TERHADAP TIGA PERLAKUAN POSISI MATA PISAU
Oleh
Ignatius Hendra Permana
Skripsi
Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Mencapai Gelar
SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
pada
Jurusan Teknik Pertanian
Fakultas Pertanian Universitas Lampung
UNIVERSITAS LAMPUNG
BANDAR LAMPUNG
ABSTRAK
UJI KINERJA ALAT PERAJANG SINGKONG TIPE HORIZONTAL TERHADAP TIGA PERLAKUAN POSISI MATA PISAU
Oleh
IGNATIUS HENDRA PERMANA
Perajang singkong tipe horizontal merupakan alat yang telah diciptakan untuk mempermudah
kerja produsen kripik serta meningkatkan kualitas hasil pengolahannya. Namun alat perajang
tersebut memiliki tingkat kerusakan hasil rajangan mencapai 11,71 %. Untuk itu perlu dilakukan
penelitian lanjut mengenai struktur komponennya, yaitu posisi sudut pemasangan mata pisau
terhadap garis jari-jari piringan guna meningkatkan efek pengirisan. Penelitian ini bertujuan
untuk menguji sudut pemasangan mata pisau pada alat perajang singkong tipe horizontal untuk
mendapatkan hasil terbaik diantara 3 posisi pemasangan mata pisau (45°, 67,5°, 90°) terhadap
jari-jari piringan perajang. Penelitian dilaksanakan pada Februari 2012 sampai Mei 2012 di
Laboratorium Rekayasa Bioproses dan Pasca Panen serta di Laboratorium Daya, Alat dan Mesin
Pertanian, Jurusan Teknik Pertanian, Fakultas Pertanian Universitas Lampung. Langkah awal
sebelum pengujian adalah melakukan modifikasi terhadap piringan perajang alat perajang
singkong tipe horizontal. Pengujian alat perajang singkong tipe horizontal dengan penggerak
motor listrik 1 Hp, 1492 rpm serta dilakukan 3 pengujian berat bahan yang dirajang yaitu 3 kg, 5
kg, dan 7 kg untuk setiap posisi sudut mata pisau. Parameter pengujian adalah ketebalan
kapasitas perajangan 129 kg/jam. Ketebalan irisan untuk semua perlakuan telah memenuhi SNI
yaitu ketebalan maksimal sebesar 1,5 mm dan hasil pengirisan terbaik adalah pada posisi
pemasangan mata pisau 90°.
DAFTAR ISI
B. Rumusan Permasalahan ... 3
C. Tujuan Penelitian ... 3
D. Alat Perajang Singkong Tipe Horizontal... 9
1. Komponen Alat Perajang Singkong Tipe Horizontal ... 10
III. METODOLOGI PENELITIAN
A. Waktu dan Tempat Penelitian ... 26
B. Alat dan Bahan... 26
C. Metode Penelitian ... 26
1. Pendekatan Desain ... 26
2. Proses Pembuatan Piringan dan Pisau Perajang Singkong ... 33
3. Pengujian ... 33
D. Pengamatan ... 34
1. Ketebalan Hasil Rajangan ... 34
2. Persentase Kerusakan Hasil Rajangan ... 34
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN A. Komponen-komponen yang Mengalami Perubahan ... 35
1. Besi As atau Poros ... 35
2. Piringan ... 37
3. Mata Pisau ... 39
B. Kriteria Hasil Rajangan ... 43
1. Ketebalan Irisan ... 43
2. Persentase Berat Kerusakan Hasil Rajangan ... 44
V. KESIMPULAN DAN SARAN A. Kesimpulan ... 48
B. Saran ... 48
VI. DAFTAR PUSTAKA……….………... 49
I. PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Singkong (Manihot esculenta Crantz) merupakan makanan pokok ketiga setelah
padi dan jagung bagi masyarakat Indonesia. Data BPS tahun 2008 menyatakan
bahwa pada tahun 1995 produksi singkong Indonesia mencapai 15,44 juta ton.
Produksi singkong ini meningkat menjadi 19,98 juta ton pada tahun 2007
(Wikanastri H, 2012). Propinsi Lampung mempunyai potensi yang cukup besar
dalam pengembangan agroindustri, terutama untuk agroindustri dengan orientasi
pasar antar daerah maupun ekspor. Hal ini karena propinsi Lampung memiliki
potensi lahan pertanian yang cukup luas untuk kebutuhan bahan baku
agroindustri, sehingga memungkinkan pengembangan agroindustri dengan skala
usaha yang optimal (Ramadhani, 2006).
Melalui perancangan dan pengembangan produk, diharapkan akan dihasilkan
inovasi produk baru yang mampu memberikan keunggulan tertentu di dalam
mengatasi persaingan dengan produk kompetitor (Nofirza & Syahputra, 2012).
Beberapa produk olahan dari singkong ini antara lain: keripik, kerupuk, dan
kelanting. Salah satu upaya pengolahan lanjut yang sangat diminati oleh
Tahapan penting dalam proses produksi kripik singkong adalah perajangan
singkong menjadi potongan tipis, sebelum penggorengan (Lutfi, dkk., 2010).
Pembuatan keripik singkong skala industri rumah tangga pada umumnya
dilakukan secara manual (pengirisan menggunakan pisau), sehingga hasilnya
kurang optimal seperti ketebalan yang tidak merata dan kapasitas yang dihasilkan
tidak maksimal. Oleh karena itu, diperlukan alat perajang singkong.
