PKM [PDF]

Citation preview

PROPOSAL MODIFIKASI ALAT PERONTOK CENGKEH SEDERHANA (MAPCS) DIKABUPATEN BANTAENG



Oleh : BUDI MULYAWAN (1627042021) NURHALIAH (1627041004)



PROGRAM STUDI PENDIDIKAN TEKNOLOGI PERTANIAN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS NEGERI MAKASSAR 2018 i



DAFTAR ISI HALAMAN SAMPUL ............................................................................................ i DAFTAR ISI ........................................................................................................... ii BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang .............................................................................................1 1.2 Rumusan Masalah ........................................................................................1 1.3 Tujuan ..........................................................................................................2 1.4 Luaran yang Diharapkan ..............................................................................2 1.6 Kegunaan Progam ........................................................................................2 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Kondisi Saat Ini ............................................................................................4 2.2 Sistem Mesin ................................................................................................4 2.2.1 Metode Perontok Cengkeh ..................................................................4 BAB III METODE PELAKSANAAN 3.1 Survei Mitra ..................................................................................................8 3.2 Perancangan Desain ......................................................................................8 3.3 Pembuatan Mesin ..........................................................................................9 3.4 Pengujian Lapangan dan Analisa ..................................................................9 DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................10



ii



BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 LatarBelakang Indonesia Merupakan Negara penghasil rempah terbesar didunia, Salah satu rempah ini adalah cengkeh. Cengkeh adalah tangkai bunga kering yang beraroma. Tanaman ini merupakan tanaman endemic dari Indonesia.Cengkeh banyak digunakan sebagai bumbu masakan di negaraeropa, danbahanbakurokok. (Umy, 2014) Salah satu sentral perkebunan cengkeh di Sulawesi selatan terdapat di KabupatenBataeng, khususnya didaerah TompoBulu,Pengolahan cengkeh di daerah ini masih menggunakan cara tradisional, yaitu bunga cengkeh yang telah dipanen dari pohon, kemudian akan dipisahkan satuper satu menggunakan tangan. Setelah dipisahkan bunga – bunga ini akan di keringkan dibawah terikmatahari selama empat sampai lima hari. Tentunya cara di atas tidak terlaluefektif. (Sujarwoko, 2015) Seiring dengan berkembangnya ilmu pengetahuan dan teknologi saat ini, maka kebutuhan manusia terutama para petani semakin beragam, bukan hanya pupuk atau pestisida, petani juga membutuhkan alat yang dapat meringankan pekerjaan mereka, diantaranya adalah alat yang dapat mempercepat proses pengolahan cengkeh. (Sujarwoko, 2015) Berdasarkan hal tersebut, kami selaku mahasiswa pertanian mempunyai sebuah gagasan untuk membuat sebuah alat yang dapat digunakan sebagai perontok bunga cengkeh.Dengan alat ini petani otomatis akan mendapatkan tidak perlu repot memisahkan bunga – bunga cengkeh. Alat ini sebagai Pengolah Cengkeh Yang Efisien.Mesin Pemisah Bunga Cengkeh merupakan mesin yang berfungsi untuk memisahkan bunga cengkeh dari tangkainya sehingga dapat mempermudah pekerjaan para petani/buruh. Pada tahun 2011, Rumah Mesin telah menciptakan sebuah mesin pemisah bunga cengkeh dan memasarkannya. UKM tersebut membuat suatu mesin perontok bunga cengkeh dengan kapasitas 80 kg/jam bunga cengkeh basah. Akan tetapi mesin ini belum mampu memenuhi



