ANALISIS UJI KERJA MESIN PENGGILING KOPLAK (KOPI
BIJI SALAK) KAPASITAS 21 KG/JAM
TUGAS AKHIR
Disusun Sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh Gelar Ahli Madya
Disusun oleh
MARANATA JAYANTO SIHITE
5133220057
JURUSAN PENDIDIKAN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS NEGERI MEDAN
MEDAN
iii ABSTRAK
Maranata Jayanto Sihite : Analisis Uji Kerja Mesin Penggiling Kopi Biji Salak 21 Kg/Jam. Tugas Akhir. Fakultas Teknik Universitas Negeri Medan.
Tujuan tugas akhir ini adalah merancang mesin penggiling biji salak untuk mendapatkan hasil berupa rancang bangun, desain mesin dan analisis uji kerja mesin penggiling kopi biji salak. Metode perancangan mesin penggiling kopi biji salak adalah dengan melakukan survei kebutuhan mesin penggiling kopi biji salak, timbul permasalahan masih banyaknya penggilingan kopi biji salak yang digiling secara manual, kemudian melaksanakan perancangan konsep. Berdasarkan konsep kemudian, dirancang sebuah produk berupa desain gambar. Hasil tugas akhir ini adalah berupa rancangan mesin penggiling kopi biji salak yang dengan menggunakan silinder pemecah dan penggiling, untuk transmisi daya digunakan sabuk V karena mudah penggunaannya, puli dengan perbandingan 4/7 dari motor listrik 0,5 hp 1400 rpm. Rangka mesin profil L 40 x 40 x 4 mm bahan st 42 dan kapasitas 21 kg/jam.
iv
ABSTRACT
Maranata Jayanto Sihite: Analysis Test Grinding Machine Coffee Snakefruit seed 21 Kg / hour. Final project. Faculty of Engineering, University of Medan.
The purpose of this final project was to design grinding machines snakefruit seed to get the results in the form of working drawings and determine the components of coffee bean grinding machines snakefruit seed. The design method coffee snakefruit seed grinding machine is again is to survey the needs of grinding coffee snakefruit seed, there are still many problems arise grinding coffee snakefruit seed are still manually, then implement design concepts. Based on the concept then, designed a product in the form of design drawings. The results of this final project is a designed coffee bean grinding machine snakefruit by using cylindrical breakers and grinders, used for power transmission V belt for easy use, pulleys with 4/7 ratio of the electric motor of 0.5 hp 1400 rpm. L profile machine frame 40 x 40 x 4 mm 42 st materials and the capacity of 21 kg / hour.
v
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas segala
rahmat dan anugerah-Nya yang dilimpahkan kepada penulis sehingga tugas akhir
ini dapat terselesaikan dengan baik oleh penulis.
Tugas Akhir ini disusun sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikan
studi di Program Studi Diploma III Teknik Mesin Jurusan Pendidikan eknik
Mesin Fakultas Teknik Universitas Negeri Medan.
Penulis merasa banyak mendapat saran, bimbingan, serta bantuan dari
berbagai pihak selama menyelesaikan Tugas Akhir ini. Untuk itu, tidak lupa
penulis mengucapkan terimakasih khususnya kepada:
1. Prof. Dr. Harun Sitompul, M.Pd selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas
Negeri Medan.
2. Drs. Hidir Efendi, M.Pd. selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin Unimed
3. Drs. Robert Silaban, M.Pd selaku ketua Prodi Teknik Mesin D3 Unimed
4. Bapak Drs. Muslim, ST, M.Pd selaku Dosen Pembimbing yang telah
membimbing penulis menyelesaikan Tugas Akhir ini.
5. Teristimewa saya ucapkan terimakasih kepada Ayahanda B. Sihite dan Ibunda
R. br tamba, selaku orangtua dari penulis, serta Kakak, Abang dan Adek
Penulis yang selalu memberi semangat, dan doa.
