![Draf Rumput Hijau PDF [PDF]](https://pdfs.asia/img/200x200/draf-rumput-hijau-pdf.jpg)
18 0 2 MB
TUGAS AKHIR S1 SKRIPSI NO: 00 00 0000/TEKNIK MESIN/2019
PERANCANGAN MESIN PENCACAH RUMPUT UNTUK PAKAN TERNAK Diajukan untuk memenuhi persyaratan penyelesaian program S-1 Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Unjani
Oleh : Dhyzi Wahyu Nugroho – 2113151060 JURUSAN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS JENDERAL ACHMAD YANI 2019
LEMBAR PENGESAHAN Tugas Akhir
PERANCANGAN MESIN PENCACAH RUMPUT UNTUK PAKAN TERNAK
Oleh : Dhyzi Wahyu Nugroho – 2113151060
Diterima Oleh : Jurusan Teknik Mesin Bandung Universitas Jenderal Achmad Yani
Bandung, 01 Juli 2019 Pembimbing I
Aji Gumilar, ST., MT NID. 412152574 Ketua Tim Penguji
Aji Gumilar, ST., MT NID. 412152574 Ketua Tim Penguji
Wirawan Piseno, ST., MT. NID. 412142964
2
LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIK Sebagai mahasiswa Universitas Jenderal Achmad Yani, yang bertanda tangan dibawah ini saya Nama : Dhyzi Wahyu Nugroho NIM : 2113151060 Demi pengembangan ilmu pengetahuan, menyetujui untuk memberikan kepada Universitas Jenderal Achmad Yani, Hak bebas Royalti Non-Ekclusive Royalty(Free Right) atas karya ilmiah saya yang berjudul : PERANCANGAN MESIN PENCACAH RUMPUT UNTUK PAKAN TERNAK. Dengan Hak Bebas Royalti Non-Ekslusif ini Universitas Jenderal Achmad Yani berhak menyimpan, mengalihkan-mediakan/ format, mengelolanya dalam bentuk pangkalan
data
(Database),
mendistribusikannya
dan
menampilkan/
mempublikasikannya di internet atau media lainnya untuk kepentingan akademik tanpa perlu meminta ijin dari saya selama tetap mencantumkan saya sebagai penulis/pencipta. Saya bersedia untuk menanggung secara pribadi, tanpa melibatkan pihak Universitas Jenderal Achmad Yani, segala bentuk tuntutan hukuman yang timbul atas pelanggaran Hak Cipta dalam Karya Ilmiah saya ini. Demikian pernyataan ini yang saya buat dengan sebenarnya. Dibuat di Bandung Pada tanggal : 01 Juli 2019 Yang Menyatakan
Dhyzi Wahyu Nugroho 2113151060
3
KATA PENGANTAR
Dengan menyebut nama Allah SWT yang Maha Pengasih lagi Maha Panyayang, Penulis panjatkan puja dan puji syukur atas kehadirat-Nya, yang telah melimpahkan rahmat, hidayah, dan inayah-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan Draf Tugas Akhi. Oleh karena itu dalam kesempatan ini penyusun ingin mengucapkan rasa terima kasih yang sebesar-besarnya kepada : 1. Orang tua yang telah memberikan dorongan semangat, baik secara spiritual maupun material. 2. Bapak Wirawan Piseno, S.T., M.T., Selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin. 3. Aji Gumilar S.T., M.T selaku Dosen Pembimbing yang telah memberikan ilmu yang bermanfaat bagi penulis, serta meluangkan waktunya untuk membimbing penulis dan memberikan pengarahan kepada penulis. 4. Teman-temanku tercinta yang tidak pernah bosan mendengarkan keluh kesah, memberi pengarahan dan dorongan semangat serta sebagai penghibur saat penyusun sedang mengerjakan laporan akhir ini. Terlepas dari semua itu, penulis menyadari sepenuhnya bahwa masih ada kekurangan baik dari segi susunan kalimat maupun tata bahasanya. Oleh karena itu, penulis menerima segala saran dan kritik dari pembaca agar penulis dapat memperbaiki makalah ilmiah ini. Akhir kata penulis berharap semoga laporan akhir mengenai Draf Tugas Akhir ini dapat memberikan manfaat maupun inpirasi terhadap pembaca.
Bandung, 01 Juli 2019
Dhyzi Wahyu Nugroho
4
DAFTAR ISI
LEMBAR PENGESAHAN .................................................................................... 2 LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI.................................. 3 KATA PENGANTAR ............................................................................................ 4 DAFTAR ISI ........................................................................................................... 5 DAFTAR TABEL ................................................................................................... 7 DAFTAR GAMBAR .............................................................................................. 8 DAFTAR SIMBOL................................................................................................. 9 I.
PENDAHULUAN ......................................................................................... 10 1.1.
Latar Belakang ....................................................................................... 10
1.2
Rumusan Masalah .................................................................................. 12
1.3
Tujuan Perancangan ............................................................................... 12
1.4
Batasan Masalah ..................................................................................... 13
1.5
Metoda Pengumpulan Data .................................................................... 13
1.6
Metoda Perancangan .............................................................................. 14
1.7
Sistematika Penulisan ............................................................................. 14
1.8
Lokasi dan Waktu Penelitian .................................................................. 14
II. TINJAUAN PUSTAKA ................................................................................ 15 2.1. 2.1 2.2
Rumput Gajah (Pennisctrum Purpureum) ............................................. 15 Karakteristik Rumput Gajah Sebagai Pakan Ternak .......................... 16 Mesin Pencacah Rumput Untuk Pakan Ternak ...................................... 16
2.1
Rancang Bangun dan Uju coba Mesin Pencacah Rumput .................. 17
2.2
Pengembangan Mesin pencacah rumput Untuk Pakan Ternak .......... 18
2.3
Definisi Perancangan .............................................................................. 19 5
2.4
Metode Perancangan .............................................................................. 20
2.4.1
Identifikasi Kebutuhan .................................................................... 22
2.4.2
Pernyataan Masalah ........................................................................ 23
2.4.3
Pemberian Bentuk Pada Skets ......................................................... 29
2.4.4
Detail ............................................................................................... 29
2.5
Komponen Yang Dipakai ....................................................................... 30
a.
Pisau Potong ........................................................................................... 30
b.
Sistem Transmisi .................................................................................... 30
2.6 III.
Material .................................................................................................. 30 METODE PERANCANGAN .................................................................... 32
3.1
Tahan Perancangan ................................................................................. 32
3.2
Kebutuhan .............................................................................................. 35
3.2.1
Dasar Pemikiran Penentu Kapasitas................................................ 36
3.3
Analisa Masalah ..................................................................................... 38
3.4
Pernyataan Masalah ................................................................................ 39
3.5
Perancangan Konsep & Pemberian bentuk ............................................ 40
3.5.1
Menentukan Fungsi dan Struktur Fungsi ........................................ 40
3.5.2
Menentukan Prisnsip Solusi ............................................................ 42
3.6
Evaluasi Varian Berdasarkan Matriks Keputusan .................................. 50
a.
Nilai Varian ............................................................................................ 52
b.
Keputusan Matriks ................................................................................. 53
c.
Varian Terpilih ....................................................................................... 54
3.7
Detail Drawing Mesin Pencacah Rumput .............................................. 54
LAMPIRAN .......................................................................................................... 55 IV.
DAFTAR PUSTAKA ................................................................................ 56
6
DAFTAR TABEL Tabel 1. 1 Hasil Uji Kerja Mesin Pencacah Rumput (Rancangan M. Hidayat, Harjono,Marsudi Dan Andri G, 2016) .................................................................. 18 Tabel 3. 1 Proses Pembuatan Pakan Ternak...........................................................37 Tabel 3. 2 Matrik Morfologi Mesin Pencacah Rumput Untuk Pakan Ternak.........43 Tabel 3. 3 Penggabungan Prinsip Solui ................................................................ 44 Tabel 3. 4 Nilai Varian .......................................................................................... 52 Tabel 3. 5 Daftar Responden ................................................................................. 53 Tabel 3. 6 Matriks Keputusan ............................................................................... 53
7
DAFTAR GAMBAR Gambar 2. 1 Rumput Gajah (Agrowindo, 2019) .................................................. 15 Gambar 2. 2 Mesin Pencacah Rumput (Rancangan M. Hidayat, Harjono,Marsudi Dan Andri G, 2016)............................................................................................... 17 Gambar 2. 3 Pengembangan Mesin Pencacah Rumput Yang Sudah Ada (Arfiyanto, 2012) ..................................................................................................................... 19 Gambar 2. 4 Diagram Alir Proses Perancangan Berdasarkan Model French (Harsokoesoemo, Darmawan;, 2004) .................................................................... 21 Gambar 2. 5 Penguraian fungsi, F1 dan F3 adalah fungsi yang tak teruraikan .... 26 Gambar 2. 6 Blok Fungsi ...................................................................................... 26 Gambar 2. 7 (a) Fungsi keseluruhan/fungsi utama (b) Sub fungsi dari fungsi utama ............................................................................................................................... 27 Gambar 2.S 8 Metode Morfologi (H.Darmawan, 2004) ....................................... 29 Gambar 3. 1 Diagram Alir Perancangan Mesin Pencacah Rumput........................33 Gambar 3. 2 Diagram Alir Perancangan Mesin Pencacah Rumput (lanjutan) ..... 34 Gambar 3. 3 Memotong Rumput Dengan Cara Manual Menggunakan Tangan (Langkah Sederhana Membuat Pakan Ternak, 2019) ........................................... 35 Gambar 3. 4 Mesin pemisah daging dan tulang ikan yang ada di pasaran (Brawijoyo, 2019) ................................................................................................. 38 Gambar 3. 5 Blok Fungsi Perancangan Mesin Pencacah Rumput Untuk Pakan Ternak ................................................................................................................... 40 Gambar 3. 6 Sub fungsi Mesin Pencacah Rumput Untuk Pakan Ternak ............. 41 Gambar 3. 7 Sub-sub Fungsi Mesin Pencacah Rumput Untuk Pakan Ternak ...... 42 Gambar 3. 8 Referensi Mesin Pencacah Rumput (Shop, 2019)............................ 45 Gambar 3. 9 Mesin Pencacah Rumput Untuk Pakan Ternak Varian 1 ................. 47 Gambar 3. 10 Mesin pencacah rumput untuk pakan ternak varian 2 .................... 49
8
DAFTAR SIMBOL Singkatan
Arti
Satuan
m
Masa
kg
g
Gravitasi
m/s2
T
Momen/torsi
N.m
R
Jari-jari
mm
P
Daya
Kw
n
Putaran
rpm
ω
Putaran sudut
Rad/s
µ
Koefisien gesek
-
bxh
Panjang x lebar
mm
v
Kecepatan
m/s
F1
Gaya Sisi Tarik (Tight Side)
N
F2
Gaya Sisi Kendor (Slack Side)
N
Fp1
Gaya Puli Penggerak (drive)
N
Fp2
Gaya Puli Yang Digerakan (driven)
N
T1
Torsi Puli Penggerak (drive)
N.mm
T2
Torsi Puli Yang Digerakan (driven)
N.mm
H
Umur sabuk-V
Jam Kerja
9
I.