1



kebetuhan para petani cengkeh. Mesin ini mungkin baru menjawab kebutuhan para buruh. Namun demikian para buruh pun tidak mau membeli mesin ini karena harga mesin



yang



sangat mahal ditambah ongkos kirim



yang



sangat



tinggi.Untuk memenuhi segala kebutuhan konsumen atau pengguna, maka peneliti ingin merancang sebuah mesin pemisah bunga cengkeh dari tangkainya secara mekanis. Mesin tersebut diharapkan dapat memisahkan bunga cengkeh sebanyak 45 kg dalam waktu 30 menit. Ukuran mesin pemisah bunga cengkeh khususnya tinggi mesin, diperoleh dari perhitungan anthropometri Tinggi Siku Berdiri. Hal ini bertujuan untuk memudahkan pengguna dalam mengoperasikan mesin tersebut. Berdasarkan hasil uji coba pada 1 kg Cengkeh, mesin pemisah bunga cengkeh ini mampu mengolah cengkeh sebesar 90 kg perjam. dengan presentase kerusakan bunga sebesar 0 % dan kebersihan tangkai sebesar 60%. Total biaya pembuatan mesin pemisah bunga cengkeh senilai Rp 5.220.000 Rupiah. Setelah dilakukan analisa biaya perbandingan kelayakan ekonomis, terlihat bahwa jika memisahkan bunga cengkeh dan tangkainya menggunakan mesin membutuhkan waktu 1 hari dan hanya menggunakan 1 operator. Sedangkan jika dilakukan manual maka membutuhkan 22 pekerja agar bisa terselesaikan dalam satu hari. Sedangkan total biaya jika menggunakan mesin adalah Rp 15.763.250 dan jika menggunakan manuan total biaya adalah sebesar Rp 55.440.000.



Gambar 1.1. Pemisahan Bunga Cengkeh Dengan Cara Manual



2



1.2



RumusanMasalah Berdasarkan masalah yang dikemukakan diatas dapat dirumuskan sebagai



berikut: 1. Bagaimana proses pembuatan mesin MAPCS ? 2. Bagaimana proses kerjamesin MAPCS ? 3. Apamanfaat yang didapatkanolehmitradaripenerapanmesin MAPCS ?



1.3



Tujuan Tujuan dari alat pemisah dan pengering cengkeh ini adalah meringakan dan



mempercepat proses dalam pengolahan cengkeh olehmitra. Sehingga alat ini diharapkan dapat meningkatkan pendapatan dan efisiensi kerja paramitra



1.4



KegunaanProgam 1.



Memberikankemudahanpetanidalam proses panensertapengolahannya, khususnyapetani – petanikecil.



2.



Membuatrancanganmesinperontok cengkeh yang efisien.



3.



Membantupetaniuntukmempercepat



proses



panennyadanmeringankanbebanmereka yang dulunyamenggunakancara manual. 4.



1.5



Meminimalkanangkakemiskinanbagiparapetanikecil.



Luaran Yang Diharapkan Luaran yang diharapkan pada kegiatan ini adalah mesin atau alat yang



dapat membantu mengoptimalkan proses pengolahan cengkeh, khususnya di didaerah Tompobulu. Serta luaran lain yang diharapkan adalah artikel ini dapat dibaca oleh khalayak umum.



3



BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Kondisi Saat Ini Cengkeh adalah salah satu komoditas pertanian di Indonesia yang menjadi unggulan. Hal ini cukup beralasan karena Indonesia adalah negara agraris. Pada saat ini perontokan bunga cengkeh masih dilakukan secara manual setelah itu pengeringan secara alami menggunakan sinar matahari langsung. Namun dengan kondisi iklim di Indonesia yang tropis, yang dimana terdapat dua musim yaitu musim kemarau dan musim penghujan, akan sulit diharapkan pengeringan yang optimal pada musim penghujan. Hal itu mengakibatkan penurunan kuantitas produksi cengkeh pada musim hujan. Oleh Karena itu disini kita akan memberikan solusi supaya pengeringan tetap berjalan walau saat musim hujan. Disini kita akan menciptakan alat yang bisa mempermudah para petani cengkeh.



