Disain dan Uji Teknis Alat Pemisah Biji-Bijian secara Pneumatik dengan Hembusan Udara secara Horizontal
Detni rnasa,
Sesungguhn~;~a
manus I a
i t u benar-benar
dalam kerkiqian,
K e c ~ i a l io r a n g - o r a n g
yang beriman dan
mengerjakan amal s a l e h
dan
nasihat
m e n a s i h a t i supaya m e n t a a t i kebenaran
dan
nasihat
menasihati
m e n e t a p i kebenaran
. . .
supaya
(Q.S.
103)
. .
Bapak,
dan
Ibu,
.
. .
.untuk
:
saudara-saudaraku
'Mas A f i f
DlSAlN DAN UJI TEKlUIS
ALAT PEMlSAH BIJI-BIJIAN SEGARA PNEUMATlK
DEMGAN HEMBUSAN UDARA SEGARA HORIZONTAL
Oleh :
ARY NOVlANTl
F 23.1338
1991
FAKULPAS TEKNOLOCI PERTANlAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
Ary Novianti
F 23.1338.
Disain
Pneumatik
dan
Biji-bijian
Secara
Horizontal.
D i bawah bimbingan Atjeng
Uji
dengan
Teknis
Hembusan
M.
Alat
Pemisah
Udara
Secara
Syarief.
RINGKASAN
Pemberszhan merupakan salah satu perlakuan yanq pentinq
lakukan
sebelum hasil pertanlan diproses lebih lanjut.
dari pembersihan adalah untuk membuanq
kotoran
dan
dl-
Tujuan
benda-benda
asing dari hasil pertanian sehingqa dapat meninqkatkan mutu hasil
pertanian itu ssndiri.
Dalam ranqka meninqkatkan mutu_hasil per-
tanian ini perlu dikembangkan disain alat pemisah.
Salah
satu
sistem pemisahan adalah mengqunakan hembusan atau aliran udara.
Parameter yanq diperlukan untuk mendisain alat pemisah bijibijian ini antara lain massa, kecepatan terminal, koefisien seret
dan jarak jatuh.
Kecepatan terminal adalah parameter yang palinq pentinq
di-
ketahui karena denqan adanya kecepatan terminal suatu bahan, maka
dapat dilakukan
pemisahan
aliran udara yang tepat.
dengan
Kecepatan
menqgunakan
terminai
hatas
kecepatan
adalah
kecepatan
maksimum yanq dicapai oleh hutiran untuk jatuh hehas
denqan
re-
suitante qaya sama denqan no1 atau tidak laqi menqalaml percepat-
'-en.
.-
Pada penelitian ini kecepatan terminal didapat dari
maan hubunqan antara jarak dengan waktu biji-bijian
~ a t u hhebas.
Kecepatan terminal yanq didapat pada penelitian ini
11.0 m/detik untuk kedelai varietas Import,
12.8
persa-
adalah
m/detik
kedelai varietas Lokon, 7.5 m/detik untuk kopl, 17.1 m/detik
tuk kacanq tanah varietas Gajah dan 14.1
untuk
un-
m/detik untuk kacanq ta-
nah v a r i e t a s Tuban.
Pemisahan b i j i - b i j i a n
i n i
dapat
dilakukan
dengan menghembus u d a r a dengan kecepatan dibawah kecepatan
term^-
nalnya.
K o e f i s i e n s e r e t yanq d i d a p a t a n t a r a a d a l a h 0.63
l a i varietas
tuk kopi,
Import,
0.30
0.31
untuk
u n t u k k e d e l a i v a r i e t a s Lokon,
u n t u k kacang tanah v a r i e t a s Gajah dan
kacang t a n a h v a r i e t a s Tuban.
1.15
0.36
kedeununtuk
Koefisien seret tersebut dihasilkan
pada b i l a n g a n Reynold masing-masinq
sebesar
4655,
4563,
3574,
12710 dan 8899.