6. Kepada Satu Tim Tugas Akhir Penulis, Debby Oktober Sinaga dan Ramses
Fernando Nainggolan yang selalu bekerjasama dan selalu berdiskusi dalam
vii DAFTAR ISI
Halaman
ABSTRAK ... i
SURAT PERNYATAAN... iii
HALAMAN PENGESAHAN ... iv
B. Identifikasi Masalah ... 2
C. Batasan Masalah... 3
D. Rumusan Masalah ... 3
E. Tujuan ... 4
F. Manfaat ... 4
G. Teknik Pengumpulan Data ... 5
BAB II LANDASAN TEORI A. Kandungan Gizi Biji Salak... 6
viii BAB III METODE PENELITIAN
A. Metode Penelitian... 18
B. Tempat dan Waktu Penelitian ... 18
C. Diagram Alur Penelitian ... 18
D. Proses Pengujian ... 21
1. Alat-alat Pengujian ... 22
2. Penentuan Daya Motor ... 22
3. Poros ... 28
4. Puli ... 31
5. Sabuk ... 33
6. Perencanaan Bantalan ... 39
7. Perencanaan Pasak ... 40
8. Poros Penggiling ... 42
9. Perencanaan penggiling ... 45
BAB IV ANALISIS KERJA MESIN A. Hasil Pengujian ... 48
B. Pembahasan Hasil Pengujian ... 52
1. Hasil Uji Mesin ... 53
2. Analisis Kapasitas Mesin Penggiling ... 59
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN A. Kesimpulan ... 60
B. Saran ... 61
DAFTAR PUSTAKA ... 62
ix
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 1. Diameter minimum puli yang diizinkan dan dianjurkan (mm)... 31
Tabel 2. Ukuran Puli Mesin Penggiling Biji Salak ... 33
Tabel 3. Spesifikasi Sabuk Pemecah Biji Salak ... 50
Tabel 4 . Spesifikasi Sabuk Penggiling Biji Salak ... 51
Tabel 5. Ukuran Puli Mesin Penggiling Biji Salak ... 51
Tabel 6. Hasil uji Fungsi ... 52
x
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 1. Konstruksi Mesin Penggiling Biji Salak ... 8
Gambar 2. Hopper ... 9
Gambar 3. Puli ... 12
Gambar 4. Sabuk “V” ... 13
Gambar 5. Konstruksi Sabuk “V” ... 14
Gambar 6. Ukuran Panjang Sabuk “V”... 14
Gambar 7. Bantalan ... 16
Gambar 8. Jenis-Jenis Bantalan Gelinding ... 17
Gambar 9. Diagram alur penelitian ... 19
Gambar 10. Massa Biji Salak ... 26
Gambar 11. Puli ... 31
Gambar 12. Pemilihan Sabuk V ... 34
Gambar 13. Gaya Geser Pada Pasak ... 40
Gambar 14. Grafik pengujian ... 54
Gambar 15. Hasil penimbangan 3 kali pengujian ... 54
Gambar 16. Massa Biji Salak Dalam Sekali Penimbangan ... 55
Gambar 17. Massa Gelas Ukur ... 55
Gambar 18. Massa Serbuk Biji Salak ... 57
1 BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Perkembangan sektor industri masyarakat rumahan memegang peranan
strategis dan harus membawa perubahan mendasar dalam struktur ekonomi di
Indonesia. Hal ini berarti sektor industri di dalam perekonomian berperan sebagai
motor penggerak utama bagi pertumbuhan sektor-sektor lainnya. Salah satunya
industri rumah tangga pengolahan kopi dari biji salak. Dalam era globalisasi saat
ini, ilmu pengetahuan dan teknologi juga telah berkembang dengan pesat,
sehingga saat ini manusia dituntut untuk mempunyai kemampuan yang cukup
untuk mengimbangi kemajuan teknologi yaitu dengan cara mengubah pola pikir
dan kreatif serta inovatif dengan cara menciptakan suatu mesin yang dapat
bermanfaat dalam bidang industri khususnya industri pengolahan kopi dari biji
salak. Mesin yang diciptakan juga harus mempunyai mutu yang baik serta mampu
untuk menghasilkan produk yang mampu bersaing di pasaran. Mesin ini
diciptakan dengan tujuan untuk mengefisiensikan waktu dan proses pengolahan
bubuk kopi. Dalam proses pembuatan kopi biji salak untuk meningkatkan hasil
pengolahan dan mempersingkat penggilingan biji kopi ini, maka dirancang suatu
mesin yang mampu menggiling biji salak menjadi bubuk kopi.