Penjualan alat perajang singkong saat ini telah banyak dengan berbagai jenis dan
modifikasi seperti perajang singkong tipe manual, perajang singkong tipe vertikal
dengan jumlah mata pisau yang berbeda-beda, dan perajang singkong tipe
horizontal. Perajang singkong tipe manual merupakan alat pengiris singkong
dengan penggerak menggunakan tangan yang kemudian ditransfer melalui putaran
engkol. Penggunaan alat ini kurang efektif, karena kapasitas hasil rajangan yang
tidak maksimum, dan tenaga penggeraknya terbatas sesuai kemampuan
operatornya.
Perajang singkong tipe vertikal adalah alat perajang dimana posisi piringan
perajang berputar secara vertikal, sedangkan sistem pengumpannya dilakukan
secara horizontal. Kapasitas alat tergantung dari kecepatan motor listrik yang
digunakan, namun pengumpanannya harus dibantu gaya tekan dari samping.
Alat perajang singkong tipe horizontal yang ada tergolong dalam mesin pengiris,
karena sisi tajam pada mata pisau apabila ditarik garis lurus dengan sumbu
piringan perajang tidak segaris. Rata-rata persentase berat kerusakan pada hasil
rajangan adalah sebesar 11,71 % (Labonardo, 2010). Hasil rajangan tersebut
3
B. Rumusan Permasalahan
Alat perajang singkong tipe horizontal yang telah ada saat ini dalam
pengoperasiannya memiliki kekurangan pada hasil rajangan, dimana hasil
rajangan mengalami kerusakan hingga sebesar 11,71 %. Upaya mengoptimalkan
hasil rajangan dilakukan dengan memodifikasi sudut pemasangan mata pisau
hingga didapat kualitas hasil rajangan yang terbaik.
C. Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan menguji sudut pemasangan mata pisau pada alat perajang
singkong tipe horizontal untuk mendapatkan hasil terbaik diantara 3 posisi
pemasangan mata pisau (45°, 67,5°, 90°) terhadap garis jari-jari piringan perajang.
D. Manfaat Penelitian
Adapaun manfaat dari penelitian ini adalah:
1. Sebagai bahan bagi penulis untuk menyusun skripsi yang merupakan
syarat untuk menyelesaikan pendidikan di Jurusan Teknik Pertanian
Fakultas Pertanian Universitas Lampung.
2. Sebagai bahan informasi bagi pihak yang membutuhkan, seperti para
produsen keripik singkong sehingga diharapkan dapat mengoptimalkan
E. Batasan Masalah
Pengujian yang dilakukan adalah pada variasi sudut mata pisau terhadap garis jari-jari
II. TINJAUAN PUSTAKA
A. Singkong
Singkong merupakan tanaman pangan berupa perdu dengan nama lain singkong,
ubi kayu atau cassava. Klasifikasi tanaman singkong adalah sebagai berikut:
Kingdom : Plantae atau tumbuh-tumbuhan
Divisi : Spermatophyta atau tumbuhan berbiji
Sub divisi : Angiospermae atau berbiji tertutup
Kelas : Dicotyledoneae atau biji berkeping dua
Ordo : Euphorbiales
Famili : Euphorbiaceae
Genus : Manihot
Spesies : Manihot esculenta
Singkong berasal dari benua Amerika, tepatnya dari negara Brazil.
Penyebarannya hampir ke seluruh dunia, antara lain: Afrika, Madagaskar, India,
Tiongkok. Singkong berkembang di negara-negara yang terkenal wilayah
pertaniannya dan masuk ke Indonesia pada tahun 1852. Varietas-varietas
singkong unggul yang biasa ditanam, antara lain: Valenca, Mangi, Betawi,
Basiorao, Bogor, SPP, Muara, Mentega, Andira 1, Gading, Andira 2, Malang 1,
Singkong merupakan umbi atau akar pohon yang membesar, dengan fisik rata-rata
bergaris tengah 2 – 3 cm dan panjang 50 – 80 cm tergantung dari jenis singkong
yang ditanam. Daging umbinya berwarna putih atau kekuning-kuningan. Umbi
singkong tidak tahan simpan meskipun ditempatkan di lemari pendingin. Gejala
kerusakan ditandai dengan keluarnya warna biru gelap akibat terbentuknya asam
sianida yang bersifat racun bagi manusia. Bentuk fisik dan warna dari singkong
disajikan pada Gambar 1.
Gambar 1. Umbi singkong
Di Indonesia, singkong menjadi bahan pangan pokok setelah beras dan jagung.
Manfaat daun singkong sebagai bahan sayuran memiliki protein cukup tinggi,
atau untuk keperluan yang lain seperti bahan obat-obatan. Kayunya bisa
digunakan sebagai pagar kebun atau dilingkungan pedesaan sering digunakan
sebagai kayu bakar untuk memasak. Seiring perkembangan teknologi, singkong
dijadikan bahan dasar pada industri makanan dan bahan baku industri pakan.
7
Beberapa produk olahan dari singkong ini antara lain: keripik, kerupuk, dan
kelanting. Salah satu produk olahan singkong yang banyak digemari masyarakat
adalah keripik singkong karena proses pembuatannya mudah dan membutuhkan
alat yang sederhana. Hal ini menyebabkan keripik singkong cocok digunakan
sebagai usaha industri skala rumah tangga di pedesaan.
