TINJAUAN PUSTAKA
Singkong
Singkong atau ubi kayu adalah tanaman dikotil yang ditanam untuk
diambil patinya yang sangat layak untuk dicerna, yang terkandung di dalam akar
lumbung (ubi) yang secara salah kaprah disebut umbi. Genus manihot hanya ada
pada belahan bumi bagian barat. Dan kebanyakan dijumpai di daerah tropika.
Pusat asal ubi kayu atau singkong diduga adalah bagian utara amazon di wilayah
Brazil, yang ribuan tahun lalu menyebar keragaman (Rubatzky dan Yamaguchi,
1998).
Singkong (Manihot utilisima Pohl) digolongkan ke dalam keluarga
Euphorbiaceae. Batangnya tegak setinggi 1,5-4 m. Bentuk batang bulat dengan
diameter 2,5-4 cm, berkayu dan bergabus. Batang berwarna kecoklatan dan
bercabang ganda tiga. Daun singkong merupakan daun majemuk menjari dengan
anak daun berbentuk elips yang berujung runcing. Akar tanaman masuk ke dalam
tanah sekitar 0,5-0,6 m. Akar ini digunakan untuk menyimpan bahan makanan
(karbohidrat), akar inilah yang disebut sebagai umbi singkong.
Klasifikasi tanaman singkong adalah sebagai berikut:
Kingdom : Plantae
Divisi : Spermatophyta
Sub Divisi : Angiospermae
Kelas : Dicotyledoneae
Ordo : Euphorbiales
Genus : Manihot
Spesies : Manihot utilissima Pohl
(Danarti, 1999).
Antara umur 3-4 bulan umbi singkong telah cukup untuk dipanen, namun
yang lebih tepat diperhatikan pada tanamannya, yaitu apabila daun-daun dan
batangnya telah tampak menguning, tetapi yang lebih tepat lagi kalau kita periksa
umbinya, apakah memang sudah tua, kulit umbi tidak melecet atau mengelupas
apabila digosok dengan ibu jari (Kartasapoetra, 1994).
Panenan dilakukan dengan ‘mencabut tanaman, cara pencabutan pada tanah
yang gembur tentu akan mudah, sedang pada tanah yang agak berat sampai
sampai pencabutan berat harus dibantu dengan peralatan, cangkul, potongan
bambu atau linggis, tetapi yang penting dalam pencabutan ini hendaknya
diperhatikan agar umbi tidak terluka atau terpotong (Kartasapoetra, 1994).
Ubi Jalar
Keistimewaan ubi jalar dalam kandungan gizi terletak pada kandungan
beta karoten yang cukup tinggi dibanding jenis tanaman pangan lainnya.
Kandungan beta karoten ubi jalar mencapai 7100 Iu. Dengan demikian ubi jalar
sangat baik untuk mengatasi dan penyakit mata. Ubi jalar yang mengandung beta
karoten tinggi hanya varietas ubi jalar yang daging ubinya berwarna jingga
kemerah-merahan. Sedangkan varietas ubi jalar yang daging ubinya berwarna
kuning atau putih memiliki kandungan beta karoten lebih rendah.
Tanaman ubi jalar dalam sistematika tumbuhan diklasifikasikan :
Divisi : Spermatophyta
Kelas : Dicotyledonae
Ordo : Convolvulales
Famili : Convolvulaceae
Genus : Ipomoea
Spesies : Ipomoea batatas L. Sin batatas edulis choisy
(Juanda dan Cahyono, 2000).
Tanaman ubi jalar termasuk tumbuhan semusim yang memiliki susunan
tubuh utama terdiri dari batang, ubi, daun, bunga, buah, dan biji. Batang tanaman
berbentuk bulat, tidak berkayu, berbuku-buku dan tipe pertumbuhannya tegak atau
merambat. Panjang batang tanaman bertipe tegak 1 m - 2 m, sedangkan tipe
merambat antara 2 m - 3 m. Ukuran batang dibedakan atas tiga macam yaitu
besar, sedang dan kecil.
Tanaman ubi jalar yang sudah berumur tiga minggu setelah tanam
biasanya sudah membentuk umbi. Bentuk umbi biasanya bulat sampai lonjong
dengan permukaan rata sampai tidak rata. Bentuk umbi yang ideal adalah lonjong
agak panjang dengan berat antara 200 gram - 250 gram per umbi. Kulit umbi
berwarna putih, kuning, ungu atau ungu kemerah-merahan, tergantung jenis
varietasnya (Rukmana, 1997).