1.1.
PENDAHULUAN
Latar Belakang Pangan merupakan kebutuhan dasar manusia yang harus dipenuhi setiap
saat, dan hak untuk memperoleh pangan merupakan salah satu hak asasi bagi seluruh mahluk hidup sebagaimana tertulis dalam pasal 27 UUD 1945 dan tertulis dalam Deklarasi roma (1996) yang menyatakan hak asasi makhluk hidup membutuhkan pangan dan mendapatkan pangan (Prasojo, 2016). Manusia selaku makhluk hidup harus mampu beradaptasi terhadap lingkungannya dimanapun dia berada serta senantiasa mempertahankan dan meningkatkan kualitas hidupnya. Dalam upaya mempertahankan hidup, manusia selalu menjaga ketersediaan kebutuhannya baik primer maupun sekunder. Salah satu kebutuhan yang sangat penting bagi manusia adalah protein hewani. (Arief, 2015). Sebagian besar penduduk desa Ketawang, Grabag, Magelang, memelihara ternak. Salah satu ternak yang dipelihara adalah sapi pedaging. Sapi yang banyak dipelihara yaitu sapi jenis suntikan, seperti diamond limousind, braman cross, bos taurus, dan fries holland. Jenis sapi ini banyak disukai peternak karena pertumbuhanua relatif cepat. Disamping itu, dalam pemeliharaanya membutuhkan waktu yang lebih sedikit dibanding dengan sapi jenis lainya, namun kebutuhan pakannya lebih banyak. Rumput harus disediakan peternak sebagai pakan utama, pakan tambahan juga harus diberikan untuk menambah gizi agar daging ternak lebih cepat berkembang seperti bekatul, ramuan, sentrat, ketela, ampas tahu dan lainya. (Arfiyanto, 2012). Oleh karena itu mesin pencacah rumput menjadi kebutuhan utama pada proses pengolahannya. Pencacahan rumput ternak yang dilakukan oleh peternak kebanyakan masih bersifat tradisional, yaitu memotong secara manual dengan menggunakan sabit atau pisau golok. Bagi peternak kecil cara ini masih dianggap memadai, namun bagi peternak sedang dan besar, cara ini kurang efektif karena membutuhkan banyak waktu dan tenaga yang lebih banyak selain itu memakai sabit atau sejenis benda
10
tajam lainnya dianggap kurang aman untuk petani ternak. Mesin pencacah rumput telah berkembang pesat sejak awal dikenalkan didunia peternakan, namun hasil cacahan rumput yang didapat belum mampu menghasilkan kualitas rumput yang mudah dicerna untuk pakan sapi dan sulit dicampur dengan pakan tambahan ternak lainnya. Mesin pencacah rumput secara umum telah diproduksi dan beredar dipasaran, akan tetapi harganya relatif mahal bagi petani ternak skala menengah kecil (Arief, 2015). Pengembangan mesin pencacah rumput telah dikembangkan dari sebuah penelitian rancang bangun, dimana penelitian tersebut bertujuan untuk memudahkan para petani ternak. Dengan spesifikasi membutuhkan kecepatan putaran pencacahan 330 rpm untuk mencapai kapasitas pencacahan 200 kg/jam, dengan jenis rumput yang dijadikan bahan penelitian yaitu rumput gajah (Pennisctum Purpureum). Akan tetapi sumber energi yang dijadikan sebagai penggerak transmisi daya yaitu motor bakar, sehingga pada saat mesin sedang beroprasi menimbulkan terjadinya polusi udara dan suara mesin yang mengganggu sekitar (Arief, 2015). Penelitian mengenai mesin pencacah rumput telah dikembangkan pada sebuah proyek tugas akhir, yang diterapkan pada desa Ketawang, grabag, Magelang. Kapasitas produksi mesin pecacah rumput ini, setiap 60 menitnya mampu memotong rumput sebanyak ±750 kg, ketajaman pisau mampu memotong dalam waktu 10 – 12 jam/hari dan hasil dari pemotongan tersebut berupa potongan rumput dengan ukuran dan panjang yang seragam. Daya motor listrik yang digunakan pada mesin ini sebesar 1 Hp (750 W). Hasil dari uji coba mesin ini, menunjukan nilai efisiensi kerja mesin yang masi rendah sehingga perlu disempurnakan untuk meningkatkan performansinya (Arfiyanto, 2012). Sementara pada mesin pencacah rumput hasil dari metode reverese engineering, sebagai alat bantu para petani ternak dalam memudahkan pemberian pakan khususnya sapi perah. Mesin ini dirancang dengan tambahan generator sebagai komponen yang menjadi sumber energi dalam mentransmisikan daya dan sebagai penghasil tenaga listrik. Dari hasil output yang dihasilkan alat ini mampu mencacah rumput dengan jumlah 100kg dalam waktu 10,73 menit. Hasil cacahan rata – rata dengan panjang 0.5 cm. Dan menghasilkan listrik sebesar 1897 W dengan menghabiskan bahan bakar sebanyak 0,74 liter (Prasojo, 2016).
11
Dengan melihat berbagai kekurangan dari rancangan pencacah rumput yang sudah ada dipasaran dan berbagai literatur yang ada, maka penulis memiliki ide untuk membuat rancangan mesin pencacah rumput yang serupa dengan hasil rancangan dari (Arfiyanto, 2012) dengan jenis rumput gajah yang dijadikan sebagai behan penelitian, dan merubah ukuiran rangka maupun sistem pengoprasian mesinnya agar mudah digunakan oleh patani ternak. Dan diharapkan juga hasil cacahan rumput mampu menjadi sumber pakan utama ternak yang baik dan dapat dicampur dengan pakan tambahan lainnya. Serta dapat membantu petani ternak memproduksi jenis rumput lainnya. 1.2
Rumusan Masalah Kegiatan memotong rumput secara manual dengan menggunakan sabit atau
pisau golok sebagai pakan ternak merupakan kegiatan yang membutuhkan banyak waktu dan tenaga kerja. Selain itu, memakai sabit atau sejenis benda tajam lainnya dianggap kurang aman bagi petani ternak dan hasil potong memiliki panjang ratarata 15 cm. Untuk memenuhi kebutuhan pakan ternak, petani ternak harus menghadapi berbagai masalah salah satunya adalah kurangnya pengetahuan peternak untuk pemanfaatan teknologi, maka dari itu bagaimana cara melakukan pencacahan rumput yang tidak memerlukan banyak waktu, ramah lingkungan, memiliki keamanan dan hasil cacahan memiliki ukuran lebih kecil untuk memudahkan pencernaan hewan ternak dan mampu dimanfaatkan sebagai tambahan campuran pakan ternak. 1.3
Tujuan Perancangan Adapun tujuan yang ingin dicapai penulis dalam perancangan ini adalah
sebagai berikut : 1. Mendapatkan rancangan desain mesin pencacah rumput yang sederhana dan mudah pengoperasiannya, agar dapat teraplikasikan pada pakan ternak sapi. 2. Mendapatkan perhitungan komponen-komponen pada mesin pencacah rumput yang benar dan tepat, agar mampu menghasilkan rancangan mesin
12
pencacah rumput yang berdaya listrik rendah dan memenuhi kebutuhan pakan ternak. (H.Darmawan, 2004) 1.4
Batasan Masalah Dalam penelitian ini, penulis membatasi permasalahan yang ada, dengan
hanya melakukan pembahasan dan perhitungan yang berhubungan dengan mesin pencacah rumput. Dari berbagai masalah yang terjadi dalam analisa ini, penulis hanya akan menitik beratkan penganalisaan pada : a. Jenis rumput yang digunakan sebagai bahan penelitian, yaitu rumput gajah
(Pennisctum Purpureum). b. Dari beberapa literatur perancangan mesin pencacah rumput yang sudah ada, pisau potong berbahan High carbon steel yang ideal digunakan untuk mesin pencacah rumput, dengan ketebalan pisaunya sebesar 0,7 mm. c. Kapasitas mesin pencacah rumput sebesar 250 kg/jam; 1.5
Metoda Pengumpulan Data Untuk memecahkan masalah yang dihadapi, penulis perlu mencari sumber-
sumber data yang diperlukan. Untuk mendapatkan data-data tersebut, penulis menggunakan beberapa metoda pengumpulan data, diantaranya: 1. Studi literatur, dilakukan dengan penelusuran ke berbagai macam website di internet dan pencarian di buku-buku perkuliahan mahasiswa yang dapat menunjang dalam perancangan mesin pemisah daging dan tulang ikan berdaya listrik rendah tersebut. 2. Wawancara, dilakukan dengan pihak-pihak yang terkait dalam pembahasan masalah tersebut. 3. Studi lapangan (observasi), dilakukan dengan penelusuran langsung ke lapangan dan terjun langsung merasakan mencacah rumput.
13
1.6
Metoda Perancangan Metoda perancangan yang digunakan adalah French. Pada metode
perancangan ini, terdapat fase perancangan detail yang merupakan fase terakhir dari proses perancangan, dimana terdapat sangat banyak keputusan-keputusan tentang hal-hal kecil tetapi penting yang harus diambil. Kualitas pekerjaan pada tahap ini harus baik, agar dapat dihindarkan : 1) Tertundanya penyelesaian produk; 2) Bertambahnya biaya, dan 3) Kegagalan produk kelak dalam menjalankan fungsinya. 1.7
Sistematika Penulisan Adapun sistematika penulisan yang digunakan dalam penyusunan tugas
akhir ini adalah sebagai berikut : 1. PENDAHULUAN Bab ini menjelaskan tentang latar belakang, rumusan masalah, batasan masalah, lokasi penelitian, tujuan dan manfaat penelitian, metode penelitian serta sistematika penulisan. 2. TINJAUAN PUSTAKA Bab ini berisikan tentang teori – teori dasar dan pemahaman terkait mesin pencacah rumput yang sudah ada (exiting), perbandingan dari mesin – mesin pencacah rumput yang sudah ada, dan rumput gajah yang dijadikan sebagai bahan penelitian. 3. METODE PERANCANGAN & PERANCANGAN KONSEPTUAL Berisikan tentang diagram alir perancangan pencacah rumput berdaya listrik rendah, identifikasi kebutuhan dan perencanaan produk, perancangan konseptual, perancangan bentuk, perancangan detail. 1.8
Lokasi dan Waktu Penelitian Waktu penulisan yakni dari bulan Februari 2019 s.d Juni 2019 bertempat di
Peternak Sapi dan Peternak Rumput Gajah, Jalan Puring, Kebumen dan Universitas Jenderal Achmad Yani, Kampus Bandung.
