## PERANCANGAN MESIN GERGAJI KAYU UNTUK PERAJIN PALLET KAYU
Akhmad Syarief 1) , Aditya Eko Kristanto 2)
1,2 Program Studi Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Lambung Mangkurat JL. Akhmad Yani Km. 36 Banjarbaru, Kalimantan Selatan,70714 e-mail: ekoekkooo@gmail.com

## Abstract
Technology at all times continues to grow along with the progress of the times, not least  in  the  furniture  industry.  In  the  development  of  timber  techniques  demands  a quality  product,  it  needs  an  effective  and  efficient  process.  This  is  also  the underlying work of cutting timber. Initially the cutting of the wood was done manually by utilizing manpower and then changed using a whipsaw. The rapid development of technology makes hand saws rarely used and switches using sawing machines and saw  tables.  From  the  results  of  the  design  process  of  wood  sawing  machine summed  up  some  things  as  follows:  Dimensions  of  wood  cutting  machine  1500  × 1000 × 800 mm, saws used in circular or cyrcle wood cutting machine with a circular motion saw blade, The rotation is passed from the motor to the saw blade is not in the fox and using the same pulleys of 74 mm diameter, wood cutting machine using 2Hp  power,  the  level  of  safety  on  the  wood  cutting  machine  after  theoretical calculations ranging from the transmission system, axis, and frame that is 9.524 m / sec belt speed is said to be good because ≤ 30 m / sec. The axle is said to be safe because  the  shear  stresses  that  occur  in  the  shaft  are  smaller  than  the  allowable shear  stress  of
,  and  on  the  framework  of  the wood cutting  machine  the  yield  of  the  voltage  is  less  than  the  yield  strength  material  of 7,888  Mpa  ≤  207  MPa with  deflection  0,096 mm,  In transmission  belt  V  used  is  V type  A42  belt,  Image  modification  work  of  wood  cutting  machine  used  for  machine making process contained in attachment.
Keywords: Saw, Pulley, Shaft

## PENDAHULUAN
Gergaji  merupakan  peralatan  utama  dalam  proses  pemotongan  kayu  untuk dapat diolah lebih lanjut.  Dalam proses pengerjaannya  perajin membutuhkan waktu yang  cukup  lama  dalam  pengolahan  kayu  untuk  dapat  menjadi  potongan  yang lebih  kecil.  Mesin  gergaji  yang  dimiliki  perajin  kayu  rata-rata  hanya  mampu digunakan  untuk  memotong  tanpa  bisa  dirubah  ketinggian  pisau  gergaji  sehingga proses yang lain kurang maksimal.
Pada  saat  ini  sudah  terdapat  berbagai  jenis  mesin  gergaji  kayu  dengan berbagai fungsinya . Mesin gergaji yang ada di kalangan perajin kayu sengon masih relatif  sederhana  sehingga  fungsi  dan  penggunaanya  belum  bisa  maksimal dikarnakan untuk membeli mesin gergaji kayu yang modern relatif mahal.
Mesin  gergaji  yang digunakan  oleh  perajin  pallet  kayu  masih  menggunakan mesin gergaji lingkaran tangan. Pada kondisi pekerja kurang maksimal dikarenakan pengerjaan  pemotongan  kayu  yang  harus  lurus  dan  membutuhkan  kepresisian yang  tinggi  sehingga  menghasilkan  produk  yang  berkualitas,  dan  tenaga  yang  di
perlukan kepresisian   hasil   penggergajian   kurang   dapat   maksimal sehingga dari segi penggunaan alat ini belum maksimal.
Persaingan  di  dunia  industri  tidak  dapat  terpisah  dari  mesin  produksi. Mahalnya  mesin  produksi  membuat  para  pengusaha  kelas  menengah  kebawah menggunakan alat yang kurang mendukung kegiatan produksi. Perajin kayu adalah salah  satu  contoh  dari  kegiatan  produksi.  Meja  gergaji  kayu  merupakan  sebagian dari  alat  yang  sering  digunakan  dalam  pengerjaan  pembuatan  benda  berbahan kayu.

## METODE PENELITIAN
Metode yang digunakan pada penelitian ini adalah jenis metode perancangan berdasarkan:
1. Perhitungan konstruksi dan  elemen mesin gergaji kayu dengan pertimbangan jenis material yang digunakan dan kecepatan putaran gergaji.
2. Hasil perencanaan terdiri dari data – data hasil perhitungan elemen mesin dan Gambar kerja tiap elemen mesin dan Gambar lengkap yang telah di- assembly .