Pada p r o s e s pemisahan h a s i l optimum d i d a p a t dengan
buskan udara dengan kecepatan 5 m / d e t i k
u n t u k kacang tanah dan 10 m / d e t i k
kopi,
13
m/detik
u n t u k pemisahan k e d e l a i .
Kapasi,tas a l a t pemisah b i j i - b i j i a n
Sedangkan b i a y a pokok p r o d u k s i denqan
i n i a d a l a h Rp 5.65,-/kg.
untuk
menghem-
i n i a d a l a h 94.96
menggunakan
alat
kq/jam.
pemisah
DlSAlN DAN UJI TEKNlS
ALAT PEMlSAH BIJI-BIJIAN SECARA PNEUMATIK
DENGAN HEMBUSAN UDARA SECARA HORIZONTAL
Oleh :
ARY NOVlANTl
F 23.133ET
Seba~aisalah satu syarat uniuk memperoleh gelar
SARJANA TEKNOLQGl PERiANiAN
pada Jurusan Mekanisasi Pertanian.
Fakultas Teknofogi Pertanian.
lnstitut Pertanian Bogor
199i
FAKULTAS TEKNOLOGI PESTANIAN
INSTITUT PERTANlAN BOGOR
BOGQR
INSTITUT PERTANIAN BOGDR
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
DISAIN DAN UJI TEKNIS ALAT PEMISAH BIJI-BIJIAN
SECARA PNEUMATIK DENGAN HEHBUSAN UDARA SECARA HORIZONTAL
SKRlPSl
Sebaqai s a l a h satu syarat untuk memperoleh g e l a r
SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
P a d a Jurusan Mekanisasi Pertanian,
Fakultas Teknologi Pertanian,
Institut Pertanian Bogor
Oleh
ARY NOVlANTl
F 23.1338
Dilahirkan pada tanqgal 26 November 1966
di Jakarta
Tanp&,&Bri-lulus :
<
v d j e n q M.Syarief
,
MSAE
..........................
KATA FE?!GAb$TA%
Denqan mengurap s y u k u r a l h a m d u l i i i a h k e
yang t e l a h memberikan rahmatNya,
yang ada,
bahwa
dengan
Allah
seqa1,a
SWT
rintangan
maka s k r i p s i i n i d a p a t t e r s e l e s a i k a n .
D i samping i t u ,
penulis
tak
t e r i m a k a s i h yanq s e b e s a r - b e s a r n y a
1. D r - l r .
hadirat
Atjenq
M.
Syarief,
lupa
untuk
menyatakan
rasa
t e r u t a m a kepada :
MSAE.,
selaku
Dosen
Pembimbinq
a t a s s e g a l a b i m b i n g a n yang t e l a h d i b e r i k a n .
2.
I r . John Kumendonq,
3.
I r . M.
4.
Bapak dan
Yamin,
Ibu
MS,
s e l a k u anggota t i m p e n g u j i .
s e l a k u anggota t i m p e n g u j i .
serta
saudara-saudaraku
tercinta
yang
telah
memberikan doronqan m o r a l dan doa.
5.
Saudara Abdui
K h a l i d yanq
telah
membantu
dan
tercinta
Ninq,
bekerja
sama
hingga tersusunnya s k r i p s i i n i .
b.
Mas A f i f
dan
sahabat-sahabatku
semua p i h a k yanq t i d a k
Akhirnya
denqan
Nani
dapat d i s e b u t k a n secara t e r i n c i .
menyadarl
segala
kekuranqan
yanq
p e n u l i s m e n q a k h i r i s k r i p s i i n i denqan harapan d a p a t b e r q u n a
yanq memerlukannya.
aogor,
F e b r u a r i 1991
serta
Penu 1 i s
add,
baqi
DAFTAR IS1
H a1aman
K A T A PENGANTAR
.
.