14
II.
2.1.
TINJAUAN PUSTAKA
Rumput Gajah (Pennisctrum Purpureum) Rumput Gajah atau disebut juga rumput napier, merupakan salah satu jenis
hijauan pakan ternak yang berkualitas dan disukai ternak. Rumput gajah dapat hidup diberbagai tempat (0 – 3000 dpl), tahan lindungan, respon terhadap pemupukan, serta menghendaki tingkat kesuburan tanah yang tinggi. Rumput gajah tumbuh merumpun dengan perakaran serabut yang kompak, dan terus menghasilkan anakan apabila dipangkas secara teratur.
Gambar 2. 1 Rumput Gajah (Agrowindo, 2019)
Rumput gajah ini selain bermanfaat sebagai sebagai pakan ternak, berperan juga dalam pengawetan tanah dan air, namun dapat berfungsi ganda yaitu berkemampuan untuk membantu mencegah berlangsungnya erosi. Pada lahan tumpang sari, rumput gajah dapat ditanam pada guludanguludan sebagai pencegah longsor akibat erosi. Morfologi rumput gajah yang rimbun, dapat mencapai tinggi lebih dari 2 meter sehingga dapat berperan sebagai penangkal angin (wind break) terhadap tanaman utama. Rumput gajah dibudidayakan dengan potongan batang (stek) atau sobekan rumpun (pous) sebagai bibit. Bahan stek berasal dari batang yang sehat dan tua, dengan panjang stek 20 – 25 cm (2 – 3 ruas atau paling sedikit 2 buku atau mata). Pemotongan pada waktu penanaman ruas mata dapat untuk bibit yang berasal dari sobekan rumpun/ anakan (pous) sebaiknya berasal dari rumpun yang sehat, banyak mengandung akar dan calon anakan baru. Sebelum penanaman bagian vegetatif dari sobekan rumpun dipangkas terlebih dahulu untuk 15
menghindari penguapan yang tinggi sebelum sistem perakaran dapat aktif menghisap air. 2.1
Karakteristik Rumput Gajah Sebagai Pakan Ternak Rumput Gajah (pennisetum purpureum) adalah rumput berukuran besar
dan mengandung nutrisi tinggi, biasanya dipakai sebagai pakan ternak seperti sapi, kambing atau gajah. Ketahanan rumput gajah dari cuaca panas adalah kelebihan yang jarang di dapat dari tanaman sejenis lain. Rumput gajah membutuhkan waktu 60 hari agar bisa di panen dan dijadikan pakan ternak sapi. Waktu sekitar satu bulan tersebut akan efektif jika rumput gajah cukup dalam air dan nutrisi. Jika anda memiliki lahan yang kurang produktif, rumput gajah bisa dijadikan alternatif agar lahan yang tidak produktif tersebut menjadi produktif. Rumput Gajah membutuhkan Sinar matahari penuh atau minimal 40%. Rumput ini dapat tumbuh di daerah dengan miskin nutrisi. Morfologi rumput gajah sebagai berikut : Rumput gajah tumbuh tegak lurus, tinggi tanaman dapat mencapai 7 meter, berbatang tebal dan keras, daun panjang, dan berbunga seperti es lilin. Kandungan gizi rumput gajah terdiri dari 19,9% bahan kering; 10,2 % protein kasar; 1,6% lemak; 34%,2 serat kasar; 11,7% abu. Kandungan ini akan sangat dibutuhkan oleh ternak ruminansia seperti sapi atau kerbau. (Yuni Erlita, 2016) 2.2
Mesin Pencacah Rumput Untuk Pakan Ternak Secara umum, mesin pencacah rumput adalah mesin untuk mencacah
rumput yang memiliki tinggi rata-rata lebih dari 2 meter menjadi serpihan yang memiliki tinggi rata-rata 2-3cm. Alat ini membantu pencacahan rumput menjadi terorganisir dari sigi ketinggiannya. Proses pencacahan rumput ini, sangat membantu para peternak, seperti peternak sapi, kambing, dan gajah untuk lebih mudah dan cepat dalam proses produksi pakan ternaknya serta memberikan efisiensi kerja.
16
2.1
Rancang Bangun dan Uju coba Mesin Pencacah Rumput Mesin ini hasil penelitian (M. Hidayat, Harjono,Marsudi Dan Andri G,
2016) dapat dilihat pada gambar 2.3, yang merupakan solusi dari beberapa permasalahan mengenai keguncangan terhadap rumput sebagai kebutuhan pakan ternak. Dari permasalahan tersebut menyebabkan, peternak kekurangan rumput hasil cacahan sebagai bahan campuran utama dengan bahan tambahan lainnya, namun rumput yang didapat per 40 hari selalu meningkat.
Gambar 2. 2 Mesin Pencacah Rumput (Rancangan M. Hidayat, Harjono,Marsudi Dan Andri G, 2016)
Mesin pencacah rumput ini bertujuan untuk menjadi alternative pengganti dari mesin komersial yang sudah ada dipasaran, dengan menerapkan penggunaan daya listrik yang rendah dan prinsip kerja yang sederhana serta memiliki harga yang terjangkau, agar bias diaplikasikan pada indrustri kecil-menengah secara efisien, yaitu dengan kapasitas sekitar 250 kg/jam. Ukuran mesin baik dimensi maupun bobot, dirancang lebih kecil atau lebih ringan dari ukuran komersial yang ada dipasaran dengan sumber tenaga listrik yang rendah. Hal ini disesuaikan dengan kondisi unit pengolahan skala kecil-menengah yang umumnya hanya memiliki daya listri terbatas (450-900 W) dengan kapasitas produksi 250 kg/jam. Bahan rancang bangun mesin pencacah rumput meliputi : Rangka utama terbuat dari besi siku 40 mm x 40 mm 60 mm dan besi canal UNP 40 mm x 60 mm x 40 mm. Alat mesin ini dilengkapi dengan 4 buah roda untuk mempermudah mobilitas dilapangan. Unit pengumpan terbuat dari besi plat tebal 1,2 mm. Rancangan unit pengumpan disatukan dengan penutup unit pencacah agar proses
17
bongkar pasang dapat dilakukan dengan mudah. Unit pencacah terdiri dari 2 komponen yaitu komponen silinder pencacah dan silinder pembawa/penarik. Silinder pencacah dilengkapi dengan 12 buah pisau pencacah berbentuk lingkaran dengan diameter 160 mm dan silinder pembawa dilengkapi dengan 12 buah plat pembawa berbentuk lingkaran diameter 160 mm. Bahan yang digunakan untuk uji coba mesin yaitu, menggunakan bahan uji jerami kering dengan kadar air 23%, panjang jerami rata-rata 62 cm dan jerami basah dengan kadar air 55%, panjang jerami rata-rata 61 cm. Mesin pencacah rumput ini, dibuat berdasarkan prinsip pencacahan rumput yaitu
dengan
mendorong
masuk
rumput
kedalam
hopper
dengan
mengkombinasikan gaya putar dan gaya dorong. Setelah motor penggerak mesin pencacah rumput dinyalakan dan pisau potong berputar, lalu rumput dimasukan ke dalam hopper dengan bantuan dorongan tangan manusia, rumput akan terpotong didalam ruang potong. Hasil uji untuk kerja dapat dilihat pada table 1.1 Tabel 1. 1 Hasil Uji Kerja Mesin Pencacah Rumput (Rancangan M. Hidayat, Harjono,Marsudi Dan Andri G, 2016)
Dari hasil uji coba pada tabel 1.1 menunjukan nilai efisiensi dan efektifitas kerja mesin yang sudah baik, namun hasil cacahan pada uji coba ini tidak tepat, sehingga perlu disempurnakan untuk meningkatkan perfonmasinya.
2.2
Pengembangan Mesin pencacah rumput Untuk Pakan Ternak Mesin pencacah rumput jenis sabuk dan puli dikembangkan untuk
memproses rumput berskala kecil, dengan menggunakan rumput gajah. Mesin pencacah rumput pakan ternak hasil modifikasi ini menggunakan motor listrik sebagai sumber tenaga penggerak. Mesin ini mempunyai 18ystem transmisi tunggal yang berupa sepasang pulley dengan perantara v-belt. Saat motor listrik dinyalakan, maka putaran motor listrik akan langsung ditransmisikan ke pulley 1 yang dipasang seporos dengan motor listrik. Dari pulley 1, putaran akan ditransmisikan ke pulley 2 melalui perantara v-belt, kemudian pulley 2 berputar, maka poros yang 18
berhubungan dengan pulley akan berputar sekaligus memutar pisau perajang. Hal tersebut dikarenakan pisau perajang dipasang seporos dengan pulley 2 seperti pada gambar 2.5 dibawah ini.
Gambar 2. 3 Pengembangan Mesin Pencacah Rumput Yang Sudah Ada (Arfiyanto, 2012)
Kapasitas mesin ini memiliki dimensi panjang 860 mm, lebar 50 mm, dan tinggi 69,5 mm. Motor listrik yang digunakan adalah 1 HP dengan 1400 rpm. Putaran yang dibutuhkan berkisar antara 1000-1100 rpm, sehingga tidak memerlukan reducer, cukup dengan membandingkan antara kedua pulley. Perbandingan pulley yang digunakan yaitu 3 : 4, sehingga putaran porosnya 1050 rpm. Mesin pencacah rumput ini memiliki kapasitas produksi 750 kg/jam. 2.3
Definisi Perancangan Menurut (H.Darmawan, 2004) perancangan adalah kegiatan awal suatu
rangkaian kegiatan dalam proses pembuatan produk. Dalam tahap perancangan dibuat keputusan-keputusan penting yang mempengaruhi kegiatan-kegiatan lain yang menyusul. Di antara keputusan penting tersebut termasuk keputusan yang membawa akibat apakah industri dalam negeri dapat berpartisipasi atau tidak dalam suatu pembangunan proyek. Hal tersebut menandakan betapa pentingnya keahlian merancang harus dikuasai oleh orang-orang Indonesia. Dalam melaksanakan tugas merancangnya, perancang memakai dan memanfaatkan ilmu pengetahuan, ilmu
19
dasar teknik, pengetahuan empirik, hasil-hasil penelitian, informasi dan teknologi yang semuanya dalam versi perkembangan dan kemajuan mutakhir Kegiatan-kegiatan dalam proses perancangan dinamakan fase. Fase-fase dalam proses perancangan berbeda satu dengan yang lainnya. Setiap fase itu sendiri masih terdiri dari beberapa kegiatan, yang dinamakan langkah-langkah dalam fase. Salah satu deskripsi proses perancangan adalah deskripsi yang menyebutkan bahwa proses perancangan terdiri dari fase-fase berikut, yaitu : 1. Diidentifikasinya kebutuhan; 2. Definisi proyek, analisis masalah, penyusunan spesifikasi teknis produk dan perancangan proyek; 3. Perancangan konsep produk; 4. Perancangan produk; 5. Penyusunan dokumen berupa gambar produk hasil rancangan dan spesifikasi pembuatan produk. 2.4
Metode Perancangan Perancangan merupakan kegiatan awal dari usaha merealisasikan suatu
produk yang kebutuhannya sangat dibutuhkan oleh masyarakat. Setelah perancangan selesai maka kegiatan yang menyusul adalah pembuatan produk. Kedua kegiatan tersebut dilakukan dua orang atau dua kelompok orang dengan keahlian masing-masing, yaitu perancangan dilakukan oleh tim perancang dan pembuatan produk oleh tim kelompok pembuat produk. Pada proses perancangan terdapat beberapa metode perancangan. Seperti cara merancang Frech, Pahl and Beitz, VDI, Ullman, dll. Berikut ini salah satu metode perancangan yang digunakan pada karya tulis ini yaitu metode French, menurut (Harsokoesoemo H. Darmawan, 2004) dapat dilihat pada gambar 2.6
20
Gambar 2. 4 Diagram Alir Proses Perancangan Berdasarkan Model French (Harsokoesoemo, Darmawan;, 2004)
21
Diagram alir metode perancangan French, dapat dilihat pada gambar 2. diatas menjelaskan lingkaran menunjukkan hasil kegiatan yang mendahuluinya, dan segi empat menyatakan kegiatan-kegiatan yang berlangsung. Pada metode perancangan French, fase perancangan detail adalah fase terakhir dari proses perancangan, dimana terdapat sangat banyak keputusan-keputusan tentang hal-hal kecil tetapi penting yang harus diambil. Kualitas pekerjaan pada tahap ini harus baik, agar dapat dihindarkan : 1) Tertundanya penyelesaian produk; 2) Bertambahnya biaya, dan 3) Kegagalan produk kelak dalam menjalankan fungsinya.
