UJI UNJUK KERJA MESIN PENGADUK ADONAN
MAKANAN DENGAN PENGADUK HORIZONTAL
KAPASITAS 25 KG/JAM
TUGAS AKHIR
Diajukan untuk Memenuhi Sebagian dari Syarat Memperoleh Gelar Ahlimadya Program Studi Teknik Mesin – D3
Jurusan Pendidikan Teknik Mesin
Oleh
OLAN PARDEDE
5123220022
JURUSAN PENDIDIKAN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
i ABSTRAK
Olan Pardede: Uji Unjuk Kerja Mesin Pengaduk Adonan Makanan Dengan Pengaduk Horizontal Kapasitas 25 kg/jam. Tugas Akhir. Fakultas Teknik Universitas Negeri Medan, 2015
Mengadon dengan menggunakan tangan manusia (manual) membutuhkan tenaga dan waktu yang lama dan hasil adonan kurang steril. Untuk membantu manusia dalam pengadonan bahan makanan, dibutuhkan mesin pengaduk adonan makanan dengan pengaduk horizontal kapasitas 25 kg/jam karena dengan adanya mesin ini, akan sangat membantu waktu dalam proses pengadonannya.Pada perencanaan mesin pengaduk adonan makanan dengan pengaduk horizontal kapasitas 25 kg/jam ini direncanakan konstruksi mesin, sistem penggerak, sistem transmisi, dan sistem pengadukannya.Hasil dari proses desain mesin pengaduk adonan makanan dengan pengaduk horizontal kapasitas 25 kg/jamini adalah konstruksi rangka mesin menggunakan rangka besi siku profil L, sistem penggerak menggunakan motor listrik, dan transmisi yang digunakan sistem transmisi sabuk dan puli, dan pengadukannya tipe curved blade (baling-baling lengkung).Berdasarkan hasil dari uji kinerja mesin pengaduk adonan makanan dengan pengaduk horizontal kapasitas 25 kg/jam diatas dapat diketahui konstruksi mesin layak digunakan, sistem penggerak dan sistem pengaduk cukup efisien dan layak digunakan, dan pada transmisi sabuk-V kurang efektif untuk itu sebaiknya digunakan transmisi roda gigi.
ii ABSTRACT
Olan Pardede:Performance Test Dough Mixer Food With Horizontal Mixer Capacity 25 kg/h. Final Project. Faculty of Engineering University of Medan. Medan, 2015
Knead by hand man (manual) requires effort and a long time and the results of the dough less sterile. To help people in the kneading foodstuffs requires food dough mixer with horizontal mixer capacity of 25 kg/h because of the presence of this machine, will greatly assist in the process mixing time.In the planning of the food dough mixing machine with a horizontal mixer capacity of 25 kg/h is planned construction machinery, propulsion systems, transmission systems, and stirring system.Results of the design process of food dough mixing machine with a horizontal mixer capacity of 25 kg/h is the construction of the machine frame using L profile frame brackets, drive system uses an electric motor, and transmission used belts and pulleys transmission system, and the stirring curved blade type.Based on the results of the design of the food dough mixing machine with a horizontal mixer capacity of 25 kg/h above can be seen decent used construction machinery, propulsion systems and stirrer system is quite efficient and fit for use, and the V-belt transmission is less effective for that should be used in the transmission gear.
iii
KATA PENGANTAR
Segala puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa karena telah melimpahkan rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini, 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 menyelesaikan 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 Pengaduk Adonan Makanan Dengan Pengaduk Horizontal 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 Dra. Hj. Rosnelli, M.Pd, sebagai Dekan Fakultas Teknik.
2. Bapak Prof. Dr. Sumarno, M.Pd, sebagai Wakil Dekan Bidang Akademik Teknik Mesin.
iv
5. Bapak Drs. Robert Silaban, M.Pd, sebagai Ketua Prodi Teknik Mesin D3 6. Teristimewa kepada Ayahanda A. Pardede dan Ibunda N. Panjaitan dan kakak
penulis Novita Pardede saya yang selalu menjadi penyemangat dan doanya dalam menyelesaikan tugas akhir ini.
7. Semua teman-teman saya yang selalu ikut serta dalam penyelesaian laporan ini, khususnya kepada teman sekelas Teknik Mesin D3 angkatan 2012.
Akhir kata kiranya penulis mengucapkan terimakasih. Penulis juga berharap tugas akhir ini bermanfaat dalam memperkarya ilmu pendidikan.