Kentang
Kentang merupakan tanaman semusim yang sifatnya menyemak dan
menjalar. Batangnya berbentuk segi empat, panjangnya bisa mencapai 50 - 120
gram, dan tidak berkayu, namun batang bawah yang tua bisa berkayu. Batang dan
Berikut klasifikasi kentang :
Kingdom : Plantae
Divisi : Spermatophyta
Kelas : Dicotyledonae
Subkelas : Asteridae
Ordo : Solanales
Famili : Solanaceae
Genus : Solanum
Seksi : Petota
Spesies : Solanum tuberosum
(Setiadi. 2009).
Spesies Solanum tuberosum mempunyai banyak varietas. Umur tanaman
kentang bervariasi menurut varietasnya. Kentang varietas genjah berumur
90 - 120 hari, varietas medium berumur 120 - 150 hari dan varietas dalam
berumur 150 - 180 hari. Tanaman kentang dapat dipanen setelah berumur antara
3 - 4 bulan, tergantung varietasnya. Umbi kentang termasuk produk yang sukar
rusak untuk diolah karena memiliki tekstur yang lunak dibandingkan dengan
singkong dan ubi jalar yang disebabkan oleh berbagai faktor yakni cara budi daya,
iklim, hama, penyakit, umur panen dan selama panen dan pascapanen.
Tanaman kentang dapat tumbuh tegak mencapai ketinggian 0,5 - 1,2 m,
tergantung varietasnya. Misalnya, varietas Cipanas mampu tumbuh hingga 56 cm,
sementara varietas Cosima bisa mencapai 75 cm. Tanaman kentang dapat tumbuh
varietas Cipanas mampu tumbuh hingga 56 cm, sementara varietas Cosima bisa
mencapai 75 cm (Samadi, 2007).
Umbi-umbian merupakan hasil tanaman sumber karbohidrat yang cukup
penting. Yang termasuk jenis umbi-umbian adalah ubi kayu, ubi jalar, talas,
kentang, dan sebagainya. Singkong adalah umbi akar yang memiliki tekstur cukup
keras, sehingga apabila akan diubah menjadi panganan harus diolah terlebih
dahulu seperti diiris atau diparut. Dibandingkan dengan singkong, tekstur ubi jalar
lebih berair dan lebih lembut. Kentang adalah umbi batang yang memiliki tekstur
agak lunak diantara umbi – umbi yang lain (Kartasapoetra, 1994).
Lingkup Alat-Alat Mesin Pertanian Ditinjau dari Ilmu Mekanisasi Pertanian Pertanian sebagai suatu sistem produksi, dengan keluaran berupa hasil
produksi pertanian (ton/ha), dibutuhkan masukan seperti sarana produksi (pupuk,
obat, bibit, dan lain sebagainya), masukan daya dan alat mesin pertanian untuk
memperlancar proses produksi. Ada pun tujuan dari mekanisasi pertanian adalah :
a. Mengurangi kejerihan tenaga kerja dan meningkatkan efisiensi tenaga
manusia
b. Mengurangi kerusakan produksi pertanian
c. Menurunkan ongkos produksi
d. Menjamin kenaikan kualitas dan kuantitas produksi
e. Meningkatkan taraf hidup petani
f. Memungkinkan pertumbuhan ekonomi subsistem (tipe pertanian keluarga)
menjadi tipe pertanian yang komersil
g. Mempercepat transisi bentuk ekonomi Indonesia dari sifat agraris menjadi
Tujuan tersebut dapat terjadi apabila penggunaan dan pemilihan alat
pertanian tepat dan benar (Rizaldi, 2006).
Kapasitas Kerja Alat dan Mesin Pertanian
Kapasitas kerja suatu alat atau mesin didefenisikan sebagai kemampuan
alat dan mesin dalam menghasilkan suatu produk (contoh: ha. Kg, lt) persatuan
waktu (jam). Dari satuan kapasitas kerja dapat dikonversikan menjadi satuan
produk per kW per jam, bila alat/ mesin itu menggunakan daya penggerak motor.
Jadi satuan kapasitas kerja menjadi: Ha.jam/kW, Kg.jam/kW, Lt.jam/kW
(Daywin, dkk., 2008).
Pemilihan Ekonomis Peralatan
Pada saat ini, tersedia banyak alternatif peralatan di pasaran yang
masing-masing memiliki karakteristik ekonomis yang berbeda. Masalahnya manakah
yang merupakan pilihan yang lebih ekonomis di antara banyak alat tersebut.
Pemilihan ekonomis peralatan-peralatan berdasarkan pada prinsip-prinsip dasar
ekonomi. Dengan melakukan suatu analisis ekonomi teknik, seseorang dapat
menentukan peralatan yang mana yang paling ekonomis. Analisis ekonomi teknik
dapat diadakan setelah fakta-fakta dan semua estimasi relevan dan
alternatif-alternatif peralatan terkumpul (Harun, 1994).