2.4.1
Identifikasi Kebutuhan Kebutuhan akan produk baru ditemukan baik oleh bagian pemasaran,
maupun siapa saja yang mengusulkan pada perusahaan. Produk baru yang diusulkan untuk dibuat tersebut haruslah dikaji tentang kebenaran dan kebutuhannya, tentang kelayakan pembuatan dan pemasarannya dan lain-lain. Setelah kebutuhan produk baru terbukti benar, maka kebutuhan akan produk baru tersebut akan diberikan kepada bagian perancangan, yang akan merancang dan mengembangkan lebih lanjut sampai menjadi gambar hasil rancangan produk dan spesifikasi produik untuk pembuatan. Setelah gambar hasil rancangan produk selesai, barulah giliran bagian pembuatan produk untuk membuat produk sesuai gambar rancangan tersebut.
2.4.1.1 Analisa Masalah Tahapan ini merupakan tahapan dimana perancang mempelajari atau menganalisis produk secara mendalam berdasarkan dari keinginan pengguna sampai akhirnya perancang dapat merumuskan masalah dengan tepat atau menolak ide awal tentang produk karena sebagai hasil analisis ide produk tersebut bukan ide yang baik untuk dicarikan solusinya (Harsokoesoemo, Darmawan;, 2004). Kriteria yang paling diutamakan adalah mendapat biaya yang murah, untuk mendapatkan harga yang murah harus diperhatikan kriteria-kriteria seperti
22
keandalan, efisiensi dan lain-lain yang dapat mengurangi biaya-biaya yang kemungkinan dikeluarkan melebihi batasannya. Tetapi, kriteria untuk mendapat biaya yang rendah terkadang sulit didapat (French, 1998). Tahapan analisis masalah ini bergantung pada kebutuhan yang didapat oleh bagian pemasaran atau siapa saja yang mengusulkan tentang ide tersebut, dalam menganalisis masalah biasanya dilakuan dengan menggunakan teknik Quality Function Development (QFD), yaitu : 1. Mengidentifikasi pengguna atau konsumen. 2. Merumuskan dan menetapkan keinginan pengguna. 3. Menetapkan prioritas keinginan pengguna. 4. Mempelajari kemampuan bersaing. 5. Merumuskan keinginan-keinginan pengguna menjadi syarat-syarat teknis yang dapat diukur (Harsokoesoemo, Darmawan;, 2004).
2.4.2 Pernyataan Masalah Tahapan pernyataan masalah ini adalah tahapan lanjutan dari analisis masalah, untuk menyelesaikan pernyataan masalah perlu diperhatikan seperti halhal di bawah ini : 1. Pernyataan-pernyataan dari permasalahan desain. 2. Batas-batas pemberian solusi, seperti persyaratan dari pelanggan, tanggal penyelesaian dan lain-lain. 3. kriteria-kriteria hasil pengerjaan yang baik (French, 1998)
2.4.2.1 Perancangan Konsep Berdasarkan spesifikasi produk hasil fase pertama, dicarilah beberapa konsep produk yang dapat memenuhi persyaratan-persyaratan dalam spesifikasi tersebut. Konsep produk tersebut merupakan solusi dari masalah perancangan yang harus dipecahkan. Beberapa alternatif konsep produk dapat ditemukan. Konsep produk biasanya berupa gambar skets atau gambar skema yang sederhana, tetapi telah memuat semua elemen dan komponen yang diperlukan.
23
Beberapa alternatif konsep produk kemudian dikembangkan lebih lanjut dan setelah dievaluasi. Evaluasi tersebut haruslah dilakukan beberapa kriteria khusus seperti kriteria teknis, kriteria ekonomis dan lain-lain. Konsep produk yang tidak memenuhi persyaratan-persyaratan dalam spesifikasi produk, tidak diproses lagi dalam fase-fase berikutnya, sedangkan dari beberapa konsep produk yang memenuhi kriteria dapat dipilih solusi yang terbaik. Mungkin terjadi, ditemukan beberapa konsep produk terbaik yang dikembangkan lebih lanjut pada fase-fase berikutnya. Dari diagram alir cara merancang French dapat dilihat bahwa fase perancangan konsep produk terdiri dari beberapa langkah.
a.
Metode Pencarian Konsep Prodok Selama fase pertama proses perancangan produk berlangsung, yaitu ketika
dirumuskan proyek dan penyusunan spesifikasi teknis produk dan seterusnya, para anggota tim perancangan yang terlibat sudah dapat memperoleh beberapa ide tentang solusi yang dapat dikembangkan lebih lanjut menjadi beberapa konsep dan akhirnya dikembangkan menjadi produk. Konsep produk yang diperoleh selama fase perancangan pertama tersebut dapat dikumpulkan dalam suatu daftar konsep produk. Pencarian solusi konsep produk lebih lanjut dapat dilakukan dengan cara yang lebih baik dan lebih sistematik. Metode morfologi merupakan metode dasar pencarian konsep produik yang paling sering digunakan karena dapat menemukan alternatif konsep produk terbanyak dibandingkan dengan motode-metode lainnya, serta dibahas dengan lebih mendalam. Untuk keperluan pembahasan metode morfologi diperlukan pengertian dan definisi fungsi, sistem fungsi dan struktur fungsi produk. b.
Fungsi dan Struktur Fungsi Produk mempunyai dua aspek, yaitu (1) bentuk fisik produk dan, (2) fungsi
produk. Bentuk fisik produk dapat diuraikan menjadi beberapa komponen, sedangkan komponen-komponen itu sendiri (beberapa atau semuanya) dapat diuraikan lagi menjadi beberapa sub-komponen atau elemen dan seterusnya.
24
Jadi secara fisik ada sistem komponen dan elemen, sedangkan secara abstrak ada sistem fungsi. Elemen-elemen sistem komponen dapat mempunyai korespondensi satu-satu dengan komponen-komponen sistem fungsi, atau dapat pula mempunyai korespondensi yang lain lagi. Konsep produk adalah bentuk fisik produk, meskipun masih dalam bentuk skets atau gambar skema. Konsep produk dapat dinyatakan dengan skets, atau dapat pula dinyatakan dengan keterangan yang merupakan abstraksi dari produk yang akan dirancang. Pada masa lalu konsep produk langsung dinyatakan dengan skets, tanpa melalui penyusunan struktur fungsi produk terlebih dahulu. Fungsi produk berbentuk abstrak, sedangkan konsep produk mempunyai bentuk fisik. Fungsi adalah pelaku atau behavior sebuah produk yang diperlukan untuk memenuhi syarat-syarat teknis. Fungsi menyatakan atau menggambarkan apa yang dilakukan produk, sedangkan bentuk (konsep) produk menggambarkan bagaimana produk melaksanakan fungsi tersebut. Dengan kata lain, bentuk mengikuti fungsi, atau dapat juga dikatakan apa dulu baru bagaimana. Struktur fungsi disusun dari syarat-syarat (spesifikasi) teknis hasil fase pertama proses perancangan. c.
Struktur Fungsi Produk Struktur fungsi disusun dimulai dari fungsi keseluruhan produk atau overall
product function, yang kemudian diuraikan menjadi beberapa sub-fungsi dan seterusnya setiap sub-fungsi, jika mungkin, diuraikan menjadi sub-sub-fungsi. Sebagai sebuah struktur maka pada tingkat pertama adalah fungsi (overall product function), pada tingkat kedua (dibawahnya) adalah sub-fungsi, pada tingkat ketiga (dibawahnya) adalah sub-sub-fungsi (lihat gambar 2.). tidak semua sub-fungsi dapat diuraikan menjadi beberapa sub-sub- fungsi. Dalam hal ini sub-fungsi tersebut dinamakan sub-fungsi yang tak teruraikan. Pada proses pencarian solusi sub-sub fungsi (pada proses pencarian konsep produk selanjutnya), maka subfungsi tak teruraikan tersebut ikut dicarikan solusi-solusinya sebagaimana halnya sub-sub fungsi.
25
Gambar 2. 5 Penguraian fungsi, F1 dan F3 adalah fungsi yang tak teruraikan Sumber : Pengantar Perancangan Teknik, ITB (Hal. 12)
Fungsi dan setiap sub-fungsi dan sub-sub-fungsi direpresentasikan dengan sebuah blok fungsi, yang kemudian dialiri oleh aliran masuk dan aliran keluar berupa (1) energy (gaya), (2) material dan (3) informasi (sinyal) yang masuk dan keluar dari blok fungsi/sub-fungsi. Ei Mi
Eo
FUNGSI KESELURUHAN
Si
Mo So
Gambar 2. 6 Blok Fungsi Sumber : Pengantar Perancangan Teknik, ITB (Hal. 66)
Berikut ini adalah contoh dari struktur fungsi produk dari mesin uji tarik yang diambil dari buku Engineering Design (G.pahl & W.Beitz 73), dapat dilihat pada gambar 2.