Penanganan singkong setelah panen akan berpengaruh terhadap kualitas singkong
yang dihasilkan. Singkong akan berubah warna menjadi coklat kebiruan bila
tidak segera diolah akibat adanya aktifitas enzim poliphenolase yang terdapat
dalam umbi. Reaksi akan dipercepat bila berkontaminasi dengan gas O2 dan umbi
dalam keadaan terluka akibat pemotongan (Wargiono, 1979).
Proses pengolahan singkong menjadi keripik memang tampak sederhana.
Berturut-turut dimulai dengan mencari singkong yang baik, lalu mengupasnya,
mencuci hingga bersih, dan diiris-iris tipis dengan alat khusus yang disebut peret
atau perajang, lalu digoreng hingga garing (Pascal, 2003). Keripik adalah jenis
makanan yang sudah dikenal masyarakat Indonesia, baik yang bersifat tradisional
maupun yang sudah berskala industri. Keripik disukai karena rasanya enak,
renyah, dan tahan lama, selain itu praktis, mudah dibawa dan disimpan serta dapat
dinikmati kapan saja (Arum, 2012).
B. Rancang Bangun
Perancangan adalah kegiatan awal dari suatu rangkaian kegiatan dalam proses
diketemukannya kebutuhan manusia akan suatu produk sampai diselesaikannya
gambar dan dokumen.
Rancang bangun berfungsi untuk menciptakan rencana teknis (technical plan) penyelesaian persoalan, meliputi analisis dan sintesis yang bukan sekedar
menghitung dan menggambar, tetapi juga mengusahakan bagaimana
merencanakan produk yang siap dikomersilkan dan bagaimana produk tersebut
dapat bertahan dipasaran.
C. Perajang Singkong
Mesin pengiris (slicer) adalah suatu alat yang dirancang untuk mengiris bahan
baku menjadi bentuk tipis sesuai dengan ukuran yang diinginkan yang biasa
dikenal dengan pengirisan (Widiantara, 2010). Pengirisan singkong pada proses
pembuatan keripik singkong banyak dilakukan oleh masyarakat. Pengirisan
singkong dalam jumlah besar dapat dipercepat dengan bantuan mesin sederhana
perajang singkong.
Dilihat dari posisi piringan perajang, alat-mesin perajang singkong dibedakan
menjadi 2 tipe, yaitu tipe vertikal disajikan pada Gambar 2 dan tipe horizontal
disajikan pada Gambar 3 (Badan Standardisasi Nasional, 2008)
9
Gambar 3. Perajang singkong tipe horizontal
Perajang singkong merupakan alat-mesin yang dilengkapi dengan pisau pengiris,
lubang pemasukan, dan lubang pengeluaran hasil potongan. Perajang singkong
berfungsi untuk mengiris singkong segar menjadi bentuk irisan dengan ketebalan
tertentu yang digerakkan oleh motor penggerak. Pisau pengiris merupakan bagian
alat-mesin yang berfungsi untuk mengiris singkong kearah potongan melintang
dengan ketebalan tertentu (Badan Standardisasi Nasional, 2008).
Berdasarkan SNI 0838-2008 tentang mesin pengiris singkong, mesin pengiris
singkong diklasifikasikan berdasarkan posisi pemotongan, yaitu tipe horizontal
dan tipe vertikal. Alat yang dimaksud dalam penelitian ini adalah perajang
singkong tipe horizontal.
D. Alat Perajang Singkong Tipe Horizontal
Alat perajang singkong yang akan diuji adalah Alat perajang singkong tipe
horizontal seperti yang terlihat pada Gambar 4. Alat ini memiliki spesifikasi
sebagai berikut :
Nama : Perajang Singkong Tipe Horizontal
Kapasitas : 129 kg/jam
Penggerak : Motor listrik 1 Hp, 1492 rpm, 1 phase
Tebal irisan : Maksimum 1,5 mm
Jumlah mata pisau : 3 buah
Operator : 1 orang
Gambar 4. Alat perajang singkong tipe horizontal (Labonardo, 2010).
1. Komponen Alat Perajang Singkong Tipe Horizontal
Alat perajang singkong ini terdiri dari beberapa komponen, di antaranya
adalah corong pemasukan, penekan, piringan perajang dan mata pisau,
corong pengeluaran, transmisi serta rangka.
a. Corong Pemasukan
Corong pemasukan ini memiliki 2 bagian (Gambar 5), yaitu lubang
pemasukan dan penutup piringan. Lubang pemasukan terbuat dari pipa
11
penutup piringan. Fungsinya sebagai lubang pemasukan singkong yang
akan dirajang. Sedangkan penutup piringan terbuat dari fiber glass
transparan setebal 0,5 cm berfungsi untuk menutup piringan perajang
guna pengamanan bagi operator terhadap mata pisau yang berotasi pada
saat proses perajangan. Komponen penutup piringan ini memiliki
dimensi 50 x 27 x 0,5 cm. Corong pemasukan dapat dibongkar pasang
dengan mengaitkan pada rangka menggunakan mur dan baut, bertujuan
agar mata pisau dan piringan perajang dapat dibersihkan (Labonardo,
2010).
