ABSTRACT
DESIGNING SEMI-MECHANICAL SOLAR DRYING SHELF
By
Hendra Saputra
Under sun rays drying activity is usually drying products on cement floor, plastic sheeting, or drying shelf. Drying product by using drying shelf is the most effective drying because products will be dried faster and cleaner. However, moving product after drying is consuming a lot of time and manpower. The objective of this reasech was to make semi-mechanical solar drying shelf to move and compose shelves mechanically to save time and manpower. This semi-mechanical drying device contained of two frames, four shelves, two ropes,two box movement holdings, boxes, spring, big pulley and small pulley. Mechanism of this device worked by releasing hook from the shelves so that the spring would pull other components connected to the shelves and automatically each shelf would move into boxes. Big and small pulley were used to set up movements between shelves and boxes so that when each shelf moved into the box, the box would move lower as far as one shelf height. The shelf which had entered into the box would cause bigger pulling power causing next shelf faster movement speed and the box movement holding functioned to slow movement of the fourth shelf.
The performance of this solar drying device was tested to dry cassava and soybean. The result showed that speed of movement per shelf to transfer product and shelves being composed in the boxes semi-mechanically was 1,19 seconds. This result could save time and manpower compared to manual movement by lifting the shelves by operators which required approximately 11,83 seconds for each shelf.
ABSTRAK
RANCANG BANGUN ALAT PENJEMUR PARA-PARA SEMI MEKANIS
Oleh
Hendra SaputraKegiatan pengeringan di bawah sinar matahari biasanya dilakukan dengan menjemur produk di atas lantai semen, terpal, atau rak pengering para. Penjemuran dengan menggunakan para-para merupakan pengeringan paling efektif karena produk yang dijemur lebih cepat kering dan lebih bersih namun ketika selesai menjemur proses memindahkan dan penyusunannya membutuhkan banyak tenaga dan waktu yang cukup lama dari operator. Tujuan dari penelitian ini adalah membuat prototipe alat penjemur para-para semi mekanis untuk memindahkan dan menyusun rak secara semi mekanis agar menghemat waktu dan tenaga operator. Alat penjemur para-para semi mekanis ini terdiri dari dua buah kerangka, empat buah rak, dua buah tali, dua buah penahan laju boks, boks, pegas, pulley besar, dan pulley kecil. Mekanisme kerja alat dimulai dengan melepas kait pada rak sehingga pegas akan menarik komponen lainya yang terhubung pada rak dan secara otomatis satu persatu rak akan bergerak masuk ke dalam boks. Pulley besar dan pulley kecil sebagai pengatur jarak pergerakan antara rak dan boks agar setiap satu rak masuk ke dalam boks maka boks akan bergerak turun sejauh tinggi satu rak. Rak yang telah masuk ke dalam boks menyebabkan gaya tarik semakin besar yang menyebabkan laju rak berikutnya semakin cepat dan penahan laju boks berfungsi memperlambat laju gerakan rak keempat. Hasil uji kinerja alat dengan keripik singkong dan kedelai diperoleh waktu 1,19 detik per rak dengan bahan yang dipindah dan tersusun kedalam boks secara semi mekanis tanpa mengangkat rak. Hasil ini lebih menghemat waktu dan tenaga dibandingkan dengan memindahkan secara manual (Dengan mengangkat rak) oleh operator yang membutuhkan waktu sekitar 11,83 detik per rak.
SANWACANA
Segala Puji Syukur penulis panjatkan kepada ALLAH SWT, yang telah
melimpahkan anugerah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian dan skripsi ini yang berjudul “RANCANG BANGUN ALAT PENJEMUR PARA-PARA SEMI MEKANIS”.
Penulis menyadari bahwa selesainya skripsi ini tidak terlepas dari bantuan dan bimbingan berbagai pihak, dan segala sesuatu dalam penulisan skripsi ini jauh dari sempurna mengingat keterbatasan kemampuan dari penulis. Oleh karena itu,
penulis mengucapkan terima kasih kepada:
1. Bapak Dr. Ir. Tamrin, M.S., selaku Dosen Pembimbing I, atas bimbingan dan
semua bantuan yang telah diberikan selama proses penyelesaian skripsi. 2. Bapak Ir. M. Zen Kadir, M.T., selaku Dosen Pembimbing II dan Pembimbing
Akademik atas bimbingan dan semua bantuan yang telah diberikan selama
proses penyelesaian skripsi.
3. Bapak Dr. Ir. Sigit Prabawa, M.Si., selaku Pembahas Skripsi atas saran dan
masukan bagi penulis.
