Rancang Bangun dan Uji Kinerja Alat Pencampur Mekanis

RANCANG BANGUN DAN UJI KINERJA ALAT PENCAMPUR

MEKANIS

SKRIPSI

Oleh

GIAVANI POULLO BANGUN

RANCANG BANGUN DAN UJI KINERJA ALAT PENCAMPUR

MEKANIS

SKRIPSI

Oleh :

GIAVANI POULLO BANGUN 040308008/TEKNIK PERTANIAN

Skipsi Sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh Gelar Sarjana di Fakultas Pertanian

Universitas Sumatera Utara

DEPARTEMEN TEKNOLOGI PERTANIANFAKULTAS

PERTANIAN

ABSTRACT

The agriculture equipment and machine of has been oprated since long time ago and their development were keep in touch with the development of human culture. The mixture is the distribution of one component to another. The mechanical material mixing equipment has been designed to help the proses of mixing . By using electromotor, mixing blade that ,rotate anti clockwise,which aimed at mixing materials. By using reducer, the output of rotation on the mixing blade would be 50 rpm. Mixed compost materials was, were exit though materials exhauster. The unmixed materials and the retained materials were stay in the mixing chamber due to the space between blades and exhaustive flow of the materials.

Keywords: Materials, mixture, compost, reducer

ABSTRAK

Penggunaan alat dan mesin pertanian sudah sejak lama dan perkembangannya mengikuti perkembangan manusia. Pencampuran adalah penyebaran satu komponen ke komponen lain. Alat pencampur bahan secara mekanis dirancang untuk mempermudah proses pencampuran. Dengan menggunakan motor listrik, pisau pengaduk berputar berlawana arah jarum jam, bertujuan untuk mencampur bahan. Dengan menggunakan

reducer, putaran yang keluar pada pisau pencampur menjadi sebesar 50 rpm. Bahan

kompos yang telah tercampur dikeluarkan melalui saluran pengeluaran bahan. Bahan yang tidak tercampur dan tidak keluar dari wadah pencampur disebabkan adanya jarak antar mata pisau dan jarak disaluran pengeluaran bahan.

DAFTAR ISI

Hal

ABSTRACT... iv

RINGKASAN PENELITIAN... v

RIWAYAT HIDUP ... vii

KATA PENGANTAR ... viii

DAFTAR LAMPIRAN... ix

PENDAHULUAN Latar Belakang ... 1

Tujuan Penelitian ... 2

Kegunaan Penelitian ... 2

Batasan Masalah ... 2

TINJAUAN PUSTAKA Pencampuran... 3

Perancangan Elemen Mesin... 3

Elemen Mesin ... 4

Peralatan Pencampuran ... 10

METODOLOGI PENELITIAN Lokasi dan Waktu Penelitian ... 11

Bahan dan Alat Penelitian... 11

Metode Penelitian ... 12

Pelaksanaan Penelitian... 12

Komponen Alat ... 12

Prosedur Penelitian ... 13

Parameter yang diamati... 14

HASIL DAN PEMBAHASAN Kapasitas Alat ... 20

Persentase Bahan Yang Tidak Tercampur ... 21

Analisis Ekonoi... 21

RINGKASAN

GIAVANI P BANGUN. “Rancang Bangun dan Uji Kinerja Alat Pencampur Bahan Secara Mekanis”, dibimbing oleh Taufik Rizaldi sebagai ketua dan Achwil Putra Munir sebagai anggota.

Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Teknik Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara. Penelitian ini dilakukan dengan pengumpulan data, melakukan studi literatur, melakukan eksperimen, survey ke lapangan tentang alat pencampur bahan secara mekanis. Berdasarkan pada hasil pengamatan tersebut, maka alat ini dirancang kemudian dilakukan pengujian parameter dan dianalisis.

Pengamatan dan pengambilan data meliputi: kapasitas alat (kg/jam), persentase bahan yang tidak tercampur (%), dan analisis biaya pencampuran bahan secara mekanis (Rp/kg). Dari hasil penelitian yang dilakukan menghasilkan kesimpulan sebagai berikut.

Kapasitas rata-rata

Kapasitas alat dapat diukur dengan membagi berat bahan yang akan dicampur dengan waktu yang dibutuhkan. Pengujian alat untuk mendapatkan data kapasitas rata-rata dilakukan dengan pengulangan sebanyak 3 kali ulangan dengan berat bahan yang dicampur sebanyak 10 kg. Kemudian ditentukan kapasitas rata-rata alat, dimana didalam penelitian diperoleh kapasitas rata-rata alat pencampur bahan secara mekanis sebesar 25,5 kg/jam.

Banyaknya bahan yang tidak tercampur dan bahan yang tidak keluar yang paling tinggi terdapat pada ulangan I yakni sebesar 1,6 kg dan yang paling rendah tardapat pada ulangan II yakni sebesar 1,3 kg. Dari hasil rata-rata bahan yang tidak tercampur sempurna dan bahan yang tidak keluar adalah 1,4 kg atau sebesar 14%. Dari besarnya hasil pencampuran yang tidak sempurna relaitf besar diakibatkan karena adanya sisa bahan yang tidak keluar dan jarak antara mata pisau pencampur.

