DESAIN SISTEM MEKANIK UNIT PENGUMP AN DAN PENAMPUNG PADA MESIN SORTASI MANGGA BERBASIS PENGOLAHAN CITRA. Oleh IY ANDRI AGUSTA FOI499024

(1)

DESAIN SISTEM MEKANIK UNIT PENGUMP AN DAN PENAMPUNG PADA MESIN SORTASI MANGGA BERBASIS PENGOLAHAN CITRA

Oleh

IY ANDRI AGUSTA FOI499024

2003

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANiAN BOGOR

(2)

DESAIN SISTEM MEKANIK UNIT PENGUMP AN DAN PENAMPUNG PADA MESIN SORTASI MANGGA BERBASIS PENGOLAHAN CITRA

SKRIPSI

Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar

SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN

Pada J

urus

an Teknik Pertanian

Fakultas Teknologj Pe

rtan

ian

Institut Pertanian Bogor

Oleh

IY ANDRI AGUSTA F01499024

2003

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITLJT PERT ANIAN BOGOR

(3)

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERT ANIAN BOGOR

DESAIN SISTEM MEKANIK UNIT PENGUMPAN DAN PENAMPUNG PADA MESIN SORTASI MANGGA BERBASIS PENGOLAHAN CITRA

SKRIPSI

Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar

SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN

Pada Jurusan Teknik Pertanian

Fakultas Teknologi Pertanian

Institut Pertanian Bogor

Oleh

IYANDRI AGUSTA F01499024

Dilahirkan pada tanggal

4

Agustus 1980

Di Malang

Tanggallulus: 21 Agustus 2003

Men�tujui

Bogor, SePtember 2003

(4)

Iyandri Agusta. F01499024. Desain Sistem Mekanik Unit Pengumpan dan Penampung pada Mesin Sortasi Mangga Berbasis Pengolahan Citra. Di bawab bimbingan : Dr. Ir. Usman Abmad, MAgr. 2003.

RINGKASAN

Indonesia termasuk dalarn sepuluh besar negara penghasil mangga di dunia dengan produksi 2.67 % dari total produksi dunia pada tahun 1998 (22 448 752 Mt). Namun pada tahun yang sarna, share ekspor dunia untuk mangga produksi Indonesia hanya sebesar 0.0041 %

(F

AO statistics). Masalah yang sering muneul pada komoditas ekspor produk hortikultura di Indonesia adalah kualitas produk pada saat sampai di negara tujuan. Misalnya ketidaksesuaian mutu buah dengan kualifikasi yang dinginkan negara pengimpor serta ketidakseragaman mutu dari buah tersebut. Salah satu tahapan kegiatan pasea panen untuk komoditas buah-buahan yang dapat mengatasi masalah terse but adalah proses sortasi dan pemutuan. Mesin sortasi mangga berdasarkan pengolahan eitra menggunakan mikrokomputer telah dikembangkan dan diuji oleh Prathama (2002) dan telah berhasil menyortir buah mangga secara seragarn, konsisten, dan otomatis berdasarkan hasil pengolahan citra yang telah dikembangkan oleh Gunayanti (2001).

Tujuan dari penelitian ini adalah untuk meraneang sistem mekanik unit pengumpan dan unit penampung pada mesin sortasi buah mangga berdasarkan pengolahan citra hasil pengembangan Prathama (2002), menentukan kebutuhan daya motor listrik untuk menggerakkan mesin sortasi setelah penarnbahan unit pengumpan serta melakukan uji teknis untuk mengetahui kinerja unit pengumpan pada mesin sortasi. Penelitian ini dilaksanakan selarna enam bulan, dimulai pada bulan Maret sampai Agustus 2003. Penelitian dilakukan di Laboratorium Teknik Pengolahan Pangan dan Hasil Pertanian dan Bengkel Teknik Pertanian, lurusan Teknik Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor.

