Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan pada bulan April sampai Agustus 2018 di Bengkel Keteknikan Pertanian Program Studi Keteknikan Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara, Medan.
Bahan dan Alat
Bahan yang digunakan pada penelitian ini adalah besi siku yang digunakan menjadi kerangka alat yang berfungsi sebagai penopang beban dari alat sortasi buah, plat besi yang digunakan sebagai penahan beban pada alat sortasi buah, pipa stainlesteel yang berfungsi sebagai bahan yang dapat meloloskan buah
berdasarkan ukurannya, cat yang digunakan untuk melindungi kerangka alat dari korosi, dan juga buah yang akan digunakan sebagai bahan pengujian kinerja alat dan keseragaman ukuran buah.
Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah mesin las yang digunakan untuk menyatukan kerangka alat, gerinda untuk memotong bahan yang akan digunakan, meteran untuk mengukur panjang atau lebar bahan yang akan digunakan, mistar siku untuk mengukur sudut dari kerangka alat, rolling plat untuk melekukkan plat besi yang akan digunakan, amplas untuk menghaluskan permukaan alat, kunci pas untuk mengencangkan baut, kuas yang digunakan untuk mengecat kerangka alat, stopwatch untuk menghitung waktu pada pengujian alat, kalkulator yang digunakan untuk membantu perhitungan pada perancangan alat, dan kamera yang digunakan untuk dokumentasi penelitian.
Parameter yang Diamati 1. Kapasitas efektif alat
Kapasitas alat dapat diukur dengan membagi berat buah jeruk yang disortir dengan waktu sortir.
Kapasitas alat =
... (13) 2. Persentase keseragaman buah
Penentuan keseragaman dilakukan secara visual (kasat mata) dengan menghitung jumlah buah tiap kelas yang tidak sesuai dengan ukuran diameter pada kelas yang telah ditentukan. Setelah persentase buah yang salah masuk dihitung, kemudian dihitung keseragaman buahnya. Lalu persentasenya dihitung dengan menggunakan rumus sebagai berikut :
Persentase kesalahan masuknya buah =
x 100% ...(14) Keseragaman buah = 100% - Persentase kesalahan masuknya buah (%) ... (15)
3. Analisis Ekonomi
1. Biaya alat transportasi pasca panen pedesaan.
Perhitungan biaya alat transportasi pasca panen pedesaan dilakukan dengan cara menjumlahkan biaya yang dikeluarkan, yaitu biaya tetap dan biaya tidak tetap, atau lebih dikenal dengan biaya pokok.
2. Break Event Point
Manfaat perhitungan BEP 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. Hal ini dapat dihitung berdasarkan Persamaan 4.
3. Net Present Value
NPV merupakan kriteria yang digunakan untuk mengukur suatu alat layak atau tidak diusahakan. Hal ini dapat dihitung berdasarkan Persamaan 8, 9 dan 10.
Dengan kriteria:
- NPV > 0, berarti usaha menguntungkan, layak untuk dilaksanakan dan dikembangkan.
- NPV < 0, Berarti sampai dengan t tahun investasi proyek tidak menguntungkan dan tidak layak untuk dilaksanakan serta dikembangkan.
- NPV = 0, Berarti tambahan manfaat sama dengan tambahan biaya yang dikeluarkan.
4. Internal Rate of Return
Untuk mengetahui kemampuan untuk dapat memperoleh kembali investasi yang sudah dikeluarkan dapat dihitung dengan menggunakan IRR. Hal ini dapat dihitung berdasarkan persamaan 11.
Gambaran Umum Alat
Buah yang dapat disortasi pada alat sortasi buah tipe gravitasi ini adalah buah yang berbentuk bundar. Pada proses penyortasian memanfaatkan gaya gravitasi untuk menggulingkan buah pada jalur sortasi.
Alat sortasi tipe gravitasi ini merupakan suatu alat yang ditujukan untuk memilah buah berdasarkan ukuran, sehingga dapat mempercepat proses penyortasian buah , menambah nilai jual buah, dan mempertahankan mutu buah setelah dipanen. Setelah buah masuk sedalam jalur sortasi ukuran, maka proses pemilahan buah akan dimulai berdasarkan ukuran buah.