4. Bapak Dr. Ir. Agus Haryanto, M.P., selaku Ketua Jurusan Teknik Pertanian Universitas Lampung.
6. Seluruh dosen Jurusan Teknik Pertanian atas bimbingan dan bantuannya selama ini.
7. Seluruh staff karyawan Jurusan Teknik Pertanian atas bantuan dan
kemudahan yang telah diberikan selama ini.
8. Keluarga besar RAGAPALA.
9. Para sahabat dan saudaraku rekan mahasiswa Jurusan Teknik Pertanian Universitas Lampung.
Semoga Allah SWT membalas semua kebaikan yang telah diberikan, dan semoga
skripsi ini dapat bermanfaat bagi kita semua. Aaamiin.
Bandar Lampung, 13 November 2014.
DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR ISI ... xv
DAFTAR TABEL ... xvii
DAFTAR GAMBAR ... xviii
I. PENDAHULUAN ... 1
1.1 Latar Belakang ... 1
1.2 Tujuan Penelitian ... 3
1.3 Manfaat Penelitian ... 3
1.4 Batasan Masalah ... 3
II. TINJAUAN PUSTAKA ... 4
2.1 Pengeringan ... 4
2.2 Proses Pengeringan ... 5
2.3 Faktor-faktor Yang Memperngaruhi Pengeringan ... 6
2.4 Keripik singkong ... 7
xvi
3.3.2 Pembuatan alat penjemur para-para semi mekanis ... 21
3.3.3 Uji kinerja alat... 23
DAFTAR TABEL
Halaman
1. Pertambahan panjang pegas terhadap beban ... 17
2. Data pertambahan panjang penahan laju boks terhadap beban ... 18
3. Dimensi real dari alat penjemur para-para semi mekanis ... 30
4. Data waktu hasil uji kinerja alat tanpa beban... 34
DAFTAR GAMBAR
Halaman
1. Diagram alir pembuatan penjemur para-para semi mekanis ... 9
2. Desain alat penjemur para-para semi mekanis ... 12
3. Desain kerangka ... 13
4. Desain rak... 14
5. Desain boks ... 15
6. Desain pulley ... 16
7. Desain pegas... 17
8. Desain penahan laju boks ... 18
9. Prototipe alat penjemur para-para semi mekanis ... 25
10. Perubahan pada pulley kecil... 27
11. Posisi peletakan rak dengan rak keempat yang terangkat ... 28
12. Peletakan rak dengan rak keempat yang tidak terangkat ... 28
13. Penambahan penahan laju boks ... 29
14. Ilustrasi pergerakan antara rak dan boks ... 31
xix
16. Rak dengan bahan (keripik singkong) yang telah masuk dan tersusun dalam
boks ... 38
17. Rak yang telah masuk dan tersusun dalam boks dengan bahan (kedelai) yang menumpuk pada bagian depan rak ... 38
Lampiran 18. Rak tampak bawah ... 46
19. Pemasangan baut ... 46
20. Posisi pegas penarik boks ... 46
21. Alat penjemur para-para semi mekanis……… 46
22. Komponen alat penjemur para-para semi mekanis..……… 47
23. Dimensi alat penjemur para-para semi mekanis ... 48
24. Dimensi kerangka pertama ... 49
25. Dimensi kerangka kedua ……… 50
26. Dimensi boks………... 51
27. Dimensi rak……….. 52
I. PENDAHULUAN
I.I Latar Belakang
Pengeringan merupakan salah satu kegiatan yang seringkali kita jumpai disekitar
kita. Berbagai macam kegiatan di bidang pertanian dan industri melakukan kegiatan ini sebagai salah satu dari rangkaian proses produksi mereka.
Pengeringan sendiri adalah proses penurunan kadar air bahan sampai mencapai kadar air tertentu sehingga dapat memperlambat laju kerusakan produk akibat aktivitas biologi dan kimia. Pengeringan pada dasarnya merupakan proses
pemindahan energi yang digunakan untuk menguapkan air yang berada dalam bahan, sehingga mencapai kadar air tertentu agar kerusakan bahan pangan dapat
diperlambat (Daud, 2004). Proses ini sangat menguntungkan karena dapat menghasilkan bahan pangan yang terpadatkan dan dapat disimpan dalam waktu lebih panjang sehingga memudahkan dan memurahkan distribusi (Yuwana dan
Silvia, 2012).
Proses pengeringan dapat dilakukan dengan cara alami maupun buatan (artificial drying) dengan memakai alat pengering seperti oven (Martunis, 2012). Pada
umumnya petani/produsen lebih memilih pengeringan alami dengan cara penjemuran di bawah sinar matahari dibandingkan dengan pengeringan oven. Keuntungan dari penjemuran di bawah sinar matahari adalah murah karena tidak
2
geografis Indonesia yang dilalui garis khatulistiwa mempunyai iklim tropik serta radiasi surya hampir sepanjang tahun (Thamrin dan Kharisandi, 2011).
