TUGAS BESAR SATUAN OPERASI DAN PROSES PENGECILAN UKURAN

TUGAS BESAR

SATUAN OPERASI DAN PROSES PENGECILAN UKURAN

Dosen Pengampu : Arie Febrianto Mulyadi STP, MP

Kelas F

Disusun Oleh :

Muchlis Dwi Prasetiyo (125100307111008) Archam Arief (125100307111036) Ahmad Imran Ali W. (125100307111001) Rizky Akbar Amin (125100301111085) Agung Dwi H. (125100302111004)

JURUSAN TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

UNIVERSITAS BRAWIJAYA MALANG

2014

Hammer mill merupakan aplikasi dari gaya pukul (impact force). Prinsip kerja hammer mill adalah rotor dengan kecepatan tinggi akan memutar palu-palu pemukul di sepanjang lintasannya.

Bahan masuk akan terpukul oleh palu yang berputar dan bertumbukan dengan dinding, palu atau sesama bahan. Akibatnya akan terjadi pemecahan bahan. Proses ini berlangsung terus hingga didapatkan bahan yang dapat lolos dari saringan di bagian bawah alat. Jadi selain gaya pukul dapat juga terjadi sedikit gaya sobek. Penggiling palu merupakan penggiling yang serbaguna, dapat digunakan untuk bahan kristal padat, bahan berserat dan bahan yang agak lengket. Pada skala industri penggiling ini digunakan untuk lada dan bumbu lain, susu kering, gula dan lain-lain (Wiratakusumah, 1992).

Menurut Smith (1955), tipe hammer mill dibedakan berdasarkan sifat dari gigi penggiling yaitu gigi penggiling dapat berayun bebas pada porosnya dan gigi penggiling tidak dapat berayun bebas pada porosnya (statis). Kedua tipe hammer mill tersebut dalam operasinya tidak mempunyai banyak perbedaan, yang penting diperhatikan adalah jumlah ketebalan dari gigi-gigi penggiling.

Penentuan mutu hasil giling ditentukan oleh modulus kehalusan yang menyatakan rata-rata ukuran partikel hasil gilingan dan indeks keseragaman yang menyatakan fraksi-fraksi kasar, sedang dan halus dari partikel hasil gilingan.

Ada 5 struktur yang terdapat pada mesin hammer mill ini, yaitu :

1. Foundation : Ini merupakan bagian paling dasar mesin yang berguna untuk menghubungkan dan menopang seluruh bagian mesin serta bertindak sebagai tempat hasil produksi keluar.

2. Rotor : bagian ini berfungsi sebagai penggerak utama kinerja mesin. Terdiri dari poros utama, piringan bingkai, piringan penghancur, dan landasan. Bagian ini juga bekerja dengan kecepatan yang sangat tinggi. Oleh karena itu, diperlukan pemeriksaan keseimbangan setiap bagian sebelum mesin dijalankan.

3. Operating door : Bagian ini berfungsi sebagai pintu untuk melihat dan memeriksa komponen- komponen yang berada di dalam mesin. Hal ini memungkinkan kita untuk membersihkan saringan dan mengganti pisau penghancur dengan lebih mudah.

4. Casing bagian atas : Bagian ini berfungsi sebagai penghubung antara bagian atas mesin dengan bagian bawahnya. Selain itu, casing ini juga berfungsi sebagai pengapit saringan dan memberikan ruangan produksi yang cukup bersama-sama dengan rotor.

5. Feeding guide structure : Bagian ini berfungsi sebagai pintu masuk bahan baku produksi.

Bagian utama dari hammer mill adalah corong pemasukan, pemukul, corong pengeluaran, motor penggerak, alat transmisi daya, rangka penunjang dan ayakan (Edahwati, 2009) :

• Corong pemasukan

Corong pemasukan terbuat dari plat esher 1.5 mm, bagian atas dari corong pemasukan berbentuk bujur sangkar dengan ukuran 350 mm x 350 mm dan bagian bawahnya menyempit sampai 90 mm x 50 mm dengan kemiringan dinding corong 40o.