Analisis Ekonomi

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Medan pada tanggal 11 September 1986, dari ayah Gembira Bangun dan ibu Setiawati Br. Karo S.Pd. Penulis merupakan putra keempat dari lima bersaudara.

Tahun 2004 penulis lulus dari SMU Negeri 2 Medan dan pada tahun 2004 lulus seleksi masuk Universitas Sumatera Utara melalui jalur Seleksi Penerimaan Mahasiswa Baru (SPMB). Penulis memilih Program Studi Teknik Pertanian Fakultas Pertanian, Universitas Sumatera Utara.

Selama mengikuti perkuliahan penulis mengikuti kegiatan organisasi IMATETA (Ikatan Mahasiswa Teknik Pertanian).

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas berkat dan rahmat-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini.

Penelitian ini berjudul adalah “Rancang Bangun dan Uji Kinerja Alat Pencampur Mekanis”, yang disusun sebagai salah satu syarat untuk dapat memperleh

gelar sarjana di Program Studi Teknik Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara Medan.

Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada Bapak Taufik Rizaldi STP, MP selaku ketua komisi pembimbing dan Bapak Achwil Putra Munir STP, MS.i selaku anggota komisi pembimbing yang telah memberikan saran dan arahan sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini dengan baik. Ungkapan terima kasih juga penulis ucapkan kepada ayahanda G. Bangun dan ibunda S Br. Karo serta keluarga dan juga teman-teman mahasiswa Teknik Pertanian stambuk 2004: Rizal, Dolok, Qadri, Budi, Pahala, Yachie dan teman-teman yang lain yang telah banyak membantu penulis dalam menyelesaikan skripsi ini.

Akhir kata, penulis mengucapkan terima kasih. Semoga skrpsi ini bermanfaat bagi pihak-pihak yang membutuhkan.

RINGKASAN

GIAVANI P BANGUN. “Rancang Bangun dan Uji Kinerja Alat Pencampur Bahan Secara Mekanis”, dibimbing oleh Taufik Rizaldi sebagai ketua dan Achwil Putra Munir sebagai anggota.

Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Teknik Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara. Penelitian ini dilakukan dengan pengumpulan data, melakukan studi literatur, melakukan eksperimen, survey ke lapangan tentang alat pencampur bahan secara mekanis. Berdasarkan pada hasil pengamatan tersebut, maka alat ini dirancang kemudian dilakukan pengujian parameter dan dianalisis.

Pengamatan dan pengambilan data meliputi: kapasitas alat (kg/jam), persentase bahan yang tidak tercampur (%), dan analisis biaya pencampuran bahan secara mekanis (Rp/kg). Dari hasil penelitian yang dilakukan menghasilkan kesimpulan sebagai berikut.

Kapasitas rata-rata

Kapasitas alat dapat diukur dengan membagi berat bahan yang akan dicampur dengan waktu yang dibutuhkan. Pengujian alat untuk mendapatkan data kapasitas rata-rata dilakukan dengan pengulangan sebanyak 3 kali ulangan dengan berat bahan yang dicampur sebanyak 10 kg. Kemudian ditentukan kapasitas rata-rata alat, dimana didalam penelitian diperoleh kapasitas rata-rata alat pencampur bahan secara mekanis sebesar 25,5 kg/jam.

Banyaknya bahan yang tidak tercampur dan bahan yang tidak keluar yang paling tinggi terdapat pada ulangan I yakni sebesar 1,6 kg dan yang paling rendah tardapat pada ulangan II yakni sebesar 1,3 kg. Dari hasil rata-rata bahan yang tidak tercampur sempurna dan bahan yang tidak keluar adalah 1,4 kg atau sebesar 14%. Dari besarnya hasil pencampuran yang tidak sempurna relaitf besar diakibatkan karena adanya sisa bahan yang tidak keluar dan jarak antara mata pisau pencampur.

Analisis Ekonomi

PENDAHULUAN

Latar Belakang

Penggunaan alat dan mesin pertanian sudah sejak lama digunakan dan perkembangannya mengikuti dengan perkembangan kebudayaan manusia. Pada awalnya alat dan mesin pertanian masih sangat sederhana dan terbuat dari batu atau kayu kemudian berkembang dari bahan logam. Susunan alat ini mula-mula sederhana, kemudian sampai ditemukannya alat mesin pertanian yang komplek. Dengan dikembangkannya pemanfaatan sumber daya alam dengan motor secara langsung mempengaruhi perkembangan dari alat mesin pertanian (Sukirno, 1999).

Sesuai dengan literatur Hardjosentono dkk (1996) kegiatan pengembangan mekanisasi pertanian haruslah dilakukan bertahap dan mengikuti suatu sistematika sebagai berikut :

1. Penelitian/studi yang meliputi bidang rekayasa (engineering), sosial dan ekonomi 2. Testing, modifikasi dan pengembangan

3. Pembinaan pengembangan dan evaluasi 4. Pembinaan institusi petani pemakai.

Untuk mempermudah proses pencampuran secara mekanis perlu dimodifikasi dan dirancang suatu alat pencampur mekanis. Alat inilah yang diharapkan dapat memberikan solusi permasalahan yang ada.