Karya ilmiah ini adalah untuk membuat alat yang mana diharapkan mampu merontokan buah bunga cengkeh yang sudah di panen oleh para petani di daerah Kecamatan tompo bulu. Alat ini kami ciptakan supaya petani cengkeh mudah dalam hal pengolahan hasil panen.



2.2 Sistem Mesin 2.2.1



Metode Perontok Cengkeh Metode pemisah ataupun perontok cengkeh biasanya menggunakan cara



manual menggunakan tenaga manusia. Untuk cara yang lebih efektif biasanya menggunakan mesin yang telah didesain secara khusus untuk merontokkan bunga cengkeh. Pada tahun 1992, Balai Tanaman Obat dan Rempah (Balitro) pernah membuat prototype mesin perontok dan pemisah bunga cengkeh. Alat perotok bunga cengkeh buatan Balitro bekerja berdasarkan prinsip tumbukan dan dangeseran yang dihasilkan oleh gigi perontok pada silinder. Alat tersebut dioperasikan dengan mengunakan motor listrik 1 HP dan penyaluran tenaganya melalui transmisi sabuk (V belt).



4



Dari hasil pengujian alat, kondisis optimal proses perontokan diperoleh padaputaran 480 rpm Hasil perontokan yang diperoleh dengan kondisi seperti di atas adalah sebagai berikut ; efisiensi perontokan 92.11 %, kapasitas mesin adalah 76.43 kg bunga/perjam, kehilangan hasil 8.98% (grafik 2.1), kerusakan bunga 8.46%,dan kebersihan bunga dari kotoran tangkai 82.41 % (grafik 2.2). Keadaan fisik bunga cengkeh kering dan kadar minyaknya tidak berbeda dibandingkan dengan perontokan secara tradisional. (Buletin Litro Vol.IV. No.1 1992, p 30.)



Gambar 2.1, Efisiensi dan kapasitas alat perontok bunga cengkeh (Sumber : Buletin Litro Vol.IV. No.1 1992, p 30.)



5



Gambar 2.2, Diagram kebersihan dan kerusakan bunga cengkeh pada proses perontokan (Sumber : Buletin Litro Vol.IV. No.1 1992, p 30.)



2.2.2 MetodePengeringan Cengkeh Disinikami dalam proses pengeringan menggunakan metode seperti oven. Cara kerja dengan mengatur panas, kelembaban,dan kadar air, oven dapat digunakan sebagai dehydrator. Waktu yang diperlukan adalah sekitar 5-12 jam. Lebih lama dari dehydrator biasa. Agar bahan menjadi kering, temperature oven harus di atas 140o Fahrenheit.



6



BAB 3 METODE PENELITIAN 3.1 Survei Mitra Berdasarkan survey yang kami lakukan pada bulan September minggu kedua bahwasannya di Kecamatan Tompo Bulu,mayoritas pekerjaan warga dari beberapa desa di kecamatan tersebut adalah petani cengkeh . Namun, dalam bertani warganya masih menggunakan cara tradisional, baik dalam proses panen maupun pengolahannya. Pak Rusdin salah satu petani cengkeh di Desa Labbo, mengatakan bahwa pengolahan cengkeh di tempat tinggalnya masih menggunakan cara yang sederhana. Pada proses pemisahan ataupun pengeringan juga menggunakan cara tradisional. Beliau juga mengatakan selama pengolahan cengkeh banyak mengalami kendala, seperti kendala pada cuaca yang tidak menentu, terbatasnya jumlah pekerja serta serangan hama yang kadang melanda. Berdasarkan hal di atas Pak Rusdinberharap proses pengolahan cengkeh tidak lagi bergantung pada cuaca dan ketersediaan jumlah pekerja.



3.2 Alternatif Desain 3.2.1. Alternatif Desain Perontok Pada bagian ini terdapat 2 alternatif sistem perontokan yaitu : a. Mekanisme dengan menggunakan Rol karet dan sirip-sirip karet.



