RANCANG BANGUN MODIFIKASI MESIN
PENGUPAS KULIT KOPI DENGAN DAYA MESIN
1 Hp 1450 Rpm
TUGAS AKHIR
Disusun sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh Gelar Ahli Madya
Disusun oleh:
ANDRY SEPTIAN SIRAIT NIM : 5113220002
JURUSAN PENDIDIKAN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS NEGERI MEDAN
ABSTRAK
Andry Septian Sirait: Rancang Bangun Modifikasi Mesin Pengupas Kopi dengan
Daya Mesin 1 Hp 1450 Rpm. Tugas Akhir. Fakultas Teknik Universitas Negeri
Medan.2015
Kopi merupakan salah satu tanaman biji yang banyak ditanam masyarakat ,karena kopi adalah tanaman berumur lama sesuai dengan perawatan.Kopi mempunyai daya tarik yang tinggi setelah dikemas dalam bentuk bubuk dan dihidangkan.Citarasanya yang tinggi berpotensi untuk membangkitkan semangat.
Proses kerja pembuatan kopi mentah dimasukkan kedalam corong harus dalam keadaan basah agar proses penggilingan lebih ringan. Pemecahan itu sendiri dengan cara memutar tuas yang satu poros dengan penggiling nya. Kasus ini sangat kurang efektif karena menggunakan tenaga manusia dan waktu tentunya.Selainituada pula yang masih menggunakan tumbukan.mesin seperti ini masih sering di gunakan di daerah pedesaan
Rancang Bangun Modifikasi Mesin Pengupas Kopi Menghasilkan Kapasitas 136,8kg/Jam.Dan untuk menghasilkan Pengantar yang efektif harus menggunakan Conveyor,bukan menggunakan kain karena faktor kelenturan yang sangat berpengaruh pengantaran ke roll penekan kedua.
ABSTRACT
Andry Septian Sirait: Design Modification Parer Coffee with Engine Power 1 Hp
1450 Rpm. Final Project. Faculty of Engineering, University of Medan.2015
Coffee is one of the many plants seeds planted community, because coffee is a long-lived plant in accordance with treatment. Coffee has high appeal after packaged in powder form and served. High flavor potential for uplifting. dihidangkan.Citarasanya yang tinggi berpotensi untuk membangkitkan semangat.
The work process of making raw coffee was added to the funnel should be wet so that the grinding process lighter. Solving it self by turning the lever that one shaft with his grinder. This case is less effective because it uses human power and time course. In addition, some are still using the collision. Such engines are still often used in rural areas.
Design Modification parer Coffee Producing Capacity 136.8 kg/hour. And to produce an effective introduction should use conveyor, instead of using fabric as a very influential factor delivery flexibility to roll suppressor second.
iii
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur kehadirat Allah SWT atas segala rahmat, taufik dan hidayah-Nya yang diberikan oleh penulis sehingga Tugas Akhir ini dapat terselesaikan.
Tugas Akhir ini disusun sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikan studi di Program Studi Diploma III Teknik Mesin Program Diploma Fakultas Teknik Universitas Negeri Medan.
Penulis merasa banyak mendapat saran, bimbingan, serta bantuan dari berbagai pihak selama menyelesaikan Tugas Akhir ini. Untuk itu, tidak lupa penulis mengucapkan terimakasih khususnya kepada:
1. Bapak Prof. Dr. Abdul Hamid K, M.Pd. selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Negeri Medan
2. Drs. Hidir Efendi, M.Pd. selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin Unimed
3. Bapak Dr. Eka daryanto, MT selaku Dosen Pembimbing yang telah membimbing menyelesaikan Tugas Akhir ini
4. Ir. Batumahadi Siregar, MT selaku ketua Prodi Jurusan D3 Teknik Mesin
5. Bapak Drs. Robert Silaban, M.Pd selaku Dosen Pembimbing Teknik Merancang yang turut membantu menyelesaikan tugas akhir ini
6. Bapak Drs. Muslim, M.Pd selaku Dosen Pembimbing PKLI yang turut membantu menyelesaikan tugas akhir ini
iv
8. Kepada Febiola Clara Lisbety Marbun , yang banyak memberi semangat dan dukungan dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.
9. Kepada Teman-teman seperjuangan Genk kupu-kupu Joni Sastra Girsang , Rafael James Damanik , Daniel Pratama Silalahi , Ricardo Sianipar , Romuluz Sidabutar , Jenal Tampubolon , Ornan Panjaitan , dan Sotardodo Datubara yang telah memberi semangat dan membantu dalam pengerjaan tugas akhir ini.
10.Teman-teman stambuk 2011 Jurusan Teknik Mesin yang juga banyak memberi dukungan, doa serta arahan.