Gambar 5. Corong pemasukan (Labonardo, 2010).
b. Penekan
Penekan merupakan tabung kosong terbuat dari besi, berfungsi untuk
mendorong singkong pada saat bahan dimasukkan (Gambar 6). Penekan
memiliki diameter 7 cm dan tinggi 15 cm. Bagian penekan yang dapat
masuk ke dalam corong pemasukan sedalam 10 cm.
Penekan digunakan setiap kali bahan dimasukkan ke dalam corong
pemasukan. Hasil pengujian menunjukan bahwa bagian penekan mampu 50 cm
27 cm
8 cm
merajang seluruh singkong setiap bahan yang dimasukkan (Labonardo,
2010).
Gambar 6. Penekan (Labonardo, 2010).
c. Piringan Perajang dan Mata Pisau Perajang
Piringan perajang berfungsi sebagai dudukan sekaligus memutar mata
pisau, sedangkan pisau perajang berfungsi untuk mengiris singkong
(Gambar 7). Piringan perajang memiliki diameter 30 cm dengan tebal
1 cm. Sisi piringan perajang tersebut memiliki 3 buah mata pisau dengan
panjang 10 cm, lebar 4 cm, sedangkan mata pisau yang keluar dari
13
Gambar 7. Dimensi piringan perajang dan mata pisau (Laboardo, 2010).
Gambar 8. Pola mata pisau (Labonardo, 2010). Mata pisau
Mata pisau
Piringan perajang berputar disebabkan oleh transmisi daya dari motor
listrik yang disalurkan melalui puli dan V-belt dan diteruskan oleh besi poros atau as. Bahan dari piringan adalah besi, sedangkan mata pisau
terbuat dari baja stainless. Besi as menempel secara permanen pada
piringan (Gambar 9).
Gambar 9. Besi As sebelum modifikasi (Labonardo, 2010)
Sisi tajam pada mata pisau apabila ditarik garis lurus dengan poros tidak
sejajar (Gambar 10), hal ini ditujukan agar fungsi dari mata pisau adalah
sebagai pengiris. Jika sisi tajam mata pisau dengan poros sejajar, maka
15
Gambar 10. Sudut pengirisan alat (Labonardo, 2010).
d. Corong Pengeluaran
Bagian ini berfungsi sebagai penyalur hasil rajangan menuju wadah
penampungan (Gambar 11). Bahan terbuat dari alumunium cor yang
dicetak menjadi lembaran. Dimensi dari corong pengeluaran disajikan
pada Gambar 12. Corong pengeluaran dibuat tertutup, sehingga bahan
tidak langsung terlempar keluar dari corong pengeluaran.
Gambar 12. Dimensi corong pengeluaran (Labonardo, 2010).
e. Transmisi
Transmisi berfungsi sebagai penggerak atau pemutar piringan perajang
dengan motor listrik sebagai penggerak utamanya, sedangkan penyalur
daya dari motor listrik terdiri dari puli, V-belt dan besi poros (Gambar 13). Motor listrik yang digunakan adalah 1 Hp, 1492 rpm (Gambar 14) dengan
puli motor listrik berdiameter 5,6 cm, puli yang yang digerakkan
berdiameter 28 cm, dan V-belt yang digunakan adalah tipe A-43. Penyaluran tenaga dari motor listrik dihubungkan dengan besi poros
berdiameter 1 inci dan panjang 40 cm. Dimensi sistem transmisi dapat
dilihat pada Gambar 15.
17
Gambar 14. Motor listrik.
Gambar 15. Dimensi sistem transmisi alat (Labonardo, 2010).
f. Rangka
Rangka ini berfungsi sebagai dudukan seluruh bagian dan komponen alat
perajang singkong tipe horizontal (Gambar 16). Bahan dari rangka yang
digunakan merupakan profil besi siku ukuran 5 x 5 cm dengan panjang
antara lain 45 cm sebanyak 12 buah, dan 70 cm sebanyak 4 buah. Dimensi
Gambar 16. Rangka alat.
19
2. Mekanisme Kerja Alat
a. Sistem Pengumpanan
Pengumpanan bahan (singkong) dilakukan secara manual. Singkong
yang telah dikupas, dimasukkan satu-persatu ke dalam corong
pemasukan dan ditekan perlahan-lahan dengan tangan kemudian
dilanjutkan dengan alat penekan jika sudah melewati batas atas corong
pemasukan.
Singkong dengan diameter kurang dari setengah diameter corong
pemasukan akan mengalami perubahan posisi dari tegak menjadi miring.
Hal ini dapat diatasi dengan merapatkan posisi singkong ke dinding
corong pemasukan atau menambahkan jumlah singkong yang
dimasukkan kedalam corong pemasukan.
b.Sistem Pengirisan
Sistem pengirisan pada alat perajang singkong ini mengalami 3 kali
irisan tiap putaran dengan kecepatan linier pengirisan sebesar 5,492 m/s.
Semakin cepat pengirisan maka semakin besar kapasitas perajangan,
namun semakin besar pula persentase kerusakan hasil rajangan.
c. Sistem Pengeluaran Hasil
Singkong yang teriris, keluar melalui corong pengeluaran. Untuk
memanfaatkan gaya sentrifugal yang dihasilkan putaran piringan
d.Sistem Transmisi
Alat perajang singkong ini memiliki putaran puli sebesar 298,4 rpm.
