UJI UNJUK KERJA MESIN PEMECAH BIJI PALA
KAPASITAS 25 KG/JAM
TUGAS AKHIR
Diajukan untuk Memenuhi Sebagian dari Syarat Memperoleh Gelar Ahlimadya Program Studi Teknik Mesin – D3
Jurusan Teknik Mesin
Oleh
JONBONJOFI SIMARMATA
5123220012
JURUSAN PENDIDIKAN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
i
ABSTRAK
Jonbonjofi Simarmata: Uji Unjuk Kerja Mesin Pemecah Biji Pala Kapasitas 25 Kg/Jam. Tugas Akhir. Fakultas Teknik Universitas Negeri Medan. 2016
Memecahkan cangkang suatu biji pala dengan jumlah banyak menggunakan tangan manusia (manual) membutuhkan tenaga dan waktu yang lama. Untuk membantu meningkatkan ke efektifan suatu pekerjaan di bidang pertanian pala, maka dibutuhkan mesin pemecah biji pala kapasitas 25 kg/jam karena dengan adanya mesin ini, akan sangat membantu waktu dalam proses pemecahannya. Pada perencanaan mesin pemecah biji pala kapasitas 25 kg/jam ini direncanakan konstruksi mesin, sistem penggerak, sistem transmisi, sistem pemecahnya. Untuk melakukan uji unjuk kerja mesin pemecah biji pala maka dilakukan beberapa percobaan yakni: pengujian terhadap biji pala, pengujian fungsi komponen mesin, dan uji hasil pemecahan terhadap biji pala oleh mesin. Hasil dari uji unjuk kerja mesin pemecah biji pala kapasitas 25 kg/jam ini menunjukkan bahwa tingkat kekerasan pada cangkang biji pala di tentukan oleh kualitas penjemuran terhadap pala, komponen pada mesin berjalan dengan baik, dan hasil dari pemecahan biji pala yang dinyatakan layak adalah 79,08%. Berdasarkan hasil dari uji kinerja mesin pemecah biji pala kapasitas 25 kg/jam diatas dapat diketahui konstruksi mesin layak digunakan, sistem terhadap komponen mesin cukup efisien dan layak digunakan, dan pada hasil pemecahan yang dilakaukan oleh mesin layak digunakan.
ii
ABSTRACT
Jonbonjofi Simarmata: Performace test crusher nutmeg capacity of 25 kg/h. Final Project. Deparment of Mechanical Engineering Education. Faculty Of Engineering.State University of Medan. 2016
Crack the shell of a nutmeg in large quantities using the human hand (manual) requires effort and time. To help improve the effectiveness of an agricultural work nutmeg, then the required crusher nutmeg capacity of 25 kg /hour for the presence of this machine, it helps the time in the solution process. In planning the nutmeg seed crusher capacity of 25 kg/hour is planned for construction machinery, propulsion systems, transmission systems, system cracking. To test the performance of the crusher nutmeg then do some experiments namely: testing of nutmeg, testing the function of engine components, and test results to the solving of nutmeg by machine. The results of performance test crusher nutmeg capacity of 25 kg/hour show that the level of violence in the shell of the nutmeg seed is determined by the quality of the drying of the nutmeg, the components on a machine running well, and the result of the breakdown of nutmeg were declared eligible is 79, 08%. Based on the results of a performance test machine nutmeg breaking capacity of 25 kg/hour above can be seen decent used construction machinery, system of engine components is quite efficient and fit for use,and the results of seed solver engine worth using.
iii
KATA PENGANTAR
Segala puji dan syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas berkat Rahmat dan karuniaNya yang telah memberikan kekuatan, kesehatan, dan waktu kepada Penulis sehingga Tugas Akhir ini dapat terselesaikan dengan baik dan tepat pada waktunya. Terimakasih juga penulis ucapkan kepada Bapak Indra Koto, S.T, M.Eng sebagai dosen pembimbing Tugas Akhir yang telah banyak memberikan masukan, motivasi, dan petunjuk-petunjuk dalam meyelesaikan tugas akhir ini. Penulisan tugas akhir ini merupakan salah satu syarat bagi mahasiswa untuk memenuhi tugas mata kuliah Tugas Akhir pada Fakultas Teknik di Universitas Negeri Medan. Dalam penulisan tugas akhir ini, dengan judul “Uji Unjuk Kerja Mesin Pemecah Biji Pala Kapasitas 25 Kg/Jam”, penulis mengalami banyak hambatan yang disebabkan oleh minimnya pengetahuan penulis dalam pengumpulan data dan dana yang kurang mencukupi selama menyusun tugas akhir ini. Namun atas bantuan dari berbagai pihak akhirnya penulisan tugas akhir ini dapat diselesaikan meski jauh dari kesempurnaan.