## Diagram Alir Penelitian
Diagram alir penelitian yang digunakan dalam penelitian ini ditunjukkan pada Gambar 1.
Mulai
Identifikasi Masalah Studi Literatur Pengumpulan Data Perancangan Konstruksi & Elemen Mesin Hasil Perhitungan Elemen A A Gambar Kerja Mesin Gergaji Kayu Rencana Anggaran Biaya Kesimpulan Mulai Gambar 1. Diagram Alir Penelitian

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Model perancangan yang dilakukan penelitian ini ditunjukkan pada Gambar 2.
Gambar 2. Model Perencanaan Mesin Gergaji Kayu
Tabel 1. Keterangan model perencanaan mesin pemotong kayu
Menurut Telegraph dalam  artikel  mereka  di  bulan  Febuari  2017,  tinggi  badan rata-rata dapat bervariasi berdasarkan kelompok ras dan etnis, yang dikelompokkan berdasarkan negara. Orang Indonesia memiliki tinggi badan rata-rata untuk laki-laki dewasa yaitu 5 kaki 1.83 inci (159 cm).  Mesin gergaji ini didesain setinggi 800 mm agar nyaman digunakan ( tidak terlalu tinggi dan tidak terlalu rendah).

## Perancangan Poros Pisau
Data yang diketahui dalam perancangan, yaitu:
 Putaran Poros       : 2800 rpm
 Daya transmisi       : 2HP x 0,735 = 1,47 kW
 Bahan Poros
: St 37
 Tegangan Geser Kayu    : 0,085 Kg/mm 2 (PKKI, 1961)

## 1.  Gaya pisau gergaji
(1) Dengan: F = gaya gergaji (Kg) A = luas penampang  kayu = tegangan geser kayu (Kg/mm 2 )
Sehingga luas penampang kayu, yaitu:
A  = .   . r 2 . t (2)
=
= 708,94 mm 2 F  = .
= 0,085 Kg/mm2 x 708,94 mm 2 = 60,2599 Kg
Sehingga gaya yang bekerja pada pisau gergaji, adalah : F   = Berat x gravitasi (3) = 60,2599 Kg x 9,81 = 590,54 N 2.  Faktor koreksi
Faktor koreksi yang di pakai adalah 1,2.
3.  Daya rencana
P d f c . P (4)
= 1,2 x 1,47
= 1,764 (kW)

## 4.  Momen puntir rencana
T 9,74 x 10 5 P d n 1 (5) T x
T x x
T x
T K  mm
Jadi momen puntir yang terjadi sebesar 613,62 Kg.mm
5.  Bahan poros yang di pakai adalah St 37
= 37 Kg/mm 2
Sf 1 (batas kelelahan punter) sebesar 6,0 untuk bahan S-C dan Sf 2 (pengaruh kekasaran permukaan) sebesar 2,5

## 6.  Tegangan geser yang diizinkan
a f 1 x  f 2 (6)
a 2,46  g/mm 2
7. t = 3 (beban kejut atau tumbukan)
b = 2,3 (faktor kemungkinan beban lentur)
8.  Perhitungan diameter poros
d s *( 5,1 a ) t . b . T + 1 3 ⁄ (7)
d s [( ) ] ⁄
d s mm
Karena  diameter  poros  mengikuti  diameter  dalam  pada  bentalan  maka dibulatkan menjadi 25 mm.
9.  Tegangan geser
T
. d s 3 /16
(8)
T

## K  mm
10. K  mm K  mm ,  sehingga  poros  pisau  gergaji  dengan diameter 25 mm aman untuk digunakan.

## Tabel 2. Ukuran Standar Pasak
Dengan diameter lebih dari 20-25 mm maka pasak yang umumnya digunakan adalah  pasak  dengan  nomonal  pasak  7x7.  Jadi  pasak  yang  digunakan  dalam rancangan ini adalah pasak 7x7.