26
Gambar 2. 7 (a) Fungsi keseluruhan/fungsi utama (b) Sub fungsi dari fungsi utama Sumber : G.Pahl & W.Beitz, Engineering Design A Systematic Approach (hal.73)
Ketiga aliran, yaitu aliran energi, material dan informasi, biasanya terkait, tidak bebas satu dari lainnya. Tipe energi dalam aliran energi biasanya adalah energi mekanikal, energi listrik, energi fluida dan energi termal. Dalam mengalir melalui blok fungsi/subfungsi, energi-energi tersebut dapat ditrnsformasi, ditambun, dipindahkan, diberikan atau yang berkorespondensi dengan sub-fungsi/sub-sub-fungsi pada struktur fungsi. Kata-kata yang mendeskripsikan fungsi/sub-fungsi/sub-sub-fungsi adalah kata kerja. Sebagai bagian dari aliran energi terkandung aliran fungsi. Fungsi terutama terjadi pada batas (interface) antara komponen-komponen. Fungsi, sub-fungsi dan sub-sub-fungsi dinyatakan dengan kata benda, yang menyatakan/menggambarkan
apa
yang
harus
dilakukan
oleh
produk
/komponen/elemen produk. Sedangkan komponen (konsep) produk yang berkorespondensi dengan sub-fungsi, yang dinyatakan dengan kata kerja menggambarkan bagaimana komponen melakukan sub-fungsi tersebut.
27
a. Fungsi, sub-fungsi dan sub-sub fungsi disusun dalam diagram blok yang menggambarkan struktur fungsi. b. Susunan diagram blok fungsi tersebut diatas merupakan urutan atau aliran yang logis antara fungsi, sub-fungsi dan sub-sub fungsi. c. Masukan dan keluaran blok fungsi, blok sub-fungsi, dan sub-sub fungsi, yang berupa energi, material, atau informasi haruslah cocok. Artinya jika masuk blok fungsi adalah energi, maka yang keluar dari blok fungsi haruslah energi pula dan dalam kualitas yang sama, kecuali jika ada yang tersimpan/tertinggal dalam blok fungsi. d. Setiap sub-fungsi dan seterusnya haruslah diuraikan sampai sehalus-halusnya atau sedetail mungkin. Perlu dicatat disini bahwa menguraikan fungsi menjadi sub-fungsi dan subsub-fungsi dan kemudian menyusunnya menjadi diagram blok fungsi bukanlah suatu hal yang mudah dilaksanakan,. Struktur fungsi tidaklah dapat dibuat sekali jadi, tetapi harus dibuat melalui usaha yang berkali-kali. Setelah struktur fungsi tersusun, seringkali masih perlu dilakukan perubahan/ pembaharuan. Tetapi semua hal tersebut dilakukan demi untuk mengerti soal yang sedang dirancang secara lebih mendalam dan sekaligus merupakan langkah pertama untuk menemukan ide untuk solusi dari soal yang sedang dirancang. d.
Metode Morfologi Metode morfologi menggunakan struktur fungsi untuk menemukan
alternatif-alternatif konsep produk. Metode morfologi merupakan metode yang dapat menemukan banyak alternatif konsep produk, metode yang sistematik dan menggunakan prosedur yang mudah diikuti. Metode morfologi terdiri dari dua langkah yaitu : (1) untuk setiap sub-fungsi yang tak teruraikan dan sub-sub-fungsi dicari solusinya, bahkan diusahakan dicari sebanyak mungkin solusinya. Solusisolusi tersebut berupa mekanisme yang dapat melaksanakan sub-fungsi tak teruraikan dan sub-sub-fungsi. (2) untuk menemukan alternative-alternatif konsep produk, maka dibentuklah kombinasi-kombinasi solusi, yaitu setiap kombinasi terdiri dari satu solusi dari setiap sub-fungsi yang tak teruraikan dan sub-sub-fungsi.
28
Jumlah kombinasi solusi yang dapat dibentuk merupakan jumlah yang sangat banyak, mungkin terlalu banyak. Tetapi banyak pula diantara kombinasi solusi tersebut yang tidak dapat disambung atau dihubungkan. Dapat ditambahkan disini, bahwa gambar skets dapat dibuat pada setiap pembentukan atau penyusunan kombinasi solusi, suatu hal yang sangat menjelaskan apakah penyambungan mekanisme dapat dibuat.
Gambar 2.S 8 Metode Morfologi (H.Darmawan, 2004)
Dari gambar 2.10 contoh metode morfologi diatas, dapat ditarik kesimpulan dari beberapa solusi-solusi sub-fungsi yang ada menjadi beberapa kombinasi yang berupa : Kombinasi :
(1) : S11+ S22+…+ Sn2 (2) : S11+ S12+…+ Sn1
2.4.3
Pemberian Bentuk Pada Skets Dalam fase ini pemberian bentuk ini biasanya terdapat lebih dari satu
alternatif-alternatif produk, biasanya pilihan yang terbaiklah yang dipilih dan dibuat produk tersebut. Pada tahapan ini biasanya dilengkapi dengan gambar-gambar, pada tahapan ini pula biasanya saling berhubungan dengan fase perancangan konsep (French, 1998). 2.4.4
Detail Fase terakhir dalam desain. Kualitas pengerjaan disini harus, jika tidak
maka akan terjadi penundaan pada pekerjaan atau bisa juga menyebabkan
29
kegagalan pada pembuatan produk. Deskripsi dari proses desain digunakan untuk kebutuhan sekarang. Dibawah ini adalah tiga masalah utama dalam desain yaitu : 1. Bentuk-bentuk yang baik pada perancangan konsep produk. 2. memeperoleh wujud yang terbaik pada perancangan bentuk yang didapat. 3. Evaluasi alternatif-alternatif produk lain. (French, 1998). 2.5
Komponen Yang Dipakai Dalam merancang sebuah mesin pencacah rumput, tentunya komponen-
komponen yang ada pada mesin tersebut merupakan bagian penting dan perlu diperhatikan. Berikut ini merupakan komponen yang dipakai pada mesin pencacah rumput, yang terdiri dari : a.
Pisau Potong Pisau putar berfungsi sebagai alat pemotong utama dari mesin pencacah
pakan ternak, sedangkan cara kerja pisau putar yaitu mencacah bahan baku pakan ternak menjadi bagian-bagian kecil. b.
Sistem Transmisi Pada mesin pencacah rumput yang telah dikembangkan dan diproduksi oleh
masyarakat, salah satunya menggunakan sistem transmisi sabuk dan puli. Menurut (Joseph E. Shigley, 1983), istilah sabuk berkaitan untuk memindahkan daya antara dua poros yang sejajar. Poros-poros harus terpisah pada suatu jarak minimum tertentu, yang tergantung pada jenis pemakaian sabuk, agar bekerja secara efisien. Puli digunakan untuk mentransmisikan daya dari satu poros ke poros lain dengan menggunkan sabuk. Semenjak rasio kelajuan adalah rasio kebalikan dari diameter puli penggerak yang digerakan, sehingga pemilihan puli harus dioerhatikan untuk mendapatkan rasio kelajuan. Puli-puli tersebut harus diposisikan sejajar agar dapat mentransmisikan daya yang baik. (R.S Khurmi, 2005) 2.6
Material Secara garis besar material mempunyai sifat – sifat yang mencirikannya.
Pada bidang teknik mesin umumnya sifat tersebut dibagi menjadi tiga sifat. Sifat– sifat itu akan mendasari dalam pemilihan material, sifat tersebut adalah:
30
1.
Sifat mekanik Sifat mekanik dapat diartikan sebagai respon atau perilaku material terhadap
pembebanan yang diberikan, dapat berupa gaya, torsi atau gabungan keduanya. Untuk mendapatkan sifat mekanik material, biasanya dilakukan pengujian mekanik. Pengujian mekanik pada dasarnya bersifat merusak. Setiap material yang diuji dibuat dalam bentuk sampel kecil atau spesimen. Spesimen pengujian dapat mewakili seluruh material apabila berasal dari jenis, komposisi dan perlakuan yang sama. Sifat mekanik tersebut meliputi antara lain: kekuatan tarik, ketangguhan, kelenturan, keuletan, kekerasan, ketahanan aus, kekuatan impak, kekuatan mulur, kekeuatan leleh dan sebagainya. 2.
Sifat fisik Sifat fisik adalah kelakuan atau sifat-sifat material yang bukan disebabkan
oleh pembebanan seperti pengaruh pemanasan, pendinginan dan pengaruh arus listrik yang lebih mengarah pada struktur material. Sifat fisik material antara lain : temperatur cair, konduktivitas panas dan panas spesifik. Struktur material sangat erat hubungannya dengan sifat mekanik. Sifat mekanik dapat diatur dengan serangkaian proses perlakukan fisik. Dengan adanya perlakuan fisik akan membawa penyempurnaan dan pengembangan material bahkan penemuan material baru. 3.
Sifat teknologi Selanjutnya sifat yang sangat berperan dalam pemilihan material adalah
sifat teknologi yaitu kemampuan material untuk dibentuk atau diproses. Produk dengan kekuatan tinggi dapat dibuat dibuat dengan proses pembentukan, misalnya dengan pengerolan atau penempaan. Produk dengan bentuk yang rumit dapat dibuat dengan proses pengecoran. Sifat-sifat teknologi diantaranya sifat mampu las, sifat mampu cor, sifat mampu mesin dan sifat mampu bentuk.
31
III. 3.1
METODE PERANCANGAN
Tahan Perancangan Perancangan adalah kegiatan awal dari suatu rangkaian kegiatan dalam
proses pembuatan produk. Perancangan terdiri dari serangkaian kegiatan yang berurutan, karena itu perancangan kemudian disebut sebagai proses perancangan yang mencakup seluruh kegiatan yang terdapat dalam perancangan tersebut. Kegiatan-kegiatan dalam proses perancangan dinamakan fase. Fase-fase dalam proses perancangan berbeda satu dengan yang lainnya. Setiap fase itu sendiri masih terdiri dari beberapa kegiatan, yang dinamakan langkah-langkah dalam fase. Metode perancangan mesin pencacah rumput mengacu pada metode French. sebagai dasar perancangan (Gambar 3.1). Untuk pencarian konsep varian (Produk) yang berupa sketsa atau gambaran secara umum digunakan matriks morfologi. Fase-fase dalam perancangan terdiri atas 4 fase utama, yaitu: 1. Fase perancangan konsep 2. Fase perancangan bentuk, dan 3. Fase perancangan detail. Setelah proses perancangan selesai, maka selanjutnya yaitu proses pembuatan produk. Perancangan dan pembuatan produk adalah dua jenis kegiatan yang saling terikat, karena hasil rancangan tidak akan bermanfaat jika hasil rancangan tersebut tidak dibuat. Begitupun sebaliknya, pembuatan suatu produk tidak akan terjadi jika tidak dibuat gambar rancangannya.
32
Kebutuhan Mesin Pencacah Rumput Untuk Pakan Ternak
1. 2.