Tujuan Penelitian

Penelitian ini bertujuan untuk merancang dan membuat alat pencampur mekanis.

Kegunaan Penelitian

1. Sebagai bahan bagi penulis untuk menyusun skripsi yang merupakan syarat untuk dapat menyelesaikan pendidikan di Program Studi Teknik Pertanian Departemen Teknologi Pertanian Universitas Sumatera Utara.

2. Sebagai bahan informasi bagi mahasiswa yang akan mengembangkan alat ini. 3. Sebagai bahan informasi bagi pihak yang membutuhkan, khusus nya bagi

produsen kompos cetakan.

Batasan Masalah

TINJAUAN PUSTAKA

Pencampuran

Secara ideal, proses pencampuran dimulai dengan mengelompokkan masing-masing komponen pada beberapa wadah yang berbeda sehingga masih tetap terpisah satu sama lain dalam bentuk komponen-komponen murni. Jadi apabila contoh diambil dari tiap-tiap wadah, setelah dianalisa, maka akan terlihat keseragaman jenis komponen-komponen tersebut. Ketika proses pencampuran dilakukan, contoh akan meningkatkan proporsi salah satu komponen daripada proporsi yang diperkirakan dari seluruh proporsi dalam wadah. Pencampuran yang sempurna kemudian dapat didefenisikan bahwa besar proporsi masing-masing komponen dalam campuran, sama. Kenyataannya, keadaan ini hanya dapat dicapai oleh beberapa pengelompokan yang teratur dan akan merupakan hasil yang paling memungkinkan dari setiap proses pencampuran (Earle, 1969)

Perancangan Elemen Mesin

Perancangan adalah suatu kreasi untuk mendapatkan suatu hasil akhir dengan mengambil suatu tindakan jelas, atau suatu kreasi atas sesuatu yang mempunyai kenyataan fisik. Perencanaan mesin mencakup semua perencanaan mesin, berarti perencanaan dari sistem dengan segala yang berkaitan dengan sifat mesin, elemen mesin, struktur dan instrumen serta ilmu-ilmu dasar dalam perencanaan elemen mesin (Stolk dan Kros, 1986).

mesin beserta penyimpangan-penyimpangan atau toleransi yang diijinkan yang dikenal sebagai spesifikasi geometrik produk. Gambar teknik pada saat yang sama dipakai untuk referensi dalam mengecek apakah kualitas elemen yang dihasilkan telah sesuai dengan spesifikasinya (Achmad, 1999)

Elemen Mesin

Motor Listrik

Mesin-mesin yang dinamakan motor listrik dirancang untuk mengubah energi listrik menjadi energi mekanis, untuk menggerakkan berbagai peralatan, mesin-mesin dalam industri, pengangkutan dan lain-lain. Setiap mesin sesudah dirakit, porosnya menonjol melalui ujung penutup (lubang pelindung) pada sekurang-kurangnya satu sisi supaya dapat dilengkapi dengan sebuah pulley atau sebuah generator ke suatu mesin yang digerakkan (Daryanto, 2002).

Menurut Soenarta dan Furuhama (2002) motor listrik memiliki kekurangan sebagai berikut:

1. Motor listrik membutuhkan sumber daya, kabelnya harus dapat dihubungkan dengan stop kontak. Dengan demikian tempat penggunaanya sangat terbatas panjang kabel.

2. Kalau digunakan baterai sebagai sumber daya, maka beratnya akan menjadi besar sehingga perbandingan tenaga yang didapat dari 1 liter BBM setara dengan 1500 N berat sama dengan baterai.

4. Untuk menghasilkan daya yang sama oleh sebuah motor bakar, maka motor listrik akan lebih berat.

Poros

Poros merupakan salah satu alat yang terpenting dari setiap mesin. Hampir semua mesin meneruskan tenaga bersama-sama dengan putaran. Peranan utama dalam transmisi seperti itu dipegang oleh poros (Sularso dan Suga, 1997).

Poros dapat dibedakan kepada 2 macam, yaitu :

1. Poros dukung: poros yang khusus diperuntukkan mendukung elemen mesin yang berputar

2. Poros transmisi/poros perpindahan: poros yang terutama dipergunakan untuk memindahkan momen puntir.

Poros dukung dapat dibagi menjadi poros tetap atau poros terhenti dan poros berputar. Pada umumnya poros dukung itu pada kedua atau salah satu ujungnya ditimpa atau sering ditahan terhadap putaran. Poros dukung pada umumnya dibuat dari baja bukan paduan (Stolk dan Kros, 1981).

Macam-macam poros diklasifikasikan berdasarkan pembebanannya sebagai berikut :

1. Poros Transmisi

Poros macam ini mendapat beban puntir murni atau puntir dan lentur.

Daya ditranmisikan kepada poros ini melalui kopling, roda gigi, puli sabuk atau sproket rantai, dll.

