SKRIPSI
RANCANG BANGUN DAN UJI PERFORMANSI
ALAT PEMERAS SANTAN TIPE ULIR DAYA HORIZONTAL PENGGERAK MANUAL
Oleh :
AHMAD EKO YULIANTO 1004305027
JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS UDAYANA
2015
iii
RANCANG BANGUN DAN UJI PERFORMANSI
ALAT PEMERAS SANTAN TIPE ULIR DAYA HORIZONTAL PENGGERAK MANUAL
Oleh : Ahmad Eko Yulianto
Dosen Pembimbing : Dr. Ir. I Wayan Surata, M Erg
: Prof. Dr. Tjok Gde Tirta Nindhia, ST, MT
ABSTRAK
Salah satu pemanfaatan buah kelapa yaitu diambil santanya untuk digunakan sebagai bahan baku pembuatan minyak kelapa tradisional. Pemerasan parutan kelapa merupakan tahap yang sangat penting dan menentukan dalam menghasilkan santan. Proses pemerasan santan dari parutan kelapa di masyarakat saat ini masih menggunakan tangan sehingga jumlah santan yang diperoleh kurang optimal. Sementara alat pemeras santan yang ada di pasaran yaitu alat pemeras santan tipe ulir piston kurang efisien karena langkah yang terlalu banyak dalam satu siklus.
Tujuan penelitian ini adalah merancang dan manufaktur alat pemeras santan tipe ulir daya horizontal penggerak manual. Komponen utama dari alat pemeras santan tipe ulir daya ini adalah tabung silinder dan ulir daya. Tabung berfungsi sebagai wadah parutan kelapa, sedangkan ulir daya berfungsi untuk mendorong dan menekan parutan kelapa dengan mekanisme gerakan berputar sehingga santan dan ampas keluar secara terus menerus. Ulir dirancang dengan menggunakan konfigurasi poros lurus dengan profil segi-empat. Putaran ulir daya yang digunakan yaitu antara 15 – 25 rpm.
Hasil pengujian alat pemeras santan tipe ulir daya horizontal penggerak manual memiliki kapasitas rata-rata 13 kg/jam dan rendemen pemerasan santan rata-rata 55%. Rendemen ini lebih tinggi baik dibandingkan dengan pemerasan menggunakan tangan maupun alat pemeras santan tipe ulir piston. Operasional alat pemeras santan tipe ulir daya horizontal penggerak manual lebih mudah dan cepat karena ampas langsung keluar dengan sendirinya setelah terperas santanya, dan proses pemerasan dapat berlangsung kontinu.
Kata Kunci : ulir daya, parutan kelapa, santan, kapasitas, rendemen
iv
DESIGN AND PERFOMANCE TEST
OF COCONUT MILK SQUEEZER MACHINE TYPE HORIZONTAL POWER SCREW MANUAL DRIVE
By : Ahmad Eko Yulianto
Lecturers : Dr. Ir. I Wayan Surata, M Erg
: Prof. Dr. Tjok Gde Tirta Nindhia, ST, MT
ABSTRACT
One utilization of the coconut fruit is taken coconut milk to be used as raw material for making traditional coconut oil. Squeeze grated coconut is a very important step and decisive in producing coconut milk. Squeeze process of coconut milk from the grated coconut in today’s society still use the hand so that amount of coconut milk obtained less than optimal. While coconut milk squeezer machine on the market namely coconut milk squeezer machine type piston screw is less efficient because the step is too much in one cycle.
The purpose of this research is to design and manufacture coconut milk squeezer machine type horizontal power screw manual drive. The main component of this coconut milk squeezer type power screw is a cylinder tube and power screw. The tube serves as a container of grated coconut, while the power screw serves to encourage and pressing grated coconut with a rotating motion mechanism so that coconut milk and dregs out continuously. Screw designed using straight shaft configuration with rectangular profile. Round power screw used is between 15-25 rpm.
