Perancangan alat
Pada penelitian ini alat yang akan dihasilkan berupa alat pencuci biji kakao. Ciri utama dari alat pencuci biji kakao ini adalah dengan memanfaatkan putaran yang dihasilkan oleh alat pemutar akan dihasilkan biji kakao yang bersih.
Alat pencuci biji kakao ini mempunyai beberapa komponen yaitu : 1. Kerangka Alat
Kerangka alat ini berfungsi sebagai pendukung komponen lainnya, yang terbuat dari besi. Alat ini mempunyai panjang 112 cm, lebar 60 cm, tinggi 52 cm.
2. Alat penggerak manual
Alat ini berfungsi sebagai pemutar tabung penampung/ hopper. Alat penggerak manual ini mempunyai beberapa bagian penting, yaitu pulley besar, pulley kecil, gear, v-belt, gardang.
3. Silinder Putar
Silinder putar sebagai alat yang akan meneruskan putaran yang dihasilkan oleh alat pemutar manual ke tabung penampung sehingga tabung penampung dapat berputar.
Saluran pengeluaran ini berfungsi sebagai saluran pengeluaran lendir kakao yang telah lepas dari biji kakao. Saluran pengeluaran ini terbuat dari alumunium dengan lebar 3 cm.
5. Poros
Poros digunakan untuk menghubungkan antara puli. Poros ini terbuat dari besi tuang dengan ukuran panjang 60 cm dan diameter 1 inchi.
6. Bantalan (Bearing)
Bantalan adalah komponen mesin yang menumpu poros berbeban sehingga putaran dapat berlangsung secara aman dan poros dapat bertahan lama. Bantalan harus kokoh untuk memungkinkan poros serta elemen lainnya bekerja dengan baik. Jika bantalan tidak berfungsi makan kualitas seluruh system menurun atau tidak dapat bekerja dengan baik. Bantalan yang digunakan adalah tipe 205.
7. V-Belt
Transmisi putaran atau daya yang dapat digerakkan dimana sebuah v-belt dibelitkan disekeliling puli dan poros. Namun untuk mendapatkan v-belt yang sesuai dengan jarak poros terkadang sukar.
Pembuatan alat
Pada alat pemutar manual ini, terdapat beberapa komponen yang dikelompokkan kedalam 3 bagian.
Bagian I : terdiri dari gear I, gear II, kemudi. Bagian II : terdiri dari gear II, Puli besar Bagian III : terdiri dari Puli besar, puli kecil
Adapun langkah-langkah dalam membuat alat penggerak manual untuk memutar biji kakao ini yaitu :
Bagian I :
1. Ditentukan prinsip kerja alat pemutar manual. 2. Dirancang bentuk alat sesuai dengan prinsip kerja.
3. Digambar serta ditentukan diameter gear, gear besar berukuran 15 cm,dan gear kecil berdiameter 10 cm, panjang besi untuk kemudi.
4. Diukur jarak antar gear agar mengetahi panjang rantai yang dipakai. Jarak antar gear adalah 62 cm.
5. Dilas besi agar melekat pada tumpuan yang melekat pada gear. (lampiran I) Bagian II :
1. Ditentukan ukuran pulley besar yang akan digunakan.
2. Dihubungkan pulley besar yang berdiameter 62 cm dengan gear kecil yang berdiameter 10 cm.
3. Dilas pulley besar agar melekat pada kerangka alat pencuci biji kakao. (lampiran II)
Bagian III :
2. Dihubungkan pulley besar dengan pulley kecil dengan menggunakan v- belt. 3. Ditentukan jarak antara pulley. Jarak antar poros pulley adalah 82 cm.
4. Dihubungkan pulley kecil dengan slinder putar yang ada tepat dibawah tempat penampungan biji kakao yang akan dicuci.(lampiran III)
Finishing :
1. Diperiksa poros pulley besar apakah telah melekat dengan baik dengan kerangka.
2. Dihubungkan pulley kecil ke silinder putar, dengan bantuan gardang untuk mengubah arah putaran.
3. Dilakukan pengecatan agar menambah daya tarik dan daya tahan alat. Alat-alat yang digunakan adalah :
1. Mesin las 2. Mesin bor 3. Gergaji besi 4. Timbangan 5. Stopwatch 6. Kalkulator 7. Alat tulis 8. Komputer 9. Tachometer
Waktu Penelitian ini dimulai pada bulan April 2011 sampai Juni 2011 di Laboratorium Teknik Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara, Medan.