Poros transmisi yang relatif pendek, seperti poros utama mesin perkakas, dimana beban utamanya berupa puntiran, disebut spindel. Syarat yang harus dipenuhi poros ini adalah deformasinya harus kecil dan bentuk dan ukurannya harus teliti. 3. Gandar

Poros yang dipasang di antara roda-roda kereta barang, dimana tidak mendapat beban puntir, bahkan kadang-kadang tidak boleh berputar, disebut gandar. Gandar ini hanya mendapat beban lentur, kecuali jika digerakkan oleh penggerak mula dimana akan mengalami beban puntir juga.

(Sularso dan Suga,1997).

Bantalan

Bantalan adalah elemen mesin yang berfungsi sebagai penumpu poros yang berbeban dan berputar. Dengan adanya bantalan, maka putaran dan gerakan bolak- balik suatu poros berlangsung secara halus, aman dan tahan lama.

Bantalan harus mempunyai ketahanan terhadap getaran maupun hentakan. Jika suatu sistem menggunakan konstruksi bantalan, sedangkan bantalannya tidak berfungsi dengan baik maka seluruh sistem akan menurun prestasinya dan tidak dapat bekerja secara semestinya.

Bantalan dapat diklasifikasikan berdasar pada: 1. Gerakan bantalan terhadap poros

 Bantalan Luncur.

 Bantalan Gelinding.

Pada bantalan ini terjadi gesekan gelinding antara bagian yang berputar dengan yang diam melalui elemen gelinding seperti bola (peluru), rol atau rol jarum, dan rol bulat.

2. Beban Terhadap Poros

 Bantalan radial. Arah beban yang ditumpu bantalan ini adalah tegak lurus sumbu poros.

 Bantalan radial. Arah beban bantalan ini sejajar dengan sumbu poros.

 Bantalan gelinding khusus. Bantalan ini dapat menumpu beban yang arahnya sejajar dan tegak lurus sumbu poros.

(Sularso dan Suga, 1997).

Bantalan dalam peralatan usaha tani diperlukan untuk menahan berbagai suku pemindahan daya tetap ditempatnya. Bantalan yang tepat untuk digunakan ditentukan oleh besarnya keausan, kecepatan putar poros dan beban yang harus didukung dan besarnya daya dorong akhir. (Smith dan Wilkes, 1990).

Bantalan berguna untuk menumpu poros dan memberi kemungkinan poros dapat berputar dengan leluasa (dengan gesekan yang sekecil mungkin)(Daryanto,1993).

Pisau Pengaduk

Kompos

Kompos merupakan hasil fermentasi atau dekomposisi dari bahan-bahan organik, hewan atau limbah organik. Banyak sekali bahan dasar yang bisa digunakan seperti jerami, sekam, rumput-rumputan, sampah kota. Menumpuknya limbah organik membutuhkan penanganan agar tidak menimbulkan pencemaran lingkungan seperti bau tak sedap atau menjad sarang lalat. Jalan pintas yang sering dijumpai adalah dengan membakar. Pembakaran limbah organik tersebut selain tidak memberi manfaat juga menimbulkan polusi udara. Pembuatan kompos akan terasa manfaatnya untuk daerah pertanian yang jauh dari peternakan, karena selain bermanfaat juga mempunyai nilai ekonomi (Sutejo, 2002).

Prinsip pembuatan kompos skala industri umumnya sama dengan proses pembuatan kompos yang lainnya. Bahan baku dicacah, lalu ditambahkan dengan bioaktivator dan difermentasikan selama 5-7 hari. Selanjutnya kompos dkeringkan dengan temperatur kurang dari 600 C. Proses pengeringan ini bertujuan untuk mempermudah proses penggilingan (Sofian, 2006).

Jenis kompos yang akan dproduksi sebaiknya dibuat berdasarkan klasifikasi harga, mulai yang paling murah sampai harga yang palng mahal. Tujuannya agar setiap kebutuhan setiap segmen pasar bisa dipenuhi. Contoh variasi jenis kompos tersebut adalah sebagai berikut:

c. Kompos dengan bahan tambahan mikro organisme dari pupuk biologi, seperti

rizobium(biofertilizer)

d. Kompos dengan tambahan arang atau soil conditioner lain

e. Kompos yang diberi tambahan hara dengan kombinasi yang lengkap atau tidak lengkap

f. Kompos granular. (Sofian, 2006).

Kompos terutama digunakan untuk memperbaiki struktur tanah dan meningkatkan bahan organik tanah. Namun karena penggunaannya kurang praktis, kotor, dan jumlahnya harus banyak maka umumnya petani banyak memilih pupuk anorganik (kimia) yang lebih praktis. Tetapi dengan terbenturnya harga yang sangat tinggi, sekarang ini petani lebih memilih kompos untuk memupuk tanamannya (Indriani, 2001).

Reducer

Reducer digunakan untuk menurunkan putaran. Dalam hal ini perbandingan reducer putarannya dapat cukup tinggi.

Peralatan Pencampuran

METODOLOGI PENELITIAN

Lokasi dan Waktu Penelitian

Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Mei 2009 di Laboratorium Teknik Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara.

