Perancangan Mekanisme Sistem Penghisap pada Mesin Pemanen Udang dan Ikan

(1)

PERANCANGAN MEKANISME SISTEM PENGHISAP

PADA MESIN PEMANEN UDANG DAN IKAN

SKRIPSI

TEGUH JUANSYAH GUMILANG

F14070022

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

(2)

DESIGN OF THE MECHANISM VACUUM SYSTEM

IN SHRIMP AND FISH HARVESTER MACHINE

Sam Herodian and Teguh Juansyah Gumilang

Department of Mechanical and Biosystem Engineering, Faculty of Agricultural Engineering and Technology,

Bogor Agricultural University, IPB Darmaga Campus, PO Box 220, Bogor, West Java, Indonesia. Phone +62856 5946 7878, e-mail: teguhgumilang@rocketmail.com

ABSTRACT

Fishery commodities have an important role in Indonesian economic. Commodity quality depends on several factors, for example harvesting process. So far, mechanism of fishery commodities harvesting is still it traditional way. Although recently there have been some mechanical shrimp harvesters, still is not widely used, not only because of the price but also the mechanical defect that becomes problem. The objective of this study is to design a vacuum system mechanism on the machine harvesters of shrimp and fish that can minimize the defect rate of harvested commodities. This vacuum system uses a reverse venturi mechanism, from a small hydraulic to a big hydraulic. The discharge during the process was relatively stable, ranging from 0.576 l/s - 0583 l/s. The most optimum combination for the positioning of inlet pipe and outlet pipe was a combination of top inlet and top outlet pipeline. It is not only affected by factors from the fluids flow itself but also by the commodity behavior. When the harvesting time occur the commodity congregate under the filter contained in the fish trap. From the performance test, the pecentage of rcommodities that were still alive was high which was 98.9%.

Keywords: vacuum system, defect rate, vacuum mechanism.

(3)

Teguh Juansyah Gumilang. F14070022. Perancangan Mekanisme Sistem Penghisap pada Mesin Pemanen Udang dan Ikan. Di bawah bimbingan Dr. Ir Sam Herodian, MS. 2011.

RINGKASAN

Komoditas hasil perikanan memiliki posisi penting bagi perekonomian Indonesia dengan pemasaran di dalam maupun luar negeri. Mutu dan kualitas komoditas dipengaruhi oleh beberapa faktor diantaranya adalah proses pemanenan. Sejauh ini mekanisme pemanenan komoditas perikanan masih mempergunakan cara tradisional. Menurut Mujiman dan Suyanto (2004), cara yang paling modern untuk memanen udang adalah dengan mempergunakan jaring (trawl) yang dibagian mulutnya dialiri listrik dan ditarik oleh 3-4 orang dengan mengelilingi tambak. Hal ini selain dapat mengakibatkan udang stres, juga berisiko bagi pemanen yang harus masuk kedalam tambak. Meskipun sekarang telah ada beberapa mesin panen udang mekanis namun masih belum banyak dipergunakan selain dikarenakan masalah harga juga dikarenakan tingkat kecacatan yang terjadi masih terbilang besar.

Tujuan penelitian ini adalah merancang sebuah mekanisme sistem penghisap pada mesin pemanen udang dan ikan yang dapat meminimalisir tingkat kecacatan komoditas yang dipanen.

Penelitian ini dilaksanakan di Bengkel Leuwikopo dan Labolatorium Ergotron, Departemen Teknik Mesin dan Biosistem, Fakultas Teknologi Pertanian, IPB. Tahapan penelitian ini dimulai dari analisis permasalahan, analisis rancangan, pembuatan model, dan pengujian secara fungsional. Perancangan mekanisme sistem penghisap ini mempergunakan sistem venturi yang dibalik, dari penampang hidraulik yang kecil menuju penampang hidraulik yang besar.

Pada pengujian fungsional dilakukan 2 (dua) kali pengujian untuk mendapatkan data. Pengujian ini dilakukan dengan perlakuan 15 kombinasi. Pengujian pertama bertujuan untuk memperoleh data mengenai debit, kecepatan aliran, tekanan, dan jenis aliran pada sistem penghisap. Pengujian selanjutnya bertujuan untuk mengetahui kinerja fungsional sistem penghisap.

Berdasarkan data yang diperoleh diketahui bahwa debit yang terjadi relatif stabil, yaitu berkisar antara 0.576 liter/detik – 0.583 liter/detik. Nilai kecepatan yang diperoleh pada penampang hidraulik pertama dengan ukuran penampang hidraulik yang kecil berkisar antara 2.0219 m/s – 2.0465 m/s, sedangkan untuk nilai kecepatan pada penampang hidraulik yang besar berkisar antara 0.00505 m/s – 0.00512 m/s. Tekanan yang terjadi pada penampang hidraulik yang berukuran kecil bernilai sebesar 2.943 x 104 kPa, sedangkan tekanan yang terjadi pada penampang hidraulik yang berukuran besar bernilai sebesar 1.461 x 102 kPa. Jenis aliran yang terjadi pada penampang hidraulik dengan ukuran kecil adalah jenis aliran turbulen karena nilai bilangan Reynold yang diperoleh lebih besar dari 2300, yaitu berkisar antara 44720 – 45263, sedangkan jenis aliran yang terjadi pada penampang hidraulik dengan ukuran besar adalah jenis aliran laminer karena nilai bilangan Reynold yang diperoleh lebih kecil dari 2300, yaitu berkisar antara 2236 – 2263.

Kombinasi paling optimum untuk penempatan posisi pipa pemasukan dan pipa pengeluaran adalah pada kombinasi atas (pipa pemasukan) – atas (pipa pengeluaran), hal tersebut bukan hanya dipengaruhi oleh faktor dari fluida saja melainkan dengan mempertimbangkan tingkah laku komoditas pada saat dipanen yang cenderung berkumpul di bagian bawah saringan yang terdapat pada fish trap.

Untuk pengujian kinerja fungsional dipergunakan komoditas berupa beberapa jenis ikan dan udang dengan jumlah total sebanyak 250 ekor. Pengujian yang dilakukan berupa pengujian pemanenan komoditas dan dilihat tingkat kelulusan hidupnya. Berdasarkan data yang diperoleh dari 15 kali ulangan diketahui bahwa tingkat kelulusan hidupnya sangat besar yaitu 98.9%. Hal ini menunjukkan bahwa mekanisme sistem penghisap berfungsi baik sesuai dengan yang diharapkan.

(4)

PERANCANGAN MEKANISME SISTEM PENGHISAP

PADA MESIN PEMANEN UDANG DAN IKAN

SKRIPSI

Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar

SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN

pada Departemen Teknik Mesin dan Biosistem, Fakultas Teknologi Pertanian,

Institut Pertanian Bogor

Oleh :

TEGUH JUANSYAH GUMILANG

F14070022

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

2011

(5)

Judul skripsi : Perancangan Mekanisme Sistem Penghisap pada Mesin Pemanen Udang dan Ikan Nama : Teguh Juansyah Gumilang

NIM : F14070022

Menyetujui, Pembimbing Akademik,

(Dr. Ir. Sam Herodian, MS.) NIP. 19620529 198703 1 002

Mengetahui, Ketua Departemen,

(Dr. Ir. Desrial, M.Eng) NIP 19661201 199103 1 004

(6)

PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI

DAN SUMBER INFORMASI

Saya menyatakan dengan sebenar-benarnya bahwa skripsi dengan judul Perancangan Mekanisme Sistem Penghisap pada Mesin Pemanen Udang dan Ikan adalah hasil karya saya sendiri dengan arahan Dosen Pembimbing Akademik, dan belum diajukan dalam bentuk apapun pada perguruan tinggi manapun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.

Bogor, Agustus 2011

Yang membuat pernyataan

Teguh Juansyah Gumilang

(7)

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Sukabumi pada tanggal 28 Oktober 1988. Anak pertama dari tiga bersaudara dari pasangan Iman Sulaeman dan Rita Sunarti, S.Pd.SD. Penulis menyelesaikan pendidikan dasar di SD Negeri Pasirhalang I pada tahun 2001. Penulis melanjutkan pendidikan menengah di SLTP Negeri I Kota Sukabumi dan lulus pada tahun 2004. Setelah itu melanjutkan ke SMA Negeri 3 Kota Sukabumi dan lulus pada tahun 2007. Tahun 2007, penulis masuk ke IPB melalui jalur Undangan Seleksi Masuk IPB (USMI) dan diterima di Mayor Teknik Pertanian, Departemen Teknik Mesin dan Biosistem, Fakultas Teknologi Pertanian. Pada semester lima, penulis masuk bagian Ergonomika dan Elektronika Pertanian (Ergotron) dengan dosen pembimbing akademik Dr. Ir. Sam Herodian, MS.

Pada tahun 2010, penulis melaksanakan kegiatan Praktek Lapangan di PT. Eramitra Agrolestari, Bakrie Sumatera Plantations Unit New Jambi II, Sarolangun, Jambi dengan mengambil

judul “Aspek Ergonomika dan K3 (Keselamatan dan Kesehatan Kerja) pada Proses Budidaya dan Pengolahan Kelapa Sawit di PT. Eramitra Agrolestari, Jambi”. Sebagai salah satu syarat untuk

memperoleh gelar Sarjana Teknologi Pertanian (STP), penulis menyelesaikan skripsi dengan judul

“Perancangan Mekanisme Sistem Penghisap pada Mesin Pemanen Udang dan Ikan”.

Selama di bangku kuliah, penulis aktif mengikuti beberapa lembaga kemahasiswaan di IPB, yaitu Dewan Perwakilan Mahasiswa (DPM) Fateta IPB 2009-2010 sebagai Ketua Komisi Hubungan Eksternal dan Keprofesian, Himpunan Mahasiswa Teknik Pertanian (HIMATETA) IPB 2009-2010 sebagai Koordinator Badan Pengawas, Organisasi Mahasiswa Daerah Ikatan Keluarga dan Mahasiswa Sukabumi (OMDA IKAMASI) 2009-2010 sebagai Staf Divisi Informasi dan Komunikasi, Dewan Perwakilan Mahasiswa (DPM) Fateta IPB 2008-2009 sebagai Staf Komisi IV, Organisasi Mahasiswa Daerah Ikatan Keluarga dan Mahasiswa Sukabumi (OMDA IKAMASI) 2008-2009 sebagai Staf Divisi Informasi dan Komunikasi, Ikatan Mahasiswa Teknik Pertanian Indonesia (IMATETANI) 2008-2009 sebagai Ketua Lembaga Pelayanan Alat dan Mesin Pertanian (LP ALSINTAN), dan Ikatan Mahasiswa Teknik Pertanian Indonesia (IMATETANI) 2007-2008 sebagai Staf Lembaga Pelayanan Alat dan Mesin Pertanian (LP ALSINTAN).

Penulis pun pernah mendapatkan Beasiswa Paguyuban Orang tua Mahasiswa (POM) IPB (2007-2008 dan 2008-2009) dan Beasiswa Indocement (2009-2010). Penulis pun memiliki pengalaman mengajar sebagai asisten praktikum berbagai mata kuliah, yaitu Asisten Praktikum Gambar Teknik (Februari 2010 – Juli 2010 dan Februari 2011 – Juli 2011), Asisten Praktikum Terpadu Mekanika dan Bahan Teknik (Februari 2010 – Juli 2010 dan Februari 2011 – Juli 2011), Asisten Praktikum Lingkungan dan Bangunan Pertanian (Agustus 2010 – Januari 2011), dan Asisten Praktikum Teknik Mesin Budidaya Pertanian (Februari 2011 – Juli 2011).