Kegiatan pengeringan di bawah sinar matahari biasanya dilakukan dengan
menjemur produk di atas lantai semen, terpal, atau rak pengering para-para. Dari beberapa kegiatan tersebut pengeringan dengan menggunakan para-para
merupakan pengeringan paling efektif. Alas yang berongga pada para-para
memudahkan sirkulasi udara dalam pengeringan, sehingga uap air lebih cepat menguap serta pengeringan merata di semua bahan yang sedang dijemur
(Setiawan, 2014). Di sisi lain pengeringan dengan menggunakan para-para, hasil produk yang dikeringkan akan lebih terjaga kebersihannya dibandingkan dengan terpal atau semen karena bahan tidak mudah tercampur dengan kotoran serta debu
yang berterbangan.
Proses pengeringan dengan menggunakan para para sudah banyak dilakukan. Masalah yang masih ada adalah pada saat memindahkan jemuran masih
memerlukan waktu yang cukup lama sehingga ketika hujan tiba-tiba turun maka para petani/produsen mendapat masalah di mana produk yang mereka jemur menjadi basah dan bahkan rusak. Selain itu juga penjemuran dengan para para
yang ada membutuhkan tenaga yang cukup banyak dari operator penjemur, di mana mereka harus memindahkan satu per satu rak berisi bahan yang sedang
dijemur dan kemudian menyusunnya.
Berdasarkan gambaran dan penjelasan di atas maka diperlukan rancang bangun alat penjemur para-para semi mekanis sehingga dapat menghemat tenaga operator
3
1.2 Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian ini adalah membuat prototipe alat penjemur para-para semi
mekanis agar dapat memindahkan dan menyusun rak secara semi otomatis ketika kegiatan penjemuran telah selesai dilakukan.
1.3 Manfaat Penelitian
2. Alat penjemur para-para semi mekanis ini dapat menghemat waktu dan
tenaga operator dengan mempercepat proses pemindahan dan penyusunan rak
3. Sebagai informasi bagi pihak yang membutuhkan, seperti para produsen keripik dan petani sehingga diharapkan dapat mempermudah kegiatan
pada saat proses penjemuran.
1.4 Batasan Masalah
4
II. TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Pengeringan
Pengeringan merupakan proses penurunan kadar air bahan sampai mencapai kadar air tertentu sehingga dapat memperlambat laju kerusakan produk akibat aktivitas
biologi dan kimia. Pengeringan pada dasarnya merupakan proses pemindahan energi yang digunakan untuk menguapkan air yang berada dalam bahan, sehingga
mencapai kadar air tertentu agar kerusakan bahan pangan dapat diperlambat. Kelembaban udara ruang pengering harus memenuhi syarat kelembaban udara yang diperlukan untuk pengeringan sebesar 55-60% (Daud, 2004).
Pengeringan dalam teknologi pangan merupakan salah satu cara agar bahan menjadi awet dan aman disimpan. Keuntungan menggunakan pengeringan yaitu volume bahan menjadi lebih kecil dan beratnya berkurang, sehingga akan
menghemat ruang pengepakan dan memudahkan pengangkutan.
Secara garis besar pengeringan dapat dilakukan dengan dua cara yaitu pengeringan alami dan pengeringan buatan. Pengeringan secara alami dapat
5
Metode pengawetan dengan pengeringan berdasarkan prinsip bahwa mikroba dan reaksi-reaksi kimia hanya terjadi jika air tersedia dalam jumlah cukup. Jumlah kandungan air dalam bahan hasil pertanian akan mempengaruhi daya tahan suatu
bahan tersebut terhadap serangan mikroba. Untuk memperpanjang daya tahan suatu bahan maka sebagian air pada bahan dihilangkan atau diuapkan sehingga
mencapai kadar air tertentu (Hartuti dan Sinaga, 1997).
2.2 Proses Pengeringan
Bahasa ilmiah pengeringan adalah penghidratan, yang berarti menghilangkan air dari suatu bahan. Proses pengeringan atau penghidratan berlaku apabila bahan
yang dikeringkan kehilangan sebahagian atau keseluruhan air yang dikandungnya. Proses utama yang terjadi pada proses pengeringan adalah penguapan. Penguapan
terjadi apabila air yang dikandung oleh suatu bahan teruap, yaitu apabila panas diberikan kepada bahan tersebut. Panas ini dapat diberikan melalui berbagai sumber, seperti kayu api, minyak dan gas, arang baru ataupun tenaga surya.