Bahan dan Alat Penelitian

Adapun bahan-bahan yang digunakan adalah: 1. Bahan yang akan dicampur.

2. Pisau pengaduk 3. Pulley

4. V-belt 5. Bantalan 6. Plat seng 7. Besi plat 8. Baut dan mur

Adapun alat-alat yang digunakan : 1. Motor listrik

2. Mesin las 3. Gergaji besi 4. Mesin bor 5. Martil

8. Mistar

11 9. Pulpen/pensil.

10. Reducer

Metode Penelitian

Dalam penelitian ini, pengumpulan data dilakukan dengan cara studi literatur (keperpustakaan), melakukan eksperimen, survei ke lapangan dan melakukan pengamatan tentang alat pencampur mekanis. Kemudian dilakukan perancangan bentuk dan pembuatan/perangkaian komponen-komponen alat pencampur mekanis. Setelah itu, dilakukan pengujian alat, pengamatan parameter.

Pelaksanaan Penelitian

Komponen Alat

Alat pencampur mekanis ini mempunyai beberapa bagian penting yaitu : 1. Motor Listrik

Motor listrik adalah sumber penggerak untuk menggerakkan setiap komponen alat pencampur mekanis. Pada alat ini digunakan motor listrik jenis AC satu fasa dengan spesifikasi 1 HP .

2. Poros

Terletak di tengah yang terbuat dari besi As dengan diameter 1.25”.

3. Bearing/Bantalan P 207 GHB

Terbuat dari plat besi yang berfungsi sebagai pengaduk bahan dan terletak pada batang poros.

5. Kerangka Alat

Kerangka alat ini berfungsi sebagai pendukung komponen lainnya yang terbuat dari besi siku. Alat ini mempunyai panjang 100 cm, tinggi 140 cm, dan lebar 50 cm.

6. Reducer dengan perbandingan putaran 1 : 30

Reducer digunakan untuk menurunkan putaran. Dalam hal ini perbandingan reducer putarannya dapat cukup tinggi.

7. Bak Pencampur

Berfungsi sebagai wadah penampung bahan yang akan dicampurkan. Volume bak pencampur = 942 cm3.

Prosedur Penelitian

A. Persiapan

Sebelum penelitian dilaksanakan, terlebih dahulu dilakukan persiapan untuk penelitian yaitu merancang bentuk dan ukuran alat pencampur mekanis, mempersiapkan bahan-bahan dan peralatan-peralatan yang akan digunakan dalam penelitian serta menyediakan motor listrik yang akan digunakan pada alat pencampur bahan mekanis.

B. Pembuatan Alat

2. Dipilih bahan yang akan digunakan untuk membuat alat pencampur bahan mekanis

3. Dilakukan pengukuran terhadap besi yang akan digunakan sesuai dengan ukuran yang telah ditentukan

4. Dipotong bahan sesuai dengan ukuran yang telah ditentukan kemudian dilakukan pengeboran terhadap bahan

5. Dilakukan pemasangan atau perakitan bahan-bahan sesuai dengan bentuk yang telah dirancang

6. Dilakukan pemasangan mesin penggerak, pulley, serta V-belt nya. C. Persiapan bahan

1. Ditimbang bahan baku kompos, tepung tulang, dan air sesuai perbandingan yang dikehendaki

Perbandingannya adalah: kompos 8 : air 1 : tepung tulang 1

2. Dimasukkan bahan yang telah dipisahkan tadi kedalam wadah yang telah dipersiapkan.

D. Pengujian alat

Adapun prosedur pengujian alat adalah :

1. Ditimbang campuran bahan sebanyak 10 Kg 2. Dihidupkan alat pencampur mekanis

4. Dicatat waktu yang dibutuhkan untuk mencampurkan bahan

5. Dihitung kapasitas pengadukan perjam, dilakukan analisis ekonomi 6. Perlakuan tersebut dilakukan sebanyak 3 kali ulangan.

Parameter yang diamati

1. Kapasitas alat (Kg/jam)

Pengukuran kapasitas alat dilakukan dengan membagi berat bahan yang dicampur terhadap waktu yang dibutuhkan untuk mencampur bahan.

Kapasitas Alat =

dibutuhkan yang

Waktu

BBC _{(kg/jam)………….(1)}

2. Persentase Bahan Yang Tidak Tercampur Sempurna

Persentase yang tidak tercampur =

BBC BBTC

x 100%. . . (2)

Dimana :

BBC = Berat bahan yang tercampur

BBTC = Berat bahan yang tidak tercampur + bahan yang tidak keluar 3. Analisis ekonomi

Pada penelitian ini, analisis ekonomi dilakukan dalam pengukuran biaya pencampuran bahan mekanis yaitu dengan cara menjumlahkan biaya yang dikeluarkan yaitu biaya tetap dan biaya tidak tetap (biaya pokok).