Analisis Masalah Masih menggunakan cara manual dengan tangan Kapasitas mesin yang sudah ada masih besar dan konsumsi energi listrik yang tinggi
Pernyataan Masalah
A C
Keterangan : : Hasil : Proses
Gambar 3. 1 Diagram Alir Perancangan Mesin Pencacah Rumput
33
C
A
Perancangan Konsep dan Pemberian Bentuk Mesin Pencacah Rumput
Skets Mesin Pencacah Rumput
Evaluasi Varian Berdasarkan Matriks Keputusan
Detail Drawing Mesin Pencacah Rumput
Gambar Kerja dan Spek Mesin Pencacah Rumput
Gambar 3. 2 Diagram Alir Perancangan Mesin Pencacah Rumput (lanjutan)
34
3.2
Kebutuhan Dalam kegiatan perancangan mesin pencacah rumput, berdasarkan pada
kebutuhan serta masalah-masalah yang dialami langsung oleh peternak. Dimana dirancangnya mesin ini sebagai alat bantu dalam proses pengolahan rumput sebagai bahan baku utama untuk pakan ternak.
Gambar 3. 3 Memotong Rumput Dengan Cara Manual Menggunakan Tangan (Langkah Sederhana Membuat Pakan Ternak, 2019)
Permasalahan yang dialami langsung oleh peternak yaitu kesulitan dalam proses pengolahan rumput yang tidak sesuai untuk dicampur dengan pakan ternak lainnya. Mesin pencacah rumput yang telah berkembang dipasaranpun dinilai kurang efektip sebab daya listrik yang dibutuhkan tidak sesuai dengan daya listrik yang ada didaerah peternak sapi (Kebumen, Puring, Jawa tengah). Pengolahan rumput secara manual dengan menggunakan tangan seperti pada gambar 3.3 masih banyak dilakukan, karena masih layak secara ekonomi. Akan tetapi, proses pengolahan rumput secara manual akan membutuhkan banyak waktu dan tenaga kerja manusia, selain itu dapat menyebabkan kurangnya rumput yang dihasilkan untuk memenuhi pakan ternak. Masalah lain yang sering dirasakan oleh masyarakat khususnya peternak sapi yaitu, sering mengalami luka-luka pada saat pemotongan rumput dengan cara manual menggunakan tangan. Kemudian proses manual menggunakan tangan juga terlalu menghambat waktu pengolahan rumput ke tahap selanjutnya.
35
Berdasarkan keadaan diatas, penulis mencoba merancang pencacah rumput untuk pakan ternak. Dengan adanya alat ini permasalahan seperti waktu pemotongan rumput yang memerlukan waktu lama akibat dilakukan secara manual serta akibat banyaknya kebutuhan pakan ternak bisa teratasi dan juga pengerjaan proses pemotongan rumput bisa lebih mudah. Alat ini mempunyai daya listrik rendah agar dapat dioperasikan didaerah pedalaman sekalipun, selain itu dimensi yang kecil dan berat yang ringan memudahkan mesin pencacah rumput ini dibawa maupun dipindahkan. 3.2.1
Dasar Pemikiran Penentu Kapasitas Dalam merancang mesin pencacah rumput ini, perancang harus menentukan
terlebih dahulu kapasitas mesin yang akan dirancang. Karena dengan mengetahui kapasitas mesin, maka akan memudahkan perancang dalam memenuhi kebutuhan konsumen/pelanggan (peternak sapi). Berikut ini tahap proses pembuatan pakan ternak sapi dari awal pengolahan rumput sampai menjadi pakan ternak yang menjadi acuan dalam menentukan kapasitas, yang terdapat pada tabel 3.1. Pada tabel 3.1 dijelaskan berdasarkan wawancara dengan salah satu peternak di Desa Krandegan, Kec. Puring, Kebumen. Dari hasil wawancara tersebut menghasilkan data berupa proses pembuatan pakan ternak, proses awal yang dilakukan peternak memotong rumput yang memiliki tinggi rata-rata 1,5 meter dilakukan selama 60 menit dan menghasilkan rumput sebanyak 8,4 kg, setalah itu rumput yang memiliki tinggi rata-rata 1,5 meter dicacah menggunakan mesin pencacah rumput selama satu menit dan menghasilkan 4,1 kg. Pakan ternak sapi didesa Krandegan dilakukan proses fermentasi untuk menambah kandungan giji rumput serta menambah umur rumput sebagai pakan ternak, fermentasi rumput ini menggunakan rumput hasil cacahan tinggi rata-rata 2-3 cm dengan ditambahkan dedak halus sebanyak 5%, tetes tebu 3%, menir 3,5% dicampurkan dan dibungkus silo atau kantong plastik selama 5 hari.
36
Tabel 3. 1 Proses Pembuatan Pakan Ternak
NO.
PROSES
1
Memotong rumput gajah yang mempunyai tinggi lebih dari 1,5 m
2
Mencacah rumput menjadi serpihan dengan tinggi rata-rata 2-3 cm
3
Memasukan rumput yang sudah dicacah ke dalam bahan fermentasi
4
5
Waktu (t)
KETERANGAN
60 menit/8,4 kg
Tahap awal ini yang merupakan sangat penting dan perlu diperhatikan agar memudahkan untuk proses selanjutnya
1 menit/4,1 kg
Tahap ini merupakan tahapan yang sangat penting pada pencacahan rumput untuk proses pembuatan pakan ternak, sebelum hasil rumput dijadikan sebagai bahan utama pakan ternak.
2 Menit
Tahap ini sangat penting dan bertujuan mencampurkan bahan utama dan tambahan untuk pakan ternak
2 Menit
Tahap ini merupakan tahapan yang sangat penting dalam pengolahan rumput untuk proses pembuatan pakan ternak, sebelum hasil rumputnya dijadikan sebagai pakan ternak.
7200 menit
Tahapan ini harus benarbenar diperhatikan dan dicek terlebih dahulu untuk menghindari adanya kotoran yang tercampur dengan rumput
Mencampurkan cacahan dengan bahan fermentasi
Rumput siap difermentasikan
37
Dari tabel 3.1 yang menjelaskan mengenai tahapan proses pembuatan pakan ternak, pada tahapan nomer 2 berkaitan dengan perancangan mesin pencacah rumput sebagai pakan ternak, dimana asumsi waktu untuk proses mencacah rumput membutuhkan waktu 8 menit. Pada waktu 8 menit ini untuk 32 kg. Dan setelah mewawancarai peternak sapi, seorang peternak tersebut membutuhkan rumput untuk pakan ternak sebesar 30 kg dalam perharinya untuk 1 ekor sapi dengan bobot sapi kurang lebih 300 kg. Dari pernyataan tersebut, jika asumsi waktu yang dibutuhkan untuk mencacah rumput selama 8 menit untuk pakan satu ekor sapi. Maka waktu yang dibutuhkan oleh peternak sapi jika menggunakan mesin pencacah rumput dalam pengolahan pakan ternak untuk 30 ekor sapi selama 120 menit ( 2 jam). Dengan waktu 2 jam tersebut, maka kapasitas mesin pencacah rumput ini dalam seharinya sebesar 250 kg/jam. 3.3
Analisa Masalah Permasalahan yang masih banyak ditemukan, para peternak dalam proses
pembuatan pakan ternaknya yaitu menggunakan cara manual dengan menggunakan sabit atau golok dalam mencacah rumput. Resiko dalam pekerjaan ini cukup berat, karena para peternak sering mengalami luka-luka tersebit di bagian tangan. Sehingga akan menghambat proses pencacahan yang akan menyebabkan lamanya waktu produksi.
Gambar 3. 4 Mesin pemisah daging dan tulang ikan yang ada di pasaran (Brawijoyo, 2019)
38
Oleh karena itu, proses pencacahan rumput menggunakan mesin menjadi suatu keharusan. Mesin pencacah rumput secara umum telah diproduksi dan beredar di pasaran, namun umumnya mesin-mesin tersebut adalah produk dalam negri, akan tetapi pada mesin tersebut masih terpadapat beberapa kekurangan, seperti hasil cacahan tidak sesuai dengan apa yang diharapkan peternak dan energi yang dibutuhkan untuk menjalankan mesin ini tidak hemat energi, seperti pada gambar 3.4 sehingga harganya relatif mahal bagi peternak skala menengah bawah dan usaha mikro kecil. Selain itu, mesin yang banyak ditemukan di pasaran memiliki kapasitas yang besar dan memerlukan energi listrik yang tinggi pada saat pengoperasiannya. Dari berbagai kekurangan yang ada pada mesin pencacah rumput yang ada di pasaran, maka perancangan sebuah mesin pencacah rumput berdaya listrik rendah, dengan sistem pengoperasian sederhana, dan harga relatif murah dirasa sangat diperlukan sebagai alternatif dari mesin pencacah rumput yang sudah ada di pasaran. 3.4
Pernyataan Masalah Para peternak yang rumput gajah sebagai sebagai bahan utama dalam proses
pembuatan pakan ternak, sangat memerlukan mesin pencacah rumput yang berdaya listrik rendah. Hal ini disebabkan, dengan adanya mesin tersebut maka dalam tahap pengolahan rumput sebagai pakan ternak lebih mudah dibandingkan dengan cara manual menggunakan tangan. Dan bisa terhindar dari kecelakaan kerja seperti, tangan luka-luka tersebit pada saat proses pencacahan rumputnya. Selain itu juga, para peternak bisa terbantu dalam segi waktu pembuatan cacahan rumput sebagai bahan utama campuran pakan ternak lainnya, serta hasil rumput cacahannya yang dihasilkan dari proses pencacahan menggunakan mesin diharapkan lebih baik dari kualitas cacahan rumput dibandingkan dengan pencacahan rumput yang masih menggunakan cara manual dengan tangan. Mesin pencacah rumput berdaya listrik rendah ini diharapkan mampu menjadi solusi jangka panjang ke depannya dengan menerapkan penggunaan daya listrik yang rendah dan prinsip kerja yang sederhana serta memiliki harga jual yang
39
terjangkau, agar bisa diapilikasikan pada peternakan kecil menengah khususnya para peternak sapi dengan kapasitas rumput yang biasa digunakan sebesar 250 kg/jam. Ukuran mesin baik dimensi maupun bobot, dirancang lebih kecil atau lebih ringan dari ukuran mesin komersial yang ada di pasaran. Penggunaan daya listrik yang rendah, karena disesuaikan dengan kondisi unit pengolahan rumput skala kecil-menengah yang umumnya hanya memiliki daya listrik terbatas (450-900 W). 3.5
Perancangan Konsep & Pemberian bentuk Tujuan fase ini adalah menghasilkan alternatif konsep produk sebanyak
mungkin. Konsep produk yang dihasilkan fase ini masih berupa skema atau dalam bentuk skets atau skeleton. Pada prinsipnya, semua alternatif konsep produk tersebut memenuhi spesifikasi teknis produk (Harsokoesoemo H. Darmawan, 2004). 3.5.1
Menentukan Fungsi dan Struktur Fungsi Untuk memperoleh sebanyak mungkin alternatif konsep produk dapat
digunakan metode morfologi yang sangat mujarab. Metode morfologi bertitik tolak dari fungsi produk (tingkat 1, level 1). Fungsi produk tersebut diuraikan menjadi beberapa sub-fungsi (tingkat 2, level 2), yang selanjutnya diuraikan lagi menjadi sub-sub fungsi (tingkat 3, level 3), sehingga membentuk sebuah struktur fungsi. Struktur fungsi produk mesin pencacah rumput dijelaskan pada tahap awal perancangan konsep dengan sebuah blok fungsi, dan dapat dilihat pada gambar 3.5.