Pada kesempatan ini penulis mengucapkan banyak terimakasih kepada : 1. Ibu Prof. Dr. Harun Sitompul, M.Pd selaku Dekan Fakultas Teknik
Universitas Negeri Medan.
2. Bapak Prof. Dr. Sumarno, M.Pd, Sebagai Wakil Dekan Bidang Akademik Teknik Mesin.
3. Bapak Drs. Hidir Efendi, M.Pd, selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin Unimed. 4. Bapak Drs. Selamat Riadi, MT, sebagai Sekretaris Jurusan Teknik Mesin. 5. Bapak Drs.Robert Silaban, M.Pd selaku ketua Prodi Teknik Mesin D-3
iv
6. Teristimewa saya ucapkan terima kasih kepada Ayahanda Simarmata dan
Ibunda Simamora selaku orangtua dari penulis dan keluarga Simarmata
yang telah banyak mendukung di dalam perkuliahan baik berupa doa, semangat, dan juga materi.
7. Teman-teman seperjuangan, terkhusus buat Olan Pardede mahasiswa Jurusan Teknik Mesin Universitas Negeri Medan Stambuk 2012 dan tidak dapat disebutkan satu-persatu yang telah banyak membantu penyelesaian tugas akhir ini
Penulis menyadari bahwa laporan ini masih jauh dari sempurna. Untuk itu penulis sangat mengharapkan kritik dan saran yang membangun untuk kesempurnaan dari Tugas Akhir ini. penulis berharap laporan Tugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi penulis dan para pembaca.
Medan, Pebruari 2016 Penulis,
v
E. Konstruksi Mesin Pemecah Pala Posisi Vertikal ... 11
F. Komponen-Komponen Utama Mesin Pemecah Cangkang Pala ... 13
G. Kapasitas Mesin Pemecah Biji Pala ... 15
H. Teori Perancangan ... 15
BAB III METODE PERANCANGAN DAN PENELITIAN... 38
vi
A. Dimensi Mesin ... 44
B. Perhitungan Komponen ... 44
C. Perhitungan Sistem Transmisi ... 50
D. Hasil Uji Fungsi ... 70
BAB V PENUTUP ... 75
A. Kesimpulan ... 75
B. Saran ... 75
vii
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 1. Pala (Myristica Fragan Haitt) ... 6
Gambar 2. Biji Pala ... 9
Gambar 3. (a) dan (b) Konstuksi Mesin PemecahBiji Pala Posisi Vertikal .. 11
Gambar 4. Arah Benturan Biji Pala Pada Dinding Stator dan Sirip Stator ... 13
Gambar 5. Benda Jatuh Bebas ... 14
Gambar 25. Transmisi Sabuk pada Poros Perantara ... 54
Gambar 26. Puli dan Penampang Puli ... 54
Gambar 27. Penampang Sabuk V tipe A ... 55
Gambar 28. Transmisi Sabuk ... 55
viii
ix
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 1. Baja karbon untuk konstruksi mesin dan baja batang difinis
dingin untuk poros ... 19
Tabel 2. Faktor – Faktor daya yang akan di transmisikan... 21
Tabel 3. Diameter Poros ... 21
Tabel 4. Nomor bantalan ... 23
Tabel 5. Penampang sabuk-V ... 26
Tabel 6. Panjang Sabuk-V standart ... 29
Tabel 7. Tekanan permukaan yang diizinkan pada ulir ... 33
Tabel 8. Ukuran pasak dan alur pasak... 35
Tabel 9. Perlengkapan peralatan pada uji coba kekerasan cangkang pala ... 38
Tabel 10. Bahan yang di gunakan pada uji coba kekerasan cangkang pala ... 38
Tabel 11. Hasil uji coba kekerasan biji pala ... 38
Tabel 12. Perlengkapan peralatan pembuatan rangka mesin... 39
Tabel 13. Bahan yang digunakan untuk rangka mesin ... 40
Tabel 14. Perlengkapan peralatan pembuatan bagian pelontar ... 40
Tabel 15. Bahan yang digunakan ... 40
Tabel 16. Perlengkapan alat-alat untuk pembuatan panyaring ... 40
Tabel 17. Bahan untuk penyaring ... 41
Tabel 18. Hasil uji fungsi ... 70
1
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Pala merupakan salah satu tanaman yang memiliki banyak kegunaan.Tanaman pala ini banyak sekali tumbuh di Indonesia karena sebagian wilayah di Indonesia merupakan daerah berlahan kering dengan curah hujan yang tinggi dan tidak banyak berubah sepanjang tahun.Luas lahan tanaman pala di Indonesia mencapai 1,47 juta hektar pada tahun 1990 yang sebagian besar merupakan perkebunan rakyat (Sunanto,1993).
2
digunakan untuk minyak makan dan industri kosmetik (Somaatmaja, 1984). Daging buah pala dapat dimanfaatkan untuk diolah menjadi manisan, asinan, dodol, selai,anggur dan sari buah (sirup) pala.