BT = Total biaya tetap (Rp/tahun) BTT = Total biaya tidak tetap (Rp/tahun) X = Total jam kerja per tahun (jam/tahun) C = Kapasitas alat (jam/satuan produksi) 1. Biaya tetap

Menurut Darun (2002), biaya tetap terdiri dari : 1. Biaya penyusutan (metode garis lurus)

D=

D = Biaya penyusutan (Rp/tahun)

P = Nilai awal (harga beli/pembuatan) alsin (Rp) S = Nilai akhir alsin (10% dari P) (Rp)

n = Umur ekonomi (tahun)

2. Biaya bunga modal dan asuransi, perhitungannya digabungkan, besarnya :

I=

I = Total persentase bunga modal dan asuransi (17% pertahun)

3. Biaya pajak

4. Biaya gudang/gedung

Biaya gudang atau gedung diperkirakan berkisar antara 0,5% hingga 1% rata-rata diperhitungkan 1% nilai awal (P) pertahun.

2. Biaya tidak tetap

Menurut Darun (2002), biaya tidak tetap terdiri dari : 1. Biaya listrik (Rp/Kwh)

2. Biaya perbaikan untuk sumber tenaga penggerak, mesin sumber sumber tenaga adalah mesin penggerak peralatan lainnya yang umumnya dihubungkan dengan jenis-jenis transmisi tertentu. Biaya perbaikan ini dapat dihitung dengan persamaan :

Biaya Reparasi =

jam S P

1600 ) %( 2 ,

1 

……….(5)

HASIL DAN PEMBAHASAN

Perancangan alat pencampur mekanis dipengaruhi oleh faktor pemilihan bahan dan spesifikasi untuk mengetahui kinerja alat yang dirancang. Pemilihan bahan yang berkualitas namun dengan harga yang terjangkau juga turut mempengaruhi biaya produksi alat. Bahan-bahan yang digunakan diupayakan kokoh dan mampu mendukung kerja alat serta mudah diperoleh untuk menjaga kesinambungan bahan apabila ada usaha untuk memproduksi dengan jumlah yang besar.

Dalam pencampuran bahan untuk mengolah bahan yang akan digunakan dalam pembuatan kompos dibutuhkan suatu alat yang pada tahap perencanaan telah dipertimbangkan efektivitas dan efesiensi maka alat tersebut layak dan mempunyai nilai ekonomis.

Perancangan dan pembuatan alat pencampur mekanis ini bertujuan untuk membantu atau mempermudah proses pencampuran yang bertujuan mencampur beberapa jenis bahan agar menjadi homogen. Dengan alat ini diharapkan proses pencampuran semakin mudah dan semakin cepat prosesnya.

Komponen-komponen alat yang digunakan dalam penelitian ini terbuat dari bahan yang mudah dijumpai dengan harga yang terjangkau dan kualitas yang relatif baik. Kerangka alat terbuat dari besi siku yang diharapkan mampu menyokong dan mendukung beban yang dikenakan pada saat pencampuran bahan. Ukuran kerangka disesuaikan dengan kebutuhan tempat alat-alat yang dirancang, karakteristik pengguna (operator).

yang cukup untuk mencampur bahan. Pada alat ini digunakan elektromotor dengan daya 1HP satu fase (single phase) dengan jumlah putaran per menit nya 1500 (rpm). Dengan daya tersebut elektromotor telah mampu untuk menggerakkan batang as yang terdapat beberapa pisau pengaduk.

Untuk menghasilkan rpm yang diinginkan maka pada bagian alat juga ditambakan komponen yang disebut reducer. Jenis reducer yang digunakan adalah reducer tipe W50 dengan spesifikasi input berada di bagian kiri reducer dan output berada di bagian bawah

reducer. Di bagian kiri reducer tehubung dengan elektromotor dengan sambungan

bantalan. Sedangkan di bagian bawah reducer terhubung dengan as pencampur bahan. Dengan menggunakan reducer yang memiliki perbandingan 1:30 maka akan dihasilkan putaran sebesar 50 rpm. Alat ini juga menggunakan bearing yang berfungsi untuk menumpu dan menahan batang as pencampur sehingga tetap pada posisinya serta mencegah terlepasnya batang as pencampur dari reducernya.

Alat ini juga menggunakan pelat-pelat yang berfungsi untuk mencampur bahan yang ingin dicampurkan. Pelat-pelat tersebut dilengketkan pada sebuah batang as dengan ukuran diameter 1 inci dan panjang 40 cm.

Pengeluaran bahan pada alat pencampur bahan secara mekanis ini menggunakan kran. Apabila kran dibuka, maka bahan yang dicampur akan keluar. Proses pengeluaran bahan memerlukan gerakan dari pisau pencampur. Agar bahan dapat keluar. Ukuran dari kran pengeluaran bahan 3 inci.

Kapasitas Alat

Dari penelitian yang dilakukan diperoleh data sebagai berikut : Tabel 1. Data hasil penelitian alat pencampur bahan secara mekanis

Ulangan

bahan sebanyak 10 kg, karena pisau pencampur bahan ini hanya memiliki panjang 30 cm sehingga tidak semua wadah penampung dapat diisi dengan bahan.