Bunga cengkeh akan menuju ke rol karet di bawa oleh belt conveyor, sementara itu rol karet akan terus berputar. Suatu saat bunga cengkeh akan mencapai ujung belt conveyor yang disana telah bediri sirip –sirip karet penahan. Bunga cengkeh akan tertahan sesaat. Dan kemudian akan di gilas oleh rol karet. Saat kondisi inilah di harapkan bunga dan tangkai cengkeh terpisah. Akan tetapi kemungkinan untuk bunga cengkeh hancur juga besar.



7



b. Mekanisme dengan menggunakan Rol sikat yang berputas saling berlawanan arah.



Bunga cengkeh akan menuju ke putaran 2 buah rol sikat yang berputar saling berlawanan arah ini dengan arahan. Karena kondisi sikat yang dikondisikan rapat maka otomatis bunga cengkah akan tehimpit diantara rol sikat ini. Saat terhimpit sikat-sikat itulah diharapkan bunga dan tangkai cengkeh terpisah. Kemungkinan untuk bunga cengkeh hancur atau pun luka lebih kecil.



3.2.2. Alternatif Desain Pemisah Pada bagian ini juga terdapat 2 alternative system pemisah yaitu : a. Pemisah dengan ayakan bertingkat Pada sisitem ini nantinya bunga cengkeh akan dipisahkan dari gagangnya dengan ayakan memanfaatkan perbedaan ukuran. Jadi bagian yang semakin kecil akan berada pada bagian paling bawah. Kemungkinan bunga cengkeh akan berada 1 tingkat di atasnya. b. Pemisah dengan grader Greder adalah selinder yang terbuat dari plat lubang, yang nantinya akan diputar dengan kecepatan dan kemiringan sudut tertentu. Diharapkan saat Greder ini diputar maka bunga cegkeh aka jatuh ke bawah, sementara tangkai akan terus bergerak aksial sampai pada ujung grader dan terbuang. Konstruksi untuk system ini jauh lebih mudah. c. Dengan demikian untuk mesin pemisah bunga cengkeh ini akan digunakan



mekanisme dengan menggunakan Rol sikat yang berputas saling berlawanan arah untuk system perontokannya. Dan menggunakan ayakan bertingkat untuk system pemisahannya.



8



3.3 System Level Design Tahapan ini mencakup definisi tentang arsitektur produk dan dekomposisi produk menjadi beberapa sub-sistem dan komponen. Keluaran yang diharapkan dari tahap ini biasanya mencakup geometric layout dari sebuah produk, spesifikasi fungsional dari masing-masing subsistem dari produk dan diagram alir proses awal untuk proses perakitan terakhir. 3.4. Arsitektur Produk Arsitektur produk adalah penugasan elemen-elemen fungsional dari produk terhadap kumpulan bangunan fisik (physical building block) produk. Tujuan dari arsitektur produk adalah menguraikan komponen fisik dasar dari produk, apa yang harus dilakukan komponen tersebut dan seperti apa penghubung atau pembatas (interface) yang digunakan untuk peralatan lainnya. Adapun arsitektur Mesin Pemisah Bunga Cengkeh adalah sebagai berikut: 1. Saklar Untuk memutus dan menyambungkan rangkaiyan aruslistrik pada mesin 2. Hopper Berfungsi untuk menahan bunga cengkeh agar tidak terhempas keluar ketika di gilas oleh rol sikat. 3. Pulley dan v-belt Berfungsi untuk menghantarkan daya. 4. Gear Berfungsi untuk menggerakan rol sikat ganda. 5. Motor penggerak Berfungsi untuk menggerakkan semua komponen yang ada pada mesin. 6. Lengan ayun Berfungsi untuk menggerakkan ayakan. 7. Sistem perontok



9



Simtem perontok bertujuan untuk merontok kan bunga cengkeh dari gagangnya, sistem perontok ini didesain menggunakan dua buah rol sikat yang berputar saling berlawanan arah dan rapat sehingga memudahkan bunga cengkeh rontok dari gagangnya tanpa merusak bunga cengkeh itu sendiri. 8. Sistem pemisah Sistem pemisah ini bertujuan untuk memisahkan bunga cengkeh dari gagangnya, sistem pemisah ini dirancang menggunakan ayakan bertingkat tiga dengan ukuran yang berbeda di setiyap tingkatnya. 9. Pengelasan



Berfungsi untuk menyambungkan elemen satu dengan yang lain.