DAFTAR T A B E L
D A F T A R GAMBAR
DAFTAH LAMPIHAN
DAFTAR SIMBOL
1-PENDAHULUAN
A
. LATAR
.
..
.
.
.
.
.
.
BELAKANG
.
.
.
.
.
.
.
B.TUJUANPENELIT1AN
.
.
.
.
.
.
.
.
. . . . . . . . . . . . . . iii
. . . . . . . . . . . . . . vi
. . . . . . . . . . . . . .v i i
.............. ix
. . . . . . . . . . . . . . x
.............. 1
. . . . . . . . . . . . . . 1
.............. 3
. KLASIFIKASI F I S I K . . . . . . . . . . . . . . . 5
B . P E N I S A H A N DENGAN UDARA
. . . . . . 5
C . S I F A T AERODINAMIKA
. . . . . . . . 7
D . B U T I R A N J A T U H B E B A S . . . . . . . . . . . . . 10
E . S I F A T F I S I K DAN O R I E N T A S I B I J I - S I J I A N . . . . . 13
F . K I P A S . MOTOR D A N PENYALUR TENAGA
. . . . . . . 16
I 1 1 . DASAR PEMBUATAN A L A T . . . . . . . . . . . . . . . 20
A . T A H A P PENDEKATAN
. . . . . . . . . . . . . . . 20
3 . RANCANGAN F U N G S I O N A L
. . . . . . . . . . . . . 21
C . RANCANGAN STRUKTURAL
. . . . . . . . . . . . . 26
I V. METODAPENELITIAN
. . . . . . . . . . . . . . . . 27
A
A . PENGUKURAN S I F A T F I S I K D A N
KECEPATAN T E R M I N A L
. . . . . . . . . . .
. . . . .
V . H A S I L D A N PEMBAHASAN
. . . . . . . . . . . . . .
A . S I F A T F I S I K DAN P R O Y E K S I B I J I - B I J I A N
. . . . .
3
. PEMISAHAN
SECARA P N E U M A T I K
27
32
35
35
ha 1 atnan
. K E C E P A i A N T E R M I N A L BIJI-BIJIAN . . . . . . . .
C . S I F A T A E R O D I N A M I K A BIJI-BIJIAN
.
.
.
D . A L A T P E M I S A H 3131-BIJIAN
. . . . . . . .
8
E
VI
. PEMISAHAN
. KESIMPULAN
A
42
48
.............
51
. . . . . . . . . . . . . . .
61
BIJI-BIJIAN
DAN SARAN
36
. KESIMPULAN . . . . . . . . . . . . . . . . .
- 6 1
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
LAMPIRAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
D A F T A R P U S T A K A . . . . . . . . . . . . . . . . . -109
B . SARAN
DAFTAR TABEL
Tabel
1.
T a b e l 2.
Kadar a i r kesetimbangan k e d e l a i pada beber a p a t i n q k a t kelembaban n i s b i
.......
13
N i l a i k o e f i s i e n tahanan u n t u k
beberapa k o m b i n a s i b e l t dan p u l i e y
( t a r m i c h a e l , 1950)
.......
Tabel 3 .
T a b e l 4.
Tabel
5.
Kecepatan t e r m i n a l b i j i - b i j i a n
kacang t a n a h dan k o p i
(kedelai,
N i l a i s i f a t aerodinamika untuk
kacang t a n a h dan k o p i
kedelai.
...........
...........
T a b e l 7.
41
P e r s e n t a s e penyebaran pada pemisahan k o p i
dengan t i n g k a t k e c e p a t a n a l i r a n u d a r a
3, 5 dan 7 m / d e t i k
50
P e r s e n t a s e penyebaran pada pemisahan k e d e l a i
( v a r i e t a s I m p o r t ) dengan t i n g k a t k e c e p a t a n
a l i r a n u d a r a 11, 13 dan 15 m / d e t i k
....