• Pemukul

Pemukul terbuat dari stainless steel. Pada bagian ini terdapat lima pasang pemukul yang juga terbuat dari bahan stainless steel. Ukuran pemukul adalah antara 100 mm x 25 mm x 5 mm dan pada kedua sisi pemukul dibuat tajam, hal ini bertujuan agar sisi pemukul yang satu dapat menggantikan sisi pemukul yang sudah tumpul dengan cara membalik posisi. Pemukul dipasang dengan posisi horizontal dengan jumlah lima pasang yang disatukan oleh empat buah poros yang terbuat dari stainless steel dengan berdiameter 10 mm dipasang vertikal.

• Saringan/Ayakan/Screen

Saringan yang digunakan pada hammer mill terbuat dari plat baja. Pada hammer mill saringan memegang peranan penting dalam menentukan besar ukuran butir biji-bijian, saringan dapat diganti- ganti tergantung dari besar ukuran butir hasil gilingan yang dikehendaki. Tujuan utama screening adalah “scalping” yaitu untuk memindahkan oversize atau undersize material dalam unit crusher, atau untuk mendapatkan ukuran bahan sesuai kebutuhan. Pada Hammer Mill, screen biasa diganti karena terdapat engsel sehingga mudah dicopot dan dikombinasikan. Selain untuk mengganti screen, engsel

juga dipergunakan untuk membuka bagian dalam Hammer Mill sehingga memudahkan untuk dibersihkan.

• Corong pengeluaran

Corong pengeluaran terbuat dari plat esher 1.5 mm yang berbentuk kerucut terpancung pada posisi terbalik. Diameter corong adalah 550 mm dan diameter bawahnya adalah 120 mm.

• Motor penggerak

Motor penggerak yang digunakan adalah motor listrik dengan daya dan kecepatan putaran berturut-turut 1 hp dan 148 rpm. Motor tersebut dipasang pada dudukan yang terbuat dari baja plat 8 mm yang berukuran 250 mm x 147 mm yang dipasang dengan sebuah engsel. Fungsi engsel adalah jarak antara poros terhadap motor dengan poros utama dapat diatur untuk memperoleh tegangan sabuk yang diinginkan.

Prinsip Kerja Dan Cara Kerja

Bahan baku yang dimasukkan ke dalam mesin selanjutnya akan dibawa oleh sebuah pelat ke bagian penghancuran. Setelah bahan baku dihancurkan, lantas kemudian bahan pun akan dipotong dengan kecepatan yang sangat tinggi sehingga menjadi tepung. Proses ini juga menimbulkan tekanan udara di dalam akan mengalir keluar. Dengan kata lain bahan baku yang berupa tepung akan terbang keluar melewati saringan. Bahan yang masih berukuran besar akan diproses kembali hingga berbentuk tepung halus.

Cara kerja mesin hammer mill ini sebenarnya tidak terlalu rumit. Secara umum, mesin ini berbentuk sebuah tabung besi yang memiliki poros di bagian vertikal atau horizontal. Rotor berputar di bagian dalam mesin akan menggerakkan mesin penepung. Bahan baku yang telah diproses oleh mesin akan keluar sesuai besar ukuran yang telah dipilih melalui saringan.

Keuntungan dan Kerugian Hammer Mill

Menurut Mc Colly (1955), penggunaan hammer mill mempunyai beberapa keuntunganantara lain adalah :

1. konstruksinya sederhana.

2. dapat digunakan untuk menghasilkan hasil gilingan yang bermacam-macam ukuran.

3. tidak mudah rusak dengan adanya benda asing dalam bahan dan beroperasi tanpa bahan.

4. biaya operasi dan pemeliharaan lebih murah dibandingkan dengan burr mill.

Sedangkan beberapa kerugian menggunakan hammer mill antara lain adalah : 1. biasanya tidak dapat menghasilkan gilingan yang seragam.

2. biaya pemasangan mula-mula lebih tinggi dari pada menggunakan burr mill.