Selain itu pengeringan juga dapat berlangsung dengan cara lain yaitu dengan
memecahkan ikatan molekul-molekul air yang terdapat di dalam bahan. Apabila ikatan molekul-molekul air yang terdiri dari unsur dasar oksigen dan hidrogen dipecahkan, maka molekul tersebut akan keluar dari bahan. Akibatnya bahan
tersebut akan kehilangan air yang dikandungnya. Cara ini juga disebut
pengeringan atau penghidratan. Untuk memecahkan ikatan oksigen dan hidrogen
ini, biasanya digunakan gelombang mikro. Gelombang mikro merambat dengan frekuensi yang tinggi. Apabila gelombang mikro disesuaikan setara dengan
molekul-6
molekul oksigen dan hidrogen digetarkan dengan kuat pada frekuensi gelombang mikro yang diberikan sehingga ikatannya pecah. Hal ini yang menyebabkan air tersebut menguap. Proses yang sama terjadi pada oven gelombang mikro
(microwave) yang digunakan untuk memasak makanan (Hasibuan, 2005).
2.3 Faktor - faktor Yang Memperngaruhi Pengeringan
Faktor-faktor yang mempengaruhi pengeringan ada dua golongan, yaitu:
1. Faktor yang berhubungan dengan udara pengering. Yang termasuk dalam
golongan udara pengering adalah suhu, kecepatan volumetrik aliran udara pengering, dan kelembaban udara.
2. Faktor yang berhubungan dengan sifat bahan. Yang termasuk dalam golongan sifat bahan adalah ukuran bahan, kadar air awal, dan tekanan
parsial dalam bahan.
Bahan pangan yang dihasilkan dari produk-produk pertanian pada umumnya mengandung kadar air. Kadar air tersebut apabila masih tersimpan dan tidak
dihilangkan, maka akan dapat mempengaruhi kondisi fisik bahan pangan.
Contohnya, akan terjadi pembusukan dan penurunan kualitas akibat masih adanya kadar air yang terkandung dalam bahan tersebut. Pembusukan terjadi akibat dari
penyerapan enzim yang terdapat dalam bahan pangan oleh jasad renik yang tumbuh dan berkembang biak dengan bantuan media kadar air dalam bahan
pangan tersebut. Untuk mengatasi hal tersebut, diperlukan adanya suatu proses penghilangan atau pengurangan kadar air yang terdapat dalam bahan pangan sehingga terhindar dari pembusukan ataupun penurunan kualitas bahan pangan.
7
Pengeringan merupakan tahap awal dari adanya pengawetan (Widyani dan Suciaty, 2008).
2.4 Keripik singkong
Keripik adalah bentuk sajian makanan ringan yang digoreng dan umumnya berupa
irisan tipis dari suatu bahan pangan tertentu. Keripik dapat dinikmati berbagai kalangan dan sangat enak untuk dikonsumsi saat mengisi waktu luang atau berkumpul dengan keluarga. Salah satu keripik yang paling terkenal dan sering
dikonsumsi masyarakat adalah keripik singkong. Singkong merupakan salah satu komoditas pangan yang sudah tidak asing lagi bagi masyarakat Indonesia.
2.5 Kedelai
Kedelai merupakan tanaman asli Daratan Cina dan telah dibudidayakan oleh manusia sejak 2500 SM. Sejalan dengan makin berkembangnya perdagangan antarnegara yang terjadi pada awal abad ke-19, menyebabkan tanaman kedelai
juga ikut tersebar ke berbagai negara tujuan perdagangan tersebut, yaitu Jepang, Korea, Indonesia, India, Australia, dan Amerika. Kedelai mulai dikenal di Indonesia sejak abad ke-16. Awal mula penyebaran dan pembudidayaan kedelai
III. METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Waktu dan Tempat
Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Juni 2014 sampai dengan bulan Juli 2014 di Laboratorium Daya, Alat, dan Mesin Pertanian Jurusan Teknik Pertanian
Fakultas Pertanian Universitas Lampung, BandarLampung.
3.2 Alat dan Bahan
Alat-alat yang digunakan dalam pembuatan alat penjemur para-para semi mekanis ini adalah las listrik, mistar siku, jangka sorong, gerinda, palu, bor listrik, obeng,
gergaji, meteran, ragum, dan alat tulis. Alat-alat yang digunakan pada pengujian penjemur para-para semi mekanis ini adalah stopwatch dan alat tulis.
Bahan-bahan yang digunakan dalam pembuatan penjemur para-para semi mekanis
ini adalah besi siku, besi plat, pipa besi, bearing, papan, mur, kawat stremin, pulley, pulley block, paku, busa, karet ban, cat dan tali. Sedangkan keripik
9
3.3 Metode Penelitian
Dalam melaksanakan penelitian perlu dilakukan penyusunan prosedur penelitian untuk mempermudah dan memperjelas arah penelitian, yaitu dengan menyusun
tahap-tahap penelitian sebagaimana terlihat pada Gambar 1.