54
P e r s e n t a s e penyebaran pada pemisahan kacanq
t a n a h ( v a r i e t a s Tuban) dengan t i n g k a t kecep a t a n a l i r a n u d a r a 8, 1 0 dan 1 2 m / d e t i k
So
............
T a b e l 6.
36
. .
Detni rnasa,
Sesungguhn~;~a
manus I a
i t u benar-benar
dalam kerkiqian,
K e c ~ i a l io r a n g - o r a n g
yang beriman dan
mengerjakan amal s a l e h
dan
nasihat
m e n a s i h a t i supaya m e n t a a t i kebenaran
dan
nasihat
menasihati
m e n e t a p i kebenaran
. . .
supaya
(Q.S.
103)
. .
Bapak,
dan
Ibu,
.
. .
.untuk
:
saudara-saudaraku
'Mas A f i f
DlSAlN DAN UJI TEKlUIS
ALAT PEMlSAH BIJI-BIJIAN SEGARA PNEUMATlK
DEMGAN HEMBUSAN UDARA SEGARA HORIZONTAL
Oleh :
ARY NOVlANTl
F 23.1338
1991
FAKULPAS TEKNOLOCI PERTANlAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
Ary Novianti
F 23.1338.
Disain
Pneumatik
dan
Biji-bijian
Secara
Horizontal.
D i bawah bimbingan Atjeng
Uji
dengan
Teknis
Hembusan
M.
Alat
Pemisah
Udara
Secara
Syarief.
RINGKASAN
Pemberszhan merupakan salah satu perlakuan yanq pentinq
lakukan
sebelum hasil pertanlan diproses lebih lanjut.
dari pembersihan adalah untuk membuanq
kotoran
dan
dl-
Tujuan
benda-benda
asing dari hasil pertanian sehingqa dapat meninqkatkan mutu hasil
pertanian itu ssndiri.
Dalam ranqka meninqkatkan mutu_hasil per-
tanian ini perlu dikembangkan disain alat pemisah.
Salah
satu
sistem pemisahan adalah mengqunakan hembusan atau aliran udara.
Parameter yanq diperlukan untuk mendisain alat pemisah bijibijian ini antara lain massa, kecepatan terminal, koefisien seret
dan jarak jatuh.
Kecepatan terminal adalah parameter yang palinq pentinq
di-
ketahui karena denqan adanya kecepatan terminal suatu bahan, maka
dapat dilakukan
pemisahan
aliran udara yang tepat.
dengan
Kecepatan
menqgunakan
terminai
hatas
kecepatan
adalah
kecepatan
maksimum yanq dicapai oleh hutiran untuk jatuh hehas
denqan
re-
suitante qaya sama denqan no1 atau tidak laqi menqalaml percepat-
'-en.
.-
Pada penelitian ini kecepatan terminal didapat dari
maan hubunqan antara jarak dengan waktu biji-bijian
~ a t u hhebas.
Kecepatan terminal yanq didapat pada penelitian ini
11.0 m/detik untuk kedelai varietas Import,
12.8
persa-
adalah
m/detik
kedelai varietas Lokon, 7.5 m/detik untuk kopl, 17.1 m/detik
tuk kacanq tanah varietas Gajah dan 14.1
untuk
un-
m/detik untuk kacanq ta-
nah v a r i e t a s Tuban.
Pemisahan b i j i - b i j i a n
i n i
dapat
dilakukan
dengan menghembus u d a r a dengan kecepatan dibawah kecepatan
term^-
nalnya.
K o e f i s i e n s e r e t yanq d i d a p a t a n t a r a a d a l a h 0.63
l a i varietas
tuk kopi,
Import,
0.30
0.31
untuk
u n t u k k e d e l a i v a r i e t a s Lokon,
u n t u k kacang tanah v a r i e t a s Gajah dan
kacang t a n a h v a r i e t a s Tuban.
1.15
0.36
kedeununtuk
Koefisien seret tersebut dihasilkan
pada b i l a n g a n Reynold masing-masinq
sebesar
4655,
4563,
3574,
12710 dan 8899.