## Perencanaan Sabuk - V dan Puli
Perhitungan perancangan sabuk - V dan puli
Sabuk yang di pakai dalam  perancangan transmisi ini adalah sabuk V tipe A. Dari  perancangan  perhitungan  poros  diatas,  selanjutnya  dilakukan  perhitungan sebagai berikut:

## 1.  Penampang sabuk V : Tipe A
d min = 65 mm (diameter minimum puli yang diizinkan)
2. d p = 65 mm D p = d p x i = 65 x 1 = 65 mm
d = p (9)
mm
= p (10)
mm
3.  Kecepatan sabuk :
v = .d p .n 1 60 x 1000 (11)
v = x    x x
v =
v = m
4.  (9,524 m/s < 30 m/s)
5.  Panjang keliling
2 2 ( d p p ) 1 4 ( p d p ) 2 (12)
x ( ) x ( ) L      mm
6.  Nomor nominal sabuk V = 42 inchi, L = 1067 mm
7.  Jarak sumbu poros b 2 - ( p d p ) (13)
x mm
b √ b 2 - 8 ( p - d p ) 2 8 (14)
√ ( )

## mm

## 8.  Sudut kontak
180 - 57 ( p d p ) (15)
( )

## K (faktor koreksi)

## Perancangan Bantalan
1.  Gaya yang terjadi akibat putaran poros, yaitu:
(beban aksial)
2.  Putaran poros gergaji sebesar 2800 rpm.
ha m (umur bantalan yang di rencanakan)
Bantalan 1 sama dengan bantalan 2, yaitu: d mm
Nomor  bantalan  yang  sementara  di  pilih  adalah  UCP205-16.  Dengan kapasitas nominal dinamis spesifik C = 1100 Kg dan kapasitas nominal statis spesifik C o = 730.
3.  Beban equivalen Adapun perhitungan beban equivalen bantalan sebagai berikut :
Diketahui:
r K
x v y s P x  v y K
P ( x   x           x ) P K
4.  Umur nominal bantalan
f n ( n ) ⁄ (16)
f n ( ) ⁄ f n f h n (Faktor umur)
f h f h
h ( umur nominal) (17) h x
h m
h ha
Jadi, bantalan yang di pakai nomor UCP205-16 aman di gunakan.

## Perencanaan Rangka
Perencanaan  rangka  mesin  gergaji  kayu  menggunakan  analisis  dari  program software autodesk inventor 2018.
Tabel 3. Physical Mass 90.004 kg Area 57396.456 mm 3 Volume 11465.474 mm 3 Center of Gravity x = 182.447 mm y = -173.842 mm z = 258.849 mm Berdasarkan  Tabel  3  rangka  meja  gergaji  ini  memiliki  massa  90,004 ,  luas area 57396,456 serta volume sebesar 11465,474 .

## Tabel 4. Material
Name Steel, Mild General Mass Density 7.850 g/cm 3 Yield Strength 207.000 MPa Ultimate Tensile Strength 345.000 MPa Stress Young's Modulus 220.000 GPa Poisson's Ratio 0.275 ul Part Name(s) ISO L50x50x4 00000001.ipt ISO L50x50x4 00000002.ipt ISO L50x50x4 00000003.ipt ISO L50x50x4 00000004.ipt ISO L50x50x4 00000005.ipt ISO L50x50x4 00000006.ipt ISO L50x50x4 00000007.ipt ISO L50x50x4 00000008.ipt ISO L50x50x4 00000009.ipt ISO L50x50x4 00000010.ipt ISO L50x50x4 00000011.ipt ISO L50x50x4 00000012.ipt ISO L50x50x4 00000013.ipt ISO L50x50x4 00000014.ipt ISO L50x50x4 00000015.ipt ISO L50x50x4 00000016.ipt ISO L50x50x4 00000017.ipt ISO L50x50x4 00000018.ipt ISO L50x50x4 00000019.ipt ISO L50x50x4 00000020.ipt ISO L50x50x4 00000021.ipt ISO L50x50x4 00000022.ipt ISO L50x50x4 00000023.ipt ISO L50x50x4 00000024.ipt ISO L50x50x4 00000025.ipt ISO L50x50x4 00000026.ipt ISO L50x50x4 00000027.ipt ISO L50x50x4 00000028.ipt ISO L50x50x4 00000029.ipt ISO L50x50x4 00000030.ipt ISO L50x50x4 00000031.ipt
ISO L50x50x4 00000032.ipt
Tabel  4  menjelaskan  material  yang  digunakan  adalah  baja  ringan  dengan massa  jenis  7,850 ,dengan  kekuatan  207,000  Mpa  dan  kekuatan  tekanan maksimum 345,000 Mpa.  Material yang digunakan adalah besi profil L 50x50x4 mm sebanyak 32 bagian.