Dalam proses pembuatan mesin di butuhkan rancangan mesin, desain mesin dan
analisis uji kerja mesin untuk mendapatkan hasil pengujian. Rancangan mesin dan
2
total mesin mulai dari tanah hingga ujung tabung corong masuk, dirancang tinggi
mesin 1010 mm, panjang mesin 700 mm, dan lebar mesin 300 mm. Motor listrik
yang digunakan adalah 1/2 HP, 1400 rpm. Putaran yang dibutuhkan berkisar
antara 500 rpm untuk pemecah dan untuk penggiling 350 rpm. Dengan desain
mesin ini diharapkan dapat memberi kemudahan dan kenyamanan bagi operator
saat pengoperasianya. Kerangka dibuat dari besi profil L ukuran 40 x 40 x 4 mm
untuk menopang beban, baik beban dinamis maupun statis. Setelah hasil
perancangan dan desain di dapat maka dilakukan analisis uji kerja mesin
penggiling kopi biji salak untuk mendapat hasil pengujian yang efisien dalam
waktu yang singkat dan mesin ini dirancang khusus untuk menggiling biji salak
menjadi bubuk kopi dan memiliki konstruksi yang sederhana sehingga proses
kerjanya tidak rumit dengan menekan biaya perancangan sekecil mungkin agar
dapat dimiliki oleh masyarakat industri rumahan.
B. Identifikasi Masalah
Berdasarkan uraian latar belakang diatas, maka perencanaan mesin ini
dibuat berdasarkan permasalahan yang timbul dalam perencanaan mesin, yaitu :
1. Sistem penggilingan biji salak agar dapat menjadi bubuk kopi.
2. Rancangan mesin penggiling biji salak yang dapat bekerja secara efisien
dalam waktu singkat.
3. Daya dan putaran penggerak yang digunakan.
3
C. Batasan Masalah
Karena luasnya permasalahan dalam perancangan mesin penggiling biji
salak ini, penulis membatasi masalah yang akan dibahas dalam penulisan Tugas
Akhir ini. Adapun hal-hal yang akan dibahas dalam penulisan Tugas Akhir ini
sebagai berikut :
1. Mengetahui sistem penggilingan biji salak agar dapat menjadi bubuk kopi.
2. Dalam proses pengujian mesin penggiling biji salak dapat bekerja secara
efisien dalam waktu yang singkat dan sesuai dengan yang diharapkan.
3. Mengetahui komponen-komponen yang digunakan dalam perancangan mesin
penggiling biji salak.
4. Pengujian hanya di fokuskan untuk analisis uji kerja mesin penggilingan biji
salak.
D. Rumusan Masalah
Dari batasan masalah diatas dapat dirumuskan permasalahan yaitu sebagai
berikut :
1. Bagaimana mekanisme kerja mesin penggiling biji salak menjadi bubuk
kopi?
2. Bagaimana proses pengujian penggiling kopi biji salak?
3. bagaimana komponen-komponen yang di gunakan dalam mesin penggiling
kopi biji salak?
4
E. Tujuan
Secara akademis tujuan penulisan Tugas Akhir ini adalah untuk memenuhi
salah satu syarat menyelesaikan program Diploma III di Universitas Negeri
Medan. Secara teknik tujuan dari penulisan dan perancangan ini adalah :
1. Untuk mengetahui mekanisme kerja mesin penggiling biji salak agar dapat
menjadi bubuk kopi.
2. Untuk mengetahui proses pengujian penggiling kopi biji salak.
3. Untuk mengetahui komponen-komponen yang di gunakan dalam mesin
penggiling kopi biji salak.
4. Mendapatkan hasil uji mesin penggiling biji salak yang efisien dalam waktu
singkat.
F. Manfaat
Adapun manfaat yang dapat diperoleh adalah sebagai berikut :
1. Bagi Mahasiswa
a. Meningkatkan pengetahuan tentang perancangan dan kreativitas
mahasiswa.
b. Sebagai suatu penerapan teori dan praktek kerja yang diperoleh dari
bangku perkuliahan.
c. Manambah pengetahuan dalam menciptakan suatu karya teknologi tepat
5
2. Bagi Universitas
a. Sebagai sarana meningkatkan kualitas sumber daya manusia bagi
lulusan Universitas Negeri Medan khususnya untuk program studi D3
Teknik Mesin.