Adapun kelemahan dari alat pencampur bahan secara mekanis ini terdapat pada desain saluran pengeluaran bahannya. Proses pengeluaran bahan tidak sempurna, dikarenakan adanya jarak 3-5 mm antara dasar wadah penampung dengan saluran pengeluaran bahan. Juga pada desain pisau pencampur bahan, yang memiliki jarak antara satu mata pisau pencampur dengan pisau pencampur yang lainnya. Hal ini menyebabkan bahan yang dicampur tidak tercampur secara sempurna. Untuk itu perlu dilakukan penelitian lanjutan terhadap saluran pengeluaran bahan dan pisau pencampur bahan.

Persentase Bahan Yang Tidak Tercampur

Dari Tabel 1. dapat dilihat bahwa banyaknya bahan yang tidak tercampur dan bahan yang tidak keluar yang paling tinggi terdapat pada ulangan I yakni sebesar 1,6 kg dan yang paling rendah tardapat pada ulangan II yakni sebesar 1,3 kg. Dari hasil rata-rata bahan yang tidak tercampur sempurna adalah1,4 kg atau sebesar 14%. Dari besarnya hasil pencampuran yang tidak sempurna relatif besar diakibatkan karena adanya sisa bahan yang tidak keluar dan jarak antara mata pisau pencampur.

Analisis Ekonomi

dipengaruhi oleh kapasitas alat. Semakin tinggi kapasitas alat maka biaya produksi akan semakin rendah dan keuntungan akan semakin meningkat.

Dari analisis yang diperoleh dengan biaya investasi untuk pembuatan alat sebesar Rp. 2.191.000 maka biaya pencampuran bahan secara mekanis adalah sebesar Rp.232,3/kg. Hasil ini diperoleh dari perhitungan biaya produsi terhadap kapasitas alat pencampur bahan secara mekanis. Penghitungan biaya dapat dilakukan dengan cara menjumlahkan biaya tetap (BT) dan biaya tidak tetap (BTT).

1. Biaya Tetap (Rp/thn) a. Biaya Penyusutan

Biaya penyusutan adalah banyaknya biaya untuk mengganti alat jika umur ekonominya telah habis atau alat tersebut dijual sebelum umur

ekonominya habis. Besarnya biaya penyusutan alat ini adalah sebesar Rp. 394.380 /tahun.

b. Biaya Bunga Modal dan Asuransi

Biaya bunga modal asuransi ini merupakan banyaknya uang yang akan disetorkan karena transaksi peminjaman modal. Dalam hal ini persentase bunga modal dan asuransinya sebesar 20%. Biaya bunga modal dan asuransi alat ini adalah sebesar Rp. 262.920 / tahun.

c. Biaya Sewa Gedung

2. Biaya Tidak Tetap a. Biaya Listrik

Dalam pembuatan alat pencampur bahan secara mekanis ini menggunakan motor listrik sebagai sumber tenaga penggeraknya. Biaya listrik dari alat ini adalah Rp. 222,5 / jam

b. Biaya Reparasi

Biaya reparasi merupakan biaya yang dikeluarkan untuk memperbaiki alat

apabila mengalami kerusakan. Biaya reparasi dari alat ini adalah Rp. 147,89/jam

c. Biaya Perawatan

Biaya perawatan merupakan biaya yang diperlukan untuk membeli bahan agar alat dapat bekerja dengan baik. Bahan yang biasa digunakan adalah

oli dan minyak gemuk. Biaya perawatan dari alat ini sebesar Rp. 136,93/jam

d. Biaya Operator

Biaya operator merupakan biaya untuk menggaji operator dalam pengoprasian alat. Biaya yang dikeluarkan adalah sebesar Rp. 40.000/jam. Jadi total biaya tidak tetap (BTT) dari alat pencampur mekanis adalah sebesar Rp. 5.507 / jam

Biaya pokok merupakan biaya tetap (BT) dan biaya tidak tetap (BTT). Sehingga total biaya pokok dari alat pencampur bahan secara mekanis

KESIMPULAN DAN SARAN

Kesimpulan

1. Kapasitas rata-rata yang diperoleh dalam pengujian alat encampur bahan secara mekanis ini sebesar 25,5 kg/jam.

2. Hasil rata-rata campuran yang tidak tercampur sempurna dan bahan yang tidak keluar adalah 1,4 kg atau sebesar 14 %.

3. Adanya campuran bahan yang tidak keluar dari wadah penampung diakibatkan adanya jarak dasar wadah penampung dengan saluran pengeluaran bahan dan bahan yang bersifat lengket.

4. Biaya pencampuran bahan secara mekanis adalah sebesar Rp. 232,4 / kg 5. Alat pencampur bahan secara mekanis ini dapat digunakan oleh operator

dengan tingkat keterampilan yang biasa, tidak membutuhkan keahlian yang tinggi, tetapi hanya membutuhkan adaptasi (kebiasaan kerja) pada alat tersebut.

6. Biaya investasi pembuatan alat pencampur bahan secara mekanis adalah sebesar Rp. 2.191.000

Saran

1. Perlu dilakuan pengujian lebih lanjut pada saluran pengeluaran bahan untuk meningkatkan efektivitas dan efesiensi alat sehingga dapat meningkatkan kapasitas alat tersebut.