## Tabel 5. Gravitasi
Load Type Gravity Magnitude 9810.000 mm/s^2 Direction Y-
Tabel  5  menjalaskan  besar  gaya  gravitasi  9810,000 dengan  arah gravitasi pada sumbu Y-.
Gambar 3. Pembebanan 1 Tabel 6. Pembebanan 1 Load Type Force Magnitude 50.000 N Beam Coordinate System No Angle of Plane 270.00 deg Angle in Plane 90.00 deg Fx 0.000 N Fy -50.000 N Fz 0.000 N Offset 550.000 mm
Gambar  3  dan  Tabel  6  menjelaskan  bahwa  tipe  pembebanan  adalah force sebesar  500,000  N  serta  gaya  yang  terjadi  pada  sumbu  Y  adalah –  500.000  N. Pembebanan di tunjukkan oleh anak panah berwarna biru dan pada bagian rangka yang berwarna biru.
Gambar 4. Pembebanan 2 Tabel 7. Pembebanan 2 Load Type Force Magnitude 50.000 N Beam Coordinate System No Angle of Plane 270.00 deg Angle in Plane 90.00 deg Fx 0.000 N Fy -50.000 N Fz 0.000 N Offset 550.000mm
Gambar  4  dan  Tabel  7  menjelaskan  bahwa  tipe  pembebanan  adalah force sebesar  500,000  N  serta  gaya  yang  terjadi  pada  sumbu  Y  adalah –  500.000  N. Pembebanan di tunjukkan oleh anak panah berwarna biru dan pada bagian rangka yang berwarna biru.
Gambar 5. Pembebanan 3
Tabel 8. Pembebanan 3 Load Type Force Magnitude 100.000 N Beam Coordinate System No Angle of Plane 270.00 deg Angle in Plane 90.00 deg Fx 0.000 N Fy -100.000 N Fz 0.000 N Offset 790.000 mm
Gambar  5  dan  Tabel  8  menjelaskan  bahwa  tipe  pembebanan  adalah force sebesar  100,000  N  serta  gaya  yang  terjadi  pada  sumbu  Y  adalah –  100.000  N. Pembebanan di tunjukkan oleh anak panah berwarna biru dan pada bagian rangka yang berwarna biru.
Gambar 6. Pembebanan 4
Tabel 9. Pembebanan 4 Load Type Force Magnitude 100.000 N Beam Coordinate System No Angle of Plane 270.00 deg Angle in Plane 90.00 deg Fx 0.000 N Fy -100.000 N Fz 0.000 N Offset 790.000 mm
Gambar  6  dan  Tabel  9  menjelaskan  bahwa  tipe  pembebanan  adalah force sebesar  100,000  N  serta  gaya  yang  terjadi  pada  sumbu  Y  adalah –  100.000  N. Pembebanan di tunjukkan oleh anak panah berwarna biru dan pada bagian rangka yang berwarna biru.
Tabel 10. Ringkasan hasil statis Name Minimum Maximum Displacement 0.000 mm 0.096 mm Forces Fx -118.551 N 134.069 N Fy -173.003 N 134.209 N Fz -78.698 N 108.660 N Moments Mx -16590.151 N mm 23427.089 N mm My -22616.615 N mm 19579.864 N mm Mz -1119.443 N mm 1205.192 N mm Normal Stresses Smax -0.114 MPa 7.888 MPa Smin -11.236 MPa 0.161 MPa Smax(Mx) 0.000 MPa 6.732 MPa Smin(Mx) -9.506 MPa -0.000 MPa Smax(My) 0.000 MPa 7.945 MPa Smin(My) -9.177 MPa -0.000 MPa Saxial -0.279 MPa 0.202 MPa Shear Stresses Tx -0.955 MPa 0.845 MPa Ty -0.956 MPa 1.233 MPa Torsional Stresses  T -3.360 MPa 3.120 MPa
Untuk  mengetahui  keamanan  dari  rangka  mesin  gergaji  kayu  hasil  tegangan i  n in k n   en  n  yiel    ten t   m te i l  y itu          M    ≤       M     J  i rangka aman digunakan dengan hasil defleksi maksimal sebesar 0.096 mm.
Dengan  perkiraan  biaya  pembuatan  6.644.000  rupiah  meja  gergaji  ini  jauh lebih  murah  di  banding  dengan  meja  gergaji  yang  sudah  ada  di  pasaran  yang harganya  rata  rata  15.000.000  hingga  20.000.000  dengan  kapasitas  motor  sama  , meja  gergaji  ini  juga  di  rancang  dengan  ukuran  lebih  luas  agar  memungkinkan penggunanya dapat memotong atau mebelah kayu dengan ukuran yang lebih besar. Meja gergaji ini juga di rancang agar mudah di operasikan dan sederhana,  dengan tujuan agar pengguna tidak kesulitan dalam pengoperasian meja gergaji ini.