Rancangan Fungsional
Untuk memenuhi tujuan dari alat ini, maka alat ini akan memiliki komponen-komponen yang bekerja dengan fungsi yang berbeda-beda. Fungsi-fungsi tersebut dapat dikategorikan antara lain ; rangka untuk memberi bentuk pada alat dan tempat pemasangan komponen alat yang lain; hopper untuk menampung buah; motor servo untuk mendorong dan membuka pintu pemilah;
pipa Stainless Steel untuk memilah buah berdasarkan ukuran buah, diameter pipa yang akan digunakan adalah 2 inci dengan tebal pipa 1 mm ; jalur untuk mengarahkan buah menuju pipa sortasi; Corong output untuk mengarahkan buah agar jatuh pada posisi yang diinginkan.
Rancangan Struktural
Dalam penentuan struktural komponen alat, beberapa dimensi dari beberapa komponen akan disesuaikan dengan kebutuhan :
1. Rangka
Rangka akan dibuat dengan menggunakan besi siku. Tebal plat besi rangka ditentukan oleh beberapa faktor, yaitu momen maksimum, momen Inersia (I) dan perpindahan titik berat. Persamaan yang dibutuhkan adalah persamaan yang didapat dari bagian tinjauan pustaka. Karena bahan yang digunakan adalah besi siku, momen inersia dari kedua sisi besi harus diperhitungkan.
Gambar 5. Plat besi siku
Momen inersia pada besi siku dapat dihitung dengan rumus : I
=
+
A ... (16) Untuk mencari tegangan tarik digunakan rumus berikut :a ik
ma y ... (17) 2. Hopper
Hopper yang direncanakan berbentuk trapesium. Perencanaa kapasitas penyimpanan hopper ditentukan oleh kemaksimalan buah jatuh kedalam saluran buah dan kemampuan kerangka alat untuk menahan beban. Maka dimensi hopper dapat ditentukan dengan persamaan :
) { }
... (18)3. Saluran
Kemiringan saluran buah dapat ditentukan sesuai dengan kecepatan jatuhnya buah yang diinginkan sampai pada pendorong. Persamaan kecepatan yang dapat dipakai terdapat pada persamaan 6. Jarak tempuh buah dapat ditentukan dari rumus berikut :
S = V x T ... (19) Hubungan kecepatan dengan ketinggian saluran diterangkan pada rumus berikut :
V=
√
... (20) Prosedur PenelitianPembuatan alat
Alat akan dirancang berdasarkan rumus-rumus komponen alat yang telah dikumpulkan, kemudian dimodelkan secara grafis dalam bentuk 3 dimensi menggunakan aplikasi Solidworks. Tahapan penelitian yang akan dilakukan :
1. Dipersiapkan semua literatur yang akan dijadikan referensi
2. Dirancang alat dengan menggunakan perhitungan yang didapat dari literatur
3. Dirancang alat dengan aplikasi CAD Solidworks
4. Dibuat alat sesuai dengan perhitungan dan perancangan sebelumnya Pengujian alat
Pengujian alat sortasi buah ini dilakukan dengan tiga kali ulangan untuk setiap buah yang akan diuji.
Prosedur pensortiran buah jeruk
1. Menyiapkan alat sortasi buah jeruk yang akan diuji
2. Menyiapkan 60 buah sejenis yang terdiri dari 15 buah grade A, 15 buah grade B, 15 buah grade C, dan 15 buah grade D
3. Menandai setiap buah berdasarkan klasifikasinya 4. Mencampur keseluruhan buah yang akan disortir
5. melakukan pengujian menggunakan alat sortasi buah tipe gravitasi 6. Mengambil data dari hasil pengujian
Prosedur pensortiran buah tomat
1. Menyiapkan alat sortasi buah tomat yang akan diuji
2. Menimbang buah grade A, B, dan C, kemudian diukur diameter tiap grade 3. Menandai setiap buah berdasarkan klasifikasinya
4. Mencampur keseluruhan buah yang akan disortir
5. Melakukan pengujian menggunakan alat sortasi buah tipe gravitasi 6. Mengambil data dari hasil pengujian
Prosedur pensortiran buah markisa
1. Menyiapkan alat sortasi buah tomat yang akan diuji
2. Menimbang buah grade A, B dan C kemudian diukur diameter tiap grade 3. Menandai setiap buah berdasarkan klasifikasinya
4. Mencampur keseluruhan buah yang akan disortir
5. Melakukan pengujian menggunakan alat sortasi buah tipe gravitasi 6. Mengambil data dari hasil pengujian