Pada p r o s e s pemisahan h a s i l optimum d i d a p a t dengan
buskan udara dengan kecepatan 5 m / d e t i k
u n t u k kacang tanah dan 10 m / d e t i k
kopi,
13
m/detik
u n t u k pemisahan k e d e l a i .
Kapasi,tas a l a t pemisah b i j i - b i j i a n
Sedangkan b i a y a pokok p r o d u k s i denqan
i n i a d a l a h Rp 5.65,-/kg.
untuk
menghem-
i n i a d a l a h 94.96
menggunakan
alat
kq/jam.
pemisah
DlSAlN DAN UJI TEKNlS
ALAT PEMlSAH BIJI-BIJIAN SECARA PNEUMATIK
DENGAN HEMBUSAN UDARA SECARA HORIZONTAL
Oleh :
ARY NOVlANTl
F 23.133ET
Seba~aisalah satu syarat uniuk memperoleh gelar
SARJANA TEKNOLQGl PERiANiAN
pada Jurusan Mekanisasi Pertanian.
Fakultas Teknofogi Pertanian.
lnstitut Pertanian Bogor
199i
FAKULTAS TEKNOLOGI PESTANIAN
INSTITUT PERTANlAN BOGOR
BOGQR
INSTITUT PERTANIAN BOGDR
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
DISAIN DAN UJI TEKNIS ALAT PEMISAH BIJI-BIJIAN
SECARA PNEUMATIK DENGAN HEHBUSAN UDARA SECARA HORIZONTAL
SKRlPSl
Sebaqai s a l a h satu syarat untuk memperoleh g e l a r
SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
P a d a Jurusan Mekanisasi Pertanian,
Fakultas Teknologi Pertanian,
Institut Pertanian Bogor
Oleh
ARY NOVlANTl
F 23.1338
Dilahirkan pada tanqgal 26 November 1966
di Jakarta
Tanp&,&Bri-lulus :
<
v d j e n q M.Syarief
,
MSAE
..........................
KATA FE?!GAb$TA%
Denqan mengurap s y u k u r a l h a m d u l i i i a h k e
yang t e l a h memberikan rahmatNya,
yang ada,
bahwa
dengan
Allah
seqa1,a
SWT
rintangan
maka s k r i p s i i n i d a p a t t e r s e l e s a i k a n .
D i samping i t u ,
penulis
tak
t e r i m a k a s i h yanq s e b e s a r - b e s a r n y a
1. D r - l r .
hadirat
Atjenq
M.
Syarief,
lupa
untuk
menyatakan
rasa
t e r u t a m a kepada :
MSAE.,
selaku
Dosen
Pembimbinq
a t a s s e g a l a b i m b i n g a n yang t e l a h d i b e r i k a n .
2.
I r . John Kumendonq,
3.
I r . M.
4.
Bapak dan
Yamin,
Ibu
MS,
s e l a k u anggota t i m p e n g u j i .
s e l a k u anggota t i m p e n g u j i .
serta
saudara-saudaraku
tercinta
yang
telah
memberikan doronqan m o r a l dan doa.
5.
Saudara Abdui
K h a l i d yanq
telah
membantu
dan
tercinta
Ninq,
bekerja
sama
hingga tersusunnya s k r i p s i i n i .
b.
Mas A f i f
dan
sahabat-sahabatku
semua p i h a k yanq t i d a k
Akhirnya
denqan
Nani
dapat d i s e b u t k a n secara t e r i n c i .
menyadarl
segala
kekuranqan
yanq
p e n u l i s m e n q a k h i r i s k r i p s i i n i denqan harapan d a p a t b e r q u n a
yanq memerlukannya.
aogor,
F e b r u a r i 1991
serta
Penu 1 i s
add,
baqi
DAFTAR IS1
H a1aman
K A T A PENGANTAR
.
.