3.4 Desain Detail Tahap ini meliputi spesifikasi lengkap mengenai bentuk geometri produk dan komponennya, bahan yang digunakan, serta ukuran dari seluruh part penyusun komponen dan produknya, termasuk pula proses pengerjaan.



3.4.1. Desain awal Adapun bentuk geometri Mesin Pemisah Bunga Cengkeh adalah sebagai berikut:



Gambar 4.3. Desain Awal Mesin Pemisah Bunga Cengkeh



10



1. Tampak atas



Gambar 4.4. Tampak Atas Mesin Pemisah Bunga Cengkeh



2. Tampak samping kiri



Gambar 4.5. Tampak Samping Kiri Mesin Pemisah Bunga Cengkeh



11



3. Ayakan



Gambar 4.6. Ayakan Bertingkat:



Spesifikasi Dimensi produk



: 80 x 25 x 100



1. Hopper



: panjang 50 cm, lebar 27 cm, tinggi 45 cm



2. Pulley



: 27 cm



3. Gear



: 17 cm 2 buah, 7cm 2 buah



4. V-belt



: tipe b33, bahan karet



5. Motor penggerak



: daya ½ HP



6. Perontok



: rol sikat 2 buah



7. Rangka perontok



: panjang 57 cm, lebar 25 cm, tinggi 60 cm



Adapun hasil dari mesin di atas setelah di lakukan uji coba mesin tidak dapat merontokkan dan memisahkan bunga cengkeh dengan baik karena ayakan terlalu kecil dan rendah sehingga dilakukan redesain ulang model ayakan 12



3.4.2 Redesain Alat Adapun bentuk geometri Mesin Pemisah Bunga Cengkeh setelah dilakukan desain ulang adalah sebagai berikut: 4. Tampak samping kanan



Gambar 4.9. Tampak Samping Kanan Mesin Pemisah Bunga Cengkeh



5. Tampak samping kiri



13



Gambar 4.10. Tampak Samping Kiri Mesin Pemisah Bunga Cengkeh



6. Tampak atas



Gambar 4.11. Tampak Atas Mesin Pemisah Bunga Cengkeh



4.9.3.



Bahan Yang Digunakan



Bahan yang digunakan dalam pembuatan Mesin Pemisah Bunga Cengkeh berbagai macam, beda komponen maka beda pula pungsi dan kegunaan nya.



Adapun bahan-bahan yang digunakan pada pembuatan Mesin Pemisah Bunga Cengkeh adalah sebagai berikut: 1. Hopper Tabel 4.3. Hopper



14



Bahan



Dimensi (cm) Jumlah



Besi plat 3 mm



50 x 27 x 37



1



2. Pulley



Tabel 4.4. Pulley



Bahan



Bahan baja carbon



Ukuran (cm) Jumlah



Ø 15 cm



1



Ø 20 cm



1



Ø 30 cm



1



Ø 20 cm



1



15



3. Gear



Tabel 4.5. Gear



Bahan



Bahan baja carbon



Ukuran (cm)



Jumlah



Ø 17 cm



2



Ø 7 cm



2



4. V-belt



Tabel 4.6. V-belt



Bahan



Tipe



Bahan karet



Tipe B 33



Jumlah



2



16



5. Motor penggerak



Tabel 4.7. Motor Penggerak



Tipe



Spesifikasi



Modern



tegangan 220V



Jumlah



Type : JY1A-4 speed 1400 rpm 1 daya ½ HP 4.24 A



6. Lengan ayun



Tabel 4.8. Lengan Ayun



17



Bahan



Ukuran (cm)