## KESIMPULAN
Dari data di atas maka dapet diambil kesimpulan sebagai berikut :
1.  Hasil  proses  perancangan  mesin  gergaji  kayu  menyimpulkan  beberapa  hal sebagai berikut:
a.  Dimensi mesin potong kayu
b.  Gergaji yang digunakan pada mesin potong kayu berbentuk  lingkaran atau cyrcle dengan gerakan mata gergaji berputar.
c.  Putaran yang diteruskan dari motor kepada pisau gergaji tidak di rubah dan menggunakan pulley sama besar yaitu berdiameter 74mm.
d.  Mesin potong kayu menggunakan daya sebesar 2Hp.
e.  Tingkat keamanan pada mesin potong kayu setelah dilakukan perhitungan teoritis  mulai  dari  14ystem  transmisi,  poros,  dan  rangka  yaitu  kecepatan sabuk dikatakan baik karena Poros di katakan aman karena tegangan geser yang terjadi pada poros lebih kecil dibanding tegangan  geser  yang  diizinkan  yaitu ,  dan pada  rangka  mesin  gergaji  kayu  hasil  tegangan  lebih  kecil  dari yield strength material sebesar dengan defleksi
f. Pada transmisi sabuk V yang digunakan adalah sabuk V tipe A42.
g.  Gambar  kerja  konstruksi  mesin  gergaji  kayu  digunakan  untuk  proses manufaktur pembuatan mesin terdapat dalam lampiran.
2.  Hasil  perhitungan  perencanaan  anggaraan  biaya  yang  diperlukan  untuk pembuatan mesin gergraji ini adalah 6.636.500 rupiah.
DAFTAR PUSTAKA min  “M c m-M c m Me in Bo ”    novem e http://infoperkakas.com/macam-macam-mesin-bor/
min  Suminto   “Mengoperasikan  Mesin  Ketam  Perata (Surfacer  /  Perencana) ”  30 april 2015.
http://www.vedcmalang.com/pppptkboemlg/index.php/departemen-bangunan-
30/982-as
i  Su yo Wi owo  “Me in Ge    i” mei
http://ariefsuryowibowo.blogspot.co.id/2014/05/mesin-gergaji.html yo  Wi  y nto          “ e  nc n  n  Me in  Ge    i  K yu  Untuk   en    in  R k Buku” Sk ip i Teknik Me in  Unive  it   Ne  i Yo y k  t Diaurahman “  o e  M nu  ktu  Tu  in  n in Sum u Ve tik l Tipe     ieu ” Sripsi Teknik Mesin, Universitas Lambung Mangkurat.
one   “Men en l Me in Se ut K yu”     uli http://hobikayu.com/baca/mengenal-mesin-serut-kayu.html Master Tukang “mengena lmesin gergaji circular saw dan kegunaannya” 2 februari 2017. https://www.crafter.id/mengenal-mesin-gergaji-circular-saw-dan-kegunaanya/ ul Gi  on  “Ke un  n Me in   o il K yu”     e em er 2015.
http://infomebelterbaru.blogspot.co.id/2015/12/kegunaan-mesin-profil- kayu.html
Ro in Wu  “In one i   Ne      en  n  en u uk Te pen ek  i  uni ”     uli 2017. https://www.idntimes.com/news/world/robin-wu/indonesia-negara-dengan- penduduk-terpendek-c1c2/full
Su i n  G N         “  o e  M nu  ktu  R k Beni  Me in T n m    i  Tipe  e  l B  i   Mo el  T n m  J      Le owo”  Sk ip i  Teknik  Me in   Unive   it Lambung Mangkurat.
Sol   o       “       pe enc n  n   n pemili  n elemen me in”     ny  p   mit :
Jakarta
Wi   to    kk          “ Teknik   eme in n”  E ito   Bu i  S nto o    i ekto  t  Jen e  l Manajemen  Pendidikan  Dasar  dan  Menengah  Direktorat  Pembinaan  Sekolah Menengah Kejuruan Departemen Pendidikan Nasional Tahun 2008.