i
UJI DIAMETER PULLEY PADA ALAT PENGIRIS PISANG
MEKANIS
SKRIPSI
Oleh:
FEBRIYAN FADLI 060308028
PROGRAM STUDI KETEKNIKAN PERTANIAN
FAKULTAS PERTANIAN
i
UJI DIAMETER PULLEY PADA ALAT PENGIRIS PISANG
MEKANIS
SKRIPSI
Oleh:
FEBRIYAN FADLI
060308028/TEKNIK PERTANIAN
Skripsi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana di Fakultas Pertanian
Universitas Sumatera Utara
Disetujui Oleh: Komisi Pembimbing
( Ir. Saipul Bahri Daulay, M.Si) (Ainun Rohanah, STP, M.Si)
Ketua Anggota
PROGRAM STUDI KETEKNIKAN PERTANIAN
FAKULTAS PERTANIAN
i
ABSTRAK
FEBRIYAN FADLI : Uji Diameter Pulley pada Alat Pengiris Pisang Mekanis yang di bimbing oleh SAIPUL BAHRI DAULAY dan AINUN ROHANAH.
Proses pengolahan hasil-hasil pertanian menjadi bahan pangan adalah hal yang menarik untuk diketahui. Ternyata banyak hasil-hasil pertanian setelah mengalami proses pengolahan tambahan memiliki nilai ekonomis yang lebih tinggi dibandingkan sebelum dilakukan proses pengolahan. Salah satu proses pengolahan adalah dengan proses pengirisan bahan. Penelitian ini bertujuan untuk menguji diameter pulley, dilakukan pada Bulan Februari 2012 sampai dengan Maret 2012 di Laboratorium Teknik Pertanian, Fakultas Pertanian, Universitas Sumatera Utara, Medan, dengan cara studi literatur, melakukan eksperimen, serta pengamatan dan pengujian terhadap alat. Parameter yang diamati adalah kapasitas efektif alat, persentase bahan yang tertinggal di alat, dan persentase bahan yang tidak teriris.
Hasil penelitian bahwa perbedaan pulley sangat nyata terhadap kapasitas olah, persentase bahan yang tidak teriris sempurna, dan persentase bahan yang tertinggal di alat. Dimana hasil yang terbaik pada pulley 8 inc.
Kata kunci : Pulley, pisang, kapasitas.
FEBRIYAN FADLI: A study of the pulley diameter of mechanical banana slicer, supervised by SAIPUL BAHRI DAULAY and AINUN ROHANAH. The manufacturing process of agricultural produce into food stuffs is interesting to be known. In fact many of agricultural crops become more economics after heaving additional process. One of the manufacturing process is slicing. The aim of this research was to test the distance of pulley diameter, conducted in Februari 2012 to March 2012 at the Laboratory of Agricultural Engineering, Faculty of Agriculture, North Sumatera University, Medan, by literature study, experiment, observation, and testing of the equipment. The parameters observed were effective capacity, percentage of material left on the equipment, percentage of material which is not grated.
The results of the research showed that the pulley diameter had highly significant effect on capacity, percentage of material which is not grated and percentage of material left on the equipment. The best pulley diameter was 8 inchi.
ii
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Medan pada tanggal 27 february 1988 dari Ayah Azri Suhaili dan Ibu Yulfetta. Penulis merupakan putra pertama dari 4 bersaudara.
Tahun 2006 penulis lulus dari MAN 1 Medan dan penulis memilih Program Studi Keteknikan Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara melalui jalur SPMB.
Selama perkuliahan penulis mengikuti organisasi Ikatan Mahasiswa Teknik Pertanian sebagai anggota pada periode 2006-2012 dan mengikuti Agricultur Teknologi Muslim (ATM).
iii
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas segala rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul “Uji Diameter Pulley pada Alat Pengiris Pisang Mekanis”.
Pada kesempatan ini penulis menghaturkan pernyataan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada kedua orang tua penulis yang telah membesarkan, memelihara, dan mendidik penulis selama ini. Penulis juga menyampaikan terima kasih kepada Bapak Ir. Saipul Bahri Daulay, M.Si dan Ibu Ainun Rohanah STP, M.Si selaku ketua dan anggota komisi pembimbing yang telah membimbing dan memberikan berbagai masukan untuk kelancaran penelitian ini.
Disamping itu, penulis juga mengucapkan terima kasih kepada semua staf pengajar dan pegawai di Program Studi Keteknikan Pertanian, serta semua rekan mahasiswa yang tak dapat disebutkan satu persatu disini yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan proposal ini. Semoga proposal ini bermanfaat.
