Pembuatan rancang bangun mesin pembuat pupuk organik granul juga mengalami tahap analisa. Sebelum menjadi sebuah mesin yang pasti, dibuat suatu rancangan terlebih dahulu. Langkah-langkah dalam perancangan pembuatan mesin :
Langkah pertama dalam rancang bangun mesin pembuat pupuk organik granul adalah meninjau masalah dari mesin yang ada dipabrik yang tidak sesuai dengan petani. Langkah ini dilakukan untuk mencari informasi tentang permasalahan yang muncul, dari masalah tersebut nantinya dijadikan sebagai dasar untuk membuat perencanaan mesin pembuat pupuk organik granul.
Langkah kedua adalah pembuatan dan perakitan alat. Metode ini meliputi pembuatan komponen-komponen mesin dan merakitnya menjadi sebuah mesin rancangan yang diinginkan.
Langkah ketiga adalah, pengujian mesin. Langkah ini dilakukan untuk mengetahui tingkat keberhasilan secara fungsional maupun operasional perancangan dan pembuatan mesin pembuat pupuk organik granul. Apabila masih ada kekurangan maka mesin dapat diperbaiki dan disempurnakan kembali sehingga tujuan pembuatan mesin ini dapat tercapai.
Langkah keempat adalah evaluasi dan revisi. Setelah alat sudah diuji maka harus diperbaiki kekurangannya sehingga menjadi alat yang lebih sempurna. Untuk mempermudah dalam melakukan perancangan mesin pembuat pupuk organik granul ini diperlukan diagram alir (flowchart) yang akan memperjelas jalannya aktivitas perancangan. Di bawah ini flowchart metode perancangan.
21 Tidak permasalahan
Gambar 3.4Flowchart Metode Perancangan Persiapan alat dan bahan
Pembuatan Alat
Pupuk sebagai bahan uji
Kesimpulan Mulai
Ide Perancangan
Dimensi alat yang besar Harga alat yang mahal Perawatan alat yang sulit Butuh operator khusus Studi literature: Elemen Mesin Kinematika Dinamika MekanikaTeknik PerancanganTeknik Mesin Las Mesin Bubut Mesin Potong Mesin Bor Mesin Rol Ya Rencana desain Uji kelayakan
Hasil uji kelayakan sesuai target Hasil sesuai target
22 3.2 Pencarian Alternatif Desain
Berdasarkan masalah yang ada, sehingga diperlukan beberapa alternatif desain mesin yang nantinya akan dijadikan pertimbangan untuk menentukan mesin yang akan dibuat. Pemilihan desain berdasarkan nilai atau kriteria desain yang telah ada. Kriteria ini dikelompokkan menjadi dua yaitu:
4. Kriteria yang harus dipenuhi, antara lain: a. Mesin yang dibuat dapat menghemat tempat. b. Mesin yang aman bagi operator.
c. Mempunyai kapasitas produksi 15 kg/jam.
d. Pengoperasian tidak memerlukan operator khusus. 2. Kriteria yang diharapkan,antara lain:
a. Hasil granul sesuai dengan yang di harapkan (3mm, 4mm, 5mm)
b. Mudah dalam melakukan perawatan mesin.
c. Harga mesin lebih murah. 3.3 Pemilihan Desain
Kriteria yang diinginkan telah ditentukan maka dilanjutkan dengan penyusunan alternatif desain yang bertujuan untuk mengetahui kekurangan dan kelebihan alternatif desain mesin yang sudah ada. Beberapa alternatif desain antara lain:
23 3.3.4 Alternatif Desain I
Gambar 3.2 Alternatif Desain I Keterangan : 1) Pan 2) Tiang penyangga 3) Meja 4) Poros penggerak 5) Motor Listrik 6) Reducer 7) Pillo block 8) Pinion 9) Gear 10) Rantai 11) Penyetel rantai 12) Penyangga meja 13) Pengaduk
24 Prinsip Kerja Alternatif Desain I :
Pupuk kandang yang telah melalui proses pengeringan, penggilingan bahan, dan pengayakan sampai bentuk pupuk kandang halus, pupuk kandang yang telah halus dimasukkan ke dalam piringan granulator. Pengisian pupuk ke dalam piringan granulator dilakukan secara bertahap dengan menggunakan sekop atau menumpahkannya dari dalam karung. Sebaiknya, proses ini dilakukan dalam keadaan piringan berotasi sehingga pupuk dapat langsung bergerak mengikuti perputaran piringan.