The test result coconut milk squeezer machine type horizontal power screw manual drive has an average capacity of 13 kg/hour and squeeze coconut milk average yield of 55%. This yield is higher compared with squeeze using hand and coconut milk squeezer machine type piston screw. Operational coconut milk squeezer machine type horizontal power screw manual drive easier and faster because of the dregs directly out on its own after squeezed coconut milk and squeeze process can take place continuously.
Keywords: power screw, grated coconut, coconut milk, capacity, yield
v
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT, karena atas berkat dan rahmat- Nya penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul “Rancang Bangun dan Uji Performansi Alat Pemeras Santan Tipe Ulir Daya Horizontal Penggerak Manual”
Dalam penyusunan skripsi ini penulis tidak sedikit mendapat bantuan dari berbagai pihak, untuk itu penulis mengucapkan terimakasih yang sebesar-besarnya kepada:
1. Bapak Prof. I Nyoman Suprapta Winaya, ST., MASc, PhD., selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Udayana, dan selaku dosen pembimbing akademik.
2. Bapak Dr. Ir. I Wayan Surata, M.Erg., selaku Dosen Pembimbing I dalam penulisan skripsi ini.
3. Bapak Prof. Dr. Tjok Gede Tirta Nindhia, ST., MT., selaku Dosen Pembimbing II dalam penulisan skripsi ini.
4. Orang tua dan keluarga besar kami yang telah memberikan dorongan dan motivasi sehingga penulisan skripsi ini terselesaikan dengan baik.
5. Bengkel Las dan Bubut Davied Qona’ah serta staf yang telah banyak membantu dalam pembuatan alat.
6. Saudara Firman Turmuzi dan Furqaan Kurniawan Fuady yang telah banyak membantu dalam pembuatan gambar dan video dalam penelitian ini.
7. Teman-teman Teknik Mesin angkatan 2010, teman-teman di UKKI FPMI UNUD, teman-teman di KMNU UNUD, teman-teman di PMII cab. Denpasar dan komisariat bukit, serta teman-teman KKN PPM VIII Poh Santen terima kasih atas soft skill yang penulis terima selama berorganisasi sehingga bermanfaat dalam menyusun skripsi ini.
8. Bapak/Ibu dosen dan staf pegawai Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Udayana.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini jauh dari kesempurnan mengingat keterbatasan pengetahuan dan referensi yang penulis miliki. Oleh karena itu kritik dan
vi
saran yang bersifat membangun sangat penulis harapkan dari berbagai pihak. Sekali lagi penulis mengucapkan banyak terima kasih dan penulis mohon maaf apabila terdapat kekurangan atau kesalahan dalam penulisan proposal skripsi ini.
Bukit Jimbaran, Oktober 2015
Penulis
vii DAFTAR ISI
halaman
LEMBAR PENGESAHAN ... i
LEMBAR PERSETUJUAN ... ii
ABSTRAK ... iii
ABSTRACT ... iv
KATA PENGANTAR ... v
DAFTAR ISI ... vii
DAFTAR GAMBAR ... ix
DAFTAR TABEL ... x
DAFTAR LAMPIRAN... xi
BAB I PENDAHULUAN ... 1
1.1 Latar Belakang ... 1
1.2 Rumusan Masalah ... 3
1.3 Tujuan Penelitian ... 4
1.4 Batasan Penelitian ... 4
1.5 Manfaat Penelitian ... 4
BAB II LANDASAN TEORI ... 5
2.1 Kelapa ... 5
2.2 Santan... 6
2.3 Proses pembuatan minyak kelapa ... 7
2.3.1 Pengolahan minyak kelapa cara basah. ... 7
2.3.2 Pengolahan minyak kelapa cara kering. ... 9
2.4 Alat Pemeras Santan ... 11
2.5 Ulir Daya ... 11
2.6 Analisa Gaya pada Ulir Daya ... 14