Medan, Juni2012
iiii
DAFTAR ISI
Hal
ABSTRAK ... i
RIWAYAT HIDUP ... ii
KATA PENGANTAR ... iii
DAFTAR ISI ... iv
DAFRAR LAMPIRAN ...v
DAFTAR TABEL ... vi
DAFTAR GAMBAR ... vii
PENDAHULUAN
Logam yang Digunakan ...7
Logam Tahan Karat...7
Elemen Mesin...7
Motor Listrik ...7
Prinsip Kerja Motor Listrik ...8
Roda Gigi ...10
Pulley...10
Sabuk V( V-belt) ...13
Mekanisme Pembuatan Alat ...15
METODE PENELITIAN Waktu dan Tempat penelitian ...16
Bahan dan Alat penelitian ...16
Metode Penelitian...16
Pelaksanaan Penelitian ...17
Komponen Alat ...17
Prosedur penelitian ...19
Parameter yang Diamati ...19
HASIL DAN PEMBAHASAN Proses Pengirisan (Pisang) ...21
Pengaruh Diameter Pulley Terhadap Kapasitas Olah, Kapasitas Hasil, dan Persentase Kerusakan Bahan ...22
Kapasitas Efektif Alat (kg/jam) ...23
Persentase Bahan Yang Tidak Teriris Sempurna ...24
Persentase Bahan Yang Tertinggal Di Alat ...26
ivi
vi
DAFTAR LAMPIRAN
1. Data pengamatan hasil penelitian ...31
2. Data kapasitas alat (kg/jam) ... 32
3. Data persentase bahan yang tidak teriris sempurna ...33
4. Data persentase bahan yang tertinggal di alat ...34
5. Tabel sebelum di konvrensikan ...35
6. Tabel sesudah di konvrensikan ...36
7. flowchart prosedur penelitian ...37
8. Gambar teknik alat ...38
9. Gambar alat ...41
10. Spesifikasi alata pengiris pisang mekanis ...44
11. Prinsip kerja alat ...45
12. pemeliharaan alat ...46
13. pemeliharaan bagian-bagian alat ...47
vii
DAFTAR TABEL
1. Pengaruh diameter pulley terhadap parameter yang diamati ...22
2. Pengaruh pulley terhadap kapasitas efektif olah (kg/jam) ...23
3. Analisis LSR terhadap kapasitas efektif olah ...23
4. Persentase bahan yang tidak teriris sempurna ...24
5. Analisi LSR terhadap bahan yang tiak teriris sempurna...25
6. Persentase bahan yang tertinggal di alat ...26
viii
DAFTAR GAMBAR
1. Proses pengolahan hasil pertanian ...6
2. Proses pengolahan bahan mentah menjadi produk olahan ...6
3. puli ...11
4. grafik diameter pulley dengan kapasitas efektif alat ...24
5. grafik persentasi bahan yang tidak teriris sempurna ...25
6. grafik persentase bahan yang tertinggal di alat ...27
7. Gambar teknik alat ...40
i
ABSTRAK
FEBRIYAN FADLI : Uji Diameter Pulley pada Alat Pengiris Pisang Mekanis yang di bimbing oleh SAIPUL BAHRI DAULAY dan AINUN ROHANAH.
Proses pengolahan hasil-hasil pertanian menjadi bahan pangan adalah hal yang menarik untuk diketahui. Ternyata banyak hasil-hasil pertanian setelah mengalami proses pengolahan tambahan memiliki nilai ekonomis yang lebih tinggi dibandingkan sebelum dilakukan proses pengolahan. Salah satu proses pengolahan adalah dengan proses pengirisan bahan. Penelitian ini bertujuan untuk menguji diameter pulley, dilakukan pada Bulan Februari 2012 sampai dengan Maret 2012 di Laboratorium Teknik Pertanian, Fakultas Pertanian, Universitas Sumatera Utara, Medan, dengan cara studi literatur, melakukan eksperimen, serta pengamatan dan pengujian terhadap alat. Parameter yang diamati adalah kapasitas efektif alat, persentase bahan yang tertinggal di alat, dan persentase bahan yang tidak teriris.
Hasil penelitian bahwa perbedaan pulley sangat nyata terhadap kapasitas olah, persentase bahan yang tidak teriris sempurna, dan persentase bahan yang tertinggal di alat. Dimana hasil yang terbaik pada pulley 8 inc.
Kata kunci : Pulley, pisang, kapasitas.
FEBRIYAN FADLI: A study of the pulley diameter of mechanical banana slicer, supervised by SAIPUL BAHRI DAULAY and AINUN ROHANAH. The manufacturing process of agricultural produce into food stuffs is interesting to be known. In fact many of agricultural crops become more economics after heaving additional process. One of the manufacturing process is slicing. The aim of this research was to test the distance of pulley diameter, conducted in Februari 2012 to March 2012 at the Laboratory of Agricultural Engineering, Faculty of Agriculture, North Sumatera University, Medan, by literature study, experiment, observation, and testing of the equipment. The parameters observed were effective capacity, percentage of material left on the equipment, percentage of material which is not grated.
The results of the research showed that the pulley diameter had highly significant effect on capacity, percentage of material which is not grated and percentage of material left on the equipment. The best pulley diameter was 8 inchi.
1
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Industri keripik pisang banyak tersebar di berbagai daerah di Indonesia dan menjadi komoditi andalan mata pencaharian masyarakat setempat. Proses pembuatan keripik pisang sangat mudah dan menggunakan peralatan bantu yang sederhana. Mula-mula pisang diiris tipis dengan ketebalan kurang lebih 2 mm. Pengirisan bisa dilakukan melintang atau memanjang sesuai dengan keinginan, dan irisan pisang tersebut ditiriskan sejenak untuk menurunkan kadar airnya sehingga siap untuk digoreng. Setelah masak, gorengan kripik pisang ini diangkat dan ditiriskan. Untuk meningkatkan cita rasanya, dimasukan bumbu-bumbu tambahan seperti air gula merah. Setelah dingin, keripik pisang dikemas dalam pembungkus plastik yang kedap udara dan siap untuk dipasarkan.
2
mampu menghasilkan irisan pisang dengan ketebalan yang seragam, lebih higienis, aman, serta dapatmeningkatkan kapasitas produksi.
Penggunaan alat dan mesin pertanian sudah sejak lama digunakan dan perkembangannya mengikuti dengan perkembangan kebudayaan manusia. Penggunaan alat dan mesin pertanian dimanfaatkan untuk memperbaiki dan meningkatkan kesejahteraan rakyat guna mendapatkan hasil produksi yang lebih besar dengan efisiensi sumber daya manusia, efisiensi waktu dan biaya yang lebih hemat.
Perubahan-perubahan untuk memperbaiki dan meningkatkan kesejahteraan rakyat yang dilakukan pemerintah sekarang berjalan dengan diarahkan pada semua sektor. Tidak terkecuali sektor pertanian. Pertanian memiliki peranan yang sangat penting bagi kesejahteraan rakyat. Berhasilnya sektor pertanian akan berdampak pada ketahanan pangan.
Hasil-hasil pertanian guna memenuhi kebutuhan pangan harus memiliki penanganan pasca panen yang baik. Penanganan yang dilakukan diusahakan memperhatikan tingkat standarisasi mutu yang diizinkan. Penanganan yang tidak baik akan berdampak pada kualitas bahan yang buruk, harga jual yang rendah, serta dapat menimbulkan kerugian bagi para produsen hasil-hasil pertanian tersebut.