DAFTAR T A B E L
D A F T A R GAMBAR
DAFTAH LAMPIHAN
DAFTAR SIMBOL
1-PENDAHULUAN
A
. LATAR
.
..
.
.
.
.
.
.
BELAKANG
.
.
.
.
.
.
.
B.TUJUANPENELIT1AN
.
.
.
.
.
.
.
.
. . . . . . . . . . . . . . iii
. . . . . . . . . . . . . . vi
. . . . . . . . . . . . . .v i i
.............. ix
. . . . . . . . . . . . . . x
.............. 1
. . . . . . . . . . . . . . 1
.............. 3
. KLASIFIKASI F I S I K . . . . . . . . . . . . . . . 5
B . P E N I S A H A N DENGAN UDARA
. . . . . . 5
C . S I F A T AERODINAMIKA
. . . . . . . . 7
D . B U T I R A N J A T U H B E B A S . . . . . . . . . . . . . 10
E . S I F A T F I S I K DAN O R I E N T A S I B I J I - S I J I A N . . . . . 13
F . K I P A S . MOTOR D A N PENYALUR TENAGA
. . . . . . . 16
I 1 1 . DASAR PEMBUATAN A L A T . . . . . . . . . . . . . . . 20
A . T A H A P PENDEKATAN
. . . . . . . . . . . . . . . 20
3 . RANCANGAN F U N G S I O N A L
. . . . . . . . . . . . . 21
C . RANCANGAN STRUKTURAL
. . . . . . . . . . . . . 26
I V. METODAPENELITIAN
. . . . . . . . . . . . . . . . 27
A
A . PENGUKURAN S I F A T F I S I K D A N
KECEPATAN T E R M I N A L
. . . . . . . . . . .
. . . . .
V . H A S I L D A N PEMBAHASAN
. . . . . . . . . . . . . .
A . S I F A T F I S I K DAN P R O Y E K S I B I J I - B I J I A N
. . . . .
3
. PEMISAHAN
SECARA P N E U M A T I K
27
32
35
35
ha 1 atnan
. K E C E P A i A N T E R M I N A L BIJI-BIJIAN . . . . . . . .
C . S I F A T A E R O D I N A M I K A BIJI-BIJIAN
.
.
.
D . A L A T P E M I S A H 3131-BIJIAN
. . . . . . . .
8
E
VI
. PEMISAHAN
. KESIMPULAN
A
42
48
.............
51
. . . . . . . . . . . . . . .
61
BIJI-BIJIAN
DAN SARAN
36
. KESIMPULAN . . . . . . . . . . . . . . . . .
- 6 1
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
LAMPIRAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
D A F T A R P U S T A K A . . . . . . . . . . . . . . . . . -109
B . SARAN
DAFTAR TABEL
Tabel
1.
T a b e l 2.
Kadar a i r kesetimbangan k e d e l a i pada beber a p a t i n q k a t kelembaban n i s b i
.......
13
N i l a i k o e f i s i e n tahanan u n t u k
beberapa k o m b i n a s i b e l t dan p u l i e y
( t a r m i c h a e l , 1950)
.......
Tabel 3 .
T a b e l 4.
Tabel
5.
Kecepatan t e r m i n a l b i j i - b i j i a n
kacang t a n a h dan k o p i
(kedelai,
N i l a i s i f a t aerodinamika untuk
kacang t a n a h dan k o p i
kedelai.
...........
...........
T a b e l 7.
41
P e r s e n t a s e penyebaran pada pemisahan k o p i
dengan t i n g k a t k e c e p a t a n a l i r a n u d a r a
3, 5 dan 7 m / d e t i k
50
P e r s e n t a s e penyebaran pada pemisahan k e d e l a i
( v a r i e t a s I m p o r t ) dengan t i n g k a t k e c e p a t a n
a l i r a n u d a r a 11, 13 dan 15 m / d e t i k
....