Gambar 1. Diagram alir pembuatan alat penjemur para-para semi mekanis
10
1. Penentuan desain dasar alat
Penentuan desain dasar alat bertujuan menentukan desain alat yang akan dibuat.
2. Perancangan alat
Perancangan alat dilakukan menggunakan program AutoCAD dengan hasil
berupa gambar 3D dari alat yang akan dibuat yang disertai dengan ukuran-ukuran yang sudah ditentukan.
3. Pembuatan alat
Pembuatan alat penjemur para-para semi mekanis meliputi kegiatan: pengukuran bahan, pemotongan bahan, pembentukan bahan, dan perakitan.
4. Pengujian alat
Setelah semua bahan mengalami proses pengukuran, pemotongan, pembentukan, dan perakitan kemudian alat diuji coba untuk mengetahui apakah setiap
komponen berfungsi dengan baik.
5. Kriteria desain
Apabila alat sesuai dengan kriteria desain maka akan menuju ketahap selanjutnya dan apabila alat tidak sesuai dengan kriteria desain maka alat penjemur para-para semi mekanis akan menuju ke proses perbaikan.
6. Pengamatan dan analisis data
11
3.3.1 Pendekatan Desain
1. Kriteria desain
Alat penjemur para-para semi mekanis diharapkan mampu memindahkan dan menyusun rak secara semi otomatis ketika kegiatan penjemuran telah selesai
dilakukan dan juga diharapkan lebih menghemat waktu dan tenaga operator penjemur sehingga dapat membantu mempermudah dan mempercepat kegiatan penjemuran.
2. Rancangan struktural
Penjemur para-para semi mekanis ini memiliki komponen-komponen dengan struktur dan ukuran yang berbeda-beda. Komponen terdiri dari dua buah
kerangka yang masing-masing terbuat dari besi siku berukuran 3,5 x 3,5 cm2 dan
pipa besi berukuran 1,5 inci; rak yang terbuat dari papan dengan ketebalan 2 cm dengan alas bawahnya memakai kawat streamin kemudian diberi empat buah roda
memakai bearing berdiameter 5 cm; boks yang terbuat dari papan dengan
ketebalan 2 cm; dua buah pulley dengan lingkar luar 7 cm dan 75 cm yang terbuat dari besi plat dengan ketebalan 0,3 cm; tali nilon berdiameter 1 cm dengan
panjang 450 cm dan 100 cm; pegas dengan persamaan gaya F = 0.333 x + 2 dan dua buah penahan laju boks yang dibuat dengan menggunakan karet ban dengan
persamaan gaya F = 1,333 x + 1,333 yang diikat dengan tali nilon berdiameter 1 cm sepanjang 70 cm. Komponen-komponen ini akan membentuk penjemur para
12
Gambar 2. Desain alat penjemur para-para semi mekanis
a. Kerangka
Penjemur para-para semi mekanis ini mempunyai dua buah kerangka. Bagian kerangka pertama terbuat dari besi siku dengan ukuran 3,5 x 3,5 cm2 tinggi 80 cm,
lebar 60 cm, panjang 300 cm, pada bagian yang dekat dengan kerangka kedua terdapat tempat untuk jalur tali dengan tinggi 20 cm. Kerangka yang kedua
13
b. Rak
Rak pada penjemur para para semi mekanis ini berjumlah 4 buah. Masing-masing terbuat dari papan dengan ketebalan 2 cm, kawat stremin sebagai alasnya, dan
empat buah bearing berdiameter 5 cm sebagai roda, tinggi rak 7,5 cm, panjang 75 cm dan lebar 59 cm. Posisi roda berada pada sisi samping rak dan pada atas roda
diberi alas sebagai pijakan untuk rak berikutnya yang tersusun. Desain rak dapat dilihat pada Gambar 4.