(8)

viii

KATA PENGANTAR

Alhamdulillah, puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang maha kaya akan ilmu dan pengetahuannya, shalawat serta salam semoga tercurah kepada Nabi Muhammad SAW, keluarga beserta para sahabatnya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul “Perancangan

Mekanisme Sistem Penghisap pada Mesin Pemanen Udang dan Ikan”. Besar harapan penulis, skripsi

ini dapat bermanfaat dan menambah khasanah keilmuan bagi penulis maupun para akademisi lainnya. Dengan segala kerendahan hati, penulis ingin mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada:

1. Dr. Ir. Sam Herodian, MS. selaku pembimbing akademik yang telah memberikan bimbingan, arahan, masukan, serta motivasi yang berharga bagi penulis.

2. Dr. Ir. Desrial, M.Eng. dan Dr. Ir. M. Faiz Syuaib, M.Agr. selaku dosen penguji, yang telah meluangkan waktunya serta memberikan banyak masukan.

3. Ayah (Iman Sulaeman), Ibu (Rita Sunarti,S.Pd.SD), Adik (Taufan Sena Gumelar) dan Siti Haffita Fikriane yang tak pernah letih memberikan cinta, kasih sayang, dan dukungan dari awal perkuliahan hingga sampai saat ini. Semoga Allah SWT membalas segala kebaikan dengan sesuatu yang lebih baik.

4. Guru dan rekan-rekan seperjuangan dalam ikatan iman dan ukhuwah dalam bingkai tarbiyah di IPB yang senantiasa memberikan inspirasi hidup.

5. Sahabat-sahabat Dewan Methamorphose DPM Fateta 2008/2009, Dewan Defragmenter DPM Fateta 2009/2010, HIMATETA 2009/2010, dan Ikatan Keluarga dan Mahasiswa Sukabumi, atas nama cinta, kasih sayang, kebersamaan dan kekeluargaan dalam mengemban amanah kampus yang berat ini. Tetap semangat dengan amanahnya dan hanya Allah SWT yang bisa membalas kebaikan kalian semua.

6. Sahabat-sahabat TEP 44 (Ensemble) yang telah mewarnai hari-hari perkuliahan dengan penuh rasa persahabatan, kekeluargaan, dan mengajarkan arti sebuah kebersamaan. Untuk (Almarhum) Muhammad Rasyid Setiawan, semoga Allah SWT memberikan tempat yang indah untukmu disisi-Nya.

7. Sahabat-sahabat sepenanggungan di Pondok Begajul (Hasan, Adi, Farid, Galuh, Indra, Adji, Ridwan, Rivano, dan Niku) serta 5 sekawan (Daniel, Dhias, Dipta, dan Tika) terima kasih atas canda tawa yang selalu menghiasi kebersamaan selama ini.

8. Sahabat-Sahabat Enrichment, Asrama C3, TPB A 24, TEP 41, TEP 42, TEP 43, TEP 45, TEP 46, TIN 45 serta SIL 46 yang telah memberi warna baru dalam perjalanan kehidupan di kampus.

9. Seluruh Dosen, Pegawai, teman-teman dan organisasi di IPB yang tidak bisa penulis sebutkan satu per satu, terima kasih banyak atas perhatian, kerja sama, dan dukungannya selama ini. Penulis menyadari sepenuhnya bahwa masih banyak kekurangan dalam tulisan ini. Oleh karenanya, penulis mengharapkan saran dan kritik yang membangun. Semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi penulis pada khususnya dan pembaca pada umumnya.

Bogor, Agustus 2011

(9)

DAFTAR ISI

Halaman

KATA PENGANTAR ... viii

DAFTAR ISI ... ix

DAFTAR TABEL ... x

DAFTAR GAMBAR ... xi

DAFTAR LAMPIRAN ... xii

I. PENDAHULUAN ... 1

1.1 Latar Belakang ... 1

1.2 Tujuan ... 2

II. TINJAUAN PUSTAKA ... 3

2.1 Gambaran Umum Ikan ... 3

2.2 Gambaran Umum Udang ... 4

2.3 Sistem Venturi ... 7

2.4 Fluida Statik ... 8

2.5 Sifat-Sifat Air ... 11

2.6 Penelitian yang Pernah Dilakukan ... 11

III. METODE PENELITIAN ... 13

3.1 Waktu dan Tempat ... 13

3.2 Bahan dan Alat ... 13

3.3 Metode Penelitian ... 13

IV. ANALISIS RANCANGAN ... 17

4.1 Kriteria Rancangan ... 17

4.2 Rancangan Fungsional ... 17

4.3 Pembuatan Model ... 17

V. HASIL DAN PEMBAHASAN ... 20

5.1 Cara Kerja Sistem Penghisap ... 20

5.2 Debit, Kecepatan, Tekanan, dan Jenis Aliran ... 22

5.3 Tingkat Kelulusan Komoditas ... 25

VI. KESIMPULAN DAN SARAN ... 27

6.1 Kesimpulan ... 27

6.2 Saran ... 27

DAFTAR PUSTAKA ... 28

(10)

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 1. Perbandingan kandungan nilai gizi pada beberapa sumber

protein hewani per gram ... 1

Tabel 2. Sifat-sifat air ... 11

Tabel 3. Kombinasi posisi berseberangan ... 16

Tabel 4. Kombinasi posisi satu muka ... 16

Tabel 5. Uraian fungsi mesin pemanen udang dan ikan ... 17

(11)

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 1. Morfologi udang panaeid ... 5

Gambar 2. Prayang atau bubu ... 6

Gambar 3. Penadah berbentuk jaring kantung. ... 6

Gambar 4. Venturimeter ... 7

Gambar 5. Suatu cairan elemen berbentuk baji ... 8

Gambar 6. Elemen cairan berbentuk paralel eppipedum kecil sekali ... 9

Gambar 7. Tekanan hidrostatik pada dasar tangki-tangki yang berdeda-beda bentuk tetapi luas dasarnya sama ... 10

Gambar 8. Flow chart tahapan penelitian ... 14

Gambar 9. Tabung vakum tampak depan ... 18

Gambar 10. Tabung vakum tampak samping ... 18

Gambar 11. Tabung vakum tampak atas ... 18

Gambar 12. Jaring tampak depan ... 19

Gambar 13. Jaring tampak atas ... 19

Gambar 14. Skema mekanisme sistem secara keseluruhan ... 20

Gambar 15. Alur skema mekanisme kerja sistem penghisap ... 21

Gambar 16. Kombinasi atas-tengah ... 22

Gambar 17. Kombinasi tengah-bawah... 22

Gambar 18. Kombinasi bawah-atas ... 22

Gambar 19. Kombinasi atas-tengah satu muka... 23

Gambar 20. Kombinasi tengah-bawah satu muka ... 23

Gambar 21. Kombinasi bawah-atas satu muka ... 23

(12)

xii

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

Lampiran 1. Burst speed (lompatan renang/renang kilat) dari beberapa jenis ikan ... 30

Lampiran 2. Burst speed menurut jenis ikan ... 31

Lampiran 3. Burst speed yang mampu dilakukan ikan ... 32

Lampiran 4. Contoh perhitungan kapasitas pemanenan ... 33

Lampiran 5. Data debit pada posisi kombinasi atas-atas ... 34

Lampiran 6. Data debit pada posisi kombinasi atas-tengah ... 35

Lampiran 7. Data debit pada posisi kombinasi atas-bawah ... 36

Lampiran 8. Data debit pada posisi kombinasi tengah-atas ... 37

Lampiran 9. Data debit pada posisi kombinasi tengah-tengah ... 38

Lampiran 10. Data debit pada posisi kombinasi tengah-bawah ... 39

Lampiran 11. Data debit pada posisi kombinasi bawah-atas ... 40

Lampiran 12. Data debit pada posisi kombinasi bawah-tengah ... 41

Lampiran 13. Data debit pada posisi kombinasi bawah-bawah ... 42

Lampiran 14. Data debit pada posisi kombinasi atas-tengah satu muka ... 43

Lampiran 15. Data debit pada posisi kombinasi atas-bawah satu muka ... 44

Lampiran 16. Data debit pada posisi kombinasi tengah-atas satu muka ... 45

Lampiran 17. Data debit pada posisi kombinasi tengah-bawah satu muka ... 46

Lampiran 18. Data debit pada posisi kombinasi bawah-atas satu muka ... 47

Lampiran 19. Data debit pada posisi kombinasi bawah-tengah satu muka ... 48

Lampiran 20. Nilai rata-rata debit pada setiap kombinasi ... 49

Lampiran 21. Kecepatan pada setiap kombinasi ... 50

Lampiran 22. Bilangan Reynold pada penampang hidraulik pertama ... 51

Lampiran 23. Bilangan Reynold pada penampang hidraulik kedua ... 52

Lampiran 24. Tekanan (P (kPa)) yang terjadi pada sistem ... 53

Lampiran 25. Gambar teknik tabung vakum ... 54

Lampiran 26. Gambar teknik jaring perangkap ... 55

(13)

I. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Wilayah Indonesia terbentang sepanjang 3977 mil antara Samudra Hindia dan Samudra Pasifik. Jika dibandingkan antara luas daratan dan lautan maka luas lautan di Indonesia mencapai 62% dari total wilayah Indonesia sedangkan luas daratan hanya 38% dari total wilayah Indonesia. Dengan kondisi tersebut Indonesia memiliki potensi yang sangat besar pada sektor perikanan.

Produk yang dihasilkan dari sektor perikanan merupakan sumber protein hewani untuk memenuhi gizi dan sangat baik bagi kesehatan masyarakat Indonesia. Kandungan gizi pada ikan memiliki kelebihan dibandingkan dengan sumber protein hewani lainnya. Pebandingan kandungan nilai zat gizi pada beberapa sumber protein dapat dilihat pada Tabel 1.

Tabel 1. Perbandingan kandungan nilai zat gizi pada beberapa sumber protein hewani per gram.

Kandungan Satuan Ikan Udang Daging

Sapi

Daging Ayam

Protein % 16-20 18,1 18 20

Lemak % 2-22 0,8 3 7

Karbohidrat % 0,5-1,5 1,5 1,2 1,1

Abu % 2,5-4,5 1,4 0,7 0

Vitamin A Iu/g 50.000 0 600 0

Vitamin B Iu/g 20-200.000 0 0 0

Air % 56,79 78,2 75,5 72,9

Kolesterol Mg/g 70 125 70 60

Asam Amino Esensial % 10 5 10 0

Asam Amino Non Esensial % 10 0 0 0

Sumber: Khairuman dan Amri (2008) dalam Zelvina (2009)

Udang merupakan salah satu komoditas hasil perikanan yang memiliki posisi penting bagi perekonomian Indonesia dengan pemasaran di dalam maupun luar negeri. Jenis udang yang banyak mendapatkan perhatian adalah jenis udang yang termasuk dalam keluarga Panaeidae. Dalam perdagangan, jenis ini terbagi menjadi dua kelompok yaitu udang putih (Banana prawns) dan udang harimau (Tiger prawns). Selain dari jenis tersebut, sedikitnya masih terdapat sekitar tujuh jenis udang lain, akan tetapi memiliki harga pasaran yang lebih rendah jika dibandingklan dengan kedua jenis sebelumnya.