Semakin cepat putaran piringan perajang maka semakin besar kapasitas
yang diperoleh, namun jumlah kerusakan hasil irisan akan semakin besar.
Putaran piringan perajang akan semakin cepat jika diameter puli
penggerak (motor listrik) diperbesar atau diameter puli perajang
diperkecil. Nilai-nilai yang menyebabkan kapasitas perajangan
meningkat antara lain: memperkecil diameter piringan perajang atau puli
piringan perajang, semakin banyaknya jumlah mata pisau perajang,
memperbesar puli motor listrik, dan menambah jumlah lubang corong
pemasukan (Labonardo, 2010).
E. Elemen Transmisi Mesin
Elemen dari sistem transmisi terdiri dari sabuk (belt), puli dan poros, yang
berfungsi untuk menghantarkan energi dari mesin ke as. Dimensi yang terpenting
dalam perencanaan sabuk dan puli meliputi: diameter puli, panjang sabuk, dan
karakter-karakter lainnya seperti : rasio kecepatan, kecepatan sudut, besarnya
putaran, sudut kontak, jarak antar sumbu poros (Liembawan, 2007).
1. Motor Listrik
Motor listrik adalah alat yang digunakan untuk mengubah energi listrik
menjadi gerak atau mekanik. Motor yang dipakai dalam pembuatan alat ini
21
Motor induksi fasa tunggal adalah motor yang dapat menghasilkan suatu
medan magnet apabila dihubungkan dengan sumber tegangan arus bolak-balik
(Zuhal, 1991). Medan magnet ini berasal dari belitan (stator) setelah dialiri
oleh arus bolak-balik, maka akan menggerakkan rotor sehingga menghasilkan
suatu medan putar. Medan putar inilah yang pada dasarnya menjadi prinsip
dari motor induksi. Motor induksi fasa tunggal banyak dipakai untuk
keperluan motor kecil di dalam rumah tangga karena bentuknya yang
sederhana dan harga yang relatif murah, seperti kipas angin, peniup, pompa,
dan mesin pendingin (AC).
2. Sabuk
Sabuk (belt) dipakai untuk memindahkan daya antara 2 buah poros sejajar yang
digerakkan dengan puli. Secara umum, sabuk dapat diklasifikasikan menjadi 3
jenis berdasarkan bentuk penampangnya (Gambar 18), yaitu flat belt, V-belt, dan circular belt. V-belt memiliki ukuran dan konstruksi seperti ditunjukkan pada Gambar 19 dan Gambar 20. V-belt terbuat dari karet dengan inti tenunan
tetoron atau semacamnya dan mempunyai penampang trapesium, V-belt
dibelitkan di sekeliling alur puli yang membentuk huruf V.
Bagian sabuk yang sedang membelit pada puli ini mengalami lengkungan
sehingga lebar bagian dalamnya akan bertambah besar. Gaya gesekan juga
akan bertambah karena pengaruh bentuk baji, yang akan menghasilkan
transmisi daya yang besar pada tegangan yang relatif rendah, hal ini merupakan
arah putaran yang sama dibandingkan dengan transmisi roda gigi atau rantai,
V-belt bekerja lebih halus dan tak bersuara (Sularso, 2004)
Gambar 18. Jenis-jenis penampang sabuk
Gambar 19. Ukuran penampang V-belt
(Sumber: Gates Rubber Company)
Gambar 20. Konstruksi V-belt
3. Puli
23
(centrifugal force) sehingga mengakibatkan peningkatan kekencangan pada sisi kencang/tight side (T1) dan sisi kendor/slack side (T2) (Sularso, 2000).
4. Poros
Poros adalah salah satu elemen mesin terpenting, dimana penggunaan poros
antara lain adalah untuk meneruskan tenaga, poros penggerak klep (seperti cam shaft), poros penghubung dan sebagainya. Definisi poros adalah sesuai dengan penggunaan dan tujuan penggunaannya (Liembawan, 2007). Di bawah ini
terdapat beberapa definisi dari poros:
Shaft, adalah poros yang ikut berputar untuk memindahkan daya dari mesin ke mekanisme lainnya.
Axle, adalah poros yang tetap tapi mekanismenya yang berputar pada poros tersebut, juga berfungsi sebagai pendukung.
Spindle, adalah poros yang pendek, terdapat pada mesin perkakas dan sangat aman terhadap momen bending.
Line shaft(disebut juga “power transmission shaft”) adalah suatu poros
yang langsung berhubungan dengan mekanisme yang digerakkan dan
berfungsi memindahkan daya motor penggerak ke mekanisme tersebut.
Flexible shaft, adalah poros yang berfungsi memindahkan daya dari dua mekanisme dimana perputaran poros membentuk sudut dengan poros
F. Uji Kinerja Mesin
Parameter-parameter yang diperhitungkan dalam pengujian kinerja mesin antara
lain: kapasitas teoritis, kapasitas lapang (pengirisan), efisiensi pengirisan, efisiensi
waktu kerja mesin dan persentase hasil cacat (Diana, 2000). Kapasitas pengirisan
atau disebut juga kapasitas lapang adalah kemampuan mesin menghasilkan irisan
dengan ketebalan tertentu dalam satuan waktu. Sedangkan persentase cacat
adalah penilaian hasil pengamatan yang meliputi ketebalan rata-rata hasil rajangan
keragaman (standar deviasi) ketebalan hasil rajangan dan persentase hasil irisan.