14
c. Boks
Boks terbuat dari papan dengan ketebalan 2 cm dengan tinggi 40 cm, panjang 77 cm dan lebar 64 cm. Bagian atas boks diberi batang besi untuk dikaitkan dengan tali, pada bagian samping kiri dan kanan diberi dudukan untuk rangka
masing-masing dua buah dan pada bagian belakang boks diberi dua buah busa pada kedua sisinya untuk meredam benturan ketika rak bergerak masuk kedalam boks
seperti yang terlihat pada Gambar 5. dan untuk mengetahui perbandingan gerakan antara rak dan boks dapat dihitung dengan persamaan:
………..……… (1)
Di mana : Y = keliling pulley besar (cm)
X = keliling pulley kecil + (r) tali (cm)
75 = panjang rak (cm)
15
Gambar 5. Desain boks
d. Tali
Tali yang digunakan adalah tali nilon berdiameter 1 cm masing-masing dengan
panjang sekitar 450 cm (T1) dan 100 cm (T2). Untuk menentukan besarnya nilai tegangan pada tali pertama (T1) pada saat pengoprasian alat dapat diperoleh dengan persamaan :
T2 . R2 = T1 . R1 ……….. (2) Di mana : T2 = tegangan tali kedua (kg)
R2 = jari-jari pulley kecil (cm)
T1 = tegangan tali pertama (kg)
R1 = jari-jari pulley besar (cm)
e. Pulley
Pulley pertama yang digunakan memiliki keliling 75 cm dan lebar 10 cm
16
panjang 70 cm dan pada kedua ujungnya terdapat pulley block. Desain Pulley dapat dilihat seperti pada Gambar 6
f. Pegas
Alat penjemur para-para semi mekanis ini membutuhkan gaya tarik untuk
menggerakan rak-rak hingga masuk dan tersusun ke dalam boks (F total). Nilai F
total diperoleh dari gaya pegas ditambah dengan berat boks (8 kg). Tetapi sebelum menghitung nilai (F total) terlebih dahulu kita harus mengetahui gaya (F) pada
pegas yang dipakai untuk menarik boks.
Untuk mengetahui besarnya gaya pada pegas dilakukan dengan cara memberi beban kepada pegas sebanyak tiga kali dengan kenaikan beban masing-masing 2
kg. Dari masing-masing beban, kita akan mendapat pertambahan panjang pegas
17
yang berbeda pula. Data pertambahan panjang pegas terhadap beban dapat dilihat pada Tabel 1, dan desain pegas dapat dilihat pada Gambar 7.
Tabel 1. Pertambahan panjang pegas terhadap beban
Beban (kg) Pertambahan panjang (cm)
4 6
6 12
8 18
Berdasarkan data pada Tabel 1, diperoleh persamaan:
F = 0,333 (x) + 2 ………..……….. (3) Di mana : F = gaya yang bekerja (kg)
x = pertambahan panjang pegas (cm)
g. Penahan laju boks
Para- para semi mekanis memiliki penahan laju boks dua buah yang dibuat
dengan menggunakan karet ban dan diikat dengan tali. Tali yang yang digunakan memiliki panjang 70 cm dengan diameter 1cm. Sama halnya dengan menghitung gaya pegas penarik laju boks, nilai (F) pada penahan laju boks diketahui dengan
cara memberi beban kepada penahan laju boks sebanyak tiga kali dengan
18
mendapat pertambahan panjang pegas yang berbeda pula. Data pertambahan panjang pegas terhadap beban dapat dilihat pada Tabel 2, dan desain penahan laju boks dapat dilihat pada Gambar 8.
Tabel 2. Data pertambahan panjang penahan laju boks terhadap beban
Beban (kg) Pertambahan panjang (cm)
4 2
6 3,5
8 5
Berdasarkan data pada Tabel 2. diperoleh persamaan:
F = 1,333 (x) + 1,333 ………..……… (4) Dimana : F = gaya yang bekerja (kg)
x = pertambahan panjang pegas (cm)
19
3. Rancangan fungsional
Penjemur para-para semi mekanis ini terdiri dari beberapa komponen yaitu kerangka, rak, boks, tali, pulley, pegas, dan penahan laju boks.
a. Kerangka
Penjemur para para semi mekanis ini memiliki dua buah kerangka. Fungsi
kerangka pertama adalah untuk meletakkan rak-rak dengan bahan yang akan dijemur, jalur untuk tali dan sebagai jalur lintas rak-rak yang akan bergerak masuk
ke dalam boks. Fungsi kerangka yang kedua sebagai tiang untuk menggantung boks dan berfungsi sebagai penopang komponen-komponen lainnya.
b.Rak
Rak berfungsi sebagai wadah tempat meletakkan bahan yang akan dijemur. Alat penjemur para para semi mekanis ini memiliki rak berjumlah empat buah dan
masing-masing memiliki empat buah roda. Ketika selesai menjemur kait pada rak paling ujung terhadap boks dilepas sehingga tarikan dari pegas akan
menggerakan rak mengikuti lintasannya dan tersusun satu persatu ke dalam boks.
c. Boks
Boks pada penjemur para-para mekanis ini berfungsi sebagai rumah atau wadah untuk rak-rak yang telah tersusun. Mulanya posisi boks sejajar dengan lintasan
kemudian ketika satu rak telah masuk maka posisi rak akan turun sejauh tinggi satu rak sehingga rak berikutnya akan tersusun di atas rak pertama, demikian
20
belakang dengan tujuan agar rak yang telah masuk pada boks posisinya kokoh sehingga rak yang telah masuk ke dalam boks tidak bergerak keluar.
d. Tali
Penjemur para-para semi mekanis ini menggunakan dua buah tali yang dikaitkan
pada pulley untuk menghubungkan gerakan antara rak dan boks. Ujung tali pertama dikaitkan pada rak yang posisinya berada paling jauh dengan boks kemudian ujung satunya dikaitkan ke pulley besar dan tali yang kedua ujungnya
dikaitkan pada boks dan pulley kecil.
e. Pulley
Pulley berfungsi untuk mengatur pergerakan rak dan boks secara teratur.