Sejauh ini mekanisme pemanenan udang dan ikan khususnya masih mempergunakan cara tradisional. Cara yang paling modern untuk memanen udang adalah dengan mempergunakan jaring (trawl) yang dibagian mulutnya dialiri listrik dan ditarik oleh 3-4 orang dengan mengelilingi tambak. Hal ini selain dapat mengakibatkan udang stres yang pada akhirnya berdampak pada kematian, juga beresiko bagi pemanen yang harus masuk kedalam tambak (Mujiman dan Suyanto, 2004).

Kebutuhan akan kemudahan dalam mendapatkan hasil budidaya dalam tambak semakin bertambah. Alat-alat yang dipergunakan di lapangan senantiasa berkembang, termasuk dalam hal pemanenan hasil. Dalam pemanenan hasil perikanan, alat pemanen yang ada di Indonesia cukup beragam, mulai dari yang tradisional hingga yang modern. Kendala yang dihadapi dalam pemanenan hasil perikanan termasuk udang adalah banyak membutuhkan sumber daya dan kurangnya sumber daya

(14)

2 yang terampil dalam memanen. Kebutuhan akan sumber daya ini mengakibatkan biaya bertambah. Penggunaan mesin pemanen mekanis dalam memanen hasil dalam tambak dapat mengantisipasi kekurangan pekerja dan mengurangi biaya pengeluaran untuk mengupah tenaga pemanen.

Kendala lain yang dihadapi adalah hasil panen yang masih mengalami kecacatan dan tingkat mortalitas yang tinggi. Meskipun sudah mempergunakan mesin pemanen mekanis namun kendala ini masih belum dapat secara sepenuhnya teratasi.

Pada penelitian sebelumnya (Hamdani, 2005) dari hasil pengujian mesin pemanen udang jenis sentrifugal dengan sudu ulir mengerucut memiliki efisiensi pemanenan berdasarkan jumlah tingkat kelulusan hidup udang sebesar 75%. Sudah cukup baik namun masih perlu adanya perbaikan untuk mendapatkan hasil yang lebih optimal lagi.

Oleh karena itu, perlu adanya perbaikan pada mesin pemanen udang mekanis ini, salah satunya adalah perbaikan dan modifikasi sistem yang dipergunakan pada mesin pemanen udang ini, sehingga dapat meningkatkan efisiensi dan efektivitas mesin pemanen dan tingkat kelulusan hidup produk hasil panen tinggi atau dalam kata lain, tingkat mortalitas hasil panen yang rendah.

1.2 Tujuan

Penelitian ini bertujuan untuk merancang mekanisme sistem penghisap pada mesin pemanen udang dan ikan yang dapat menghasilkan sistem pemanenan baru yang lebih efisien dan efektif sehingga dapat menghasilkan tingkat kecacatan panen terendah.

(15)

II. TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Gambaran Umum Ikan

Ikan merupakan salah satu mahluk hidup bertulang belakang (vertebrata) yang termasuk ke dalam kelompok poiklilotermik (berdarah dingin), hidup di dalam air dan pergerakan serta keseimbangan tubuh di dalam air diatur oleh sirip. Sebagian besar ikan bernafas dengan menggunakan insang namun pada beberapa spesies ikan, alat pernafasannya dibantu oleh organ pernafasan lain seperti labirin. Ikan dapat dibagi menjadi ke dalam beberapa golongan berdasarkan lokasi budidayanya, yaitu ikan air tawar, ikan air payau, dan ikan air laut. Berdasarkan klasifikasi taksonominya ikan dibagi menjadi beberapa golongan, yaitu Ciprinid, Siklid, Salmonid, dan Klaridid. Biasanya ikan dibagi menjadi ikan tanpa rahang (kelas Agnatha), ikan bertulang rawan (kelas Chondrichthyes), dan sisanya tergolong ikan bertulang keras (kelas Osteichthyes).

2.1.1 Tingkah Laku Ikan

Pengetahuan tentang tingkah laku ikan sangat menunjang untuk penangkapannya. Tingkah laku yang menunjang tersebut antara lain adalah tingkah laku berkelompok (schooling behaviour), kebiasaan renang, kebiasaan makan, pola penyelamatan diri, serta berbagai pola tingkah laku lainnya yang memungkinkan ikan dapat tertangkap maupun meloloskan diri dari alat tangkap.

Dalam setiap aktivitas hidupnya, ikan tidak terlepas dari kemampuan gerak. Kemampuan ikan melakukan gerak menyebabkan ikan dapat berenang untuk bermigrasi baik untuk mencari makan, memijah ataupun untuk menghindari predator. Setiap jenis ikan memiliki kemampuan renag yang berbeda-beda, tergantung dari bentuk tubuh dan pola renangnya.

Pola tingkah laku renang ikan adalah gambaran gerakan ikan ketika berenang yang dipengaruhi oleh sirip dan bentuk tubuh ikan. Kecepatan dan ketahanan renang ikan merupakan faktor mendasar yang perlu diketahui baik untuk meningkatkan efisiensi ataupun untuk mendapatkan hasil tangkapan yang selektif terhadap spesies dan ukurannya.

Gunarso (1985) dalam Purbayanto (2010) mengemukan bahwa kebanyakan ikan bertulang rawan (elasmobranchii) serta ikan bertulang sejati (teleostei), ternyata lebih aktif berenang pada malam hari daripada siang hari.

Kecepatan renangikan dari jenis Thunnidae seperti cakalang dan tuna sirip biru, memiliki kecepatan renang antara 0.8 - 25 m/detik. Sedangkan tuna jenis Euthyunus affinis berenang dengan keceparan rata-rata 80cm/detik pada siang hari dan 83 cm/detik pada malam hari. Pada saat tersedia makanan aktivitasnya renangnnya meningkat menjadi 108 cm/detik pada siang hari dan 93 cm/detik pada malam hari. Sedangkan untuk kuat renangnya dapat mencapai 35 km/12 jam. Sedangkan untuk ikan herring, akan membentuk kelompok bergerak menuju daerah pemijahan dengan kecepatan rata-rata 6-10 mil/24 jam dan apabila sudah mendekati daerah yang dituju maka kecepatannya akan meningkat menjadi sekitar 24-40 mil/24jam (Gunarso, 1985 dalam Purbayanto, 2010).

Brainbrigde (1958) dalam Purbayanto (2010) telah mengukur kecepatan renang ikan dengan parameter terkait lainnya secara sistematis. Dia yang pertama kali menemukan hubungan linear antara kecepatan renang ikan dengan frekuensi kibasan ekornya.

(16)

4 Dikatakannya bahwa jarak yang ditempuh ke depan dalam satu kibasan ekor, yaitu panjang langkah (stride length) adalah proporsional terhadap panjang tubuh ikan pada kecepatan yang lebih tinggi (0.6 sampai 0.8 panjang tubuh). Persamaan matematis yang disarankan untuk memprediksi atau menghitung kecepatan renang ikan (U) dari frekuensi kibasan ekor (F) adalah: U = L (0.75 F – 1), dimana L adalah panjang tubuh ikan. Secara lebih rinci, kecepatan beberapa jenis ikan disajikan pada Lampiran 1, Lampiran 2, dan Lampiran 3.

2.2 Gambaran Umum Udang

Udang memiliki ciri-ciri umum yaitu memiliki tubuh yang beruas-ruas, kaki bersambungan, tubuh terdiri dari kapala, thoraks, dan abdomen. Umumnya udang yang terdapat di pasaran sebagian besar terdiri dari udang laut. Hanya sebagian kecil saja yang terdiri dari udang air tawar, terutama di daerah sekitar sungai besar dan rawa dekat pantai. Udang air tawar pada umumnya termasuk dalam keluarga Palaemonidae, sehingga para ahli sering menyebutnya sebagai kelompok udang palaemonid. Sedangkan udang laut pada umumnya termasuk dalam keluarga Panaeidae, yang biasa disebut udang panaeid.

Menurut Mujiman dan Suyanto (2004), jenis udang yang paling banyak dibudidayakan adalah jenis udang yang termasuk dalam keluarga Panaeidae atau lebih dikenal dengan nama udang panaeid. Disamping itu terdapat juga jenis udang-udang dari keluarga lain, tetapi umumnya kurang populer dan memiliki harga pasaran yang lebih rendah.

Sebutan udang-udang ini berdasarkan dari klasifikasi berikut: Filum : Arthopoda

Sub filum : Mandibulata

Kelas : Crustacea (binatang berkulit keras)

Sub kelas : Malacostraca (udang-udangan tingkat tinggi) Super ordo : Eucarida

Ordo : Decapoda (binatang berkaki sepuluh) Sub ordo : Natantia (kaki digunakan untuk berenang) Famili : Palaemonidae, Panaeidae

Seluruh tubuh tertutup oleh kerangka luar yang disebut eskoskeleton, yang terbuat dari chitin. Kerangka tersebut mengeras, kecuali pada sambungan-sambungan antara dua ruas tubuh yang berdekatan. Hal ini memudahkan mereka untuk bergerak. Bagian kepala-dada tertutup oleh sebuah kelopak yang dinamakan cangkang kepala atau kelopak kepala (Carapae). Dibagian depan, kelopak kepala memanjang dan meruncing, yang pinggirnya bergerigi dan disebut cucuk kepala (rostrum). Secara lengkap, bagian-bagian udang dapat dilihat pada Gambar 1.

Udang memiliki beberapa sifat dan ciri khas. Udang bersifat eurythaline, yakni secara alami bisa hidup di perairan yang berkadar garam dengan rentang yang luas, yakni 5 - 45‰. Kadar garam ideal untuk pertumbuhan udang adalah 19 - 35‰. Sifat lain yang juga menguntungkan adalah ketahanannya terhadap perubahan suhu yang dikenal sebagai eurythemal. Temperatur air juga mempengaruhi kebiasan udang dalam hal membenamkan diri. Jika temperatur dibawah 28oC, sekitar 50% udang membenamkan diri sedangkan pada suhu diatas 28oC, udang tidak membenamkan diri meskipun pada cahaya terang (Mujiman dan Suyanto, 2004).

Udang merupakan organisme yang aktif mencari makan pada malam hari (nocturnal). Jenis makannya sangat bervariasi tergantung pada tingkatan umur udang. Pada stadia benih, makanan utamanya adalah plankton (fitoplankton dan zooplankton). Udang dewasa menyukai daging binatang lunak atau molusca (kerang, tiram, siput), cacing, annelida yaitu cacing Polychaeta, dan crustacea. Dalam usaha budidaya, udang mendapatkan makanan alami yang tumbuh di tambak, yaitu klekap,

(17)

5 lumut, plankton, dan benthos. Udang akan bersifat kanibal bila kekurangan makanan (Soetomo, 1990).

Pada siang hari, udang hanya membenamkan diri pada lumpur maupun menempelkan diri pada sesuatu benda yang terbenam dalam air (Soetomo, 1990). Apabila keadaan lingkungan tambak cukup baik, udang jarang sekali menampakkan diri pada siang hari. Apabila pada suatu tambak udang tampak aktif bergerak di waktu siang hari, hal tersebut merupakan tanda bahwa ada yang tidak sesuai. Ketidakesuaian ini disebabkan oleh jumlah makanan yang kurang, kadar garam meningkat, suhu meningkat, kadar oksigen menurun, ataupun karena timbulnya senyawa-senyawa beracun (Mujiman dan Suyanto 2004).