Alat pengiris pisang ini menggunakan mata ketam mesin yang dipasang pada piringan yang berputar pada porosnya sebagai media untuk mengiris pisang dengan ukuran ketebalan yang dapat diatur dengan mengatur jarak mata pisau terhadap landasan piringannya. Pada alat ini penulis menggunakan motor listrik sebagai sumber tenaganya. Kemudian motor listrik dihubungkan dengan silinder pengiris agar berputar. Putaran silinder tersebut nantinya akan mengiris bahan. Alat pengiris ini juga dilengkapi dengan hopper sebagai wadah masuknya bahan sehingga bahan lebih mudah teriris dan tidak mudah terlontar keluar.
Tujuan Penelitian
Menguji besarnya rpm yang dihasilkan dengan mencobakan berbagai diameter pulley pada alat pengiris pisang mekanis
Kegunaan Penelitian
1. Bagi penulis yaitu sebagai bahan untuk menyusun skripsi yang merupakan syarat untuk menyelesaikan pendidikan di Program Studi Keteknikan Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara.
2. Bagi mahasiswa, sebagai informasi pendukung untuk melakukan penelitian lebih lanjut mengenai alat pengiris pisang mekanis.
3. Bagi masyarakat, khususnya bagi pengusaha makanan agar dapat membantu proses produksi lebih efektif dan efisien.
Hipotesa Penelitan
Diduga adanya pengaruh dari besar masing-masing diameter pulley
4
TINJAUAN PUSTAKA
Pisang
Sejarah pisang
Pisang adalah tanaman buah berupa herba yang berasal dari kawasan di Asia Tenggara (termasuk Indonesia). Tanaman ini kemudian menyebar ke Afrika (Madagaskar), Amerika Selatan dan Tengah. Di Jawa Barat, pisang disebut dengan Cau, di Jawa Tengah dan Jawa Timur dinamakan gedang.
Botani pisang
Klasifikasi botani tanaman pisang adalah sebagai berikut: Divisi : Spermatophyta
Sub divisi : Angiospermae Kelas : Monocotyledonae Keluarga : Musaceae
Genus : Musa
Spesies : Musa Paradisiaca, Linn.
Jenis pisang dibagi menjadi tiga:
1) Pisang yang dimakan buahnya tanpa dimasak yaitu M. paradisiaca var Sapientum, M. nana atau disebut juga M. cavendishii, M. sinensis. Misalnya pisang ambon, susu, raja, cavendish, barangan dan mas.
2) Pisang yang dimakan setelah buahnya dimasak yaitu M. paradisiaca forma typicaatau disebut juga M. paradisiaca normalis. Misalnya pisang nangka, tanduk dan kepok.
4) Pisang yang diambil seratnya misalnya pisang manila (abaca). (Anonimous 2011)
Pengolahan Makanan
Pengolahan makanan adalah kumpulan metode dan teknik yang digunakan untuk mengubah bahan mentah menjad menjadi bentuk lain unt dan telah menggunakannya untuk memproduksi produk makanan menari dan tahan lama. Proses yang sama digunakan untuk membuat Contoh ekstrim pengolahan makanan meliputi konsumsi dibawa
6
Gambar 1. Proses pengolahan hasil pertanian menjadi produk olahan Pengolahan
Gambar 2. Proses pengolahan bahan mentah menjadi produk olahan (Setyohadi, 2006).
Bahan mentah sering berukuran lebih besar daripada kebutuhan, sehingga ukuran bahan ini harus diperkecil. Operasi pengecilan ukuran ini dapat dibagi dua kategori utama, tergantung kepada apakah bahan tersebut bahan cair atau bahan padat. Apabila bahan padat, operasi pengecilan disebut penghancuran dan pemotongan, dan apabila bahan cair disebut emulsifikasi atau atomisasi. Penghancuran dan pemotongan mengurangi ukuran bahan padat dengan kerja mekanis, yaitu membaginya menjadi partikel-partikel lebih kecil. Penggunaan proses penghancuran yang paling luas di dalam industri pangan barangkali adalah dalam penggilingan butir-butir gandum menjadi tepung, akan tetapi penghancuran ini dipergunakan juga untuk berbagai tujuan, seperti penggilingan jagung untuk menghasilkan tepung jagung, penggilingan gula dan penggilingan bahan pangan kering seperti sayuran. Pemotongan dipergunakan untuk memecahkan potongan
Hasil
Alat peralatan dan mesin-mesin. Pengolahan secara Fisik,
kimiawi, mikrobiologi dan biokimia
besar bahan pangan menjadi potongan-potongan kecil yang sesuai untuk pengolahan lebih lanjut, seperti dalam penyiapan daging olahan (earle, 1969).
Logam yang Digunakan
Baja Tahan Karat
Baja tahan karat (stainless steel) mempunyai seratus lebih jenis yang berbeda - beda. Akan tetapi, seluruh baja itu mempunyai satu sifat karena kandungan kromium yang membuatnya tahan terhadap karat. Baja tahan karat dapat dibagi ke dalam tiga kelompok dasar, yakni baja tahan karat berlapis ferit, berlapis austenit, dan berlapis martensit. Baja tahan karat martensit mengandung 0,1 % C, 13 % Cr, dan 0,5 % Mn ini dapat didinginkan untuk memperbaiki kekuatannya, tetapi tidak menambah kekerasan. Baja ini seringkali disebut besi tahan karat dan digunakan khususnya untuk peralatan gas turbin dan pekerjaan dekoratif. Apabila baja ini digunakan untuk alat-alat pemotong maka terlebih dahulu ditemper atau disepuh pada temperatur sekitar 1800C, dan jika digunakan untuk pegas terlebih dahulu ditemper pada temperatur sekitar 4500C (Amanto dan Daryanto, 1999)
Elemen Mesin
Motor listrik
8
penggiling jagung, dan alat-alat bengkel atau pabrik. Dasar utama yang menyebabkan motor berputar ialah reaksi antar kutub magnet. Kutub yang senama tolak-menolak dan kutub yang tak senama tarik-menarik. Reaksi medan magnet listrik pada stator dan medan magnet penghantar yang dialiri arus listrik (Hartanto, 1997).