Penjemur para para semi mekanis ini memiliki dua buah pulley di mana masing-masing pulley memiliki fungsinya sendiri. Di sebelah atas boks pulley besar dan pulley kecil dibuat dan dipasang bergandengan dengan tujuan ketika rak bergerak
kearah boks pulley besar akan menggulung tali yang dikaitkan pada rak dan pada waktu yang sama pulley kecil akan mengulur tali yang diikatkan pada boks. Keliling lingkar luar pulley besar sama dengan panjang satu rak dan keliling
lingkar luar pulley kecil sama dengan tinggi rak. Maka ketika rak masuk dan tersusun pada boks sama dengan satu putaran pulley besar dan pulley kecil yang
21
f. Pegas
Pegas berfungsi memberikan tarikan pada komponen lainnya. Ketika kait pada rak paling ujung dilepas maka pegas yang dikaitkan pada boks akan menarik
pulley kecil sehingga mengulur tali turun ke bawah. Pada saat yang bersamaan
pulley besar justru menggulung tali yang dikaitkan pada rak sehingga rak bergerak
masuk ke dalam boks.
g. Penahan laju boks
Penahan laju boks berfungsi memperlambat gerakan boks ketika rak keempat bergerak masuk ke dalam boks maka secara otomatis gerakan rak akan melambat
pula sehingga bahan yang berada di dalamnya tidak tertumpah.
3.3.2 Pembuatan alat penjemur para-para semi mekanis
Proses pembuatan alat penjemur para-para semi mekanis diawali dengan
menyediakan bahan-bahan dan alat-alat yang telah ditentukan. Untuk membuat kedua kerangka, besi siku dan besi pipa yang telah diukur kemudian dipotong dan
dirangkai menurut rancangan dengan las sehingga terbentuk kerangka.
Pembuatan rak dilakukan dengan mengukur dan memotong papan sesuai ukuran
kemudian ujung dari masing-masing potongan-potongan tadi disatukan dengan paku sehingga berbentuk kotak persegi. Kawat streamin dipasang pada bagian bawahnya sebagai alas ketika meletakkan bahan yang akan dijemur dan bearing
22
ukuran, setelah itu potongan saling disatukan dengan paku hingga membentuk boks sesuai dengan rancangan. Pulley dibuat dengan menggunakan besi plat yang dipotong sesuai ukuran dan dirangkai seperti rancangan dengan
menggunakan las. Bagian tengahnya diberi as dan kedua ujung hubungkan dengan pulley block. Dua buah penahan laju boks dibuat dengan menggunakan
karet ban dan diikat dengan tali.
Tahap akhir yaitu penyusunan komponen-komponen alat penjemur para-para semi mekanis dengan cara disusun sesuai tata letaknya. Pertama dengan meletakkan
kedua kerangka secara sejajar. Selanjutnya rak-rak beroda disusun sejajar di atas lintasannya pada rangka, kemudian ujung tali pertama dikaitkan pada rak yang posisinya berada paling jauh dengan boks dan ujung satunnya dikaitkan pada
pulley besar. Ujung tali yang kedua dikaitkan pada puley kecil atau besi as dan
digulung sebanyak empat kali putaran dan kemudian ujung tali satunya dikaitkan pada boks. Tujuan penggulungan tali adalah supaya boks yang digantung pada
pulley kecil atau besi as bisa bergerak ke bawah sejauh empat putaran pulley kecil
atau besi as. Ketika telah sampai pada proses ini, mulut boks berada pada posisi
sejajar dengan rangka atau lintasan rak. Setelah itu ujung pegas dikaitkan pada bagian bawah boks dan ujung satunya dikaitkan pada dudukan pada rangka. Kedua karet ban dilingkarkan pada besi as di kiri dan kanan lalu keduanya diikat
dengan tali kemudian ujung tali-tali tadi diikatkan ke batang pada boks. Setelah alat penjemur para-para semi mekanis telah selesai dirangkai, maka dapat
23
3.3.3 Uji kinerja alat
a. Tanpa beban
Uji kinerja alat tanpa beban (rak tidak berisi keripik singkong/kedelai) dilakukan untuk mengetahui setiap komponen dapat bekerja dengan baik. Ketika penyangga
yang dikaitkan pada rak dilepaskan, tarikan dari pegas yang dihubungkan dengan tali akan menarik rak-rak yang tersusun dan bergerak ke arah boks. Kemudian satu persatu rak akan masuk ke dalam boks. Mulanya posisi boks sejajar dengan
lintasan kemudian ketika satu rak telah masuk maka posisi rak akan turun sejauh tinggi satu rak sehingga rak berikutnya akan tersusun di atas rak pertama,
demikian berikutnya sampai semua rak tersusun ke dalam boks. Pada pengujian ini alat akan dioperasikan dengan 5 kali ulangan.