Gambar 1. Morfologi udang penaeid Keterangan:

a: alat pembantu rahang g: kaki jalan

b: kerucut kepala h: kaki renang

c: mata i: anus

d: cangkang kepala j: telson

e: sungut kecil k: ekor kipas

f: sungut besar

Sumber: Amri, K (2005)

2.2.1 Pemanenan Sebagian

Pemanenan sebagian adalah pemanenan terhadap udang yang memenuhi kebutuhan komersil (30 gram/ekor atau lebih). Pemanenan ini banyak dilakukan di tambak tradisional (ekstensif), karena biasanya ukuran udang yang tidak seragam. Alat yang biasa dipergunakan untuk pemanenan sebagian adalah prayang atau bubu. Pemanenan sebagian mempunyai beberapa permasalahan yang perlu diperhatikan, yaitu membutuhkan tenaga kerja musiman untuk menjaring, penguraian bahan organik di dasar kolam berlangsung terus hingga suatu saat dapat membahayakan kehidupan udang, dan binatang lain seperti ikan, kepiting, dan sebagainya, tidak dapat dibersihkan dari kolam (Wibowo, 1990 diacu dalam Handok, 2005). Bentuk alat yang dipergunakan dapat dilihat pada Gambar 2.

(18)

2.2.2 Pemanenan Total

Pemanenan total adalah pemanenan terhadap semua udang di dalam tambak, banyak dilakukan di tambak semi-intensif atau intensif yang umumnya ukuran udang lebih seragam. Sebelum pemanenan, biasanya air tambak harus disurutkan sampai kedalaman tertentu, yaitu 20-50 cm. Penyusutan dapat dilakukan dengan pompa air yang pada bagian ujung penghisapnya diberi kasa untuk mencegah udang ikut terhisap bersama air atau dengan memanfaatkan pasang surut air laut. Jika kolam memiliki pengeluaran air dengan sistem monik atau pintu air untuk mengeringkan kolam maka udang dapat dipanen dengan memasang jaring penadah pada bukaan air. Pintu air dibuka dan diatur agar air mengalir perlahan-lahan agar udang tidak banyak yang tertinggal atau bersembunyi di dalam lumpur. Udang akan keluar bersama dengan air dan tertadah didalam jaring yang terpasang itu. Pemanenan secara total mempunyai beberapa kerugian, diantaranya adalah udang yang masih berukuran kecil akan ikut terpanen dan air yang sudah kaya dengan berbagai jenis mineral dan organisme yang merupakan makanan alami udang terpaksa harus dibuang (Wibowo, 1990 diacu dalam Handoko, 2005). Bentuk alat yang dipergunakan dapat dilihat pada Gambar 3.

Gambar 2. Prayang atau bubu (Mujiman dan Suyanto, 2004).

(19)

2.3 Sistem Venturi

Unit pembangkit sistem venturi terdiri dari pompa air, pipa PVC, dan tabung venturi. Air digunakan sebagai fluida inkompresibel yang dialirkan. Pompa air yang dipergunakan untuk membangkitkan aliran air di dalam pipa adalah tipe turbin regeneratif. Tipe pompa ini dipilih karena cukup banyak terdapat di pasaran dan mempunyai performansi tekanan debit yang memadai. Keadaan aliran air akan meningkat melewati tabung venturi sehubungan dengan kontinuitas, kecepatan air akan meningkat karena terjadinya penyempitan luas penampang hidraulik. Peningkatan kecepatan ini diikuti dengan penurunan tekanan air. Tekanan vakum yang diciptakan menggunakan sistem ini adalah tekanan minimum yang diupayakan diperoleh dengan menghindari terjadinya kavitasi (Wulandani, et al, 2002 diacu dalam Adisiswoyo, 2004).

Dalam pipa venturi, luas penampang pipa bagian tepi memiliki penampang yang lebih luas daripada bagian tengahnya atau diameter pipa bagian tepi lebih besar daripada bagian tengahnya. Zat cair dialirkan melalui pipa yang penampangnya lebih besar lalu akan mengalir melalui pipa yang memiliki penampang yang lebih sempit, dengan demikian maka akan terjadi perubahan kecepatan. Apabila kecepatan aliran yang melalui penampang lebih besar adalah v1 dan kecepatan aliran yang melalui pipa sempit adalah v2, maka kecepatan yang lewat pipa sempit akan memiliki laju yang lebih besar (v1 < v2). Dengan cara demikian tekanan yang ada pada bagian pipa lebih sempit akan menjadi lebih kecil daripada tekanan pada bagian pipa yang berpenampang lebih besar. Peristiwa tersebut dapat dilihat pada Gambar 4.

Gambar 4. Venturimeter.

Sumber: www.efunda.com/formulae/fluids/venturi_flowmeter.cfm

Dalam aliran seperti yang digambarkan akan berlaku Hukum Bernoulli sebagai berikut:

...(1)

Pipa dalam keadaan mendatar, h1 = h2, ρgh1 + ρgh2. Sehingga: p1 + ½ ρv 2

1 = p2 + ½ ρv 2

2. Di sini v1 > v2 maka p2 < p1, akibatnya, p1– p2 = ½ ρ (v22 - v21), padahal : p1 = pB + ρgha, p2 = pB = ρghb. Selanjutnya didapat:

p1– p2 = ρg (ha - hb) ...(2) Apabila ha - hb = h, yakni selisih tinggi antara permukaan zat cair bagian kiri dan kanan, maka akan didapat:

(20)

8 Dengan mengetahui selisih tinggi permukaan zat cair pada pipa pengendalli akan dapat diketahui perubahan tekanannya yang selanjutnya perubahan kecepatan dapat juga diketahui. Berdasarkan persamaan laju volumetrik dan hukum kekekalan massa maka akan diperoleh persamaan sebagai berikut:

Q = v1A1 = v2A2...(4)

...(5) Kemudian diperoleh:

_√

√

...(6)

2.4 Fluida Statik

Fluida statik merupakan bagian dari hidrolika yang mempelajari gaya-gaya tekan cairan dalam keadaan diam. Karena cairan dalam keadaan diam maka tidak terdapat geseran baik antara lapisan cairan tersebut, maupun antara cairan dan batas padat. Dengan demikian gaya-gaya yang bekerja hanya gaya-gaya normal yaitu gaya tekan yang bekerja tegak lurus pada permukaannya. Tekanan rata-rata dihitung dengan membagi gaya normal yang bekerja pada suatu bidang dengan luas bidang tertentu. Tekanan pada satu titik adalah batas (limit) dari perbandingan antara gaya normal dan luas bidang dimana luas bidang dianggap mendekani nol pada sato titik.

... (7)

Hukum Pascal menyatakan bahwa tekanan pada suatu titik di dalam suatu cairan dalam keadaan diam adalah sama di semua arah. Dalam hal ini besarnya tekanan tidak tergantung pda arah garis gaya tersebut. Suatu elemen cairan kecil sekali berbentuk baji seperti pada Gambar 5.

Gambar 5. Suatu cairan elemen berbentuk baji. Sumber: Erizal dan Pandjaitan, 2007.

... (8)

(21)

9 Dimana px, py, dan pn adalah tekanan rata-rata pada tiga sisi dari elemen cairan tersebut. Gaya-gaya tekan diarah y saling menghapus satu sama lain, hal ini karena Gaya-gaya-Gaya-gaya sama besar tetapi berlawanan arah. Apabila batas diambil dengan memperkecil satu sisi tersebut menuju nol tanpa merubah sudut dan dengan menggunakan hubungan geometrik maka diperoleh persamaan berikut:

... (10)

Dengan menggunakan ketentuan geometri tersebut maka persamaan-persamaan tersebut diatass dapat disederhanakan menjadi sebagai berikut:

... (11)

... (12)

Karena elemen cairan tersebut kecil sekali dan sisis-sisinya diperkecil menjadi mendekati nol maka komponen gaya berat mendekati nol dan dapat diabaikan sehingga apabila persamaan-persamaan tersebut dibagi dy dz dan dx dy akan diperoleh persamaan:

... (13)

Di dalam suatu cairan dalam keadaan diam, perubahan tekanan atau distribusi tekanan tergantung pada elevasinya di dalam cairan (diukur dari permukaan cairan). Hal tersebut ditunjukkan oleh Gambar 6.

Gambar 6. Elemen cairan berbentuk paralel eppipedum kecil sekali Sumber: Erizal dan Pandjaitan, 2007.

... (14)

...(15)

(22)

10 Dibagi dengan dx, dy, dan dz maka persamaan-persamaan tersebut dapat disederhanakan menjadi:

... (17)

Dari persamaan-persamaan tersebut tampak bahwa p hanya merupakan fungsi z saja, sehingga integrasi dari persamaan (17) sebagai berikut:

... (18)

Untuk cairan yang dianggap homogen dan tidak termampatkan (incompressible), kerapatan cairan dianggap konstan, sehingga integrasi persamaan (18) menghasilkan persamaan sebagai berikut:

... (19)

Untuk mencari harga C (konstanta) diambil kondisi batas sebagai berikut: Untuk z = 0, yaitu di permukaan tekanan adalah sama dengan tekanan atmosfer P = P0 = 0 sehingga C = 0. Dengan demikian maka persamaan (2.5) dapat dinyatakan sebagai berikut:

... (20)

Dimana:

P : Tekanan pada kedalaman h dari permukaan (N/m2) h : Jarak vertikal (-z) diukur dari permukaan cairan (m)

: Kerapatan cairan (kg/m3) g : Gaya gravitasi (m/det2)

Tangki-tangki pada gambar di bawah ini mempunyai luas dasar yang sama, demikian pula dengan kedalamannya. Secara lengkap disajikan pada Gambar 7.

Gambar 7. Tekanan hidrostatik padadasar tangki-tangki yang berbeda-beda bentuk tetapi luas dasarnya sama.

Sumber: Erizal dan Pandjaitan, 2007. Tekanan pada dasar (alas) tangki adalah:

... (21)

Sedangkan gaya-gaya bekerja di dasar tangki adalah:

(23)

11 Dengan demikian untuk cairan yang sama kerapatannya tekanan dan gaya bekerja pada dasar masing-masing tangki akan sama walaupun berat cairan dalam masing-masing wadah berbeda-beda. Secara sekilas hal ini tidak seperti yang diduga (karena biasanya tekanan pada dasar diperkirakan sebagai fungsi dari berat cairannya), oleh karena itu hal tersebut disebut paradox hidrostatik.

2.5 Sifat-Sifat Air

Performansi sebuah pompa dapat berubah-rubah tergantung pada karakteristik zat cair yang dialirkan. Sifat-sifat zat cair untuk menentukan spesifikasi pompa adalah berat per satuan volume, viskositas kinematik, dan tekanan uap air (Sularso dan Tahara, 1996 diacu dalam Handoko, 2005). Sifat-sifat air disajikan pada Tabel 2.