Prinsip kerja motor listrik
Pada motor listrik tenaga listrik dirubah menjadi tenaga mekanik. Perubahan ini dilakukan dengan merubah tenaga listrik menjad elektro magnit. Sebagaimana kita ketahui bahwa : kutub-kutub dari magnet yang senama akan tolak-menolak dan kutub-kutub tidak senama, tarik-menarik. Maka kita dapat memperoleh gerakan jika kita menempatkan sebuah magnet pada sebuah poros yang dapat berputar, dan magnet yang lain pada suatu kedudukan yang tetap (Anonimous, 2010).
Motor listrik sering digunakan sebagai tenaga penggerak dibandingkan dengan jenis tenaga-tenaga yang lain karena :
1. Dapat disesuaikan : motor dapat digunakan di hampir setiap lokasi termasuk di dalam air.
2. Otomatis : motor dengan mudah dikontrol dengan alat otomatis.
3. Rapi : sebuah unit kecil memperkembangkan sejumlah kekuatan besar secara bersama-sama.
4. Dapat dipercaya : motor listrik secara khusus untuk pekerjaan jarang mengalami gangguan.
5. Ekonomis
7. Perawatan mudah : jika melindungi dari debu dan kotoran, motor hanya membutuhkan sedikit perawatan.
8. Tenang : motor secara umum lebih tenang dari pada mesin yang di jalankan.
9. Aman : apabila dipasang dengan tepat, dipelihara, dan digunakan, motor sangat aman untuk dioperasikan.
10.Mudah dioperasikan : tidak membutuhkan banyak pelatihan untuk mengoperasikan motor (Cooper, 1992).
Motor listrik mempunyai keuntungan sebagai berikut : 1. Dapat dihidupkan dengan hanya memutar sakelar 2. Suara dan getaran tidak menjadi gangguan
3. Udara tidak ada yang diisap, juga tidak ada gas buang, karena itu tidak perlu mengukur polusi lingkungannya atau membuat ventilasi
4. Motor DC mempunyai daya besar pada putaran rendah. Di lain pihak motor AC yang menggunakan sumber daya umum tidak mudah mengubah putarannya
Di lain pihak, motor listrik juga memiliki kekurangan sebagai berikut :
1. Motor listrik membutuhkan sumber daya, kabelnya harus dapat dihubungkan langsung dengan stopkontak, dengan demikian tempat penggunaannya sangat terbatas panjang kabel
2. Kalau dipergunakan baterai sebagai sumber daya, maka beratnya akan menjadi besar
10
4. Untuk menghasilkan daya yang sama dihasilkan oleh sebuah motor pembakaran, maka motor listrik akan lebih berat
(Soenarta dan Furuhama, 2002).
Roda Gigi
Bila sebuah mesin mempunyai susunan yang kompak dan letak poros saling berdekatan, untuk pemindahan gaya digunakan roda gigi. Penggunaaan roda gigi menghasilkan konstruksi yang lebih kokoh dan meniadakan sejumlah besar gerakan yang hilang tak berguna. Prinsip kerja pasangan roda gigi yaitu penyaluran atau pemindahan daya dari poros penggerak ke poros yang digerakkan dihubungkan langsung antara roda gigi yang satu dengan roda gigi yang lain. Pada sistem ini pun tidak mungkin terjadi slip karena masing-masing roda gigi saling berhubungan secara langsung (Smith and Wilkes, 1990).
Dalam hal penggolongan roda gigi dibedakan atas tiga keadaan sesuai dengan kedudukan yang diambil poros yang satu terhadap yang lain, yaitu:
1. Poros sejajar satu sama lain (roda gigi silindrik) 2. Poros saling memotong (roda gigi kerucut) 3. Poros saling menyilang (poros gigi sekrup) (Stolk dan Kross, 1981).
Puli ( Pulley )
Pulley merupakan komponen mesin yang paling banyak dipakai untuk mesin industri, mesin perkakas, maupun dalam bidang otomotif. Ada beberapa tipe
1. Pulley tipe V 2. Pulley timming
3. Pulley variable (pulley V bisa di setting besar kecil). 4. Pulley round (alur U).
5. Loss Pulley biasa sebagai adjustment).
Sudut alur dalam satu jenis pulley biasanya berbeda-beda. Semakin kecil
pulley maka semakin kecil/pendek area contact line, untuk itu agar daya cengkeram belt lebih kuat/tidak selip maka sudut alur diperkecil
(Anonimous, 2009).
Pulley sabuk dibuat dari besi cor atau dari baja. Pulley kayu tidak banyak lagi dijumpai. Untuk konstruksi ringan diterapkan pulley dari paduan aluminium.
Pulley sabuk baja terutama cocok untuk kecepatan sabuk yang tinggi (diatas 35 m/det) (Stolk dan Kross, 1981).
Gambar 3. Puli
12
menggunakan pasir silica dan water glass sebagai pengikat dengan proses CO2. Sedangkan proses peleburan menggunakan dapur kupola. Dalam proses pengecoran akan terjadi perubahan bentuk akibat dari proses pembekuan logam cair. Hal ini dapat diatasi dengan penambahan penyusutan dan penambahan permesinan, sehingga didapatkan bentuk dimensi yang sesuai dengan yang kita inginkan dan tecapai produk yang berkualitas (Malik, 2002).
Keuntungan jika menggunakan puli: 1) Bidang kontak sabuk-puli luas,
2) Tegangan puli biasanya lebih kecil sehingga lebar puli bisa dikurangi. 3) Tidak menimbulkan suara yang bising dan lebih tenang.