Ekonomi teknik adalah disiplin ilmu yang berkaitan dengan aspek-aspek
ekonomi dalam teknik; yang terdiri dari evaluasi sistematis dari biaya-biaya dan
manfaat-manfaat usulan proyek teknik. Prinsip-prinsip dari dan metodologi
ekonomi teknik merupakan bagian dari integral manajemen sehari-hari dan
operasi perusahaan-perusahaan swasta dan koperasi. Prinsip-prinsip ini
sumberdaya uang, khususnya yang berhubungan dengan aset-aset fisik dan
operasi suatu organisasi (Degarmo,dkk., 1999).
Mekanisme Kerja Alat
Alat pengiris menggunakan mata pisau yang bergerak. Mata pisau yang
bergerak diletakkan pada piringan yang berputar. Putaran piringan digerakkan
oleh motor listrik. Bahan yang akan dirajang diumpankan dengan arah yang tegak
lurus terhadap piringan yang berputar. Bahan akan teriris oleh pisau dengan
adanya tenaga yang dihasilkan oleh piringan. Bahan yang telah teriris akan jatuh
ke bawah dengan sendirinya dan akan masuk ke penampungan. Bentuk irisan
yang dihasilkan dapat berupa lembaran datar dan lembaran bergelombang
(Widianata dan Widi, 2008).
Elemen Mesin
Motor listrik
Motor listrik dapat digolongkan menjadi dua golongan sesuai dengan
sumber arus listrik, yaitu motor listrik arus searah atau DC dan motor listrik arus
bolak-balik atau AC. Motor listrik AC yang kecil banyak dipakai pada peralatan
rumah tangga misalnya alat cukur, alat kecantikan, alat dapur, dan sebagainya.
Sedangkan motor listrik yang besar banyak digunakan pada kompresor,
penggiling jagung, dan alat-alat bengkel atau pabrik. Dasar utama yang
menyebabkan motor berputar ialah reaksi antar kutub magnet. Kutub yang senama
tolak-menolak dan kutub yang tak senama tarik-menarik. Reaksi medan magnet
listrik pada stator dan medan magnet penghantar yang dialiri arus listrik
Motor listrik mempunyai keuntungan yakni dapat dihidupkan dengan
hanya memutar saklar, suara dan getaran tidak menjadi gangguan, udara tidak ada
yang dihisap juga tidak ada gas buang dan pada motor DC mempunyai daya besar
pada putaran rendah dan pada motor AC menggunakan sumber daya umum yang
tidak mudah mengubah putarannya. Namun motor listrik memiliki kekurangan
yakni, motor listrik membutuhkan sumber daya, kabel harus dapat dihubungkan
dengan stop kontak, dengan demikian tempat penggunannya sangat terbatas oleh
panjang kabel, dan kalau dipergunakan baterai sebagai sumber daya maka
beratnya akan menjadi bertambah besar. Secara umum biaya listrik motor listrik
lebih tinggi daripada harga bahan bakar minyak dan untuk menghasilkan daya
yang sama yang dihasilkan oleh sebuah motor pembakaran, maka motor listrik
akan lebih berat (Soenarta, 2002).
Mata pisau bergerigi
Pada umumnya pisau pengiris yang dibuat dari bahan bukan stainless steel
(baja tahan karat) bila dibiarkan basah atau disimpan dalam keadaan lembab akan
cepat mengalami oksidasi. Oleh karena itu, bila tidak digunakan, alat pengiris
harus disimpan dalam keadaan kering atau ditempat yang udaranya kering dan
tidak bocor oleh air hujan (Wiriaadmadja, 1995).
Dalam pengerjaan bengkel mesin, benda kerja yang akan dijadikan bentuk
tertentu menjadi bahan siap pakai dalam kehidupan sehari-hari, memerlukan
proses pengerjaan dengan mesin-mesin perkakas misalnya mesin bubut. Mesin
bubut digunakan untuk mengerjakan bidang-bidang silinder demikian pula bidang
Mata pisau berfungsi untuk mencacah bahan menjadi potongan-potongan
kecil. Pengirisan yang baik harus menggunakan mata pisau yang tajam. Hal ini
dapat mempercepat pemotongan bahan dan membutuhkan tenaga yang lebih kecil.
Disain rangkaian mata pisau pengiris memungkinkan mesin pengiris mampu
mengolah jenis bahan yang lunak maupun bahan yang keras. Pada mesin
konvensional, yang memiliki rangkaian paralel, biasanya kerap macet jika bahan
dimasukkan sekaligus. Rangkaian mata pisau terbuat dari baja tahan aus yang
kokoh. Disain rangkaian pisau sengaja dibuat berjejer secara spiral, tidak paralel,
agar cakupan gerakannya lebih luas dan daya potongnya lebih kuat
(Pratomo dan Irwanto, 1983).