Medan, Januari 2016 Penulis
vi
Gambar 15. Konstruksi penampang sabuk-V... 29
Gambar 16. Baut ... 31
Gambar 17. Tekanan permukaaan pada ulir ... 32
Gambar 18. Bentuk pasak ... 35
Gambar 19. Gambar konstruksi mesin ... 39
Gambar 20. Diagram alir penelitian ... 40
Gambar 21. Tabung dan tutup pengaduk ... 43
Gambar 22. Kerangka mesin ... 45
Gambar 23. Poros pengaduk ... 45
Gambar 24. Puli penggerak dan puli yang digerakkan ... 47
Gambar 25. Transmisi sabuk pada poros perantara ... 48
Gambar 26. Puli dan penampang puli ... 49
Gambar 27. Penampang sabuk V tipe A ... 50
Gambar 28. Transmisi sabuk ... 50
Gambar 29. Poros pengaduk ... 59
Gambar 30. Gaya gesek pada pasak ... 67
vii
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 1. Baja karbon untuk konstruksi mesin dan baja yang difinis dingin .. 7
Tabel 2. Faktor-faktor daya yang akan ditransmisikan ... 21
Tabel 3. Diamater poros (satuan mm) ... 22
Tabel 4. Nomor bantalan ... 24
Tabel 5. Penampang sabuk – V ... 26
Tabel 6. Panjang sabuk – V sandart ... 30
Tabel 7. Tekanan permukaan yang diizinkan pada ulir ... 33
Tabel 8. Ukuran pasak dan alur pasak (satuan mm) ... 35
Tabel 9. Perlengkapan peralatan pembuatan rangka mesin ... 37
Tabel 10. Bahan yang digunakan untuk rangka mesin ... 37
Tabel 11. Perlengkapan peralatan pembuatan wadah pengaduk ... 38
Tabel 12. Bahan yang digunakan ... 38
Tabel 13. Perlengkapan alat-alat untuk pembuatan baling-baling pengaduk... 38
Tabel 14. Bahan untuk baling-baling pengaduk ... 38
Tabel 15. Data biaya dalam pembuatan mesin ... 41
Tabel 16. Faktor-faktor koreksi daya yang akan ditransmisikan, fc ... 57
Tabel 17. Hasil uji fungsi ... 70
Tabel 18. Hasil kinerja sistem transmisikan dengan putaran konstan ... 71
1
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Kue nusantara sebagai wujud warisan nenek moyang sangatlah bervariasi, tidak hanya dalam hal bentuk, warna, penggunaan bahan termasuk pula proses pembuatannya. Teknik atau proses pembuatan tersebut sangatlah unik karena pada awalnya kue nusantara dibuat dengan peralatan sederhana dan teknik-teknik khusus (seperti: menguleni) yang seringkali hanya menggunakan tangan dalam proses pembuatan adonannya. Sehingga ada beberapa kue yang membutuhkan waktu cukup lama dalam proses pembuatannya.
Gambar 1. Proses pembuatan adonan menggunakan tangan
2
Adonan merupakan campuran atau gabungan dari beberapa bahan makanan yang dibentuk atau tidak dibentuk dan selanjutnya diolah dengan teknik pemasakan panas basah, panas kering atau panas minyak. Teknik membuat adonan yang tepat sangat menentukan hasil jadi kue. Klasifikasi adonan kue dapat dibedakan atas berbagai faktor, diantaranya berdasarkan jumlah bahan cair dan berdasarkan penggunaan bahan pengembang. Teknik pengaduk (mixing) adonan merupakan salah satu tahapan penting dalam pembuatan adonan. Adonan diaduk agar semua unsur bahan dapat tercampur dengan merata.
Seiring bertambahnya populasi manusia di setiap penjuru dunia, maka secara otomatis dalam memenuhi kebutuhan hidup meningkat pula kebutuhan primer, sekunder, dan tersiernya. Salah satunya ialah kebutuhan akan konsumsi, sehingga saat ini banyak bermunculan produsen-produsen kecil menengah maupun produsen besar yang bergerak di bidang produksi makanan dan minuman. Hal ini dapat kita buktikan dengan melihat iklan di televisi saat ini, kurang lebih 50% mempromosikan tentang produk makanan ringan (bakery). Makanan ringan ini masih sangat digemari oleh sebagian besar masyarakat karena mudah dibawa pada saat bepergian atau pada suasana santai. Indonesia adalah salah satu konsumen yang terbanyak dalam mengkonsumsi makanan roti khusus nya di daerah kota Medan, Sumatera Utara, diperoleh data menunjukkan adanya peningkatan permintaan masyarakat 3% setiap tahunnya dihitung sejak tahun 2011 (wikipedia).
3
waktu yang cukup lama. Disamping itu, dalam membuat kue dengan cara tradisional juga membutuhkan dana yang tidak sedikit dan tenaga kerja yang banyak terutama pada pabrik penghasil kue dalam skala besar. Cara konvensionalnya ialah dengan mengaduk serta membanting adonan menggunakan tangan hingga adonan berbentuk kalis (pengertian kalis disini jikalau adonan tidak lengket ditangan dan tidak mudah robek saat dibentangkan hingga membentuk lapisan yang halus dan tipis).