Jarak yang jauh antara dua poros sering tidak memungkinkan transmisi langsung dengan pasangan roda gigi. Dalam demikian, cara transmisi putaran dan daya lain yang dapat diterapkan adalah dengan menggunakan sebuah sabuk atau rantai yang dibelitkan di sekeliling puli atau sproket pada poros. Jika pada suatu konstruksi mesin putaran puli penggerak dinyatakan n1 dengan diameter dp dan
puli yang digerakkan n2 dan diameternya Dp, maka perbandingan putaran
dinyatakan dengan persamaan sebagai berikut:
p
Pemasangan puli antara lain dapat dilakukan dengan cara:
- Vertikal, pemasangan puli dilakukan secara tegak di mana letak pasangan puli adalah pada sumbu vertikal. Pada pemasangan ini akan terjadi getaran pada bagian mekanisme serta penurunan umur sabuk
( Mabie and Ocvirrk, 1967 ). Sabuk-V
Sabuk/belt berfungsi untuk memindahkan putaran dari poros satu lainnya, baik putaran tersebut pada kecepatan putar yang sama maupun putarannya dinaikkan maupun diperlambat, searah dan kebalikannya. Sabuk V terbuat dari karet dan mempunyai penampang trapesium. Sabuk V dibelitkan di sekitar alur
pulley yang berbentuk V pula. Transmisi sabuk yang bekerja atas dasar gesekan belitan mempunyai beberapa keuntungan karena murah harganya, sederhana konstruksinya dan mudah untuk mendapatkan perbandingan putaran yang diinginkan. Transmisi tersebut telah digunakan dalam semua bidang industri, misalnya mesin-mesin pabrik, otomobil, mesin pertanian, alat kedokteran, mesin kantor dan alat-alat listrik. Kekurangan yang ada pada sabuk ini adalah terjadinya slip antara sabuk dan pulley sehingga tidak dapat dipakai untuk putaran tetap atau perbandingan transmisi yang tetap (Daryanto, 1993).
Sabuk bentuk trapezium atau V dinamakan demikian karena sisi sabuk dibuat serong, supaya cocok dengan alur roda transmisi yang berbentuk V. kontak gesekan yang terjadi antara sisi sabuk V dengan dinding alur menyebabkan berkurangnya kemungkinan selipnya sabuk penggerak dengan tegangan yang lebih kecil dari pada sabuk yang pipih. Dalam kerjanya, sabuk V mengalami pembengkokan ketika melingkar melalui roda transmisi.
14
1. Bagian elastis yang tahan tegangan dan bagian yang tahan kompresi
2. Bagian yang membawa beban yang dibuat dari bahan tenunan dengan daya rentangan yang rendah dan tahan minyak sebagai pembalut.
(Smith dan Wilkes, 1990).
Adapun faktor yang menentukan kemampuan sabuk untuk menyalurkan tenaga tergantung dari :
1. Regangan sabuk pada pulley
2. Gesekan antara sabuk dan pulley
3. Lengkung persinggungan antara sabuk dan pulley
4. Kecepatan sabuk (makin cepat sabuk berputar makin kurang terjadi regangan dan singgungan). (Pratomo dan Irwanto, 1983).
Sabuk-V mempunyai penampang trapesium yang terbuat dari karet, tenunan atau semacamnya digunakan sebagai inti sabuk untuk membawa tarikan yang besar. Sabuk-V dibelitkan di sekeliling alur puli yang berbentuk V. Selain koefisien gesek dan kekuatannya, harganya yang relatif murah membuat sabuk-V lebih sering dipakai (Sularso dan Suga, 2004).
Adapun kelebihan sabuk-V adalah sebagai berikut: - Rasio kecepatan yang tepat tidak pernah dipertahankan - Slip yang terjadi tidak lebih dari 1-2 %
- Efisiensi penyaluran daya (dengan mengabaikan kehilangan daya pada bantalan shaft) berkisar 97-99 %
- Dapat dioperasikan pada kecepatan linear lebih dari 5000 rpm Sedangkan kelemahan dari sabuk-V adalah sebagai berikut: - Tidak dapat digunakan pada jarak yang panjang
- Tidak cocok untuk beban yang berat pada kecepatan rendah (Daywin dkk, 2008).
Mekanisme Pembuatan Alat
Dalam pekerjaan bengkel alat dan mesin, benda kerja yang akan dijadikan dalam bentuk tertentu sehingga menjadi barang siap pakai dalam kehidupan sehari-hari, maka dilakukan proses pengerjaan dengan mesin–mesin perkakas, antara lain mesin bubut, mesin bor, mesin gergaji, mesin frais, mesin skrap, mesin asah, mesin gerinda, dan mesin yang lainnya (Daryanto, 1984).
Motor listrik sering digunakan sebagai tenaga penggerak dibandingkan dengan jenis tenaga-tenaga yang lain karena dapat disesuaikan : motor dapat digunakan di hampir setiap lokasi termasuk di dalam air (Cooper, 1992).
16
BAHAN DAN METODE
Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Teknik Pertanian, Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara, Medan pada bulan Februari sampai Maret 2012
Bahan dan Alat Penelitian
Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah pisang, kawat las, baut dan mur, plat aluminium, support siku, plat siku, mata pisau, motor listrik, bearing (bantalan), sabuk V (V belt), cat dan puli (pulley) denganukuran: 8 inci tipe A1 ,9 inci tipe A1, 10 inci tipe A1
Adapun alat-alat yang digunakan adalah mesin las, mesin bubut, mesin bor, mesin gerinda, mistar siku, jangka sorong, water pass, kunci pas dan ring, gergaji besi, timbangan, ember, stopwatch, kalkulator, alat tulis, dan komputer.
Metode Penelitian
Penelitian ini menggunakan metode perancangan percobaan rancangan acak lengkap (RAL) non faktorial yang terdiri dari satu faktor yaitu diameter pulley pada alat pengiris.
Adapun diameter pulley yang diuji adalah : d1 = 8 inci
Banyaknya ulangan pada masing-masing perlakuan sebanyak tiga kali ulangan. Sehingga kombinasi perlakuan (tc) sebanyak 3x3 = 9,
maka jumlah ulangan minimum perlakuan (n) adalah : Tc(n-1) ≥ 15
9 (n-1) ≥ 15 9n – 9 ≥ 15 n ≥ 2.67
n ≥ 3
Jumlah ulangan dilakukan sebanyak 3.
Pelaksanaan Penelitian
Komponen Alat
Alat pengiris pisang mekanis ini mempunyai beberapa bagian penting, yaitu:
1. Kerangka Alat
Kerangka alat ini berfungsi sebagai pendukung komponen lainnya, yang terbuat dari besi siku. Alat ini mempunyai panjang 75 cm, tinggi 70 cm, dan lebar 60 cm.