Penulis menyadari bahwa Tugas akhir ini masih jauh dari sempurna. Untuk itu penulis sangat mengharapkan kritik dan saran yang membangun untuk kesempurnaan dari Tugas Akhir ini.Penulis berharap Tugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi penulis dan para pembaca.
Medan, Maret 2015 Penulis,
v
E. Teknik Pengumpulan Data ... 4
F. Manfaat Penulisan ... 4
BAB II LANDASAN TEORI ... 5
A. Kopi ... 5
1. Pengenalan Tentang Bagian-bagian Kopi ... . 6
B. Mesin yang sudah ada Sebelumnya ... . 8
C. Mesin yang akan dibuat ... 9
1. Konstruksi Umum ... 9
2. Prinsip Kerja Mesin ... 10
3. Komponen Kerja yang digunakan ... 11
BAB III PERENCANAAN KOMPONEN UTAMA... 32
A. Perhitungan Komponen Utama ... 32
1. Daya Motor ... 32
2. Poros ... 33
3. Sabuk ... 35
4. Perhitungan roda gigi ... 39
vi
6. Bantalan ... 42
BAB IV PEMBUATAN DAN PENGUJIAN ... 44
A. Pemilihan Bahan ... 44
1. Perancangan Konsep Produk ... 45
2. Blok Diagram Sistem Kerja Rangkaian ... 45
3. Perancangan Produk ... 46
4. Dokumen untuk Pembuatan Produk ... 46
B. Perancangan Mekanik ... 49
1. Perancangan Rangka ... 50
2. Perancangan Alas Atas dan Corong ... 50
3. Perancangan Pemecah ... 51
4. Pengupas ... 52
5. Conveyor ... 52
C. Pengujian Modifikasi Mesin Pengupas Kulit Kopi ... 53
D. Langkah Pengujian ... 54
E. Grafik Pengujian ... 56
F. Pembahasan Pengujian ... 57
G. Analisis Ekonomi ... 61
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 63
A. Kesimpulan ... 63
B. Saran ... 64
DAFTAR PUSTAKA ... 66
Viii
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 1.Perbedaan kopi Arabikadan Robusta ……….6
Tabel 2. JIS G3123 Batang Baja Karbon Difinis Dingin (Sering Dipakai Untuk Poros)………18
Tabel 3. Jenis-jenis Faktor Koreksi………16
Tabel 4. Pengujian Mesin………...55
Tabel 5. Pengujian Efisiensi Mesin………59
Tabel 6. Biaya Desain ………....61
Tabel 7. Biaya Pembelian dan Perakitan………61
Tabel 8. Biaya Pembuatan………..61
Tabel 9. Perencanaan Laba Produksi……….62
1
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Kopi merupakan salah satu tanaman biji yang banyak ditanam masyarakat,
karena kopi adalah tanaman berumur lama sesuai dengan perawatan. Kopi
mempunyai daya tarik yang tinggi setelah dikemas dalam bentuk bubuk dan
dihidangkan. Citarasanya yang tinggi berpotensi untuk membangkitkan
semangat.
Luas areal perkebunan kopi rakyat mencapai 6.225 hektar di tahun 2009 dengan jumlah produksi 6.461 ton (produktivitas 1.038 kg/ha/tahun). Jumlah petani yang mengusahai lahan tersebut adalah 15.460 rumah tangga.Kecamatan Silimakuta (termasuk kecamatan pemekarannya: Pamatang Silimahuta), Purba, Dolok Pardamean, Raya, dan Dolok Silau, termasuk pemasok sekitar 80% kopi arabika dari produksi total kopi arabika Kabupaten Simalungun (Disbun
Simalungun, 2009). Komoditas kopi merupakan salah satu komoditas unggulan sub sektor perkebunan di Simalungun, selain kelapa sawit, kakao, dan karet. Akhir-akhir ini, komoditas kopi arabika (varietas Sigalar Utang) menjadi primadona bagi petani di dataran tinggi Simalungun.
Sebagian besar petani kopi masih menggunakan tenaga mereka sendiri untuk mengupas kulit kopi tersebut,dengan menggunakan pengupas kopi yang diputar secara manual yang dapat dilihat pada gambar 1. di bawah ini.
2
Gambar 1. Mesin Pengupas kopi Manual
kapasitas dan efisiensi waktu pengupasan kulit kopi, maka akan dibuat sebuah mesin pengupas kulit kopi.
Dengan adanya mesin ini diharapkan dapat membantu masyarakat
meningkatkan kapasitas dan efisiensi proses pengupasan kulit sehingga dapat
membantu meningkatkan pendapatan masyarakat.