Energi Listrik dan Energi Manusia Rumput Gajah dengan Panjang Rata-rata 2 menter Mata Manusia
3.6.1
Mencacah 3.7.1 3.8.1 Rumput 3.9.1
Energi Potensial
Cacahan Rumput Gajah dengan Panjang Rata-rata 2-3cm Mata Manusia
Gambar 3. 5 Blok Fungsi Perancangan Mesin Pencacah Rumput Untuk Pakan Ternak
Pada diagram blok fungsi mesin pemisah pencacah rumput sebagai pakan ternak seperti yang dijelaskan pada gambar 3.5, memberikan informasi mengenai
40
input dan output yang berperan penting dalam proses pencacahan rumput. Dimana pada bagian input proses mencacah, terdapat 3 elemen kerja aliran masuk. Ketiga elemen kerja tersebut yaitu, energi masuk yang berupa energi listrik dan energi manusia, material masuk yang berupa rumput dengan rata-rata panjang 2 meter, serta elemen sinyal yang masuk berupa panca indera manusia yaitu mata. Sedangkan, untuk bagian output proses pencacahan, sama halnya dengan bagian input terdapat 3 elemen kerja aliran keluar. Ketiga elemen kerja aliran keluar tersebut yaitu, energi keluar yang merupakan hasil dari kinerja sistem energi masuk (energi listrik yang berasal dari motor listrik), material keluar yang berupa hasil cacahan rumput dengan tinggi rata-rata 2-3 cm, dan yang terakhir elemen sinyal keluar berupa panca indera manusia yaitu mata, karena mata manusia yang bisa langsung memastikan proses pencacahan rumput dengan menggunakan mesin yang telah dirancang menghasilkan hasil cacahan rumput yang mudah untuk dicampurkan dengan bahan tambahan pakan ternak lainnya. Pada tahap kedua perancangan konsep dijelaskan dengan sebuah sub fungsi yang dibentuk berdasarkan blok fungsi mesin pencacah rumput untuk pakan ternak, dapat dilihat pada gambar 3.6. Ei Eo Mi
Mengumpan
Menggerakan
Mencacah Rumput
Si
Mo So
Gambar 3. 6 Sub fungsi Mesin Pencacah Rumput Untuk Pakan Ternak
Setelah membuat struktur fungsi berupa blok fungsi, kemudian dibuat subfungsi dari struktur fungsi utama tadi. Struktur fungsi mesin pencacah rumput sebagai pakan ternak dapat dibagi lagi ke dalam beberapa sub-sub fungsi. Tujuannya untuk memudahkan dalam pemecahan masalah dan membagi pelaksanaan kerja sistem kedalam bentuk yang lebih sederhana, dan rinci, sehingga semua komponen dapat dilihat dalam bentuk satuan kerja yang lengkap. Pada tahap ketiga perancangan konsep dijelaskan sub-sub fungsi keseluruhan dapat dilihat pada gambar 3.7
41
Material Mengumpan
Energi Manusia Mata
Meneruskan Daya
Mencacah Rumput
Energi Listrik
Energi Mekanik Mata
Energi Potensial
Mata
Rumput Panjang Rata-rata 2 cm Gambar 3. 7 Sub-sub Fungsi Mesin Pencacah Rumput Untuk Pakan Ternak
3.5.2
Menentukan Prisnsip Solusi Dengan ditetapkannya struktur fungsi yang berisi sub-sub fungsi, maka
dapat terbentuklah beberapa alternatif produk yang disebut morfologi lalu disusun menjadi varian konsep produk mengenai cara kerja serta kelebihan dan kerugian pada masing-masing varian mesin pencacah rumput untuk pakan ternak yang akan dirancang. Pengkombinasian dari prinsip solusi, bisa digunakan berdasarkan konsep yang telah ada dan harus sesuai antara setiap alternatif dengan alternatif lainnya berdasarkan sub-sub fungsi tersebut. Untuk menentukan alternatif dari konsep produk, maka dilakukan penggabungan dari prinsip solusi yang masing-masing disusun berdasarkan subsub fungsi. Dapat ditambahkan disini, bahwa gambar skets dapat dibuat pada setiap pembentukan atau penyusunan kombinasi solusi, suatu hal yang sangat menjelaskan apakah penyambungan mekanisme dapat dibuat. Berikut ini adalah matrik morfologi dari perencanaan mesin pencacah rumput untuk pakan ternak, yang dapat dilihat pada tabel 3.2 dan penggabungan prinsip solusi pada tabel 3.3.
42
Tabel 3. 2 Matrik Morfologi Mesin Pencacah Rumput Untuk Pakan Ternak
No.
Prinsip Solusi
Sub Fungsi 1
2
1
Mengumpan
Tangan Manusia
2
Mengubah Energi
Motor Listrik
Motor Bakar
3
Mentransmisikan Daya
Roda Gigi
Sabuk dan Puli
Hopper 1
Hopper 2
Mengarahkan 4
Mencacah
Sproket
Gravitasi 9,8 m/s2
Mengalirkan Menghancurkan Rumput
3
Persegi Panjang
43
Roller
Roda Gila
Tabel 3. 3 Penggabungan Prinsip Solui
No.
1
Sub Fungsi
Mengumpan
1 Tangan Manusia
Motor Listrik
3
Gravitasi 9,8 m/s2 Motor Bakar
Mengubah Energi
Roda Gigi
Sabuk dan Puli
Hopper 1
Hopper 2
Sproket
Sistem Transmisi
Mengarahkan
4
3
Menyalurkan
Mengalirkan
2
Prinsip Solusi 2
Pencacah
Mengalirkan Persegi Panjang
Gravitasi 9,8 m/s2 Roller
Roda Gila
Pisau Potong
Varian 1
44
Varian 2
Konsep-konsep produk yang telah diperoleh dari langkah struktur fungsi dan morfologi diatas, selanjutnya akan dikembangkan sketsa yang nantinya mungkin saja pada sketsa tersebut akan dibuat. Diharapkan dengan membuat sketsa dari konsep-konsep produk tersebut, kemudian akan dianalisa konsep produk yang paling baik untuk dikembangkan baik dari segi pembuatan/manufakturnya dan biayanya, penggunaan, keawetan bahkan dari segi ekonomisnya untuk ditinjau layak atau tidaknya dipasarkan. Berikut ini terdapat 2 hasil konsep varian pengembangan gabungan prinsip solusi yang telah dibuat pada tabel 3.2 diatas, yang terdiri dari : a. Varian 1 = Tangan manusia – Motor listrik – Sabuk dan puli – Hopper 1 – Pisau persegi panjang; b. Varian 2 = Tangan manusia – Motor bakar – Sproket – Hopper 2 – Pisau roda gila
a.
Referensi Mesin Pencacah Rumput Berikut ini merupakan mesin pemisah daging dan tulang ikan yang sudah ada
di pasaran, dapat dilihat pada gambar 3.8 dibawah ini.
Gambar 3. 8 Referensi Mesin Pencacah Rumput (Shop, 2019)
45
Prinsip Kerja Mesin Pencacah Rumput Referensi Secara umum proses pencacahan dimulai dengan memasukkan rumput kedalam hoper dengan cara rumput dijatuhkan kedalam hopper oleh tangan. Silinder pencacah berputar searah jarum jam kemudian mengambil dan mencacah rumput kedalam pisau pencacah yang akhirnya rumput dikeluarkan melalui unit pengeluaran sudah berbentuk potongan-potongan kecil . Mesin ini berkerja berdasarkan gaya putar yang berasal dari putaran pisau potong dengan gerakan kontinyu dari hopper. Gerakan putaran dari pisau potong berasal dari poros yang digerakkan oleh sproket dengan pengaturan kecepatannya dari gear box yang digerakkan langsung oleh motor bakar. Cara pengoperasiannya, dengan memanfaatkan gaya gravitasi ketika akan mengumpan rumput yang masuk melalui saluran masuk (hopper). Kemudian rumput tersebut masuk ke dalam ruang potong, setelah itu rumput akan terpotong oleh gerakan putaran dari pisau potong. Setelah rumput terpotong dapat diambil pada saluran keluar.
Kelebihan dan kekurangan Kelebihan dari mesin pencacah rumput ini, adalah dapat mempermudah proses pengolahan rumput untuk pakan ternak. Mesin pencacah rumput ini juga sebagai solusi dari cara pencacahan rumput yang sudah ada sebelumnya menggunakan cara manual dengan tangan manusia dan mudah dipindah tempatkan. Mesin pencacah rumput ini juga mempunyai kelemahan seperti, dimensi rangka terlalu besar, konsumsi bahan bakar yang tinggi dan kapasitas mesin yang telalu besar.
46
b.
Varian 1
Gambar 3. 9 Mesin Pencacah Rumput Untuk Pakan Ternak Varian 1
Pada konsep varian 1 ini, dapat dilihat pada gambar 3.9 menggunakan motor listrik sebagai penggerak utama, energi gerak kemudian ditransmisikan menggunakan puli dan sabuk ke poros yang menggerakkan pisau potong. Poros penggerak yang menggerakan pisau potong berputar dengan kecepatan yang sudah diatur pada kontok pengatur (adjuster box) dengan rpm yang sudah ditentukan sebelumnya. Konsep pencacah rumput pada mesin ini, mengacu pada putaran pisau potong dan tekanan yang berasal dari tangan manusia terhadap rumput pakan ternak melalui saluran masuk (hopper). Terpotongnya rumput oleh pisau potong disebabkan oleh adanya gaya gravitasi, sehingga rumput dapat terpotong oleh pisau potong.