2. Piringan Pengiris
18
3. Motor Listrik
Motor listrik berguna sebagai sumber penggerak. Pada alat ini digunakan motor listrik berkekuatan 0,25 HP.
4. Lubang Pemasukan
Lubang pemasukan (Hopper) berguna untuk memasukkan bahan yang akan diiris pada piringan pengiris. Dimensi hopper , ukuran lubang bagian atas dengan panjang 25 cm, lebar 20 cm, ukuran lubang bagian bawah dengan panjang 20 cm, lebar 5,5 cm dan tinggi 15 cm.. Hopper ini terbuat dari bahan
alumunium.
5. Pengumpan
Pengumpan (Feeder) berguna untuk memasukkan bahan yang akan diiris pada piringan pengiris. Bahan yang akan diiris yang turun dari hopper didorong secara manual menuju pisau pengiris.
6. Saluran pengeluaran
Saluran pengeluaran ini berguna untuk menyalurkan bahan yang sudah diiris dengan piringan pengiris ke tempat penampungan bahan hasil parutan.
Persiapan bahan
1. Disiapkan bahan yang akan diiris (dalam penelitian bahan yang diiris adalah pisang).
2. Dikupas dan dibersihkan pisang yang akan diiris.
3. Ditimbang bahan (pisang) yang akan diiris (dimana dalam penelitian berat bahan adalah 3 kg) dalam satu kali ulangan.
Prosedur Penelitian
Adapun prosedur pengujian alat adalah :
1. Dipasang pulley sesuai dengan diameter yang diinginkan. 2. Ditimbang bahan yang akan diiris sebanyak 3 kg
3. Dinyalakan alat pengiris pisang mekanis.
4. Dimasukkan bahan ke dalam saluran pemasukan. 5. Dicatat waktu yang dibutuhkan untuk mengiris bahan. 6. Dihitung kapasitas alat, kapasitas hasil, dan kerusakan hasil. 7. Perlakuan tersebut diulangi sebanyak 3 kali ulangan
Parameter yang Diamati
1. Kapasitas Efektif Alat (kg/jam)
Pengukuran kapasitas alat dilakukan dengan membagi berat bahan yang diparut terhadap waktu yang dibutuhkan untuk mengiris bahan.
T BB
KA= ………( 2 )
Keterangan:
KA = kapasitas alat (kg/jam)
BB = berat bahan yang telah diiris (kg)
T = waktu yang dibutuhkan untuk mengiris bahan (jam) 2. Persentase Bahan yang Tidak Teriris
20
Pengukuran persentase bahan yang tidak teriris dapat ditentukan dengan rumus:
3. Persentase Bahan yang tertinggal di dalam alat (%)
Kriteria bahan yang tertinggal dalam alat adalah semua semua bahan maupun hasil irisan yang tertinggal dalam: saluran pemasukan, ruang pengirisan, dan saluran pengeluaran. Pengukuran persentase bahan yang tertinggal di dalam alat dapat ditentukan dengan rumus:
=
Pt : persentase pisang yang tertinggal di dalam alat (%) BT : bahan yang tertinggal di alat (kg)
21
HASIL DAN PEMBAHASAN
Proses pengirisan (pisang)
Proses pengirisan pisang ini terlebih dahulu dilakukan persiapan bahan, dan mengupas kulitnya. Dan membersihkan dikarenakan pisang memiliki getah. Dikarenakan ukuran pisang dalam 1 tandan bervariasi ada berukurun besar dan ada berukuran kecil. Dianjurkan sebelum ditimbang agar pemilihan pisangnya secara acak (random). Jangan lupa membersihkan alat agar bahan yang setelah diiris dapat di kosumsi.
Pada rumah pengiris terdapat piringan pengiris dengan satu mata pisau. Piringan pengiris berfungsi sebagai tempat melekatnya mata pisau untuk mengiris bahan. Piringan pengiris ini berputar searah dengan putaran motor listrik. Pada penelitian ini jarak mata pisau adalah 1 mm dan mengunakan pulley 8 inci, 9 inci, dan 10 inci. Setelah pisang teriris, maka hasil irisan pisang tersebut akan berada di saluran pengeluaran. Saluran pengeluaran ini terbuat dari bahan plat aluminium.
pisang yang teriris ditandai dengan hasil irisan yang berbentuk chips karena diiris secara membujur. Pisang tersebut kemudian ditampung pada wadah penampungan hasil pengirisan.
22
Pengaruh perlakuan diameter pulley terhadap kapasitas olah, kapasitas hasil, dan persentase kerusakan bahan.
Tabel 1. Pengaruh diameter pulley terhadap parameter yang diamati
Diameter
Kapasitas Bahan yang Bahan yang efektif alat tertinggal tidak teriris
(kg/jam) di dalam Alat (%)
(%)
8 29,96 12,89 13,56
9 24,27 16,67 16,67
10 22,52 19,73 22,78
Kapasitas efektif alat (kg/jam)
Hasil kapasitas efektif alat dapat dilihat dari tabel 2
Tabel 2. Pengaruh diameter pulley terhadap kapasitas olah (kg/jam) Diameter
Dari tabel 2 dapat dilihat bahwa kapasitas efektif tertinggi diperoleh pada diameter 8 inci yaitu 29,96 kg/jam dan terendah pada diameter 10 inci yaitu 22,52 kg/jam.
Dari analisis sidik ragam (lampiran 2) dapat dilihat bahwa perlakuan rpm memberikan pengaruh berbeda sangat nyata terhadap kapasitas hasil. Hasil pengujian dengan menggunakan analisa Least Significant Range (LSR) menunjukkan pengaruh rpm terhadap kapasitas hasil untuk tiap-tiap perlakuan dapat dilihat pada tabel 3
Tabel 3. Analisi LSR terhadap kapasitas olah
Jarak LSR Perlakuan Rataan Notasi
0,05 0,01 0,05 0,01
- A 29,96 A A
2 3,1466 4,7654 B 24,27 B B
3 1,4460 5,0110 C 22,52 C BC
Keteragan : Notasi huruf yang berbeda menunjukkan berbeda nyata pada taraf 5% dan berbeda sangat nyata pada taraf 1%
24
Hubungan antara rpm dengan kapasitas efektif alat dapat dilihat pada gambar 4 di bawah ini.