4
B. Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang diatas maka dapat dirumuskan beberapa masalah antara lain :
1. Bagaimana konstruksi mesin pengaduk adonan makanan dengan pengaduk horizontal kapasitas 25 kg/jam yang akan didesain?
2. Bagaimana spesifikasi desain mesin pengaduk adonan makanan dengan pengaduk horizontal kapasitas 25 kg/jam?
3. Bagaimana perawatan mesin pengaduk adonan makanan yang mudah dan praktis?
4. Bagaimana membangun mesin pengaduk adonan makanan yang sangat diperlukan oleh masyarakat khususnya pengusaha pembuat kue?
5. Bagaimana membangun mesin yang lebih sederhana namun dapat meningkatkan produksi kue?
6. Bagaimana membangun mesin pengaduk adonan makanan yang memiliki efisien dalam tempat serta efektif dalam pemanfaatan?
7. Bagaimana merancang mesin pengaduk adonan makanan dengan penggunaan yang cukup lama?
C. Batasan Masalah
Berdasarkan rumusan masalah di atas maka penulis membatasi pembahasan hanya pada :
1. Merancang dimensi atau ukuran mesin pengaduk adonan makanan dengan pengaduk horizontal kapasitas 25 kg/jam.
5
3. Pengujian hasil uji kinerja pada mesin pengaduk adonan makanan dengan pengaduk horizontal kapasitas 25 kg/jam.
4. Pengujian waktu yang diperlukan pada mesin pengaduk adonan makanan dengan pengaduk horizontal kapasitas 25 kg/jam.
D. Tujuan
1. Merencanakan dimensi atau ukuran mesin pengaduk adonan makanan dengan pengaduk horizontal kapasitas 25 kg/jam.
2. Menentukan hasil uji kinerja mesin pengaduk adonan makanan dengan pengaduk horizontal kapasitas 25 kg/jam.
3. Menentukan waktu yang digunakan pada saat pengujian terhadap mesin pengaduk adonan makanan dengan pengaduk horizontal kapasitas 25 kg/jam. E. Manfaat
Manfaat dari desain mesin pengaduk adonan makanan dengan pengaduk horizontal kapasitas 25 kg/jam ini yaitu :
1. Memberi manfaat pada masyarakat khususnya pengusaha pembuatan kue dalam peningkatan produksi dengan menghemat tenaga manusia serta lebih efisien.
2. Mahasiswa dapat merumuskan masalah di bidang teknik mesin serta memberikan solusi atas masalah pengadonan dengan tangan manusia yang membutuhkan banyak tenaga.
3. Sebagai sarana meningkatkan kualitas sumber daya manusia bagi lulusan Universitas Negeri Medan khususnya untuk Program Studi D3 Teknik Mesin. 4. Untuk menambah perbendaharaan mesin-mesin di Universitas Negeri Medan
6
75 BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
A.
KESIMPULANBerdasarkan hasil laporan diatas, maka dapat disimpulkan bahwa :
1. Dimensi atau ukuran mesin pengaduk adonan makanan sistem horizontal kapasitas 25 kg/jam didapat:
a. Putaran motor penggerak 1800 rpm dengan daya 1 Hp dan putaran poros 300 rpm.
b. Diameter poros 25 mm dengan torsi yang didapat 2418,7 kg.mm. c. Umur nominal (Lh) bantalan 140956 jam.
d. Sabuk yang digunakan adalah sabuk tipe A dengan lebar sabuk luar 12,5 mm dan tebal sabuk 9 mm.
e. Tinggi total mesin adalah 1,20 m.
2. Hasil uji kinerja mesin pengaduk adonan makanan sistem horizontal kapasitas 25 kg/jam didapat bahwa semakin besar beban yang diproses maka waktu yang diperlukan akan semakin bertambah.
3. Waktu yang dibutuhkan untuk mengaduk adonan 1 Kg adalah 144 detik. B. SARAN
Proses penyempurnaan produk masih diperlukan untuk meningkatkan efesiensi, usulan perbaikan pada mesin ini antara lain:
76
2. Perlu adanya modifikasi bentuk saluran keluar adonan agar lebih mudah dalam pengambilan adonannya.
3. Penentuan kapasitas mesin sebaiknya berdasarkan kebutuhan agar dapat mengoptimalkan daya penggerak yang diperlukan.
4. Sebaiknya dibuat penangkal pada puli untuk menutupi sabuk dari air pada saat proses pengadukan.
77
DAFTAR PUSTAKA
Amstead, B.H, dkk. (1981). Teknologi Mekanik. Jakarta: Erlangga.
Darmawan, H. (2004). Pengantar Perancangan Teknik (Perancangan Produk). Bandung: ITB.
G Niemann. (1996). Elemen Mesin. (Anton Budiman: terjemahan), Jakarta: Erlangga.
Joeseph E. Shigley, dkk. (1984). Perencanaan Elemen Mesin. 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.
Sularso dan Suga, K. (2013). Dasar Perencanaan Dan Pemilihan Elemen Mesin. Jakarta: Pradnya Paramita.