47
Kelebihan pada konsep perancangan varian 1 ini adalah : a. Tidak diperlukannya system pelumasan, dikarenakan komponen yang mentransmisikan daya berupa sabuk dan puli, tidak menggunakan roda gigi; b. Kontruksi rangka tidak menggunakan material baja atau besi dengan massa yang besar, sehingga pembentukan produk lebih ekonomis; c. Bahan material pada pisau potong dipilih dengan bahan berupa stainless dengan kategori food grade. Sehingga aman untuk pengolahan pakan ternak; d. Konsusi daya listrik yang digunakan untuk pengoperasian mesin ini rendah walupun digunakan seharian, karena menggunakan motor listrik dengan kapasitas daya yang dimiliki sebesar 1 HP (750 W) Kekurangan pada konsep perancangan varian 1 ini, adalah : a. Dikarenakan penggunaan hamper seharian, maka komponen puli dan belt membutuhkan perawatan yang benar, agar kualitas dan umur komponen tersebut tetap baik dan awet. b. Tidak dapat digunakan ditempat-tempat yang tidak ada listrik.
48
c.
Varian 2
Gambar 3. 10 Mesin pencacah rumput untuk pakan ternak varian 2
Pada konsep varian 2 ini, dapat dilihat pada gambar 3.10 menggunakan motor bakar sebagai penggerak utamanya, energi gerak tersebut ditransmisikan oleh sproket dengan rantai ke poros yang menggerakkan pisau potong. Poros penggerak yang menggerakkan pisau potong berputar dari kecepatan yang dihasilkan oleh speed reducer gearbox. Pada varian ini kecepatan pada poros penggerak dengan poros pisau potong, kecepatannya sama. Konsep pencacah rumput untuk pakan ternak pada mesin ini, mengacu pada putaran pisau potong terhadap rumput pakan ternak. Terpotongnya rumput oleh pisau potong disebabkan oleh adanya dorongan dari tangan manusia, sehingga rumput dapat terpotong oleh pisau potong.
49
Kelebihan pada konsep perancangan varian 2 ini, adalah: a.
Dapat digunakan ditempat yang tidak ada listrik, seperti di perkebunan. Sehingga tidak memerlukan energi listrik;
b.
Konstruksi rangka yang mudah dan sederhana;
c.
Perawatan dan penggantian komponen mudah, dikarenankan konstruksi bentuk yang ringkas;
d.
Bahan material pada pisau potong dipilih dengan bahan berupa stainless steel dengan kategori food grade. Sehingga aman untuk proses pengolahan pakan ternak. Kekurangan pada konsep perancangan varian 2 ini, adalah :
a.
Dikarenakan menggunakan motor bakar, apabila bahan bakar habis maka tidak dapat digunakan;
b.
Perawatan pada rantai harus benar-benar diperhatikan, karena hamper digunakan seharian terutama pelumasan pada rantai harus tercukupi.
c.
Tidak ekonomis, karena harus memiliki bahan bakar yang tercukupi sampai proses pencacahan rumput selesai
3.6
Evaluasi Varian Berdasarkan Matriks Keputusan Pada tahap evaluasi ini metode matrik kepuasan. Konsep produk (varian)
dibandingkan satu sama lain, satu persatu secara berpasangan dalam hal kemampuan untuk memenuhi keinginan pemakai dan kemudian diberi nilai pada hasil perbandingan untuk setiap keinginan pemakai dan kemudian menjumlahkan nilai tersebut untuk setiap konsep produk. Konsep produk dengan skor tertinggilah yang merupakan konsep produk yang terbaik dan akan dipilih untuk dikembangkan lebih lanjut. Pada metode matriks kepuasan dibutuhkan kriteria perbandingan untuk memudahkan dalam proses evaluasi. Kriteria perbandingan yang disusun merupakan ringkasan dari daftar spesifikasi yang telah dibuat sebelumnya. Kriteria tersebut diberi penilaian berdasarkan keinginan pemakai yang harus dipenuhi atau
50
sebaliknya, dan merupakan penerjemahan dari daftar keinginan pengguna yang terdata dari metode kuisioner. Kriteria perbandingan dari Mesin Pencacah Rumput Untuk Pakan ternak ini, adalah : 1. Aman operator
: Mesin pencacah rumput ini harus aman bagi
operator; 2. Aman lingkungan
: Mesin pencacah rumput ini diharapkan ramah
lingkungan (tidak menimbulkan suara yang bising dan tidak menimbulkan pencemaran udara); 3. Biaya produksi
: Biaya produksi mesin pencacah rumput ini
diharapkan seekonomis mungkin; 4. Komponen standar
: Komponen yang digunakan pada mesin pencacah
rumput ini, standar yang mudah ditemukan di pasaran; 5. Kekuatan material
: Diinginkan material yang kuat untuk menahan
beban dari penggunaannya; 6. Aman digunakan
: Mesin pencacah rumput yang dibuat aman untuk
proses pengolahan pakan ternak dengan beberapa komponen dibuat dari material yang berkategori food grade; 7. Mudah operasi
: Diharapkan dalam pengoperasiannya semudah
mungkin bagi pengguna/operator; 8. Mudah perawatan
: Diharapkan perawatan mesin pencacah rumput
tersebut tidak sulit; 9. Mudah dibuat
: Diinginkan untuk pembuatan mesin pencacah
rumput ini mudah; Bobot nilai diambil berdasarkan atas keinginan konsumen dan juga perancang.
Nilai
angka
semakin
besar,
menunjukkan
kriteria
yang
diutamakan/penting. Bobot nilai ini berdasarkan pada hasil pengisian kuisioner oleh pengguna.
51
a.
Nilai Varian Nilai varian merupakan suatu penilaian dari responden yang telah
diwawancara akan kebutuhan alat yang akan dirancang dengan sesuai kebutuhan dan keinginan yang dimana nilai varian ini dibutuhkan untuk memutuskan varian terpilih, nilai varian ini diambil dari quisioner dan ada 5 kriteria yang diambil, diantaranya : 1. SP (Sangan Penting) 2. P (Penting) 3. CP (Cukup Penting) 4. KP (Kurang Penting) 5. TP (Tidak Penting) Hasil dari penilaian varian disajikan dalam tabel 3.4, didapatkan dari quisioner yang telah diisi oleh beberapa responen yang ada pada tabel 3.5. Tabel 3. 4 Nilai Varian
NO.
KRITERIA
5
1
Aman operator
2
Aman lingkungan
3
Biaya produksi
4
Komponen standar
5
Kekuatan Material
5
6
Aman digunakan
1
7
4
3
2
5
1
NILAI 5
5
4 4
2
1
3
3 3 5
4
4
Mudah operasi
5
4
8
Mudah perawatan
1
3
9
Mudah dibuat
3
2
52
1
3 4
Tabel 3. 5 Daftar Responden
NO.
b.
RESPONDEN
PEKERJAAN
1
Taringgah
Peternak Sapi
2
Samsul Arafat
Peternak Sapi
3
M. Anam
4
Pinggit Mushlim
Petani Rumput Gajah
5
Yulianto
Petani Rumput Gajah
Peternak Kambing
Keputusan Matriks Tabel 3. 6 Matriks Keputusan
Varian KRITERIA
BN
I
II
5
S
S
Aman lingkungan
4
+
-
Biaya produksi
3
+
+
Komponen standar
3
+
+
Kekuatan material
5
+
+
Aman digunakan
4
S
S
Mudah operasi
4
+
-
Mudah perawatan
3
+
+
Mudah dibuat
4
+
+
6 0 3 26
3 3 3 10
REFERENSI
Aman operator
Total + Total Total S Total Keseluruhan Nilai
Keterangan : BN
: Bobot nilai maksimum
+
: Untuk yang memenuhi kriteria dan bernilai +1
-
: Untuk yang lebih buruk dari kriteria dan bernilai -1
S
: Untuk yang mempunyai kemampuan sama dan bernilai 0
53
c.
Varian Terpilih Dari hasil perhitungan matriks keputusan, dapat dilihat varian yang
mempunyai total keseluruhan nilai yang paling tinggi. Maka dapat diambil keputusan dalam pemilihan varian yang memenuhi kriteria dan sesuai dengan keinginan konsumen yaitu varian ke 1 dengan bobot nilai adalah 26. 3.7
Detail Drawing Mesin Pencacah Rumput Pada tahap ini, perancang harus menentukan tahapan perhitungan yang
benar-benar baik, sehingga menghasilkan alat yang aman dan sesuai dengan kebutuhan konsumen/pengguna (peternak sapi, kambing, gajah / peternak rumput). Tahapan perhitungan yang harus dilakukan dalam perancangan mesin pencacah rumput untuk pakan ternak yaitu, dengan menentukan langkah awal seperti : a. Mengetahui kapasitas mesin pecacah rumput yang telah ditentukan sebelumnya. b. Mengetahui komponen-komponen yang dipakai pada mesin pencacah rumput yang terdiri atas: 1. Motor listrik 2. Sabuk dan puli 3. Pisau potong berbentuk persegi panjang
54
LAMPIRAN
Lahan rumput yang dijadikan sebagai bahan observasi penelitian, bertempat di Krandegan, Puring, kebumen
Rumput gajah yang telah dipotong dari lahan tanam yang siap untuk dicacah sebagai bahan pakan sapi
55
IV.
DAFTAR PUSTAKA
1. Brawijoyo, B. L. (2019, Juni). Spesialis Mesin Pencacah Rumput Multifungsi. Retrieved from http://www.bengkellasbrawijoyo.com/ 2. French, M. (1998). Conceptual Design for Engineers Third Edition. Lancaster: Springer. 3. H.Darmawan. (2004). pengantar perancangan teknik (2 ed.). ITB. 4. Harsokoesoemo, Darmawan;. (2004). Pengantar Perancangan Teknik. Bandung: ITB. 5. Prasojo, T. W. (2016). Perancangan Ulang Mesin Pencacah Rumput Dengan Metode. Tugas Akhir Jurusan Teknik Industri Fakultas Teknik, 1-18. 6. R.S Khurmi, J. K. (2005). Machine Design. New Delhi: EURASIA PUBLISHING HOUSE (PVT.) LTD. 7. (2019, Juni). Retrieved from Langkah Sederhana Membuat Pakan Ternak: https://www.ekor9.com/9-langkah-sederhana-membuat-silase-untukpakan-ternak-kambing-domba-dan-sapi/ 8. Agrowindo. (2019, Februari Kamis). Agrowindo Create Better Future. Retrieved from Store: http://www.agrowindo.com/peluang-usahabudidaya-rumput-gajah-dan-analisa-usahanya.htm 9. Arfiyanto, M. (2012). Perancangan Mesin Pencacah Rumput. Proyek Akhir, 1-6. 10. Arief, S. (2015). Rancang Bangun Mesin Pencacah Rumput Gajah. Procceeding Seminar Nasional Tahunan Teknik Mesin XIV (SNTTM XIV), 1-8. 11. Shop, K. (2019). Harga Mesin Pencacah Rumput Termurah 2019. Retrieved from https://kemayu.net/harga-mesin-pencacah-rumputtermurah/ 12. Yuni Erlita, S. (2016, Agustus 04). Retrieved from Rumput Gajah Untuk Pakan Sapi: https://www.sumbarprov.go.id/details/news/8316
56