Gambar 4. Hubungan diameter pulley dengan kapasitas efektif alat (kg/jam). Dari Gambar 4. Menunjukkan bahwa semakin kecil diameter pulley maka semakin besar kapasitas alat. Hal ini di sebabkan rpm yang dihasilkan makin besar, sehingga bahan cepat teriris. Demikian juga sebaliknya, semakin besar diameter pulley maka semakin kecil pula rpm sehingga waktu yang dibutuhkan alat untuk mengolah bahan akan lebih kecil.
Persentase bahan yang tidak teriris sempurna
Tabel 4. Persentase bahan yang tidak teriris sempurna (%) Diameter
(inc)
Ulangan
Total Rataan
I II III
Dari tabel 4 diatas dapat dilihat bahwa persentase bahan yang tidak teriris sempurna yang terbesar pada diameter 10 inci yaitu 22,78%, dan yang terkecil pada diameter 8 inci yaitu 13,56%.
Dari hasil sidik ragam (lampiran 3) dapat dilihat dari lampiran bahwa perlakuan rpm memberikan pengaruh berbeda sangat nyata terhadap bahan yang tidak teriris sempurna. Hasil pengujian dengan menggunakan analisa Least Significant Range (LSR) menunjukkan pengaruh rpm terhadap kerusakan hasil untuk tiap-tiap perlakuan.
Table 5 analisis LSR persentase bahan yang tidak teriris sempurna (%)
Jarak LSR Perlakuan Rataan Notasi
0,05 0,01 0,05 0,01
- A 13,56 a A
2 4,6091
6,9802 B 16,67 a A
3 2,1180
7,3399 C 22,78 b AB
Keteragan : Notasi huruf yang berbeda menunjukkan berbeda nyata pada taraf 5% dan berbeda sangat nyata pada taraf 1%
26
Grafik persentase bahan yang tidak teriris sempurna gambar 5
Gambar 5. Grafik persentase bahan yang tidak teriris sempurna
Dari gambar di atas menunjukkan jumlah bahan yang tidak teriris sempurna pada pulley diameter 10 inci lebih banyak dibandingkan dengan pulley
Persentase bahan yang tertinggal di alat
Tabel 6. Pengaruh diameter pulley terhadap bahan yang tersisa di alat (%) Diameter
Dari tabel 4 dapat dilihat bahwa bahan yang tertinggal di alat yang tertinggi pada penggunaan diameter 10 inci yaitu 19,73% dan persentase bahan yang tersisa di alat terendah yaitu pada diameter 8 inci sebesar 12,89%. Artinya, semakin kecil diameter pulley, semakin kecil bahan yang tertinggal di alat dan semakin baik mutu hasil irisan bahan.
Dari hasil sidik ragam (lampiran 4) dapat dilihat dari lampiran bahwa perlakuan rpm memberikan pengaruh berbeda sangat nyata terhadap bahan yang tidak teriris sempurna. Hasil pengujian dengan menggunakan analisa Least Significant Range (LSR) menunjukkan pengaruh rpm terhadap kerusakan hasil untuk tiap-tiap perlakuan.
Table 7 analisi LSR persentase tersisa di alat (%)
Jarak LSR Perlakuan Rataan Notasi
Keteragan : Notasi huruf yang berbeda menunjukkan berbeda nyata pada taraf 5% dan berbeda sangat nyata pada taraf 1%
28
pulley terhadap persentase bahan yang tertinggal di alat dapat dilihat pada gambar grafik 6.
Gambar 6. Grafik bahan yang tertinggal di alat (%).
Dari Gambar 6 diatas dapat dilihat bahwa semakin besar diameter pulley
29
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
1. Perbedaan rpm memberikan pengaruh berbeda sangat nyata terhadap kapasitas olah, kapasitas hasil, dan persentase kerusakan hasil.
2. Pada d 8 = 525 rpm d 9 = 467 rpm d 10 = 420 rpm
3. Kapasitas olah tertinggi terdapat pada diameter 8 inc yaitu sebesar 29.96 kg/jam sedangkan kapasitas olah terendah terdapat pada perlakuan 10 inc yaitu 22.52 kg/jam. Adapun bahan yang tidak teriris sempurna tertinggi terdapat pada diamer 10 inc yaitu sebesar 22.78% sedangkan terendah terdapat pada diameter 8 inc yaitu 13.56%. Adapun bahan yang tertinggal di alat tertinggi pada diameter 8 inc yaitu sebesar 19.73% , sedangkan terendah pada diameter 10 inc yaitu 12. 89%
4. Semakin kecil diameter pulley maka waktu yang dibutuhkan untuk proses pengirsan makin cepat karna rpm yang dihasilkan makin cepat pula
Saran
1. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut mengenai banyak nya mata pisau 2. Perlu adanya modifikasi alat agar bahan yang tetiggal di alat tidak terlalu
30
DAFTAR PUSTAKA
Amanto, H dan Haryanto., 1999. Ilmu Bahan. Bumi Aksara, Jakarta
Anonimous., 2010. Pengolahan Makanan. Wikipedia.
Anonimous., 2010. Motor Listrik. Wikipedia.
Anonimous., 2011.Ilmu Pengetahuan dan Teknologi.http://ristek.go.id
Cooper, EL., 1992. Agricultural Mechanics. Fundamentals and Applications 2nd Edition. Delmar Publisher Inc, The United State of America.
Daywin,FJ, RG. Sitompul, Imam Hidayat. 2008. Mesin-Mesin Budidaya Pertanian di Lahan Kering. Graha Ilmu. Yogyakarta.
Earle, R.L., 1969. Satuan Operasi Dalam Pengolahan Pangan. Penerjemah: Zein
Nasution PT. Sastra Hudaya, Jakarta.