Mekanisme kerja unit pengumpan buah mangga berawal dari karakteristik mesin sortasi sebelumnya yang membutuhkan pengumpanan buah mangga pada unit penyalur yang melewati kamera secara teratur dengan jarak antar buah yang tertentu yaitu sekitar 30 em. Oleh karena itu perlu adanya mekanisme pengumpanan buah yang secara otomatis mengumpankan dan mengatur jarak buah pada unit penyalur dengan memanfaatkan tenaga penggerak yang sudah ada yaitu putaran poros tail pulley pada conveyor unit penyalur. Unit penarnpung berfungsi untuk menarnpung

hasil sortasi dari keIja mesin.

Unit pengumpan untuk mengatur jarak pengumpanan mangga menuju unit penyalur pada mesin sortasi mangga telah dibangun dengan sistem conveyor belt over roller. Unit penampung dibuat dari tripleks kayu berbentuk bak. lumlah penampung yang dibuat sebanyak tiga bak untuk menampung mangga hasil sortasi yang didorong oleh solenoid dan terletak pada bagian samping unit penyalur. Satu bak penampung reject diletakkan pada bagian depan conveyor penyalur. Conveyor unit pengumpan dan bak penampung masing-masing ditopang oleh rangka mesin yang terbuat dari besi siku dan besi plat.

Conveyor unit pengumpan ini mendapat transmisi daya dari sistem rada gigi yang sekaligus mengatur pergerakan dari conveyor pengumpan. Roda gigi pada poros bebas yang mengalami penghilangan gigi dalam jumlah dan posisi tertentu menyebabkan pulley penggerak conveyor pengumpan bergerak secara terputus-putus

(5)

sementara conveyor penyalur terus berjalan selama kondisi motor listrik terus dinyalakan. Dalam hal ini conveyor pengumpan bergerak selama 2.135 detik dan berhenti selama 3.08 detik secara berseling. agar memberikan jarak antar mangga sekitar 30 em setelah masuk ke conveyor penyalur yang sebelumnya diletakkan seeara rapat pada conveyor pengumpan dengan jarak antar mangga sekitar 9 em.

Hasil perhitungan menunjukkan bahwa total daya yang diperlukan untuk menggerakkan kedua conveyor adalah 6.712 x 10-4 kW. Dengan asumsi terjadi loss

pada transmisi sebesar 25 % maka dapat diketahui kehutuhan daya motor untuk menggerakkan mesin sortasi mangga dengan unit pengumpan, yaitu sebesar 8.093 x 10-4 kW atau sebesar 1.101 x 10-3 HP. Perhitungan tersebut menunjukkan

bahwa motor yang sudah ada sebelumnya (memiliki daya 0.5 HP) marnpu memberikan suplai daya yang dibutuhkan untuk menggerakkan sistem sortasi mangga yang telab ditambah dengan unit pengumpan.

Pengujian kinerja unit pengumpan dilakukan dengan dna maearn peletakan posisi buah mangga pada unit pengumpan, yaitu posisi sejajar sumbu pergerakan conveyor (membujur) dan posisi tegak lurus sumbu pergerakan conveyor (melintang). Selama pengujian proses pengwnpanan, motor berada dalam kondisi terus menyala. Hal ini membuat unit pengwnpan memiliki kapasitas pengumpanan sebesar 690 buah/jam.

Dalam pengujian diharapkan alat mampu mengatur jarak antar buah sekitar 30 em dimana jarak 30 ± 3 em masih dapat diterima. Hasil uji keberhasilan pengaturan jarak menunjukkan bahwa mangga yang diatur sejajar sumbu pergerakan belt (membujur) menunjukkan persentasi keberhasilan yang lebih baik yaitu sebesar 51.02 % dibanding dengan mangga yang diatur tegak lurus sumbu pergerakan belt (melintang) yang hanya sebesar 8.16%. Mangga yang diatur secara membujur secara umum seluruhnya dapat melewati transition roller dengan baik dan menghasilkan jarak antar mangga yang berkisar antara 20 em -46 em.

Persentase keberhasilan yang rendah ini dimungkinkan karena terjadinya slip antara buah mangga dengan belt conveyor penyalur ketika melewati transition roller, peletakan awal mangga dengan jarak yang tidak persis seragam pada conveyor pengumpan dan juga akibat kekurangan dari segi desain yaitu pemasangan transition roller yang kurang sempuma, tidak adanya tensioning element yang menyebabkan conveyor tidak tepat terpasang lurus serta pemberian mekanisme penahan pada pulley conveyor pengumpan yang dapat menimbulkan slip pada pu/ley dan belt.