Pengamatan yang dilakukan untuk mendapatkan nilai persentase cacat adalah
dengan mengambil contoh sebanyak 100 irisan hasil rajangan menurut
SNI 01-0428-1989 tentang petunjuk pengambilan contoh padatan. Ukur
ketebalan hasil rajangan singkong tersebut, hasil pengukuran ditabulasikan
(Labonardo, 2010).
Ketebalan rata-rata hasil rajangan dihitung dengan rumus sebagai berikut:
d = di
100
i=1
/100 (1)
Keterangan : d = ketebalan rata-rata hasil rajangan (mm).
di = ketebalan hasil rajangan pada pengukuran ke-i (mm).
Ambil dan timbang hasil rajangan, kemudian pisahkan rajangan singkong
dengan klasifikasi irisan utuh (> 90% bagian), irisan setengah utuh (90 – 20%
bagian), irisan rusak (kurang dari 20% bagian). Timbang berat rajangan yang
25
Persentase kerusakan dihitung dengan rumus sebagai berikut:
%br =wbr
ws
× 100% (2)
Keterangan : %br = persentase rusak (%)
wbr = berat irisan berdasarkan klasifikasi (gr)
III. METODOLOGI PENELITIAN
A. Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Februari 2012 sampai Mei 2012 di
Laboratorium Rekayasa Bioproses dan Pasca Panen dan di Laboratorium
Mekanisasi Pertanian, Jurusan Teknik Pertanian, Fakultas Pertanian Universitas
Lampung.
B. Alat dan Bahan
Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah las listrik, mistar siku, jangka
sorong, gerinda, bor listrik, tanggem, alat tulis, timbangan, dan lain-lain.
Sedangkan bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah alat perajang
singkong tipe horizontal yang akan dimodifikasi, serta Singkong yang telah
dikupas kulitnya dengan jumlah total untuk seluruh pengujian adalah sebanyak
±45 kg guna dilakukan pengujian.
C. Metode Penelitian
1. Pendekatan Desain
Sebelum alat perajang singkong tipe horizontal ini digunakan akan
27
perajang singkong tipe horizontal ini. Perubahan yang diterapkan adalah
perubahan pada sudut persimpangan posisi mata pisau terhadap garis lurus
jari-jari piringan perajang.
Pelaksanaan penelitian ini dilakukan dalam beberapa tahap untuk
mempermudah dan memperjelas arah penelitian, yaitu tahap perancangan
(desain) alat, pembuatan atau perakitan alat, pengujian hasil rancangan,
pengamatan, dan pengolahan data seperti disajikan pada Gambar 21 dan
Gambar 22.
Gambar 21. Tahapan pelaksanaan penelitian
Gambar 22. Diagram alir modifikasi alat perajang singkong tipe horizontal
Perancangan dilakukan untuk mendesain awal alat yang akan dibuat dengan
menggunakan program AutoCAD, kemudian dilanjutkan ketahap
pembuatan atau perakitan alat dibengkel khusus pembuatan alsintan.
Setelah alat selesai dibuat, kemudian alat diuji coba dengan
parameter-parameter pengujian yang selanjutnya dibahas dalam subbab pengujian alat.
Sedangkan persiapan bahan yang dilakukan dalam penelitian ini yaitu
menyiapkan singkong yang telah dikupas kulitnya seberat ± 3 kg, 5 kg, dan
7 kg. Masing-masing ukuran disiapkan sebanyak 3 kali. Pengamatan dan
29
a) Kriteria Desain
Alat yang dirancang diharapkan sesuai dengan kriteria sebagai berikut :
- Alat yang dirancang mampu menghasilkan ketebalan hasil irisan yaitu
antara 0,8 – 1,5 mm sesuai dengan SNI 01-4305-1996 tentang Keripik
Singkong.
- Mata pisau yang bergerak pada piringan perajang berotasi secara
horizontal.
- Alat perajang singkong tipe horizontal ini tergolong dalam alat mesin
pengiris dan bahan yang dirajang teriris seluruhnya.
- Hasil rajangan akan tertampung di wadah penampungan.
b) Rancangan Fungsional
- Piringan perajang berfungsi sebagai dudukan mata pisau sekaligus
memutar mata pisau untuk merajang, sedangkan mata pisau perajang
berfungsi untuk mengiris singkong.
- Piringan perajang berputar disebabkan oleh transmisi daya dari motor
listrik yang disalurkan melalui pulley dan v-belt dan diteruskan oleh
besi poros.
- Bahan dari piringan perajang adalah besi cor, sedangkan mata pisau
terbuat dari baja stainless sehingga terbebas dari karat.
- Pemasangan mata pisau dilakukan dengan menggunakan baut. Hal ini
dimaksudkan agar mata pisau dapat dilepas dari piringan ketika sudah
terbilang tumpul (harus diasah).
- Posisi pemasangan mata pisau yang meliputi 45°, 67,5° dan 90° ini
kerusakan terhadap bahan (singkong). Pembesaran sudut ini
dilakukan berdasarkan asumsi bahwa semakin tinggi tingkat
pengirisannya maka semakin rendah tingkat kerusakan pada bahan.