Hartanto. 1997. Mekanisasi Tanaman Pangan. CV Bakti Aksara. Bengkulu
Mabie, H. H and F.W. Ocvirk., 1967. Mechanics and Dynamic of Machinery. Jhon Wiley & Sons, Inc., New York.
Pratomo, M., 1983. Alat dan Mesin Pertanian. Departemen Pendidikan dan Kebudayaan, Jakarta.
Roth, L.O.,F.R.Crow, and G.W.A. Mahoney., 1982. Agriculture Engineering. AVI Publishing. Westport, USA.
Setyohadi., 2006. Agroindustri, Hasil Tanaman Perkebunan. Jurusan THP, FP USU, Medan.
Smith, H. P., dan Lambert, H. W., 1990. Mesin dan Peralatan Usaha Tani. Gajah Mada University Press, Yoyakarta.
Soenarta, N. dan S. Furuhama., 2002. Motor Serbaguna. Pradnya Paranitha, Jakarta.
Sularso dan K. Suga., 2004. Dasar Perencanaan dan Pemilihan Elemen Mesin.Pradya.
Lampiran 1. Data pengamatan hasil penelitian
Diameter
Kapasitas Bahan yang Bahan yang efektif alat tertinggal tidak teriris
(kg/jam) di dalam Alat (%)
(%)
8 29,96 19,73 13,56
9 24,27 16,67 16,67
32
34
Lampiran 4. Persentase bahan yang tertinggal di alat(%)
Lampiran 5. Tabel sebelum di konvrensi
Pada Diameter 8 incUlangan Berat
pada diameter 9 inc
Ulangan Berat
Pada Diameter 10 inc
36
Lampiran 6. Tabel sesudah di konvrensi
Data Kapasitas Efekti Alat (kg/jam)Perlakuan Diameter Ulangan Total Rataan
I II III
I 8 29,03 32,49 28,35 89,87 29,96
II 9 25,17 24,16 23,47 72,80 24,27
III 10 21,40 22,17 24,00 67,57 22,52
Data Persentase Bahan yang Tertinggal di dalam Alat (%)
Perlakuan Diameter Ulangan Total Rataan
I II III
I 8 14,67 10,67 13,33 38,67 12,89
II 9 16,33 17,67 16,00 50,00 16,67
III 10 19,67 21,00 18,53 59,20 19,73
Data Persentase Bahan yang tidak Teriris Sempurna (%)
Perlakuan Diameter Ulangan Total Rataan
I II III
I 8 11,67 15,67 13,33 40,67 13,56
II 9 16,67 14,33 19,00 50,00 16,67
Lampiran 7. Flow chart Flowchart Penelitian
Mulai
Pemasangan Pulley
Masukkan Bahan Kedalam Saluran
Pemasukan
Catat Waktu Pengirisan
Analisis
Selesai
Parameter yang diamati 1. Kapasitas Efektif Alat
2. Persentase Bahan Tidak Teririris 3. Persentase Bahan Tertinggal di Dalam Alat
Penimbangan Bahan
38
Lampiran 9. Gambar alat
42
44
Lampiran 10. Spesifikasi alat pengiris pisang mekanis Dimensi
Panjang : 75 cm
Lebar : 50 cm
Tinggi : 80 cm
Piringan pengiris
Tebal : 0,8 cm
Diameter : 30 cm Sarang / rumah pengiris
Diameter : 30 cm
Lebar : 15 cm
Saluran pemasukan (hopper) Panjang : 20 cm
Lebar : 20 cm (atas), 7 cm (bawah)
Tinggi : 15 cm
Pengumpan
Diameter : 6,5 cm Panjang : 55 cm Saluran Pengeluaran
Panjanng : 50 cm
Lebar : 15 cm
Lampiran 11. Prinsip kerja alat
Pengirisan pisang adalah suatu proses untuk mengecilkan ukuran bahan dengan proses pengirisan bahan. Pisang dimasukkan ke dalam alat melalui hopper
pada saat piringan pengiris sudah berputar. Pada saat piringan berputar, pisau akan mengiris bahan yang masuk secara horizontal. Piringan pengiris dipasang tegak lurus denga poros as yang dihubungkan dengan pulley. V-belt
46
Lampiran 12. Pemeliharaan alat Tujuan Pemeliharaan
Pemeliharaan alat diartikan sebagai suatu kegiatan untuk merawat serta menjaga setiap fasilitas atau peralatan dari bagian-bagian alat pengiris pisang mekanis agar dalam keadaan siap pakai dengan kondisi yang baik dan tahan lama. Jadi, dengan adanya kegiatan pemeliharaan atau perawatan pada alat pengiris pisang mekanis maka alat dapat dipergunakan untuk produksi sesuai dengan rencana atau tidak terganggu sebelum jangka waktu tertentu yang direncanakan tercapai. Adapun tujuan pemeliharaan adalah sebagai berikut :
- Menjaga kondisi peralatan agar dalam keadaan siap pakai - Menghindari kerusakan yang lebih berat
- Alat dapat tahan lama dan dapat beroperasi dengan baik - Hasil yang diharapkan dapat tercapai.
Pemeliharaan bagian-bagian alat
Tabel 13. Pemeliharaan bagian-bagian alat pengiris pisang mekanis
No Bagian alat Bentuk pemeliharaan
1.
- Menyetel tegangan sabuk agar tidak kendur
- Menjauhkan bahan-bahan atau cairan kimia yang dapat erusak sabuk
- Membersihkan dari minyak dan kotoran yang menyebabkan terganggunya pentransmisian daya dari pulley motor listrik pada pulley silinder pengiris
- Dibersihkan sebelum digunakan untuk menjaga kebersihan bahan hasil irisan
- Dibersihkan setiap selesai digunakan
- Dibersihkan dari kotoran dan cairan yang dapat menyebabkan korosi
Hindari terkena air untuk mencegah hubungan pendek listik
- Dibersihkan sebelun dan sesudah digunakan
48
Lampiran 14. Keselamatan Kerja
Pada saat pengoperasian alat pengiris pisang mekanis dipastikan pulley