3. untuk gilingan permulaan atau gilingan kasar dibutuhkan tenaga yang relatif besar sampai batas- batas tertentu.

Penggunaan Hammer Mill Pada Pabrik

1. PT. JAPFA COMFEED INDONESIA Tbk. SIDOARJO merupakan perusahaan yang bergerak dibidang makanan hasil olahan pertanian. Perusahaan tersebut menggunakan mesin hammer mill untuk mereduksi biji kedelai sebagai unit produksi pakan burung dan untuk mereduksi biji jagung sebagai unit produksi pakan ternak.

2. PT. BOGASARI FLOUR MILLS JAKARTA merupakan perusahaan yang bergerak dibidang penghasil tepung terigu. Perusahaan tersebut menggunakan mesin hammer mill untuk menggiling pada saat proses penepungan.

3. PT. ALU AKSARA PRATAMA MOJOKERTO merupakan perusahaan yang bergerak dibidang tepung beras dengan merk terkenal yakni Rose Brand. Perusahaan tersebut menggunakan mesin hammer mill untuk penghancuran pada proses penepungan.

DAFTAR PUSTAKA

Edahwati, Luluk. 2009. Alat Industri Kimia Cetakan I. UPN Press. Surabaya.

Mc Colly and J.W. Martin. 1955. Processing Agricultural Engineering. Mc Graw-Hill Book Co., New York.

Smith, H.P. 1955. Farm Machinery and Equipment. Mc Graw-Hill Book Co., Inc. Fourth Edition, New York Wiratakusumah, Aman. 1992. Peralatan dan Unit Proses Industri Pangan. Departemen Pendidikan dan

Kebudayaan Direktur Jenderal Perguruan Tinggi. Pusat Antar Universitas. Institut Pertanian Bogor.

Bogor.

Resume Jurnal

Uji Kinerja Hammer Mill dengan Umpan Janggel Jagung

Disusun oleh:

Muchlis Dwi Prasetiyo (125100307111008) Archam Arief (125100307111036) Ahmad Imran Ali W. (125100307111001) Rizky Akbar Amin (125100301111085) Agung Dwi H. (12510030)

JURUSAN TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

UNIVERSITAS BRAWIJAYA MALANG

2014

Pendahuluan

Peningkatan produksi ternak ruminansia yang sedang terjadi sekarang ini dihadapkan pada masalah ketersediaan pakan baik berupa hijauan maupun konsentrat. Produksi pakan hijauan menjadi lebih terbatas karena pertambahan penduduk yang mengakibatkan perluasan lahan untuk pemukiman, produksi pangan, dan subsekstor lainnya sehingga lahan produksi pakan hijauan semakin sempit.

Penyediaan pakan alternatif sebagi suplemen pakan hijauan diperlukan untuk menunjang keberlanjutan ketersediaan pakan.

Salah satu limbah pertanian yang berpotensi dijadikan campuran pakan ternak adalah janggel (tongkol) jagung karena ketersediaannya berlimpaj dan mengandung nutrisi yang cukup baik.

Tetapi ukuran janggel jagung perlu direduksi atau dikecilkan terlebih dahulu sebelum dapat dimanfaatkan sebagai pakan ternak. Salah satu teknologi yang dapat digunakan adalah Hammer Mill.

Penelitian yang dibahas pada jurnal ini bertujuan untuk mengetahui kinerja hammer mill dalam proses penghancuran janggel jagung.

Metodologi

Bahan yang digunakan pada penelitian ini berupa janggel jagung dengan kadar air kering giling (± 14%). Alat yang digunakan antara lain: hammer mill, tachometer (untuk mengukur kecepatan putaran mesin), stopwatch (untuk mengukur waktu), kWh meter (untuk mengukur konsumsi listrik), dan timbangan. Pengujian mesin hammer mill dilakukan pada dua kecepatan putaran, yaitu 800 dan 1400 rpm, masing-masing menggunakan bahan janggel jagung sebanyak 5 kg dengan 3 kali pengulangan. Perubahan kecepatan putaran mesin dilakukan dengan car a mengganti pulley dengan ukuran yang berbeda. Saringan berukuran 1 cm dipasang pada mesin untuk mendapatkan ukuran hasil gilingan yang seragam.