Poros putaran
Poros merupakan salah satu bagian terpenting dari setiap mesin. Hampir
semua mesin meneruskan tenaga bersama-sama dengan putaran utama dalam
transmisi seperti itu di pegang oleh poros.
Menurut Sularso dan Suga (2004), hal-hal yang perlu diperhatikan didalam
merencanakan sebuah poros adalah :
1. Kekuatan poros
Suatu poros transmisi dapat mengalami beban puntir atau lentur atau
gabungan antara puntir dan lentur. Juga ada poros yang mendapat beban
tarik atau tekan. Kelelahan, tumbukan atau pengaruh konsentrasi tegangan
bila diameter poros diperkecil (poros bertangga) atau bila poros
mempunyai alur pasak, harus diperhatikan. Sebuah poros harus
2. Kekakuan poros
Meskipun sebuah poros mempunyai kekuatan yang cukup tetapi jika
lenturan atau defleksi puntirnya terlalu besar akan mengakibatkan
ketidaktelitian (pada mesin perkakas) atau getaran dan suara. Karena itu,
disamping kekuatan poros, kekakuannya juga harus diperhatikan dan
disesuaikan dengan macam mesin yang akan dilayani poros tersebut.
3. Putaran kritis
Bila putaran suatu mesin dinaikkan maka pada suatu harga putaran tertentu
dapat terjadi getaran yang luar biasa besarnya. Putaran ini disebut putaran
kritis. Hal ini dapat mengakibatkan kerusakan pada poros dan
bagian-bagian lainnya. Poros harus direncanakan hingga putaran kerjanya lebih
rendah dari putaran kritisnya.
4. Korosi
Bahan-bahan poros yang terancam kavitasi, poros-poros mesin yang
berhenti lama, dan poros propeler dan pompa yang kontak dengan fluida
yang korosif sampai batas-batas tertentu dapat dilakukan perlindungan
terhadap korosi.
5. Bahan poros
Poros untuk mesin umum biasanya dibuat dari baja batang yang ditarik
dingin dan difinis.
Bantalan
Bantalan adalah elemen mesin yang mempunyai poros berbeban sehingga
gerakan bolak-balik dapat berlangsung dengan halus, aman, dan tahan lama. Jika
atau tidak dapat bekerja dengan semestinya. Jadi bantalan dalam permesinan dapat
disamakan peranannya dengan pondasi pada gedung (Stolk dan Kross, 1986).
Bantalan (bearing) berguna untuk menumpu poros dan memberi
kemungkinan poros dapat berputar dengan leluasa (dengan gesekan yang sekecil
mungkin). Beberapa macam bantalan, pada prinsipnya bantalan dapat
digolongkan menjadi:
- Bantalan luncur
- Bantalan gelinding
- Bantalan dengan beban radial
- Bantalan dengan beban aksial
- Bantalan dengan beban campuran (aksial-radial)
(Maleev, 1991).
Sabuk-V
Sabuk-V mempunyai penampang trapesium yang terbuat dari karet,
tenunan atau semacamnya digunakan sebagai inti sabuk untuk membawa tarikan
yang besar. Sabuk-V dibelitkan di sekeliling alur puli yang berbentuk V. Selain
koefisien gesek dan kekuatannya, harganya yang relatif murah membuat sabuk-V
lebih sering dipakai (Sularso dan Suga, 2004).
Adapun faktor yang menentukan kemampuan sabuk untuk menyalurkan
tenaga tergantung dari :
1. Regangan sabuk pada pulley.
2. Gesekan antara sabuk dan pulley.
3. Lengkung persinggungan antara sabuk dan pulley.
(Pratomo dan Irwanto, 1983).
Pulley
Jarak yang jauh antara dua poros sering tidak memungkinkan transmisi
langsung dengan pasangan roda gigi. Dalam demikian, cara transmisi putaran dan
daya lain yang dapat diterapkan adalah dengan menggunakan sebuah sabuk atau
rantai yang dibelitkan di sekeliling puli (pulley) atau sproket pada poros. Jika pada
suatu konstruksi mesin putaran puli penggerak dinyatakan N1 dengan diameter Dp
dan puli yang digerakkan n2 dan diameternya dp, maka perbandingan putaran
dinyatakan dengan persamaan sebagai berikut:
p p
D d
n
N =
2 1
(Roth, dkk., 1982).
Pemasangan puli antara lain dapat dilakukan dengan cara:
-Horizontal, pemasangan puli dapat dilakukan dengan cara mendatar di
mana pasangan puli terletak pada sumbu mendatar.
-Vertikal, pemasangan puli dilakukan secara tegak di mana letak pasangan
puli adalah pada sumbu vertikal. Pada pemasangan ini akan terjadi
getaran pada bagian mekanisme serta penurunan umur sabuk