Berusaha tanaman pala memiliki prospek yang cukup cerah terutama jika berusaha dalam pengolahan biji pala.Jika biji pala masih dalam keadaaan “mentah” (belum diolah) harganya masih murah.Biji pala yang belum diolah
disini adalah biji yang masih dalam kondisi yang kering.Apabila biji pala telah diolah,harganya dapat meningkat menjadi berlipat ganda.Hal ini yang belum disadari oleh pengusaha di Indonesia baik pengusaha besar atau pengusaha kecil (Sunanto,1993).
Pemasaran biji pala ini sering dihadapkan pada persoalan kualitas.Kenyataan menunjukkan,masih banyak ditemukan daging pala yang hancur dan warnanya tidak putih.Penyebab utamanya adalah sebagian besar produk biji pala dihasilkan dengan menggunakan cara yang masih tradisional,misalnya dikeringkan setelah itu disimpan sampai rusak tanpa ada pengupasan kulit biji pala terlebih dahulu.
3
B. Rumusan Masalah
Dalam menyusun laporan tugas akhir ini disajikan beberapa hal yang dapat mendukung teori-teori yang dijadikan landasan didalam melaksanakan atau mewujudkan teori tersebut dalam praktek.
Batasan-batasan masalah yang akan dibahas antara lain :
1. Bagaimana hasil uji kinerja pada mesin pemecah biji pala kapasitas 25 kg/jam.
2. Bagaimana hasil pengujian waktu yang di perluakan mesin pemecah biji pala kapasitas 25 kg/jam.
C. Batasan Masalah
Dalam perencanaan mesin pemecah biji pala dengan kapasitas 25 kg/jam sangatlah luas, maka penulis membatasinya, yakni ;
1. Pengujian hasil uji kinerja pada mesin pemecah biji pala kapasitas 25 kg/jam.
2. Pengujian waktu yang diperlukan pada mesin pemecah biji pala kapasitas 25 kg/jam.
D. Tujuan
Adapun tujuan penulis dalam membahas masalah-maslah diatas, mencakup dua hal yaitu secara teknik dan akademis.
1. Melakukan pengujian kinerja mesin pemecah biji pala kapasitas 25 kg/jam.
4
E. Manfaat
Laporan dari rancangan mesin pemecah cangkang biji pala ini diharapkan dapat bermanfaaat bagi :
1. Universitas Negeri Medan sebagai lembaga pendidikan formal yang dapat memperkenalkan rancangan pemecah cangkang biji pala kepada masyarakat umum.
2. Mahasiswa yang akan membahas masalah yang sama untuk dijadikan masukan dan tambahan informasi atau sebagai bahan perbandingan. 3. Penulis sendiri untuk menambah pengetahuan dan dapat mengembangkan
ilmu yang diperoleh baik secara teori maupun secara praktik.
75
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
A.
KESIMPULANBerdasarkan hasil laporan diatas maka dapat disimpulkan bahwa :
1. Hasil uji kinerja mesin pemecah biji pala dengan kapasitas 25 kg/jam didapat bahwa semakin besar beban yang diproses maka waktu yang diperlukan akan semakin bertambah.
2. Berdasarkan hasil pengujian, bahwa hasil pemecahan biji yang dilakukan oleh mesin pemecah biji pala kapasitas 25kg/jam di pengaruhi oleh tingkat kekeringan dari biji pala itu sendiri.
3. Waktu yang dibutuhkan untuk memecahkan 1kg biji pala adalah 2 menit.
B. SARAN
Proses penyempurnaan produk masih diperlukan untuk meningkatkan efesiensi, usulan perbaikan pada mesin ini antara lain:
1. Sebaiknya dilakukan penambahan sistim gearbox agar dapat menentukan kecepatan yang di butuhkan, karena diakibatkan oleh perbedaan kualitas panen biji.
2. Penentuan kapasitas mesin sebaiknya berdasarkan kebutuhan agar dapat mengoptimalkan daya penggerak yang diperlukan.
76
DAFTAR PUSTAKA
Sularso dan Suga, K. (2013). Dasar Perencanaan Dan Pemilihan Elemen Mesin. Jakarta: Pradnya Paramita.
Amstead, B.H, dkk.(1981). Teknologi Mekanik, alih bahasa:Sriati Djaprie, Jakarta, Erlangga.
Darmawan, H. (2004). Pengantar Perancangan Teknik (Perancangan Produk). Bandung: ITB
G Niemann. (1996). Elemen Mesin. (Anton Budiman: terjemahan), Jakarta: Erlangga.
Mott, Robert L. (2009).Elemen-Elemen Mesin Dalam Perancangan Mekanis Buku 1. Yogyakarta: Andi.
Sato, G. T. dan Hartanto, N. S. (1996). Menggambar Mesin Menurut Standar ISO. Jakarta: Pradnya Paramita.