Jumlah



-Bahan besi panjang 45 cm 1 persegi 6 -pully



2 Ø 5 cm



7. Perontok



Tabel 4.9. Perontok



Bahan



Ukuran (cm)



Jumlah



- Sikat cuci



7 x 5 cm



60



- As tabung kayu



Ø 20 cm



2



Ø 7 cm



4



- Bearing



18



8. Rangka perontok



Tabel 4.10. Rangka Perontok



Bahan



ukuran (cm)



Jumlah



Panjang.Besi siku L 3x3 cm



57 cm



4



Lebar. Besi siku L 3x3 cm



25 cm



6



Tinggi. Besi siku L 3x3 cm



60 cm



4



9. Rangka pemisah



Tabel 4.11. Rangka Pemisah



Bahan



Panjang. Besi U 5x5 cm



Ukuran (cm)



60 cm



Jumlah



4



19



Lebar. Besi U 5x5 cm



50 cm



4



Tinggi. Besi U 5x5 cm



54 cm



4



Rol nilon



Ø 2 cm



8



10. Ayakan bertingkat



Tabel 4.12. Ayakan Bertingkat



Bahan



Ukuran (cm) Jumlah



Tingkat 1



1 . ayakan besi 1.5 cm



110 cm 1



2 . ayakan besi 1 cm



110 cm 1



3 . besi plat 3 mm



110 cm



20



BAB IV Biaya Dan Jadwal Kegiatan



4.1. Anggaran biaya No.



Jenis Pengeluaran



Biaya (Rp)



Biaya Peralatan 1



Penunjang



11.000.000



2



Biaya Bahan Habis Pakai



250.000



3



Biaya Perancangan



400.000



4



Biaya Transportasi



850.000



Total



12.500.000



5



4.2. Tahap Pelaksanaan Bulan No



Keterangan



Maret 3



1 2



4



April



Mei



Juni



Juli



1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2



Studi Literatur Menentukan Konsep Perancangan dan



3



pembuatan alat



4



Pengujian alat



5



Evaluasi



6



Pembuatan laporan



21



DAFTAR PUSTAKA



Rachmat, R, Setyono dan R. Thahir. 1993. Evaluasi system pemanenan beregu menggunakan beberapa mesin perontok. Agrimex. Vol 4 dan 5, No. 1 (1992/1993). Hal 1-7



Kamus Bahasa Indonesia, Departemen Pendidikan Dan Kebudayaan, Balai Pustaka, 1990



B. H. Amstead. 1995. Teknologi Mekanik. Jakarta, Erlangga.



Khurmi. R.S. 1982. Elemen-Elemen Mesin dalam Perancangan Mekanis. Gupta,Machine. New Delhi : Eurasia Publishing Company.



Sularso, Suga, Kiyokatsu. 1985. Dasar Perencanaan Dan Pemilihan Elemen Mesin, Jakarta: Pradnya Paramita.



Sujarwoko, Destyan H. 2005. Meningkatkan Produktifitas Petani Cengkeh Jawa Timur .www.antarajatim.com



Lydersen, A.L. 1983. Mass Transfer in Engineering Pratice, John Willey & Sons, New Delhi.



Cahaya Abadi Teknik. 2012. Mesin Perontok dan Pemipil Bunga Cengkeh. www.indonetwork.co.id Hidayat T. & Nurjanah, N. Rancangan dan pengujian prototipe Alat Perontok Bunga Cengkeh Tipe Axial. Buletin Litro, vol (4), 1992. Iffah, umy. 2014. INDONESIA SEBAGAI NEGARA REMPAH-REMPAH DAN TEKNIK



PENGOLAHAN



PASCA



PANEN



TANAMAN CENGKEH,



www.umyiffahcollection.wordpress.com



22



Chan, Yefri. 2013. Mesin Pengering / Oven Tanpa Menggunakan Listrik, www.laskarteknik.com



23