sumber energi mesin pencacah dan pengaduk sampah organik ini mempunyai

1
sistem transmisi berupa puli. Gerakan putaran dari motor bensin ke puli 1
ditransmisikan ke puli 2 dengan menggunakan sabuk-V, ketika motor bensin
dihidupkan maka motor bensin akan berputar kemudian putaran ditransmisikan
oleh sabuk-V untuk menggerakan kedua poros hingga poros menggerakan mata
pisau pencacah. Jika kedua poros beputar maka sampah organik siap dimasukan
kedalam penampung atau hopper input sampah menuju proses pencacahan akan
tercacah dengan bentuk partikel kecil [2].

1.2. Perumusan Masalah

Bagaimana merancang sebuah alat pencacah dan pengaduk rumput dan
sejenisnya yang berkelanjutan, sehingga pencacahan rumput dan pengadukan
lebih mudah di lakukan dan menghasilkan potongan rumput dengan panjang yang
relatif sama serta mudah dalam penggunaan dan perawatannya.

1.3. Tujuan
Untuk merancang / mendesain mesin pencacah rumput dan pengaduk
sampah organik. Ialah untuk mendapatkan hasil rancangan dari mesin tersebut
yang efektif untuk penggunaan dan pengoperasian dari mesin tersebut.

1.4. Batasan Masalah

Melakukan perancangan mesin pencacah rumput dan pengaduk rumput dan
sejenisnya, yang di cacah adalah rumput yang masih basah karena lebih mudah di
cacah dan di dalam batang rumput masih banyak terkandung air sehingga batang
masih lunak, rumput di cacah meliputi batang dan daunnya.

1.5. Manfaat
Penulisan laporan ini diharapkan bermanfaat sebagai:
a. Suatu penerapan teori dan kerja praktek yang diperoleh saat dibangku
perkuliahan.
b. Mampu mengenalkan modifikasi yang praktis dan ekonomis kepada
mahasiswa lainnya yang akan mengambil Tugas Akhir, sehingga terinovasi
untuk menghasilkan produk baru yang lebih baik.

2
 c. Melatih kedisiplinan serta kerjasama antar mahasiswa baik individual
maupun kelompok.

1.6. Sistematika Laporan

Sistematika penulisan dalam tugas akhir ini adalah
BAB I PENDAHULUAN
Bab ini menjelaskan latar belakang, perumusan masalah, tujuan, batasan
masalah, manfaat rancangbangun, dan sistematika penulisan.
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA
Bab ini menjelaskan kajian pustaka secara singkat mengenai rancangbangun
yang serupa dengan judul yang dipilih dan landasan teori yang digunakan.
BAB 3 METODE
Bab ini berisikan tentang waktu dan tempat, rancangan awal, bahan dan alat
yang diperlukan, langkah pengerjaan, metode pengujian, dan diagram alir.
BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN
Bab ini menjelaskan perhitungan komponen utama mesin yang dirancang
dan hasil pabrikasi yang diperoleh.
BAB 5 PENUTUP
Bab ini berisikan simpulan tugas akhir dan saran terkait pengembangan
tugas akhir ke depannya.
DAFTAR PUSTAKA
Daftar pustaka adalah daftar kajian pustaka dan landasan teori yang
digunakan dalam merancangbangun dan ini.