Selama proses granulasi berlangsung, semprotkan larutan molase 5%. Sebaiknya, penyemprotan dilakukan secara merata dan sedikit demi sedikit agar pupuk tidak menggumpal. Pupuk yang saling merekat akan berputar mengikuti gerakan piringan. Gerakan perputaran ini akan menyebabkan terbentuknya butiran-butiran granul yang semakin besar. Karena itu, perlu dilakukan pengadukan untuk mencegah terbentuknya butiran berukuran lebih dari 5 mm yang terakumulasi di bagian bawah piringan. Pengadukan juga berfungsi untuk mencegah terbentuknya kerak pada dinding piringan.
a. Kelebihan Alternatif Desain I:
1) Kapasitas lebih banyak, dengan pan yang besar,
2) Terdapat pengaduk pada pan, yang membuat pan tidak lengket saat
proses pembuatan granul
3) Hasil granul yang didapat lebih besar, b. Kekurangan Alternatif Desain I:
1) Terlalu banyak menghabiskan tempat, karena dimensinya besar dengan lebar maksimal 150 cm, tinggi maksimal 400 cm, dan panjang maksimal 300 cm.
2) Hanya untuk industri menengah ke atas,
25 3.3.2 Alternatif Desain II
Gambar 3.3 Alternatif Desain II Keterangan : 1) Pan 2) Sprayer 3) Poros penggerak 4) Poros rangka 5) Pillow block 6) Rangka
7) Pulley elektrik motor
8) Belt
9) Pulley reducer 10) Reducer 11) Pinion 12) Gear
13) Tuas penyetel sudut 14) Motor Listrik
26 Prinsip Kerja Alternatif Desain II :
Pupuk kandang yang telah melalui proses pengeringan, penggilingan bahan, dan pengayakan sampai bentuk pupuk kandang halus, pupuk kandang yang telah halus dimasukkan ke dalam piringan granulator. Pengisian pupuk ke dalam piringan granulator dilakukan secara bertahap dengan menggunakan sekop atau menumpahkannya dari dalam karung. Sebaiknya, proses ini dilakukan dalam keadaan piringan berotasi sehingga pupuk dapat langsung bergerak mengikuti perputaran piringan.
Selama proses granulasi berlangsung, semprotkan larutan molase 5%. Sebaiknya, penyemprotan dilakukan secara merata dan sedikit demi sedikit agar pupuk tidak menggumpal. Pupuk yang saling merekat akan berputar mengikuti gerakan piringan. Gerakan perputaran ini akan menyebabkan terbentuknya butiran-butiran granul yang semakin besar. Karena itu, perlu dilakukan pengadukan untuk mencegah terbentuknya butiran berukuran lebih dari 5 mm yang terakumulasi di bagian bawah piringan. Pengadukan juga berfungsi untuk mencegah terbentuknya kerak pada dinding piringan.
a. Kelebihan Alternatif Desain II:
1) Menggunakan satu motor, sehingga daya listrik yang diperlukan sedikit.
2) Dapat digunakan untuk industri rumah tangga, 3) Sudut pan granulator bisa diatur sesuai effektivitas,
4) Tidak membutuhkan ruang yang besar.
b. Kekurangan Alternatif Desain II:
1) Konstruksi tidak kokoh, hanya memakai 1 penyangga,
27 3.3.3 Alternatif Desain III
Gambar 3.4 Alternatif Desain III Keterangan :
1) Piringan Pan 2) Pan
3) Rangka Atas
4) Rangka Bawah
5) Puli Elektrik Motor 6) Belt 7) Puli Reducer 8) Pinion 9) Gear 10) Poros Rangka 11) Poros Pan 12) Pengatur Sudut 13) Pillow Block 205 14) Pillow Block 206 15) Elektrik Motor 16) Reducer 17) Pengaduk 18) Sprayer
28 Prinsip Kerja Alternatif Desain III :
Pupuk kandang yang telah melalui proses pengeringan, penggilingan bahan, dan pengayakan sampai bentuk pupuk kandang halus, pupuk kandang yang telah halus dimasukkan ke dalam piringan granulator. Pengisian pupuk ke dalam piringan granulator dilakukan secara bertahap dengan menggunakan sekop atau menumpahkannya dari dalam karung. Sebaiknya, proses ini dilakukan dalam keadaan piringan berotasi sehingga pupuk dapat langsung bergerak mengikuti perputaran piringan.
Selama proses granulasi berlangsung, semprotkan larutan molase 5%. Sebaiknya, penyemprotan dilakukan secara merata dan sedikit demi sedikit agar pupuk tidak menggumpal. Pupuk yang saling merekat akan berputar mengikuti gerakan piringan. Gerakan perputaran ini akan menyebabkan terbentuknya butiran-butiran granul yang semakin besar. Karena itu, perlu dilakukan pengadukan untuk mencegah terbentuknya butiran berukuran lebih dari 5 mm yang terakumulasi di bagian bawah piringan. Pengadukan juga berfungsi untuk mencegah terbentuknya kerak pada dinding piringan.
a. Kelebihan Alternatif Desain III:
1) Alat ini dapat digunakan untuk industri rumah tangga, 2) Sudut/kemiringan pan dapat diatur,
3) Perawatan mudah karena dimensi alat ini tidak membutuhkan banyak tempat,
4) Tidak membutuhkan operator khusus untuk mengopersaikan alat,
5) Konstruksi kokoh dengan menggunakan 2 penyangga.