Tabel 2. Sifat-sifat air (Sularso dan Tahara, 1996 diacu dalam Handoko, 2005)

Temperatur (oC)

Kerapatan (kg/l)

Viskositas kinematik (m2/s)

x 10-6

Tekanan uap jenuh (kgf/cm2)

0 5 10 30 50 70 90 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300 0.9998 1.0000 0.9998 0.9957 0.9880 0.9777 0.9625 0.9581 0.9431 0.9261 0.9073 0.8869 0.8647 0.8403 0.8140 0.7840 0.7510 0.7120 1.729 1.520 1.307 0.801 0.554 0.413 0.326 0.295 0.244 0.211 0.186 0.168 0.155 0.150 0.136 0.131 0.128 0.127 0.00623 0.00889 0.01251 0.04325 0.12578 0.3178 0.7149 1.0332 2.0246 3.685 6.303 10.224 15.855 23.656 34.138 47.869 65.468 87.621

Catatan : air di bawah 1 atm dan jenuh di atas 100oC

1 atm = 101.3 kPa 1kgf/cm2 = 98.1 kPa

2.6 Penelitian yang Pernah Dilakukan (Hamdani, 2005)

Penelitian ini merancang sebuah mesin pemanen udang dengan berbagai komponen. Komponen-komponen yang dibuat antara lain: 1) casing input yang berbentuk penampang potongan kerucut dengan lubang input 6 inchi dan panjang 200 mm; 2) casing output yang di buat agar berbentuk mekanisme sentrifugal dengan lubang keluaran sebesar 4 inchi; 3) penutup casing output yang berfungsi juga sebagai dudukan poros yang terbuat dari besi poros 3 inchi; 4) pemegang poros dan flens yang digunakan untuk menstabilkan putaran poros; 5) poros dengan diameter 1 inchi dan

(24)

12 panjang 300 mm yang berfungsi sebagai tempat terpasangnya sudu pompa; 6) sudu pompa dengan bentuk ulir mengerucut yang terbuat dari plat 2 mm; dan 7) rangka pompa yang terbuat dari besi siku dan pipa besi berukuran ¾ inchi. Sebagai tenaga penggerak digunakan motor listrik dengan daya 3 HP, 1 Phase dengan besar putaran 1400 rpm. Untuk menyalurkan daya putar motor listrik digunakan roda gigi dengan perbandingan 1 : 2, sehingga daya putar poros pompa yang dihasilkan adalah sebesar 700 rpm.

Dari hasil pembuatan, didapatkan pompa pemanen udang dengan dimensi (p x l x t) 1000 x 450 x 650 mm dan berat pompa 74 kg dengan lubang pemasukan sebesar 6 inchi dan lubang pengeluaran sebesar 4 inchi. Mekanisme pemanenannya dimulai dari penghisapan komoditas oleh pompa secara langsung dan menyebabkan komoditas bergesekan langsung dengan impeler pompa yang mengekibatkan kecacatan pada komoditas hasil panen.

Pengujian performansi pompa pemanen udang ini dilakukan di kolam pemancingan ikan. Dari hasil uji fungsional didapatkan, kecepatan putar sudu pompa sebesar 729 rpm, ketinggian daya tekan pompa (head) yang dihasilkan sejauh 3.5 meter dengan debit air 11 liter/detik. Pengujian pemanenan udang dilakukan sebanyak 4 kali ulangan dengan jumlah sampel masing-masing ulangan adalah 30 ekor udang. Waktu rata-rata yang dibutuhkan untuk memanen 30 ekor udang adalah 63.76 detik. Tingkat kelulusan udang berdasarkan jumlah udang yang hidup dan tidak cacat adalah sebesar 75%, dalam keadaan mati sebesar 3.3%, cacat sebesar 19.2%, dan tidak terhisap sebesar 2.5%, dengan waktu perjalanan (travel time) rata-rata yang dibutuhkan 1 ekor udang dari kolam sampai lubang keluaran adalah 7.23 detik.

(25)

III. METODE PENELITIAN

3.1 Waktu dan Tempat

Penelitian dilaksanakan pada bulan Maret hingga bulan Juni 2011 di Bengkel Leuwikopo dan Laboratorium Ergotron, Departemen Teknik Mesin dan Biosistem, Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor.

3.2 Alat dan Bahan

Adapun alat dan bahan yang dipergunakan adalah:

3.2.1 Alat

Alat yang dipergunakan untuk membuat perancangan mekanisme sistem penghisap pada mesin pemanen udang adalah peralatan perbengkelan pada umumnya yang terdiri dari jangka sorong, gelas ukur, penggaris, stop watch, tools box, dan lain-lain.

3.2.2 Bahan

Bahan-bahan yang dipergunakan pada penelitian terdiri dari: a. Pompa air.

b. Selang berserat. c. Ring selang. d. Pipa PVC. e. Tabung plastik. f. Jaring.

g. Katup manual. h. Karet seal. i. Ikan dan udang. j. Cairan pewarna.

3.3 Metode Penelitian

Metode penelitian yang dipergunakan adalah metode pendekatan rancangan secara umum, yaitu pendekatan analisis fungsional dan pendekatan analisis struktural. Analisis fungsional yaitu analisis yang menyangkut segi fungsi dan kegunaan dari setiap elemen penyusun mesin tersebut terhadap komoditi yang akan diproses. Analisis struktural yaitu analisis yang menyangkut bahan dasar, kekuatan bahan, dan konstruksi. Diagram alir metode penelitian dapat dilihat pada Gambar 8. Tahapannya adalah sebagai berikut:

3.3.1 Identifikasi Permasalahan

Perkembangan budidaya udang dan ikan yang cukup pesat harus diiringi dengan penggunaan teknologi yang dapat mendukung proses pengolahan komoditi tersebut. Sejauh

(26)

14 Y

Mulai

Identifikasi Permasalahan

Analisis Fungsional

Pembuatan Model

Uji Fungsional

Selesai

ini, teknologi dalam proses pemanenan udang dan ikan belum mendapatkan perhatian khusus dan masih mempergunakan alat dan cara tradisional. Penggunaan alat dan cara tradisional ini mengakibatkan udang dan ikan mengalami stres serta pemanenan yang kurang efektif dan efisien. Untuk meningkatkan efektivitas dan efisiensi dalam proses pemanenan, salah satu cara yang dapat dilakukan adalah dengan mempergunakan sistem pemanenan secara mekanis. Namun mesin pemanen udang dan ikan yang telah dibuat ternyata masih memiliki permasalahan, yaitu tingkat kecacatan hasil panen yang masih tinggi. Hal tersebut terjadi karena komoditas mengalami kontak langsung dengan logam bergerak didalam pompa pemanen. Menilik hal tersebut maka perlu dirancang sebuah mekanisme sistem penghisapan yang baru untuk dipergunakan dalam mesin pemanen yang dapat meminimalisir tingkat kecacatan komoditas yang dipanen.

Gambar 8. Flow chart tahapan penelitian

3.3.2 Analisis Fungsional

Mekanisme sistem penghisap pada mesin pemanen udang dan ikan ini dirancang untuk meningkatkan efisiensi dan efektivitas pada proses pemanenan udang dan ikan. Bagian-bagian yang bekerja antara lain:

a. Pompa air, berfungsi untuk memindahkan fluida inkompresibel dari kolam penampung. Daya yang dimiliki oleh pompa merupakan pendorong yang efektif bagi fluida air. Mempergunakan tenaga listrik sebagai sumber penggeraknya.

b. Selang berserat, berfungsi sebagai konektor antara sistem penghisap dengan komoditas yang akan dipanen.

c. Pipa PVC, berfungsi sebagai tempat aliran fluida air menuju pompa dari tempat pemisahan dan kolam penampung.

d. Tabung plastik, berfungsi sebagai fish trap dan sebagai tempat terjadinya mekanisme sistem penghisap dan kondisi vakum.

(27)

15 e. Jaring, berfungsi sebagai tempat penampungan sementara komoditas yang dipanen

sehingga tidak terhisap oleh pompa.

f. Katup manual, berfungsi untuk mengatur pertukaran tempat penampungan pada saat jaring penampung salah satu penuh.

g. Karet seal, berfungsi untuk menjaga agar tidak terjadi kebocoran antara dua bagian agar kondisi tetap vakum.

3.3.3 Pembuatan Model

Setelah semua analisis fungsional diselesaikan maka tahapan selanjutnya adalah pembuatan model mesin pemanen udang dan ikan dengan sistem penghisap baru. Perancangan model mekanisme sistem penghisap pada mesin pemanen udang dan ikan ini dirancang agar hasil panen mudah dipindahkan dan mengalami kerusakan seminimal mungkin. Sehingga ada bagian penampungan sementara dari hasil panen yang menyatu di dalam mekanisme sistem penghisapan tersebut. Bagian-bagiannya adalah:

a. Pompa air dengan Q maksimum 35 liter/menit. Hal ini didasarkan pada ukuran pompa standart yang beredar dipasaran.

b. Selang berserat dengan diameter 1 inch dan pipa PVC dengan diameter ¾ inch. Pemilihan ini berdasarkan pada ukuran komoditas yang akan diujikan pada permodelan yaitu dengan diameter berkisar ½ inchi hingga ¾ inchi.

c. Tabung plastik dengan diameter 15 inch. Pemilihan jenis dan ukuran disesuaikan berdasarkan kebutuhan dan mempergunakan ukuran standart yang cukup besar yang beredar di pasaran.

d. Jaring kawat, dengan mesh berukuran 0.25cm. pemilihan jaring kawat dengan ukuran yang rapat disesuaikan dengan ukuran komoditas yang diujikan supaya dengan ukuran tersebut komoditas tidak dapat meloloskan diri.

e. Katup manual, berupa katup bola. Disesuaikan dengan ukuran pipa yang telah dipilih. Berdasarkan Purbayanto (2010) dimana diketahui bahwa nilai kecepatan renang ikan adalah sekitar 80 cm/detik hingga 108 cm/detik, maka perancangan model tersebut telah dapat memenuhi persaratan untuk dapat menghisap komoditas. Hal ini ditunjukkan oleh perhitungan sebagai berikut:

Diameter selang: 1 inchi = 2.54cm

Luas selang: Kecepatan: ⁄

⁄

Dengan nilai kecepatan hisap yang mencapai hampir 1½ dari kecepatan renang komoditas maka dapat dipastikan model ini dapat berjalan sesuai dengan fungsinya.

3.3.4 Uji Fungsional

Metode pengujian yang dipergunakan adalah metode uji fungsional dari masing-masing elemen mesin yang telah digabungkan. Elemen mesin tersebut akan diuji apakah berfungsi dengan baik atau tidak. Apabila tidak berfungsi secara baik maka akan dilakukan analisis rancangan kembali.

(28)

3.3.4.1 Penentuan Kombinasi Posisi Optimum untuk Pemanenan

Pengujian untuk mengetahui kombinasi posisi optimum pada pemanenan dilakukan dengan membuat 15 kombinasi posisi penghisap dan pengeluaran. Penentuan kombinasi ini ditujukan untuk mengetahui debit, kecepatan, bilangan Reynold, tekanan, serta jenis aliran yang terjadi, untuk dijadikan acuan dasar sebagai penentuan kombinasi posisi yang paling optimum nantinya. Penentuan kombinasi ini disajikan pada Tabel 3 dan Tabel 4.

Tabel 3. Kombinasi posisi berseberangan.