B. Batasan Masalah
Untuk menghindari pembahasan yang terlalu luas, maka penulis akan membatasi perancangan ini dengan hal-hal sebagai berikut:
1. Mendesain dimensi mesin dan konstruksi rangka pada modifikasi mesin pengupas kulit kopi,
3
3. Pengujian dan proses pembuatan modifikasi mesin pengupas kulit kopi, 4. Perawatan dan perbaikan modifikasi mesin pengupas kulit kopi,
C. Rumusan Masalah
1. Bagaimana mendesain modifikasi mesin pengupas kulit kopi ini agar tidak mempersulit pengguna dalam mengoperasikannya dan perawatannya?
2. Bagaimana perencanaan dan perhitungan-perhitungan pada komponen-komponen modifikasi mesin pengupas kulit kopi agar mampu beroperasi dengan kapasitas maksimum dan kinerja yang maksimal?
3. Bagaimana Pengujian dan proses pembuatan modifikasi mesin pengupas kulit kopi?
4. Bagaimana Perawatan dan perbaikan modifikasi mesin pengupas kulit kopi?
D. Tujuan Penulisan
Adapun tujuan dari penulisan Rancangan Bangun Modifikasi Mesin Pengupas Kulit Kopi adalah sebagai berikut :
1. Mendesain dimensi mesin dan konstruksi rangka pada modifikasi mesin pengupas kulit kopi agar membantu/masyarakat home industri (industri rumah tangga) dalam menjalankan usahanya,
2. Pengujian dan proses pembuatan modifikasi mesin pengupas kulit kopi agar dapat berfungsi secara maksimal dan mencapai kapasitas yang diharapkan, 3. Mendesain modifikasi mesin pengupas kulit kopi ini agar tidak mempersulit
4
E. Teknik pengumpulan data
Data mengenai perancangan ini dimulai dari teori dan konsep dasar perancangan hingga analisa mesin diperoleh penulis dari:
1. Mengadakan studi literatur dengan mengkaji buku–buku yang terkait dan sumber bacaan lainnya di perpustakaan.
2. Konsultasi dengan dosen pembimbing maupun dosen/staff pengajar yang berkecimpung dan ahli dalam perancangan bangun mesin.
3. Melakukan studi dan survei di lapangan mengenai hal yang berkaitan dengan proses pengupas kulit kopi.
4. Berpedoman dari buku penuntun perancangan mesin yang telah diketahui. 5. Mencari informasi yang berhubungan dengan perencanaan mesin di media
internet.
F. Manfaat Penulisan
63
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
A.Kesimpulan
Ada beberapa kesimpulan yang dapat di ambil pada perancangan ini, yaitu: 3. Hasil dari perhitungan pada rancangan ini didapatkan sebagai berikut:
Putaran output motor listrik : 1450 rpm
Diameter puli yang digerakkan : 12 inci
64
5. Hasil dari Rancang Bangun ini di dapat kan harga jual sebesar Rp. 3.305.000 , dengan keuntungan yang diperoleh 10% dari harga jual yaitu : Rp. 300.410.
6. Pada modifikasi mesin pengupas kulit kopi ini proses pengupas terjadi dua kali pengepresan yaitu pada pengepresan pertama terjadi pada pengupas dan kemudian pengepresan kedua terjadi pada poros penekan yang di bawa oleh conveyor
7. Prinsip kerja dari modifikasi mesin pengupas kulit kopi ini adalah memanfaatkan daya dan putaran motor listrik yang ditransmisikan melalui puli, sabuk, poros dan diteruskan secara terus menerus ke pengupas sehingga kopi terpisah kulit dan bijinya.
B. Saran
Adapun saran yang dapat penulis berikan antara lain :
1. Mesin ini mempunyai kelemahan dibagian conveyor , dimana conveyor tersebut tidak maksimal dalam membawa kopi kebagian pengrollan.
2. Membersihkan mesin setiap selesai menggunakannya merupakan salah satu usaha pemeliharaan mesin yang sangat penting untuk menjaga keawetan mesin.
3. Mengganti komponen mesin yang rusak secepat mungkin, untuk menghindari kerusakan mesin yang lebih fatal.
65
6. Pada waktu proses pengupasan usahakan mesin dalam keadaan bersih dari kotoran.
66
DAFTAR PUSTAKA
Darmawan, H. 2000. Pengantar Perancangan Teknik (Perancangan Produk). Jakarta: Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi Departemen Pendidikan Nasional.
Hartanto, N. Sugiarto, Takesi Sato. 1986. MenggambarMesin. PT. PradnyaPramita. Jakarta;
Shigley, J. Edward. 1991. PerancanganTeknikMesin. Edisi IV. Erlangga. Jakarta;