6) Getaran lebih kecil,
b. Kekurangan Alternatif Desain III:
1) Memasukkan pupuk ke dalam pan masih menggunakan alat
sekop atau secara manual, 2) Ukuran granul tidak seragam.
29 3.4 Perbandingan Alternatif Desain
Berdasarkan beberapa alternatif desain yang diajukan, perlu dipilih beberapa pertimbangan terbaik dengan perbandingan nilai prioritas masing-masing kriteria desain mesin sehingga didapat desain yang paling baik dan sesuai dengan yang diinginkan, untuk mendapatkan desain yang terbaik dan sesuai, penulis melakukan penilaian dengan kunjungan dan observasi ke kelompok petani Lohjinawi II di desa Kebon Wonokerso Tembarak Temanggung dengan cara memberi lembar penilaian kepada petani di daerah tersebut dan dalam proses penilaian terhadap pilihan alternatif desain adalah dengan cara membandingkan setiap kriteria dengan semua kriteria yang ada satu persatu secara berpasangan. Dalam penilaian kedua buah kriteria tersebut , maka kriteria yang mempunyai kategori penting diberikan nilai 1, sedangkan untuk kriteria yang dianggap kurang penting diberikan nilai 0. Jika sama – sama penting maka nilainya 0,5. Setiap kriteria dibandingkan dengan semua kriteria satu persatu secara berpasangan diberi nilai, setiap nilai kriteria dijumlahkan untuk kemudian digunakan sebagai prosentase untuk menentukan jumlah bobot dengan skala 100 (persen). Jumlah kombinasi pasangan untuk dibandingkan secara berpasangan adalah 15 buah sesuai dengan rumus nCr =
2 1) (n
n , dimana n = 6 (jumlah kriteria). Tabel 3.4Perbandingan nilai prioritas masing-masing kriteria
Kriteria Perbandingan masing-masing kriteria Jumlah
A 1 1 1 1 1 5 B 0 1 1 0,5 1 3,5 C 0 0 1 0,5 1 2,5 D 0 0 0 0 0,5 0,5 E 0 0,5 0,5 1 1 3 F 0 0 0 0,5 0 0,5
Jumlah Nilai Kriteria 15
30 Keterangan :
A = Dapat menghasilkan bentuk granul
B = Daya yang dibutuhkan rendah C = Harga Mesin
D = Kemudahan mendapat suku cadang
E = Dimensi/ukuran mesin lebih effisien
F = Kemudahan pengoperasian
mesin
Berdasarkan nilai tersebut, maka bobot dari masing – masing kriteria adalah A = x 100 % = 0,33 B = , x 100 % = 0,23 C = , x 100 % = 0,16 D = , x 100 % = 0,03 E = x 100 % = 0,2 F = x 100 % = 0,2
Penilaian dengan kunjungan dan observasi ke kelompok petani Lohjinawi II di desa Kebon Wonokerso Tembarak Temanggung dilampirkan sebagai berikut: Tabel 3.2 Tabel Penilaian
Kelompok Petani Lohjinawi II oleh Bapak Rujito SE
No Kriteria
Alternatif
I II III
Nilai 1-5 Nilai 1-5 Nilai 1-5
1 Dapat menghasilkan bentuk granul 4 3 3
2 Daya yang dibutuhkan rendah 3 3 3
3 Harga Mesin 1 2 5
4 Kemudahan mendapat suku cadang 2 2 2
5 Dimensi/ukuran mesin lebih effisien 1 2 3
6 Kemudahan pengoperasian mesin 2 2 4
Keterangan Nilai : 1 = Sangat tidak cukup menyelesaikan masalah 2 = Sedikit menyelesaikan masalah
3 = Cukup menyelesaikan masalah 4 = Baik menyelesaikan masalah 5 = Baik sekali menyelesaikan masalah
31 Tabel 3.3 Pemilihan alternatif desain terbaik
Kriteria Bobot
(k)
Alternatif I Alternatif II Alternatif III
Nilai Score (n x k) nilai Score (n x k) nilai Score (n x k) Dapat menghasilkan bentuk granul 0,33 4 1,32 3 0,99 3 0,99
Daya yang dibutuhkan rendah 0,23 3 0,69 3 0,69 3 0,69 Harga Mesin 0,16 1 0,16 2 0,32 5 0,8 Kemudahan mendapat suku cadang 0,03 2 0,06 2 0,06 2 0,06 Dimensi/ukuran mesin lebih effisien 0,2 1 0,2 2 0,4 3 0,6 Kemudahan pengoperasian mesin 0,2 2 0,4 2 0,4 4 0,8 Jumlah 1,15 2,83 2,86 3,94