No Posisi pemasukan Posisi pengeluaran

1 Atas Atas

2 Atas Tengah

3 Atas Bawah

4 Tengah Atas

5 Tengah Tengah

6 Tengah Bawah

7 Bawah Atas

8 Bawah Tengah

9 Bawah Bawah

Tabel 4. Kombinasi posisi satu muka

No Posisi pemasukan Posisi pengeluaran

1 Atas Tengah

2 Atas Bawah

3 Tengah Atas

4 Tengah Bawah

5 Bawah Atas

6 Bawah Tengah

3.3.4.2 Pengujian Kinerja Sistem

Pengujian untuk mengetahui kinerja sistem dilakukan dengan menguji tingkat kelulusan hidup komoditas dengan melakukan 15 kali ulangan. Pengujian ini ditujukan untuk mengetahui berapa persen tingkat kelulusan hidup, tingkat kematian, serta tingkat kecacatan dari komoditas yang dipanen.

(29)

IV. ANALISIS RANCANGAN

4.1 Kriteria Rancangan

Mesin pemanen udang dan ikan merupakan sebuah inovasi dari sistem pemanenan secara mekanis dan diharapkan dapat menggantikan sistem pemanenan yang selama ini masih dilakukan secara manual. Mesin pemanen udang dan ikan ini memiliki sistem penghisap yang baru yang dapat meminimalisir tingkat kecacatan dan mortalitas dari komoditas yang dipanen sehingga diperlukan beberapa analisis teknik sesuai dengan keluaran yang diharapkan. Adanya mesin pemanen udang dan ikan dengan sistem penghisap yang baru ini diharapkan kapasitas pemanenan dapat mencapai 13.33 ton/jam, contoh perhitungan terdapat pada Lampiran 4.

4.2 Rancangan Fungsional

Mesin pemanen udang dan ikan dengan sistem penghisap yang baru berfungsi sebagai mesin pemanen dengan tingkat kelulusan komoditas panen yang tinggi bahkan mendekati nilai 100%. Agar mesin pemanen ini dapat berfungsi sesuai dengan rancangan fungsionalnya maka diperlukan penjabaran fungsional dari rancangan strukturalnya yang direncanakan. Uraian fungsi dari mesin pemanen udang dan ikan dengan sistem penghisap baru disajikan pada Tabel 5.

Tabel 5. Uraian fungsi mesin pemanen udang dan ikan.

No Nama Komponen Fungsi

1 Pompa Sebagai daya hisap untuk menghoisap komoditas yang akan di panen.

2 Tabung vakum Sebagai tempat terjadinya kondisi vakum dan

berlangsungnya mekanisme sistem penghisap yang baru. 3 Jaring Sebagai perangkap dan penampungan sementara

komoditas yang dipanen agar tidak terhisap pompa. 4 Pipa penghisap Sebagai penghisap komoditas plus air dari tambak pada

saat pemanenan.

5 Pipa pengeluaran Sebagai saluran pembuangan air yang telah terpisah dari komoditas panen yang berasal dari tabung vakum.

6 Seal mekanik Sebagai pencegah terjadinya kebocoran pada sambungan

antara dua bagian.

7 Katup manual Sebagai pengatur pertukaran tempat penampungan pada saat jaring penampung salah atu sudah terisi penuh

4.3 Pembuatan Model

Pembuatan model bertujuan untuk melakukan pengujian apakah sistem baru yang direncanakan untuk mekanisme penghisap pada mesin pemanen udang dan ikan dapat berjalan sesuai dengan yang diharapkan atau tidak. Bagian yang dibuat modelnya adalah fish trap sebagai perangkap ikan dan sebagai tempat terjadinya sistem penghisap yang baru, terdiri dari tabung vakum dan jaring

(30)

18 penampung sementara. Gambar teknik untuk tabung vakum dan jaring disajikan pada Lampiran 25 dan Lampiran 26.

4.3.1 Tabung Vakum

Fungsi dari komponen tabung vakum ini adalah sebagai tempat terjadinya mekanisme sistem penghisap dan sebagai tempat meletakkan jaring. Tabung vakum ini terbuat dari tabung plastik dengan ukuran diameter 38cm dengan tinggi 40cm. Bahan plastik yang dipergunakan memiliki warna yang cukup transparan dengan tujuan agar mekanisme sistem penghisap dan fungsi jaring penampungan sementara dapat terlihat apakah berfungsi sesuai dengan yang direncanakan atau tidak. Bentuk dari tabung vakum ini dapat dilihat pada Gambar 9, Gambar 10, dan Gambar 11.

Gambar 9. Tabung vakum tampak depan. Gambar 10. Tabung vakum tampak samping.

(31)

4.3.2 Jaring

Jaring ini memiliki fungsi sebagai penampungan sementara dari komoditas agar tidak terhisap oleh pompa. Dirancang sedemikian rupa sehingga dapat menyesuaikan dengan penempatannya dalam tabung vakum dan terbuat dari bahan saringan kawat berukuran mesh 0.25cm dan dibentuk menjadi sebuah silinder terbuka (tanpa tutup). Penggunaan ukuran mesh yang kecil bertujuan agar komoditas yang dipanen tidak keluar dari sistem dan terhisap oleh pompa. Bentuk jaring dapat dilihat pada Gambar 12 dan Gambar 13.

Gambar 12. Jaring tampak depan.

(32)

V. HASIL DAN PEMBAHASAN

Mesin pemanen udang dan ikan memang telah ada dibuat dengan tujuan untuk meninggkatkan efisiensi dan efektivitas pemanenan namun masih memiliki kendala, yaitu tingkat kecacatan dan tingkat mortalitas yang terjadi masih tinggi. Hal tersebut terjadi dikarenakan komoditas yang dipanen melewati impeler pompa pemanen sehingga terjadi kontak fisik secara langsung antara komoditas yang dipenen dengan logam yang bergerak. Perancangan mekanisme sistem penghisap pada mesin pemanen udang dan ikan ini merupakan solusi untuk menjawab berbagai kendala pemanenan yang terjadi tersebut karena komoditas panen tidak langsung bersentuhan secara fisik dengan pompa pemanen yang dipergunakan.

5.1 Cara Kerja Sistem Penghisap

Skema dari mekanisme kerja sistem peghisap ini disajikan pada Gambar 14 dan Gambar 15.

Gambar 14. Skema mekanisme sistem secara keseluruhan. Dimana:

a: kolam penampungan komoditas dan air (diasumsikan seperti tambak). b: tabung vakum.

c: jaring perangkap. d: pompa.

e: penampungan air.

Mekanisme kerja dari sistem penghisap ini adalah air dan komoditas yang akan di panen dihisap menggunakan tenaga yang berasal dari arus listrik yang memutar pompa. Air dan komoditas tersebut berada dalam kolam penampungan (1) dan akan terhisap ke dalam saluran penghisap (2) selanjutnya akan masuk ke dalam fish trap yang terdiri dari tabung vakum yang telah dilengkapi dengan jaring yang berfungsi untuk memerangkap komoditas supaya tidak terhisap dan masuk ke dalam pompa (3). Komoditas yang berada di dalam fish trap akan terus bertambah dengan bertambahnya waktu. Sedangkan air terus mengalir ke dalam pompa (4) dan dibuang ke penampungan yang lain (5) sedangkan fish trap kembali diisi oleh air dan komoditas. Setelah fish

trap terisi penuh oleh komoditas yang dipanen maka katup manual diputar untuk menukarkan

mekanisme pemanenan ke fish trap yang satunya lagi dan mekanisme berjalan seperti pada fish trap yang pertama. Komoditas yang terjebak pada fish trap dikeluarkan untuk dipindahkan ke wadah penampungan hasil pemanenan. Mekanisme ini berjalan terus menerus secara kontinyu hingga komoditas panen semuanya terambil.

1

2

3

4

5 a

b

c

d

(33)

21 Gambar 15. Alur skema mekanisme kerja sistem penghisap.

Komoditas dan air berada dalam satu wadah penampungan.

Komoditas dan air terhisap ke dalam fish trap.

Komoditas terjebak dalam jaring dan diisi hingga penuh.

Air terhisap oleh pompa dan di buang.

Komoditas dipindahkan kedalam wadah penampungan.

(34)

5.2 Debit, Kecepatan, Tekanan dan Jenis Aliran

Pengambilan data untuk debit, kecepatan, tekanan dan jenis aliran ini bertujuan untuk mengetahui dimana posisi dan kombinasi terbaik untuk mendapatkan nilai debit maksimum yang dihasilkan oleh pompa. Posisi yang diamati adalah posisi pipa penghisap dan pipa pengeluaran dengan 15 kombinasi posisi. Peletakkan posisi dibedakan menjadi dua, yaitu posisi berseberangan dan posisi pada satu muka. Contoh kombinasi posisi disajikan pada Gambar 16 – 21.

Gambar 16. Kombinasi atas-tengah.

Gambar 17. Kombinasi tengah-bawah.

(35)

23 Gambar 19. Kombinasi atas-tengah satu muka.

Gambar 20. Kombinasi tengah-bawah satu muka.

Gambar 21. Kombinasi bawah-atas satu muka.

Berdasarkan kombinasi yang telah diamati, nilai debit maksimum diperoleh pada saat kombinasi bawah (pipa pemasukan) – bawah (pipa pengeluaran), yaitu sebesar 0.583 liter/detik. Sedangkan untuk debit minimum diperoleh pada saat kombinasi bawah (pipa pemasukan) – atas (pipa pengeluaran) satu muka serta tengah (pipa pemasukan) – atas (pipa pengeluaran) satu muka yaitu

(36)

24 sebesar 0.576 liter/detik. Nilai tersebut diperoleh dengan mempergunakan metode volumetrik, persamaannya adalah:

Berdasarkan data yang diperoleh diketahui bahwa debit yang terjadi relatif stabil dan hanya mengalami sedikit penurunan. Penurunan ini diakibatkan oleh kebocoran yang terjadi antara sambungan antar dua bagian seperti pada tutup tabung vakum, sambungan perpipaan, dan sambungan selang, sehingga kondisi sistem tidak 100% dalam kondisi vakum.

Sedangkan untuk nilai kecepatan, diperoleh berdasarkan persamaan 4 karena adanya perubahan penampang hidraulik dari kecil (¾ inchi) menjadi besar (15 inchi). Persamaannya adalah:

Nilai v (kecepatan (m/s)) terbagi menjadi dua, yaitu kecepatan pada penampang hidraulik pertama dengan diameter ¾ inchi dan kecepatan pada penampang hidraulik kedua dengan diameter 15 inchi. Kecepatan maksimum pada penampang hidraulik pertama adalah sebesar 2.0465 m/s terjadi pada saat kombinasi bawah (pipa pemasukan) – bawah (pipa pengeluaran) dan kecepatan minimum terjadi pada saat kombinasi bawah (pipa pemasukan) – atas (pipa pengeluaran) satu muka serta tengah (pipa pemasukan) – atas (pipa pengeluaran) satu muka yaitu sebesar 2.0219 m/s. Sedangkan Kecepatan maksimum pada penampang hidraulik kedua adalah sebesar 0.00512 m/s terjadi pada saat kombinasi bawah (pipa pemasukan) – bawah (pipa pengeluaran) dan kecepatan minimum terjadi pada saat kombinasi bawah (pipa pemasukan) – atas (pipa pengeluaran) satu muka serta tengah (pipa pemasukan) – atas (pipa pengeluaran) satu muka yaitu sebesar 0.00505 m/s. Secara lebih lengkap data kecepatan disajikan padaLampiran 21.