Terdapat 3 parameter yang digunakan untuk menilai kinerja mesin, yaitu distribusi ukuran partikel janggel gilingan, kapasitas kerja mesin, dan energi spesifik.

Distribusi ukuran partikel janggel gilingan diukur dengan mengayak hasil gilingan menggunakan ayakan ukuran 3mm dan 7mm. Hasil ayakan dikelompokkan menjadi 3, yaitu halus (lolos saring ayakan 3mm), sedang (tidak lolos saring ayakan 3mm tetapi lolos pada ayakan 7mm), dan kasar (tidak lolos saring ayakan 7mm). Bobot hasil gilingan pada tiap kelompok kemudian ditimbang lalu dijadikan nilai persentase dengan menggunakan persamaan berikut:

Dimana, H = persentase hasil gilingan sesuai kelompok ukuran; Mb = bobot hasil gilingan sesuai kelompok ukuran; Ma = bobot total gilingan dari bahan yang diumpankan.

Kapasitas kerja mesin dihitung dengan menggunakan rumus berikut:

Dimana, Ka = kapasitas kerja alat (kg/jam); Bk = jumlah bahan yang digiling (kg); t = lama waktu penggilingan (jam).

Hammer mill digerakkan dengan energi listrik yang diukur menggunakan kWh meter. Energi spesifik dinyatakan sebagai energi yang dibutuhkan untuk menggiling 5 kg bahan. Dihitung menggunakan rumus berikut:

Hasil dan Pembahasan

Distribusi ukuran partikel janggel gilingan dapat dilihat pada gambar berikut:

Distribusi ukuran partikel janggel giling (%berat) dengan kecepatan putaran mesin 800rpm

Distribusi ukuran partikel janggel giling (%berat) dengan kecepatan putaran mesin 1400rpm

Pada kedua perlakuan terlihat bahwa distribusi ukuran partikel ≤7mm yang hanya mencapai ≥50%

menandakan bahwa proses penghancuran bahan dengan metode dipukul (cara kerja hammer mill) untuk bahan ringan tetapi ulet seperti janggel jagung kurang efektif. Untuk mengatasinya dilakukan pemasangan saringan.

Waktu sangat berpengaruh terhadap kapasitas kerja mesin. Semakin lama waktu yang dibutuh kan untuk melakukan proses, semakin rendah kapasitas kerja mesin. Pada perlakuan kecepatan putaran 1400 rpm, janggel jagung yang dimasukkan ke saluran pemasukan bahan banyak yang terpental sehingga memperlambat waktu proses yang diperlukan. Lama waktu proses dan kapasitas kerja mesin dapat dilihat pada gambar berikut:

Lama waktu pencacahan 5kg janggel (jam). Kapasitas kerja mesin giling (kg/jam).

Kapasitas kerja mesin terbaik diperoleh pada perlakuan putaran 800 rpm yaitu sebesar 15,16 kg/jam.

Konsumsi energi (listrik) yang digunakan untuk menggerakkan pulley pada hammer mill diukur dengan kWh meter. Energi spesifik pada kedua perlakuan dapat dilihat pada gambar berikut:

Gambar diatas menunjukkan bahwa semakin besar rpm yang digunakan, semakin besar pula energi yang dibutuhkan.

Kesimpulan

Pemakaian energi terhemat, yaitu sebesar 792,00 J/kg dan kapasitas kerja mesin terbaik, yaitu sebesar 15,16 kg/jam diperoleh pada perlakuan kecepatan putaran mesin 800 rpm. Kapasitas kerja mesin pada kecepatan putaran 1400 rpm lebih sedikit karena bahan sulit masuk ke ruang penggilingan akibat putaran mesin yang terlalu cepat. Desain saluran pemasukan bahan perlu diubah agar tidak terpental pada saat mesin dioperasikan dengan rpm tinggi.