Uji Kinerja
1. Difermentasi biji kakao yang akan dicuci selama 2 hari.
2. Dimasukkan biji kakao yang akan dicuci kedalam tabung penampung sebanyak 5 kg.
3. Dikayuh gear yang melekat pada pedal, yang nantinya akan memutar tabung penampung.
4. Dicatat waktu yang dibutuhkan untuk membersihkan biji kakao
5. Dihitung kapasitas bahan yang dicuci dalam hitungan per jam, dihitung persentase biji kakao yang tidak tercuci, dilakukan analisis ekonomi dan analisis kelayakan usaha.
6. Perlakuan tersebut dilakukan sebanyak kali 3 ulangan.
Tujuan dari pengujian alat pencuci biji kakao ini adalah untuk memperoleh informasi tentang keragaan teknis alat hasil rancangan yang selanjutnya informasi tersebut digunakan untuk menilai kinerja alat.
Pengujian dilakukan dengan mencoba menggunakan alat hasil rancangan untuk menghasilkan biji kakao yang bersih.
Parameter Yang Diamati Kapasitas Efektif Alat (kg/jam)
Pengukuran kapasitas alat dilakukan dengan membagi berat biji kakao yang dicuci terhadap waktu yang dibutuhkan untuk melakukan pencucian,
Kapasitas alat = ……….. (12)
Persentase biji yang tidak tercuci sempurna (%)
Pengukuran persentase biji yang tidak tercuci dilakukan dengan pengamatan secara visual setelah pencucian biji kakao. Ditimbang biji yang tidak tercuci, setelah itu dihitung persentase biji yang tidak tercuci. Persentase biji yang tidak tercuci dapat dihitung dengan rumus :
Persentase biji yang tidak tercuci = 100%...(13) dimana :
BBTT = Berat biji tidak tercuci sempurna (kg) BTB = Berat biji yang dicuci (kg)
Biaya pemakaian alat (Rp/kg).
Pengukuran biaya pemakaian alat dilakukan dengan cara menjumlahkan biaya yang dikeluarkan yaitu biaya tetap dan biaya tidak tetap (biaya pokok).
1. Biaya tetap
Menurut Darun (2002), biaya tetap terdiri dari : 1) Biaya penyusutan (metode garis lurus)
3) Biaya pajak
Di negara kita belum ada ketentuan besar pajak secara khusus untuk mesin-mesin dan peralatan pertanian, namun beberapa literatur menganjurkan bahwa biaya pajak alsin pertanian diperkirakan sebesar 2% pertahun dari nilai awalnya.
4) Biaya gudang/gedung
Biaya gudang atau gedung diperkirakan berkisar antara 0,5-1%, rata-rata diperhitungkan 1% nilai awal (P) pertahun.
2. Biaya tidak tetap
Menurut Darun (2002), biaya tidak tetap terdiri dari :
1) Biaya perbaikan untuk motor listrik sebagai sumber tenaga penggerak. Biaya perbaikan ini dapat dihitung dengan persamaan
2) Biaya karyawan/operator yaitu biaya untuk gaji operator. Biaya ini tergantung kepada kondisi lokal, dapat diperkirakan dari gaji bulanan atau gaji pertahun dibagi dengan total jam kerjanya.
Break Event Point (Perhitungan Titik Impas)
Manfaat perhitungan titik impas (break event point) adalah untuk mengetahui batas produksi minimal yang harus dicapai dan dipasarkan agar usaha yang dikelola masih layak untuk dijalankan. Pada kondisi ini income yang diperoleh hanya cukup untuk menutupi biaya operasional tanpa adanya keuntungan.
Net Present Value (NPV)
Identifikasi masalah kelayakan financial dianalisis dengan menggunakan metode analisis financial dengan kriteria investasi. Net present value adalah kriteria yang digunakan untuk mengukur suatu alat layak atau tidak untuk diusahakan. Perhitungan net present value merupakan net benefit yang telah di diskon dengan discount factor.
Internal Rate of Return (IRR)
Untuk mengetahui kemampuan untuk dapat memperoleh kembali investasi yang sudah dikeluarkan dapat dihitung dengan menggunakan IRR.
Internal rate of return (IRR) ini digunakan untuk memperkirakan kelayakan lama (umur) pemilikan suatu alat atau mesin pada tingkat keuntungan tertentu. Internal rate of return adalah suatu tingkatan discount rate, dimana diperoleh B/C ratio = 1 atau NPV = 0. Berdasarkan harga dari NPV = X (positif) atau NPV = Y (positif) dan NPV = X (positif) atau NPV = Y (negatif), dihitunglah harga IRR dengan menggunakan rumus berikut :
IRR = p % + x (q% - p%) (positif dan negatif)………(9) dan
IRR = p % + x (q% - p%) (positif dan negatif)………(10) dimana :
p = suku bunga bank paling atraktif q = suku bunga coba-coba ( > dari p)
X = NPV awal pada p Y = NPV awal pada q (Purba, 1997).