Tekanan yang terjadi di dalam sistem akan mengalami perubahan, hal ini dikarenakan adanya perubahan penampang hidraulik, yaitu pembesaran yang terjadi dari penampang hidraulik dengan ukuran diameter ¾ inchi menjadi penampang hidraulik dengan ukuran diameter 15 inchi. Nilai tekanan ini dapat diketahui dengan mempergunakan persamaan:

Nilai tekanan yang diperoleh pada kedua penampang hidraulik tersebut sangat jauh berbeda. Nilai tekanan pada penampang hidraulik yang berukuran kecil adalah sebesar 2.943 x 104 kPa, sedangkan tekanan yang terjadi pada penampang hidraulik yang berukuran besar adalah sebesar 1.461 x 102 kPa. Secara lengkap nilai tekanan yang diperoleh, baik pada penampang hidraulik pertama(kecil) maupun pada penampang hidraulik kedua (besar), disajikan pada Lampiran 24.

Jenis aliran yang terjadi ada dua jenis, yaitu aliran turbulen dan aliran laminer. Aliran jenis turbulen terjadi pada penampang hidraulik pertama, yaitu pada pipa dengan ukuran diameter ¾ inchi, karena bilangan Reynold dari aliran yang terjadi lebih besar dari 2300 yang merupakan batas minimal dari bilangan Reynold aliran turbulen. Nilai bilangan Reynold yang terjadi berkisar antara 44720.17 sampai 45263.64. Aliran jenis laminer terjadi pada penampang hidraulik kedua, pada tabung dengan ukuran diameter 15 inchi, karena bilangan Reynold dari aliran yang terjadi lebih kecil dari 2300 yang merupakan batas maksimal dari bilangan Reynold aliran laminer. Nilai bilangan Reynold yang terjadi

(37)

25 berkisar antara 2236.01 sampai 2263.18. Nilai bilangan Reynold dan jenis aliran ini diperoleh dengan mempergunakan persamaan:

Secara lengkap nilai bilangan Reynold yang diperoleh, baik pada penampang hidraulik pertama maupun pada penampang hidraulik kedua, disajikan pada Gambar 22, Lampiran 22, dan Lampiran 23.

Gambar 22. Nilai bilangan Reynold pada setiap kombinasi.

Nilai bilangan Reynold yang mengalami perubahan sangat besar ini mengakibatkan kondisi turbulensi terjadi pada saat peningkatan ukuran penampang hidraulik pada sistem, perubahan dari diameter yang berukuran kecil menuju diameter yang berukuran besar.

Penentuan posisi optimum untuk sistem penghisap baru bukan hanya dipengaruhi oleh faktor-faktor yang telah dicari seperti bilangan Reynold yang relatif nilai turbulensinya kecil, kecepatannya optimum dan sebagainya Melainkan juga dipengaruhi oleh tingkah laku komoditas itu sendiri. Pada pengujian debit, bukan hanya fluida saja namun ditambahkan juga dengan mempergunakan komoditas, dalam hal ini ikan, tingkah laku komoditas cenderung berkumpul dibagian bawah fish trap. Maka dengan memperhatikan hal tersebut, kombinasi paling optimum untuk penempatan posisi pipa pemasukan dan pipa pengeluaran adalah pada kombinasi atas (pipa pemasukan) – atas (pipa pengeluaran).

5.3 Tingkat Kelulusan Komoditas

Pengukuran tingkat kelulusan komoditas dipergunakan untuk mengetahui tingkat keberhasilan perancangan mekanisme sistem penghisap baru pada mesin pemanen udang dan ikan. Data yang diperoleh dari hasil pengujian berupa jumlah komoditas yang berhasil dipanen dengan kondisi hidup (baik), kondisi mati, dan kondisi cacat. Pengujian dilakukan sebanyak 15 kali ulangan dengan

0 4000 8000 12000 16000 20000 24000 28000 32000 36000 40000 44000 48000 Nilsi b il a n g a n Re y n o ld Kombinasi posisi

Nilai bilangan Reynold pada setiap kombinasi

Re 1 Re 2

(38)

26 mempergunakan jumlah sampel komoditas sebanyak 250 ekor ikan. Data lengkap hasil pengujian kelulusan komoditas tersaji pada Tabel 6.

Hasil pengujian menunjukkan bahwa tingkat kelulusan komoditas dalam kondisi hidup sangat besar bahkan hampir mendekati sempurna yaitu sebesar 98.9%, komoditas dengan kondisi mati sebesar 0.4%, dan komoditas dengan kondisi cacat sebesar 0.7%. Hasil pengujian tingkat kelulusan komoditas ini hampir mendekati sempurna. Faktor yang menyebabkan ketidaksempurnaan pada pengujian ini adalah kondisi sistem yang belum 100% vakum atau masih mengalami sedikit kebocoran. Faktor lain yang mnyebabkan adanya komoditas yang mati atau cacat adalah akibat dari kondisi ikan yang sudah sedikit tidak dalam kondisi yang baik, karena dipergunakan berulang-ulang pada saat pengujian.

Secara keseluruhan perancangan mekanisme sistem penghisap pada mesin pemanen udang dan ikan ini sudah dapat dikatakan berhasil dan bekerja sesuai dengan fungsinya. Hal ini ditunjukkan dengan data yang diperoleh dari hasil pengujian dimana nilai tingkat kelulusan komoditas hidup yang tinggi dan nilai tingkat mortalitas komoditas yang rendah.

Tabel 6. Tingkat kelulusan komoditas.

Ulangan Jumlah

Komoditas

Hidup Komoditas Mati

Komoditas Cacat*

1 250 245 1 4

2 250 249 0 1

3 250 247 1 2

4 250 250 0 0

5 250 248 0 2

6 250 245 2 3

7 250 248 1 1

8 250 250 0 0

9 250 249 0 1

10 250 247 1 2

11 250 246 2 2

12 250 248 1 1

13 250 245 2 3

14 250 246 1 3

15 250 247 2 1

Rata-rata 247,3 0,9 1,7

Persentase 98,9% 0,4% 0,7%

(39)

VI. KESIMPULAN DAN SARAN

6.1 Kesimpulan

Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan maka dapat disimpulkan beberapa hal, antara lain yaitu:

1. Mekanisme sistem penghisap baru yang dihasilkan untuk mesin pemanen udang dan ikan merupakan inovasi baru dimana komoditas panen tidak bersentuhan langsung dengan pompa mesin pemanen karena terjabak pada fish trap yang terdapat di dalam tabung vakum. Mekanisme sistemnya mempergunakan prinsip sistem venturi namun dibalik dari penampang hidraulik kecil menuju penampang hidraulik besar.

2. Kombinasi posisi pipa pemasukan dan pipa pengeluaran yang paling optimum untuk perancangan sistem diperoleh pada saat kombinasi atas (pipa pemasukan) – atas (pipa pengeluaran). Hal ini diperoleh bukan hanya dikarenakan faktor internal aliran, seperti debit, kecepatan, tekanan dan sebagainya. Melainkan juga dipengaruhi oleh tingkah laku komoditas pada saat dipanen yang cenderung berkumpul dibagian bawah fish trap.

3. Tingkat kelulusan komoditas yang mencapai angka 98.9% menunjukan bahwa perancangan sistem penghisap berjalan sesuai fungsi dan tujuan meskipun belum 100% seperti yang diharapkan. Hal tersebut terjadi karena sistem masih belum 100% vakum karena adanya kebocoran yang terjadi pada sambungan antar dua komponen serta kondisi ikan yang sudah sedikit tidak dalam kondisi yang baik, karena dipergunakan berulang-ulang pada saat pengujian.

6.2 Saran

1. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut mengenai pengaruh kecepatan aliran terhadap kondisi komoditas panen agar dapat diketahui kecepatan yang optimum untuk pemanenan sehingga hasilnya maksimum tetapi tidak menimbulkan kecacatan dan stres pada komoditas yang dipanen.

2. Untuk pengembangan selanjutnya, penggunaan jaring di dalam fish trap dapat dihilangkan dengan catatan posisi pengeluaran komoditas hasil panen berada di bawah.

(40)

DAFTAR PUSTAKA

Adisiswoyo, R. O. 2004. Desain Dan Uji Performansi Sistem Pompa Vakum Tipe Tabung Venturi [skripsi]. Bogor: Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor.

Amri, K. 2005. Budidaya Udang Windu Secara Intensif. Jakarta: Agromedia Pustaka.

Erizal dan Panjaitan, N.H. 2007. Modul Kuliah Mekanika Fluida. Bogor: Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor.

Giles, Ranald, V. 1994. Fluid Mechanics and Hydraulics. Schaum’s Outline Series. New York: McGraw Hill Book Co.

Hamdani, C. 2005. Rancang bangun pompa pemanen udang jenis sentrifugal dengan sudu ulir mengerucut [skripsi]. Bogor: Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor.

Handoko. 2005. Rancang Bangun Pompa Pemanen Udang [skripsi]. Bogor: Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor.

Mujiman dan Suyanto. 2004. Budidaya Udang Windu. Jakarta: Penebar Swadaya.

Purbayanto, et al. 2010. Fisio;ogi dan Tingkah Laku Ikan pada Perikanan Tangkap. Bogor: IPB Press.

Soetomo, M. 1990. Teknik Budidaya Udang Windu. dalam Martini, I. dkk. 2006. Kajian Sistem Resirkulasi Tertutup Menggunakan Biofilter Bivalvia dan Makroalgae pada Pembesaran Udang Windu (Panaeus monodon). Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan. Universitas Padjadjaran. (Tidak Dipublikasikan).

Streeter, V.L. dan E.B. Wylie. 1999. Mekanika Fluida. Jakarta: Erlangga.

Sularso dan Kiyokatsu, S. 2004. Dasar Perencanaan dan Pemilihan Elemen Mesin. Jakarta: Pradnya Paramita.

www.coremap.or.id/downloads/materi_ikan_creel.pdf [15 Mei 2011] www.efunda.com/formulae/fluids/venturi_flowmeter.cfm [10 Mei 2011]

Zelvina Ochtri. 2009. Analisis Pendapatan Usaha Pembenihan Dan Pemasaran benih Ikan Patin Di Desa Tegalwaru, Kecamatan Ciampea, Kabupaten Bogor. [skripsi] Bogor : Fakultas Ekonomi dan Manajemen, Institut Pertanian Bogor.