Sehingga semakin besar sudut pemasangan mata pisau ini akan
memperbesar tingkat gesekan (pengirisan) pisau terhadap bahan.
c) Rancangan Struktural
Piringan perajang memiliki diameter 30 cm dengan tebal 1 cm. Dimana
sisi piringan perajang tersebut memiliki 3 buah mata pisau dengan lebar
4 cm, dan tebal mata pisau 1 cm, sedangkan mata pisau yang keluar dari
piringan perajang 0,15 cm. Jenis piringan yang akan dibuat adalah
piringan dengan pemasangan posisi mata pisau yang beragam meliputi
45°, 67,5° dan 90° melintang terhadap garis lurus jari-jari piringan
seperti yang terlihat pada Gambar 23, 24, 25.
Persiapan dalam pengujian alat perajang singkong ini dimulai dengan
perakitan komponen-komponen, yaitu :
1) Dengan memasang poros piringan pada kerangka
Pemasangan dilakukan dari arah atas kerangka melalui lubang poros
pada corong pengeluaran dan dilakukan penyetelan posisi poros
terhadap bearing serta pulley.
31
3) Pemasangan piringan perajang dilakukan dari bagian atas kerangka
tepat pada poros piringan dan dikunci dengan menggunakan baut
setelah putaran piringan menjadi seimbang.
4) Corong pemasukan dan penutup piringan dipasang pada bagian paling
atas dari kerangka mesin.
5) Motor penggerak dipasang pada kerangka bagian bawah tepat
berhadapan dengan pulley.
6) Untuk penggantian jenis piringan dilakukan pembongkaran corong
pemasukan dan penutup piringan, kemudian dapat dilakukan
penggatian piringan.
: Bagiam tajam mata pisau : Jari-jari piringan
Satuan : cm
: Bagiam tajam mata pisau : Jari-jari piringan
Satuan : cm
Gambar 24. Pemasangan posisi mata pisau pada kemiringan 67,5°
: Bagiam tajam mata pisau : Jari-jari piringan
Satuan : cm
33
2. Proses Pembuatan Piringan dan Pisau Perajang Singkong
Pembuatan alat perajang singkong ini dimulai dengan pembuatan piringan
yang terbuat dari besi cor yang dibentuk dengan ukuran diameter 30 cm dan
tebal 1 cm. Pada piringan ini dibuat 3 (tiga) tempat dudukan mata pisau dan
dibuat lubang sebagai tempat dudukan terhadap besi as yang disertai lubang
mengelilingi dudukan besi as untuk pemasangan baut. Pembuatan piringan
ini disertai dengan pembuatan besi as atau poros dengan ukuran 1 inch yaitu
ukuran yang sesuai dengan tempat dudukan pada piringan. Selain itu,
dilakukan pula pembuatan mata pisau sebanyak 3 mata pisau untuk setiap
piringan.
Sedangkan perlengkapan alat perajang singkong yang lain meliputi
kerangka, motor penggerak dan system transmisi, corong pemasukan dan
pengeluaran serta penekan bahan menggunakan perlengkapan yang telah
ada sebelumnya. Proses selanjutnya adalah dilakukan perakitan sesuai
dengan rancangan struktural.
3. Pengujian
Pengujian dilakukan dengan 3 perlakuan berat bahan yang dirajang yaitu 3
kg, 5 kg, dan 7 kg untuk 1 (satu) jenis piringan dan mata pisau. Parameter
dari pengujian adalah ketebalan rata-rata dan persentase kerusakan hasil
D. Pengamatan
Pengamatan yang dilakukan adalah kualitas hasil rajangan yang meliputi
ketebalan rata-rata hasil rajangan dan persentase kerusakan hasil rajangan.
1. Ketebalan Rata-rata hasil Rajangan
Ambil contoh sebanyak 100 irisan hasil rajangan menurut SNI
01-0428-1989 tentang petunjuk pengambilan contoh padatan. Ukur ketebalan hasil
rajangan singkong tersebut, hasil pengukuran ditabulasikan. Ketebalan
rata-rata hasil rajangan dihitung dengan Persamaan 1.
2. Persentase Kerusakan Hasil Rajangan
Ambil dan timbang hasil rajangan, kemudian pisahkan rajangan singkong
yang rusak (kurang dari 20% bagian), timbang berat rajangan yang rusak.
V. KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan
Dari penelitian yang telah dilakukan maka didapat kesimpulan antara lain:
1. Telah dihasilkan alat perajang singkong tipe pengiris dengan piringan berputar horizontal
yang dapat menghasilkan kapasitas perajangan hingga 129 kg/jam dengan hasil irisan
memenuhi SNI.
2. Hasil pengujian alat menunjukan bahwa posisi sudut mata pisau secara berturut-turut 45o,
67,5o, 90o diperoleh ketebalan rata-rata 1,085, 1,028, 0,947 serta persentase kerusakan
8,90%, 6,62%, 5,07%, dengan hasil terbaik pada posisi pisau 90o.
B. Saran
Dilakukan pengujian dengan ukuran diameter piringan perajang yang lebih besar sehingga dapat
terlihat secara jela kerja pengirisan mata pisau serta lebih memungkinkan untuk menambahkan
DAFTAR PUSTAKA
Arum, A.P.Y. 2012. Pengaruh Waktu Dan Suhu Pada Pembuatan Keripik Melon Dengan Vaccum Frying. (Skripsi). Jurusan Teknik Industri
Universitas Diponegoro. Semarang. Hlm 1.