3. Bagi Industri/Lembaga
a. Dapat menambah hasil produksi dan dapat menyesuaikan dengan
permintaan yang ada.
b. Dapat mempersingkat waktu pada proses penggilingan biji salak.
G. Teknik Pengumpulan Data
Teknik pengumpulan data digunakan penulis dalam penyusunan laporan
tugas akhir ini adalah :
1 Studi literatur dengan mencari buku-buku yang ada dalam perpustakaan
kampus Universitas Negeri Medan maupun sumber lain dari luar yang
berkaitan dengan perancangan mesin tersebut.
2 Melakukan konsultasi dengan dosen pembimbing yang bersangkutan
maupun pihak-pihak profesional yang dapat membantu dalam
menyelesaikan tugas akhir ini.
3 Melakukan studi lapangan dengan mengamati mesin rancangan yang sudah
60 BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan
Selama melakukan analisis kerja mesin penggiling kopi biji salak, penulis
menyimpulkan beberapa hasil dalam pengujian :
1. Metode penelitian yang digunakan adalah jenis penelitian secara langsung
menguji alat atau produk dari mesin penggiling kopi biji salak. Dalam
penelitian ini juga dapat dikembangkan di dunia industri terutama
dibidang permesinan. Selama penelitian juga dilengkapi oleh peralatan
kampus Universitas Negeri Medan (UNIMED).
2. Dalam proses pengujian mesin kopi biji salak mempunyai tahap-tahap
yaitu, penjelasan konsep mesin penggiling kopi biji salak, mengumpulkan
informasi permasalahan dan kendala yang dihadapi untuk mendapatkan
solusi, dan mendapatkan konsep pengujian produk.
3. Dalam melakukan pengujian alat bantu ukur yang dipergunakan dalam
pengujian diantaranya gelas ukur dan stopwatch.
4. Diperlukan beberapa langkah analisis kebutuhan untuk memperjelas tugas
pengujian mesin penggiling kopi biji salak berupa spesifikasi mesin,
standar penampilan, dan target keunggulan produk.
5. Dalam penggilingan diperlukan analisis mesin dengan mengetahui analisis
61
B. Saran
1. Dengan menggunakan metode penelitian secara langsung menguji alat atau
produk dari mesin penggiling kopi biji salak diharapkan dapat di kembangkan
oleh peneliti yang ada di Universitas Negeri Medan.
2. Dalam proses pengujian harus menggunakan tahapan-tahapan yang telah di
tentukan untuk mendapat hasil dari penggilingan kopi biji salak.
3. Dalam proses penggilingan persiapan biji salak yang akan di gunakan harus
benar-benar yang sudah di keringkan dan sudah masak agar proses
penggilingan dapat maksimal.
4. Mengetahui analisis kebutuhan untuk mempermudah dalam proses pengujian
mesin harus sesuai dengan penggiling kopi biji salak.
5. Untuk menjaga umur mesin, bersihkan mesin setiap selesai penggunaannya.
Membersihkan mesin walaupun kelihatannya mudah dan sederhana namun
merupakan salah satu pemeliharaan mesin.
6. Selama melakukan pengujian perawatan mesin juga harus di perhatikan agar
62
DAFTAR PUSTAKA
Creamer, Robert H. (1984). Machine Design. United Stated: Wesley Publishing Company.
Hanoto. (1981). Mekanika Teknik. TEDC:Bandung
Karta, I.W., Eva Susila, L.A., Mastra, I.N. Asnawa, P.G. (2015). Kandungan Gizi Pada Kopi Biji Salak. Denpasar: Jurnal Virgin.
Shigley, Joseph E, (1984). Perencanaan Teknik Mesin. Jakarta : Erlangga.
Sato,Takesi, (2000). Menggambar Mesin Menurut Standar Iso. Jakarta: Pradnya Paramita.
Sularso dan Kiyokatsu Suga. (1978). Dasar – Dasar Pemilihan dan Perencanaan Elemen Mesin. Jakarta : PT. Pradya Paramita.