b. Dengan beban
Uji kinerja alat dengan beban (rak berisi keripik singkong dan kedelai). Uji ini
dilakukan untuk memastikan bahwa alat berfungsi dengan baik ketika
dioperasikan dengan bahan atau produk yang dijemur. Pada pengujian ini alat akan dioperasikan dengan masing-masing 5 kali ulangan.
3.3.4 Pengamatan
24
1. Gerakan rak
Pengamatan ini dilakukan dengan mengamati kelancaran pergerakan rak yang bergerak masuk dan tersusun ke dalam boks.
2. Waktu yang dibutuhkan untuk memindahkan dan menyusun rak kedalam boks
Menghitung waktu yang dibutuhkan untuk pengoperasian alat dimulai dari kait atau penyangga pada rak yang dilepaskan sampai kepada rak tersusun ke dalam boks.
3. Kerapian rak tersusun
Mengamati rak yang bergerak masuk satu persatu dan kerapian tersusun
kedalam boks.
4. Mengamati bahan tertumpah
Mengamati pada saat rak bergerak sampai tersusun kedalam boks bahan yang
V. KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Kesimpulan dari penelitian ini adalah :
1. Telah dihasilkan sebuah prototipe alat penjemur para-para semi mekanis untuk membantu mempermudah kegiatan penjemuran.
2. Hasil uji kinerja penyusunan rak dengan beban keripik singkong dan
kedelai memerlukan waktu 1,19 detik per rak. Penelitian sebelumnya memerlukan waktu 11,83 detik per rak.
5.2 Saran
Setelah dilakukan pengujian, disarankan beberapa hal sebagai berikut:
1. Perlu diciptakannya mekanisme untuk mengeluarkan rak dari dalam boks
40
2. Perlu dibuat sistem dengan ditambahkanya beberapa sensor seperti, sensor kelembabpan udara, sensor cahaya, dan sensor kadar air yang dihubungkan dengan kait pada rak sehingga ketika kegiatan penjemuran tidak lagi
DAFTAR PUSTAKA
Arief, R. W. dan Mustikawati, D, R. 2008. Kajian Cara Penjemuran Terhadap Mutu Biji Kedelai. Jurnal Teknologi dan Industri Hasil Pertanian Vol. 13 No. 1. Ha1. 1-3.
Daud, M. P. 2004. Rancang Bangun Alat Pengering Ikan Teri Kapasitas 12 kg/jam. Jurnal Teknik Simetrika Volume 3 No. 3. Hal. 255-259.
Halliday, D. dan R. Resnick. 1999. Fisika. Edisi ke-3 Jilid 1. ERLANGGA. Jakarta. 530 halaman.
Hartuti, N. dan R. M. Sinaga. 1997. Pengeringan Cabai. Monograf No. 8. Balai Penelitian Tanaman Sayuran Pusat Penelitian dan Pengembangan Hortikultura Badan Penelitian dan Pengembangan Pertanian. Bandung. 12 halaman.
Hasibuan, R. 2005. Proses Pengeringan. e-USU Repository. Diakses pada tanggal 30 Maret 2014.
Irwan, A,W. 2006. Budidaya Tanaman Kedelai.Materi kuliah.Jurusan Budidaya Pertanian, Fakultas Pertanian Universitas Padjadjaran. Bandung.
Martunis. 2012. Pengaruh Suhu dan Lama Pengeringan Terhadap Kuantitas dan Kualitas Pati Kentang Varietas Granola. Jurnal Teknologi dan Industri Pertanian Indonesia, Volume 4 No.3. Hal 26-30.
Setiawan, M. 2014. Penjemuran Gabah pada Para-Para Mekanis Dengan Tiga Kondisi Lingkungan. Skripsi. Jurusan Teknologi Pertanian, Fakultas Pertanian, Universitas Lampung. Lampung.
Thamrin, I. dan A. Kharisandi. 2011. Rancang Bangun Alat Pengering Ubi Kayu Tipe Rak Dengan Memanfaatkan Energi Surya. Proseding dalam Seminar Nasional AVoER ke-3. Jurusan Teknik Mesin, Universitas Sriwijaya. Palembang.
42