2. Agar bahan dapat tercampur lebih sempurna perlu dilakukan desain blade

DAFTAR PUSTAKA

Achmad, 1999. Elemen Mesin 1. Penerbit Pt. Resika Aditama, Bandung.

Darun, 2002. Ekonomi Teknik.Jurusan Teknologi Pertanian, Fakultas Pertanian

USU, Medan.

Daryanto, 1993. Dasar-Dasar Teknik Mesin. Rineka Cipta, Jakarta. Daryanto, 2002. Pengetahuan Listrik. Bumi Aksara, Jakarta.

Earle, R. L, 1969 Satuan Operasi Dalam Pengolahan Pangan. Terjemahan Zein Nasution. Sastra Budaya, Bogor.

Hardjosentono, M. Wijarto, R. Elon. I, W, Badra. T, R, Dadang, 1996. Mesin Mesin Pertanian. Dunia Aksara, Jakarta.

Indriani, Y.H. 2001. Membuat Kompos Secara Kilat. Penebar Swadaya, Jakarta.

Nienmann, G. 1986. Elemen Mesin 1 (Desain dan Kalkulasi dari Sambungan Bantalan dan Poros) jilid 1. Terjemahan Ir. Anton Budiman dan Ir. Bambang priambodo. Erlangga, Jakarta.

Pratomo, M. dan K. Irwanto, 1983. Alat dan Mesin Pertanian. Departemen Pendidikan dan Kebudayaan, Jakarta

Smith, H. P., dan L. H. Wilkes, 1990. Mesin dan Peralatan Usaha Tani. Terjemahan T. Purwadi. UGM Press, Yogyakarta.

Sofian, 2006. Sukses Membuat Kompos Dari Sampah. AgroMedia Pustaka, Jakarta. Sukirno, M.S. 1999. Mekanisasi Pertanian. Pokok Bahasan Alat Mesin Pertanian dan

Pengelolaannya. Diktat Kuliah. GM, Yogyakarta.

Stolk, J. dan C. Kros, 1981. Elemen Mesin, Elemen Konstruksi Bangunan Mesin. Terjemahan H. Hendarsin dan A. Rahman. Erlangga, Jakarta

Sularso dan K. Suga, 1997. Dasar Perencanaan dan Pemilihan Elemen Mesin PT. Pradnya Paramita, Jakarta.

27 Lampiran 1 Analisis biaya pembuatan alat pencampur bahan secara mekanis

I. Unsur Biaya Produksi 1. Biaya Pembuatan Alat

(1) Elektromotor 1 HP Rp. 550.000

(2) Bearing P 207 GHB (2) Rp. 186.000

(3) Besi poros Rp. 40.000

(4) Tong Rp. 45.000

(5) Besi siku Rp. 150.000

(6) Pisau pengaduk Rp. 60.000

(7) Biaya pengelasan Rp. 350.000

(8) Reducer 1:30 Rp. 800.000

(9) Kabel Rp. 10.000

Total P Rp. 2.191.000

2. Biaya Listrik Rp. 222,5/jam

3. Umur Ekonomi (n) 5 tahun

4. Nilai Akhir Alat (S) 10% P

5. Jam Kerja 6 jam/hari

6. Produksi/Hari 153,6/hari

7. Upah Operator Rp. 40.000

8. Biaya Perawatan 10% dari P per thn/1600jam 9. Bunga Modal dan Asuransi 20% per tahun

10. Biaya Sewa Gedung 1% dari P

28 12. Jam Kerja Alat/tahun 1600 jam

II. Penghitungan Biaya Produksi 1. Biaya Tetap (BT)

(1) Biaya Penyusutan

D = (P-S)/n Rp. 394.000 / tahun (2) Bunga Modal dan Asuransi

Bunga bank untuk bulan Juli adalah 18%

(3) Biaya Sewa Gedung

Sewa gedung = 1% dari P Rp. 21.910 / tahun (4) Pajak

Pajak = 2% dari P Rp. 43.820 / tahun Total Biaya Tetap (BT) Rp. 721.730 / tahun 2. Biaya Tidak Tetap (BTT)

(1) Biaya Perbaikan Alat (reparasi)

Biaya reparasi =

(2) Biaya Perawatan

Biaya perawatan = 10% P / 1600 jam Rp. 136,93 / jam (3) Biaya Listrik

29 Beban terpakai per bulan = 0.0373 x 150 = 55,95 kWH

Tarif listrik dengan daya 900 Watt.

Biaya beban ( 0,9 x Rp. 20.000) = Rp. 18.000

Biaya listrik per bulan Rp. 15.375 + Rp. 18.000 = Rp. 33.375 Biaya listrik per jam = Rp. 33.375 / 150 jam = Rp. 222,5 / jam (4). Biaya Operator

28

Lampiran 2. Flow chart pelaksanaan penelitian

Tidak

Ya Penyediaan Alat dan

Bahan Pembuatan M i

Pemasangan Kerangka dan Elemen Mesin

Finishing

Pengujian Alat

Pengukuran Parameter Analisis Data

Selesai Optimal

Penyediaan Bahan Baku Perancangan Alat