Tabel 3.4 Tabel Penilaian
Kelompok Petani Lohjinawi II oleh Bapak Madiyono
No Kriteria
Alternatif
I II III
Nilai 1-5 Nilai 1-5 Nilai 1-5
1 Dapat menghasilkan bentuk granul 4 2 3
32
3 Harga mesin 1 3 5
4 Kemudahan mendapat suku cadang 2 3 4
5 Dimensi/ukuran mesin lebih effisien 1 2 3
6 Kemudahan pengoperasian mesin 2 2 4
Keterangan Nilai : 1 = Sangat tidak cukup menyelesaikan masalah 2 = Sedikit menyelesaikan masalah
3 = Cukup menyelesaikan masalah 4 = Baik menyelesaikan masalah 5 = Baik sekali menyelesaikan masalah Tabel 3.5 Pemilihan alternatif desain terbaik
Kriteria Bobot
(k)
Alternatif I Alternatif II Alternatif III
nilai Score (n x k) nilai Score (n x k) nilai Score (n x k) Dapat menghasilkan bentuk granul 0,33 4 1,32 2 0,66 3 0,99
Daya yang dibutuhkan rendah 0,23 2 0,46 3 0,69 4 0,92 Harga Mesin 0,16 1 0,16 3 0,48 5 0,8 Kemudahan mendapat suku cadang 0,03 2 0,06 3 0,09 4 0,12 Dimensi/ukuran mesin lebih effisien 0,2 1 0,2 2 0,4 3 0,6 Kemudahan pengoperasian mesin 0,2 2 0,4 2 0,4 4 0,8 Jumlah 1,15 2,6 2,72 4,23
33 Tabel 3.6 Tabel Penilaian
Kelompok Petani Lohjinawi II oleh Bapak Tritanto
No Kriteria
Alternatif
I II III
Nilai 1-5 Nilai 1-5 Nilai 1-5
1 Dapat menghasilkan bentuk granul 4 3 3
2 Daya yang dibutuhkan rendah 2 3 4
3 Harga mesin 2 3 5
4 Kemudahan mendapat suku cadang 2 3 4
5 Dimensi/ukuran mesin lebih effisien 2 4 3
6 Kemudahan pengoperasian mesin 2 4 3
Keterangan Nilai : 1 = Sangat tidak cukup menyelesaikan masalah 2 = Sedikit menyelesaikan masalah
3 = Cukup menyelesaikan masalah 4 = Baik menyelesaikan masalah 5 = Baik sekali menyelesaikan masalah Tabel 3.7 Pemilihan alternatif desain terbaik
Kriteria Bobot
(k)
Alternatif I Alternatif II Alternatif III
nilai Score (n x k) nilai Score (n x k) nilai Score (n x k) Dapat menghasilkan bentuk granul 0,33 4 1,32 3 0,99 3 0,99
Daya yang dibutuhkan rendah
0,23 2 0,46 3 0,69 4 0,92
Harga Mesin 0,16 2 0,32 3 0,48 5 0,8
34 suku cadang Dimensi/ukuran mesin lebih effisien 0,2 2 0,4 4 0,8 3 0,6 Kemudahan pengoperasian mesin 0,2 2 0,4 4 0,8 3 0,6 Jumlah 1,15 2,96 3,85 4,03
Setelah dilakukan penilaian dari ketiga alternatif desain mesin tersebut, maka berdasarkan penilaian, didapatkan mesin dengan nilai tertinggi pada ketiga alternatif mesin, yaitu mesin alternatif ketiga
3.5 Analisa
Berdasarkan alternatif desain yang ditawarkan di atas, dengan membandingkan kelebihan serta kekurangan dari masing-masing desain maka dipilih alternatif desain III sebagai alternatif desain terbaik,
Selanjutnya muncul perhitungan-perhitungan berdasarkan desain alat yang dipilih berdasarkan penyaringan perhitungan-perhitungan yang muncul adalah : a. Perhitungan massa / kapasitas
pupuk organik granul b. Perhitungan perbandingan
transmisi putaran c. Perhitungan daya motor d. Perhitungan gaya sentrifugal e. Perhitungan sabuk
f. Perhitungan poros g. Perhitungan puli h. Perhitungan bantalan i. Perhitungan pasak
j. Perhitungan kekuatan sambungan las
k. Perhitungan baut 3.6 Evaluasi
Evaluasi bertujuan untuk melakukan penilaian terhadap hasil mesin pembuat pupuk organik granul apakah sudah optimal dan sesuai dengan yang diinginkan atau belum.
35