(6)

KATA PENGANTAR

Bismillahirrahmanirrahim. Puji dan syukur Penulis panjatkan kehadirat Allah SWT, karena atas rahmat dan hidayahNya, Penulis dapat menyelesaikan penelitian dan penulisan skripsi ini dengan baik.

Skripsi ini berjudul "Desain Sistem Mekanis Unit Pengumpan dan Penampung Pada Mesin Sortasi Mangga Berbasis Pengolahan Citra". Tujuan dari penulisan skripsi ini adalah untuk memenuhi salah satu syarat dalam memperoieh geJar Sarjana Teknologi Pertanian di Jurusan Teknik Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor.

Dalam proses penelitian hingga terseJesainya Japoran ini Penulis banyak mendapat bantuan dari berbagai pihak. Oleh karena itll, pada kesempatan ini Penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada :

1. Dr. lr. Usman Ahmad, M.Agr. Selaku dosen pembimbing yang telah memberi bimbingan, pengarahan dan memberi petunjuk sehingga Penulis dapat menyelesaikan penelitian dan penulisan skripsi ini.

2. Dr. Ir. I Dewa Made Subrata, M.Agr dan Ir. Agus Sutejo, M.Si. Selaku dosen penguji I dan II yang telah memberikan masukan untuk perbaikan skripsi ini. 3. Kedua orang tua dan keluarga Penulis yang selalu mendoakan dan memberikan

dorongan kepada Penulis selama ini.

4.

Rekan-rekan di Sa Wit 90 dan TEP '36 yang telah banyak memberi dorongan dan dukungan serta seluruh pihak yang telah membantu lancarnya pelaksanaan kegiatan penelitian serta penyusunan skripsi ini.

Penulis menyadari bahwa masih banyak kekurangan dalam penyusunan skripsi ini, maka dari itu saran dan kritik yang membangun sangat diharapkan oleh Penulis.

Bogor, September 2003

(7)

DAFTAR lSI

Halaman

KATA PENGANTAR ... ... .

1

DAFT AR IS!...

11

DAFTAR TABEL...

iv

DAFTAR GAMBAR ... ,...

v

DAFTAR LAMPIRAN... ... vi

!. PENDAHULUAN ... .

A. LATAR BELAKANG ... ... .

B. TUJUAN PENELITIAN ... .

II. TINJAUAN PUSTAKA ... .

A. MANGGA ... .

1. Botani Mangga Mangga ...

,

...

',

...

",'

... .

2.

Karakteristik Mangga ... .

B. MESIN SORTASI ... .

C. BELT

DAN

ROLLER CONVEyOR ...

.

D. RODA GIGI ... ... .

E. PENGATURAN GERAK. ... ... .

III. PENDEKA T AN DESAIN ... .

A. KRITERIA DESAIN ... .

B. DESAIN FUNGSIONAL ... .

1. Rangka Mesin ...

,

...

" "

...

'

.

,

.

2. Unit Pengumpan ... .

3. Unit Penampung ... .

C.

DESAIN STRUKTURAL ... .

1.

Konstruksi Rangka Unit Mesin ... ...

'

... .

2.

Konstruksi Unit Pengumpan ... .

11

2

3

4

5

7

8

9

12

13

14

15

(8)

Halaman

3. Konstruksi Unit Penampung ... ... . 15

IV.

METODOLOGI PENELITIAN...

₁₇

A. WAKTU DAN TEMPAT ... 17

(9)

DAFTAR TABEL

Halaman Tabel I. Data produksi dan ekspor mangga di Indonesia pada tabun

1998-200 1 (FAD Statistics) . . . .. . . .. . . . Tabel 2. Bahan dan alat yang digunakan dalam pembuatan unit

pengumpan dan unit penampung pada mesin sortasi mangga... 17 Tabel 3. Hasil uji keberhasilan pengaturan jarak... 32 Tabel4. Hasil pengaturan jarak buah mangga pada conveyor penyalur