2.7 Pendekatan Ergonomi dalam Desain ... 16
BAB III METODE PENELITIAN... 17
3.1 Metode Penelitian ... 17
3.2 Model Rancangan Alat ... 17
3.3 Rancang Bangun Alat Pemeras Santan... 18
3.3.1 Alat dan bahan untuk pembuatan alat pemeras santan ... 18
3.3.2 Alat dan bahan untuk pengujian alat pemeras santan ... 19
3.4 Langkah-langkah Pembuatan Alat Pemeras Santan Tipe Ulir Daya Horizontal Penggerak Manual ... 21
3.5 Diagram Alir Penelitian ... 21
3.6 Metode Pengolahan Data dan Pengambilan Data ... 22
3.6.1 Pelaksanaan penelitian ... 22
3.6.2 Pengolahan data ... 23
viii
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ... 24
4.1 Hasil Perancangan Alat... 24
4.2 Analisa Hasil Perancangan dan Perhitungan ... 28
4.2.1 Kapasitas alat pemeras santan ... 28
4.2.2 Gaya ulir dan torsi ... 28
4.2.3 Perhitungan gaya tangan... 29
4.3 Hasil Pengujian Alat Pemeras ... 29
4.4 Grafik Hasil Pemerasan Santan ... 31
BAB V PENUTUP ... 33
5.1 Kesimpulan ... 33
5.2 Saran ... 33
DAFTAR PUSTAKA ... 34
LAMPIRAN ... 36
ix
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 1.1 Alat pemeras santan tipe ulir piston ... 2
Gambar 2.1 Komposisi buah kelapa ... 5
Gambar 2.2 Proses produksi minyak kelapa basah ... 8
Gambar 2.3 Alat pemeras santan tipe kombinasi ulir piston dan hidrolik... 11
Gambar 2.4 Ilustrasi konfigurasi ulir daya. ... 12
Gambar 2.5 Profil ulir daya ... 12
Gambar 2.6 Geometri ulir daya poros lurus ... 13
Gambar 2.7 Gaya-gaya yang bekerja pada ulir daya saat mendorong beban. ... 14
Gambar 3.1 Skematik alat pemeras santan tipe ulir daya ... 17
Gambar 3.2 Timbangan digital. ... 19
Gambar 3.3 Stopwatch ... 19
Gambar 3.4 Gelas ukur. ... 20
Gambar 3.5 Bak penampung ... 20
Gambar 3.6 Parutan kelapa dan air. ... 20
Gambar 4.1 Alat pemeras santan tipe ulir daya horizontal penggerak manual ... 24
Gambar 4.2 Ulir daya. ... 25
Gambar 4.3 Tabung pemeras ... 25
Gambar 4.4 Celah pada tabung. ... 26
Gambar 4.5 Penahan ... 26
Gambar 4.6 Roda tangan. ... 27
Gambar 4.7 Bantalan kerucut ... 27
Gambar 4.8 Grafik rendemen pemerasan santan ... 31
x
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.1 Komposisi buah kelapa ... 5
Tabel 3.1 Peralatan yang digunakan untuk membuat alat pemeras santan ... 18
Tabel 3.2 Bahan-bahan yang digunakan untuk membuat alat pemeras santan ... 19
Tabel 4.1 Hasil uji pemerasan santan ... 30
Tabel 4.2 Hasil Pengolahan data ... 31
xi
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran 1. Lembar pernyataan ... 36
Lampiran 2. Lembar asistensi ... 37
Lampiran 3. SK Skripsi / Pembimbing ... 39
Lampiran 4. Gambar Teknik ... 40
Lampiran 5. Alat pemeras santan tipe ulir daya horizontal penggerak manual . 47 Lampiran 6. Rangka alat pemeras santan tipe ulir daya horizontal penggerak manual ... 48
Lampiran 7. komponen alat pemeras santan tipe ulir daya horizontal penggerak manual ... 49
Lampiran 8. Proses pembuatan alat pemeras santan tipe ulir daya horizontal penggerak manual ... 51
Lampiran 9. Alat dan bahan untuk pengujian alat pemeras santan tipe ulir daya horizontal penggerak manual... 52
Lampiran 10. Uji performansi alat pemeras santan tipe ulir daya horizontal penggerak manual ... 53
Lampiran 11. Proceeding ICET 2015 ... 54
Lampiran 12. Formulir Permohonan Paten ... 55