Badan Standardisasi Nasional. 2008. Mesin Pemotong Ubi Kayu. SNI 0838-2008. ICS 65.060.01. Jakarta. Hlm : 1-11.
Badan Standardisasi Nasional. 1996. KeripikSingkong. SNI01-4305-1996. Hlm :1 – 4.
Labonardo, M. 2010. Modifikasi alat perajang singkong Tipe horizontal. (Skripsi). Jurusan Teknik Pertanian, Fakultas Pertanian, Universitas Lampung.
Bandar Lampung.
Lutfi, M, S. Setiawan dan W. A. Nugroho. 2010. Rancang Bangun Perajang Ubi Kayu Horizontal. Teknik Pertanian Universitas Brawijaya. Jurnal Rekayasa Mesin. 1(2) : 41 - 46
Makhiruddin. 2010. Lampung Produsen Terbesar Ubi Kayu. Lampung. 21 Juni
2010. http:\\www.tribunlampung.co.id\Home\Komoditi\Lampung Produsen
Terbesar Ubi Kayu.
Nofirza dan D. Syahputra. 2012. Perancangan Alat Pemotong Nenas yang Ergonomis untuk Meningkatkan Produktifitas. Jurnal Ilmiah Teknik IndustriUIN Riau.
Vol: 11 (1) – 50 hlm.
Pascal, S. 2003. Pembuatan Kripik Singkong di Lampung, Cermin Retak Dunia Usaha Rakyat. [26 Juni 2003]. 04 November 2009. Harian Kompas. Bandar Lampung.
Prihatman, K. 2000. Ketela Pohon/Singkong (Manihot utilissima Pohl). Teknologi Tepat Guna Budidaya Pertanian. Sistem Informasi Manajemen
Pembangunan di Pedesaan, Proyek PEMD, BAPPENAS. Jakarta. Hlm : 1/14
50
Sularso dan S. Kiyokatsu. 2004. Dasar Perencanaan dan Pemilihan Elemen Mesin. Pradnya Paramita. Jakarta. 352 hlm.
Wargiono, J. 1979. Ubi Kayu dan Cara Bercocok Tanam. Lembaga Pusat Penelitian. Bogor. Buletin Teknik. No.4. 36p.
Widiantara, T. 2010. Efisiensi Pengirisan Bawang Merah Dengan Variasi Sudut Kemiringan Pisau Pada Alat Pengiris Bawang Merah Tipe Pengiris Vertikal. Universitas mulawarman. Jurnal Teknologi Pertanian. 6(2): 60 – 64
PERHITUNGAN KETEBALAN RATA-RATA HASIL RAJANGAN
d = di
100
i=1
/100
1. Ketebalan 100 irisan singkong : 45o
Pengujian dengan 3 kg d=95,8/100 = 0,958 mm
Pengujian dengan 5 kg d=98,3/100 = 0,983 mm
Pengujian dengan 7 kg d=98,2/100 = 0,982 mm
2. Ketebalan 100 irisan singkong : 67,5o
Pengujian dengan 3 kg d=94,2/100 = 0, 942 mm
Pengujian dengan 5 kg d=102,7/100 = 0, 102 mm
Pengujian dengan 7 kg d=99,9/100 = 0, 999 mm
3. Ketebalan 100 irisan singkong : 90o
Pengujian dengan 3 kg d=86,1/100 = 0, 861 mm
Pengujian dengan 5 kg d=97,2/100 = 0, 972 mm
PERHITUNGAN RATA-RATA BERAT KERUSAKAN HASIL RAJANGAN
%br =wbr
ws × 100%
1. Kerusakan Hasil Rajangan Pada Modifikasi Sudut 45° Perlakuan Rusak (kg)
3 kg 0,160
5 kg 0,273
7 kg 0,310
3 kg : %br =0,160
3 × 100% = 5,33 %
5 kg : %br =0,273
5 × 100% = 5,46 %
7 kg : %br =0,310
7 × 100% = 4,42 %
PERHITUNGAN PANJANG MATA PISAU YANG MENGIRIS
SINGKONG
(BF) : Panjang mata pisau yang melewati corong pemasukan (mengiris singkong).
(AB) : Jarak terjauh mata pisau terhadap pusat piringan (14 cm untuk semua sudut pemasangan mata pisau) (AE) : Jarak terdekat mata pisau terhadap pusat piringan
(5 cm untuk semua sudut pemasangan mata pisau)
θ : Sudut pemasangan mata pisau.
(AF) : Jarak terdekat mata pisau yang melewati corong pemasukan
(BF) = 14 2− 5 sin 67,5 2 − ( 6 2− 5 sin 67,5 2)
(BF) = 196− 21,33 − ( 36− 21,33)
(BF) = 174,67 − ( 14,67)
(BF) = 13,21− 4,82
(BF) = ,�
Sudut 90 O
(BF) = 14 2− 5 sin� 2 − ( 6 2− 5 sin� 2)
(BF) = 14 2− 5 sin 90 2 − ( 6 2− 5 sin 90 2)
(BF) = 196− 25 − ( 36− 25)
(BF) = 171 − ( 11)
(BF) = 13,07− 3,31