(41)

LAMPIRAN

(42)

30 Lampiran 1. Burst speed (lompatan renang/renang kilat) dari beberapa jenis ikan.

No Famili Spesies Burst speed

1 Clupeiodae

Cluepae harengus (herring) 5 cm/detik sampai 1.5 m/detik

Spratus spratus (sprat) Sedikit lebih rendah dari herring

Engraulis sp. (sejenis teri) 0.65 - 0.8 m/detik

Alosasapidisima (shad) 3.5 - 4.2 m/detik

Pomolobus pseudoharengus

(herring sungai) 4.15 -4.84 m/detik

2 Gadidae cod dan haddock 1 - 1.5 m/detik

Pleuronectidae

Pleuronetes platessa dan

Limada limada 1 - 1.5 m/detik

4 Scombroidae

Katsuwonus pelamis

(cakalang) 5 - 10 m/detik

Thunnus albacaretus

(madidihang) 5.4 m/detik

Sarda chiliensis (bonito) 3.7 m/detik

Thunnus thynnus (bluefin) 6 m/detik

Acanthocybium solandri

(wahoo) 12 - 21 m/detik

5 Salmonidae S. trutta, dan S. Gairdneri 4.3 - 8.3 m/detik 6 Cyprinidae dan

(43)

31 Lampiran 2. Burst speed menurut jenis ikan.

No Spesies Panjang rata-rata

(cm)

Burst speed m/detik panjang

tubuh/detik

1 Carcharinus leucas 153 5.3 3.4

2 Aguilla vulgaris (eel) 60 1.1 1.9

3 Blicca bjorkna (white bream) 2.2 0.3 15

4 Catastomus occidentalis (sucker) 33 3.3 9.8

5 Gasterosteus spinachia (sticklebak) 10 0.7 7.2

6 Gobius minutes (goby) 6.5 0.3 4.2

7 Pholis gunnelus (butterfish) 10 0.3 3

8 Promicrops itaiara (grouper) 97 1.8 1.8

9 Sphyraena barracuda (barracuda) 130 12.3 9.4

10 Trigala sp. (gurnard) 18 1.3 7.4

(44)

32 Lampiran 3. Burst speed yang mampu dilakukan ikan.

No Spesies

Panjang rata-rata (cm)

Kemampuan renang sampai letih ( x panjang tubuh)

1 Cluepae harengus (herring) 20 - 25 1121

2 Gadus morhua (cod) 48 - 56 128

3 Melanogrammus aeglefinus (haddock) 40 143

4 Merlangius merlangius (whiting) 15 - 18 254

5 Pseudopleuronectus americanus (winter flounder) 20 - 22 6000

6 Salmo trutta (sea trout) 22 - 23 975

7 Scomber scomber (mackerel) 25 - 36 293

(45)

33 Lampiran 4. Contoh perhitungan kapasitas pemanenan.

Luas tambak : 5000 m2

Udang yang terdapat dalam tambak : 8000 kg (Hamdani, 2005) Asumsi massa jenis udang : 0.74 kg/liter (Hamdani, 2005) Pompa yang dipergunakan;

Kecepatan putaran poros : 600 – 700 rpm

Kapasitas pompa : 1500 liter/menit = 25liter/detik Perbandingan udang dan air untuk pemanenan : 1 : 4

Perhitungan:

Udang di dalam tambak = 8000 kg

= 8000 kg / 0.74 kg/liter = 10810.81 liter Perbandingan udang dan air  1 : 4

= 10810.81 liter : 43243.24 liter Volume total = 54054.05 liter

Waktu pemanenan =

= 0.60 jam = 36 menit

Kapasitas pemanenan =

(46)

34 Lampiran 5. Data debit pada posisi kombinasi atas-atas.

Kombinasi Ulangan Volume (liter) Waktu (detik) Debit (liter/detik) Head Tekan (cm) Head Hisap (cm) At a s – At a s

1 2 3,47 0,576

40 -19

2 2 3,56 0,562

3 2 3,50 0,571

4 2 3,33 0,601

5 2 3,43 0,583

6 2 3,54 0,565

7 2 3,34 0,599

8 2 3,45 0,580

9 2 3,40 0,588

10 2 3,53 0,567

11 2 3,45 0,580

12 2 3,41 0,587

13 2 3,54 0,565

14 2 3,50 0,571

15 2 3,45 0,580

16 2 3,40 0,588

17 2 3,40 0,588

18 2 3,40 0,588

19 2 3,40 0,588

20 2 3,50 0,571

21 2 3,50 0,571

22 2 3,60 0,556

23 2 3,50 0,571

24 2 3,40 0,588

25 2 3,56 0,562

26 2 3,54 0,565

27 2 3,44 0,581

28 2 3,34 0,599

29 2 3,50 0,571

30 2 3,45 0,580

31 2 3,50 0,571

32 2 3,38 0,592

33 2 3,45 0,580

34 2 3,65 0,548

35 2 3,35 0,597

36 2 3,54 0,565

37 2 3,45 0,580

38 2 3,40 0,588

39 2 3,54 0,565

40 2 3,45 0,580

41 2 3,40 0,588

42 2 3,45 0,580

(47)

35 Lampiran 6. Data debit pada posisi kombinasi atas-tengah.

Kombinasi Ulangan Volume (liter) Waktu (detik) Debit (liter/detik) Head Tekan (cm) Head Hisap (cm) At a s – T eng a h

1 2 3,47 0,576

40 -27

2 2 3,56 0,562

3 2 3,40 0,588

4 2 3,67 0,545

5 2 3,50 0,571

6 2 3,40 0,588

7 2 3,60 0,556

8 2 3,59 0,557

9 2 3,40 0,588

10 2 3,35 0,597

11 2 3,41 0,587

12 2 3,40 0,588

13 2 3,54 0,565

14 2 3,44 0,581

15 2 3,31 0,604

16 2 3,50 0,571

17 2 3,40 0,588

18 2 3,50 0,571

19 2 3,38 0,592

20 2 3,40 0,588

21 2 3,65 0,548

22 2 3,35 0,597

23 2 3,54 0,565

24 2 3,45 0,580

25 2 3,50 0,571

26 2 3,45 0,580

27 2 3,54 0,565

28 2 3,40 0,588

29 2 3,54 0,565

30 2 3,44 0,581

31 2 3,34 0,599

32 2 3,50 0,571

33 2 3,40 0,588

34 2 3,50 0,571

35 2 3,38 0,592

36 2 3,40 0,588

37 2 3,65 0,548

38 2 3,35 0,597

39 2 3,54 0,565

40 2 3,45 0,580

41 2 3,40 0,588

42 2 3,45 0,580

(48)

36 Lampiran 7. Data debit pada posisi kombinasi atas-bawah.

Kombinasi Ulangan Volume (liter) Waktu (detik) Debit (liter/detik) Head Tekan (cm) Head Hisap (cm) At a s - B a wa h

1 2 3,45 0,580

40 -29

2 2 3,35 0,597

3 2 3,40 0,588

4 2 3,33 0,601

5 2 3,50 0,571

6 2 3,50 0,571

7 2 3,59 0,557

8 2 3,40 0,588

9 2 3,35 0,597

10 2 3,41 0,587

11 2 3,40 0,588

12 2 3,54 0,565

13 2 3,44 0,581

14 2 3,31 0,604

15 2 3,50 0,571

16 2 3,40 0,588

17 2 3,50 0,571

18 2 3,38 0,592

19 2 3,40 0,588

20 2 3,65 0,548

21 2 3,35 0,597

22 2 3,54 0,565

23 2 3,45 0,580

24 2 3,50 0,571

25 2 3,45 0,580

26 2 3,54 0,565

27 2 3,40 0,588

28 2 3,54 0,565

29 2 3,44 0,581

30 2 3,34 0,599

31 2 3,50 0,571

32 2 3,40 0,588

33 2 3,50 0,571

34 2 3,38 0,592

35 2 3,40 0,588

36 2 3,65 0,548

37 2 3,35 0,597

38 2 3,54 0,565

39 2 3,45 0,580

40 2 3,40 0,588

41 2 3,45 0,580

42 2 3,54 0,565

(49)

37 Lampiran 8. Data debit pada posisi kombinasi tengah-atas.

Kombinasi Ulangan Volume (liter) Waktu (detik) Debit (liter/detik) Head Tekan (cm) Head Hisap (cm) T eng a h - At a s

1 2 3,30 0,606

40 -9

2 2 3,45 0,580

3 2 3,50 0,571

4 2 3,50 0,571

5 2 3,30 0,606

6 2 3,60 0,556

7 2 3,56 0,562

8 2 3,69 0,542

9 2 3,40 0,588

10 2 3,60 0,556

11 2 3,40 0,588

12 2 3,45 0,580

13 2 3,40 0,588

14 2 3,60 0,556

15 2 3,56 0,562

16 2 3,69 0,542

17 2 3,40 0,588

18 2 3,30 0,606

19 2 3,55 0,563

20 2 3,40 0,588

21 2 3,30 0,606

22 2 3,66 0,546

23 2 3,50 0,571

24 2 3,40 0,588

25 2 3,50 0,571

26 2 3,31 0,604

27 2 3,40 0,588

28 2 3,41 0,587

29 2 3,40 0,588

30 2 3,54 0,565

31 2 3,40 0,588

32 2 3,30 0,606

33 2 3,40 0,588

34 2 3,55 0,563

35 2 3,40 0,588

36 2 3,30 0,606

37 2 3,66 0,546

38 2 3,50 0,571

39 2 3,40 0,588

40 2 3,50 0,571

41 2 3,45 0,580

42 2 3,45 0,580

(1)

53 Lampiran 24. Tekanan (P (kPa)) yang terjadi pada sistem.

Diketahui:

head maksimum pompa : 30 m ρ: 1000kg/m3

g: 9.81 m/s2

diameter selang (d1): 2.54 cm panjang selang (t1): 40 cm diameter tabung (d2): 38 cm tinggi tabung (t2): 36 cm Perhitungan:

⁄

(2)

54 Lampiran 25. Gambar teknik tabung vakum.

(3)

55 Lampiran 26. Gambar teknik jaring perangkap.

(4)

56 Lampiran 27. Gambar teknik mesin dengan mekanisme sistem penghisap baru secara utuh.

(5)

Teguh Juansyah Gumilang. F14070022. Perancangan Mekanisme Sistem Penghisap pada Mesin Pemanen Udang dan Ikan. Di bawah bimbingan Dr. Ir Sam Herodian, MS. 2011.

RINGKASAN

Komoditas hasil perikanan memiliki posisi penting bagi perekonomian Indonesia dengan pemasaran di dalam maupun luar negeri. Mutu dan kualitas komoditas dipengaruhi oleh beberapa faktor diantaranya adalah proses pemanenan. Sejauh ini mekanisme pemanenan komoditas perikanan masih mempergunakan cara tradisional. Menurut Mujiman dan Suyanto (2004), cara yang paling modern untuk memanen udang adalah dengan mempergunakan jaring (trawl) yang dibagian mulutnya dialiri listrik dan ditarik oleh 3-4 orang dengan mengelilingi tambak. Hal ini selain dapat mengakibatkan udang stres, juga berisiko bagi pemanen yang harus masuk kedalam tambak. Meskipun sekarang telah ada beberapa mesin panen udang mekanis namun masih belum banyak dipergunakan selain dikarenakan masalah harga juga dikarenakan tingkat kecacatan yang terjadi masih terbilang besar.

Tujuan penelitian ini adalah merancang sebuah mekanisme sistem penghisap pada mesin pemanen udang dan ikan yang dapat meminimalisir tingkat kecacatan komoditas yang dipanen.

(6)

RIWAYAT HIDUP

Pada tahun 2010, penulis melaksanakan kegiatan Praktek Lapangan di PT. Eramitra Agrolestari, Bakrie Sumatera Plantations Unit New Jambi II, Sarolangun, Jambi dengan mengambil

judul “Aspek Ergonomika dan K3 (Keselamatan dan Kesehatan Kerja) pada Proses Budidaya dan Pengolahan Kelapa Sawit di PT. Eramitra Agrolestari, Jambi”. Sebagai salah satu syarat untuk

memperoleh gelar Sarjana Teknologi Pertanian (STP), penulis menyelesaikan skripsi dengan judul

“Perancangan Mekanisme Sistem Penghisap pada Mesin Pemanen Udang dan Ikan”.