54
P e r s e n t a s e penyebaran pada pemisahan kacanq
t a n a h ( v a r i e t a s Tuban) dengan t i n g k a t kecep a t a n a l i r a n u d a r a 8, 1 0 dan 1 2 m / d e t i k
So
............
T a b e l 6.
36
. .
Sesungguhn~;~a
manus I a
i t u benar-benar
dalam kerkiqian,
K e c ~ i a l io r a n g - o r a n g
yang beriman dan
mengerjakan amal s a l e h
dan
nasihat
m e n a s i h a t i supaya m e n t a a t i kebenaran
dan
nasihat
menasihati
m e n e t a p i kebenaran
. . .
supaya
(Q.S.
103)
. .
Bapak,
dan
Ibu,
.
. .
.untuk
:
saudara-saudaraku
'Mas A f i f
DlSAlN DAN UJI TEKlUIS
ALAT PEMlSAH BIJI-BIJIAN SEGARA PNEUMATlK
DEMGAN HEMBUSAN UDARA SEGARA HORIZONTAL
Oleh :
ARY NOVlANTl
F 23.1338
1991
FAKULPAS TEKNOLOCI PERTANlAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
Ary Novianti
F 23.1338.
Disain
Pneumatik
dan
Biji-bijian
Secara
Horizontal.
D i bawah bimbingan Atjeng
Uji
dengan
Teknis
Hembusan
M.
Alat
Pemisah
Udara
Secara
Syarief.
RINGKASAN
Pemberszhan merupakan salah satu perlakuan yanq pentinq
lakukan
sebelum hasil pertanlan diproses lebih lanjut.
dari pembersihan adalah untuk membuanq
kotoran
dan
dl-
Tujuan
benda-benda
asing dari hasil pertanian sehingqa dapat meninqkatkan mutu hasil
pertanian itu ssndiri.
Dalam ranqka meninqkatkan mutu_hasil per-
tanian ini perlu dikembangkan disain alat pemisah.
Salah
satu
sistem pemisahan adalah mengqunakan hembusan atau aliran udara.
Parameter yanq diperlukan untuk mendisain alat pemisah bijibijian ini antara lain massa, kecepatan terminal, koefisien seret
dan jarak jatuh.
Kecepatan terminal adalah parameter yang palinq pentinq
di-
ketahui karena denqan adanya kecepatan terminal suatu bahan, maka
dapat dilakukan
pemisahan
aliran udara yang tepat.
dengan
Kecepatan
menqgunakan
terminai
hatas
kecepatan
adalah
kecepatan
maksimum yanq dicapai oleh hutiran untuk jatuh hehas
denqan
re-
suitante qaya sama denqan no1 atau tidak laqi menqalaml percepat-
'-en.
.-
Pada penelitian ini kecepatan terminal didapat dari
maan hubunqan antara jarak dengan waktu biji-bijian
~ a t u hhebas.
Kecepatan terminal yanq didapat pada penelitian ini
11.0 m/detik untuk kedelai varietas Import,
12.8
persa-
adalah
m/detik
kedelai varietas Lokon, 7.5 m/detik untuk kopl, 17.1 m/detik
tuk kacanq tanah varietas Gajah dan 14.1
untuk
un-
m/detik untuk kacanq ta-
nah v a r i e t a s Tuban.
Pemisahan b i j i - b i j i a n
i n i
dapat
dilakukan
dengan menghembus u d a r a dengan kecepatan dibawah kecepatan
term^-
nalnya.
K o e f i s i e n s e r e t yanq d i d a p a t a n t a r a a d a l a h 0.63
l a i varietas
tuk kopi,
Import,
0.30
0.31
untuk
u n t u k k e d e l a i v a r i e t a s Lokon,
u n t u k kacang tanah v a r i e t a s Gajah dan
kacang t a n a h v a r i e t a s Tuban.
1.15
0.36
kedeununtuk
Koefisien seret tersebut dihasilkan
pada b i l a n g a n Reynold masing-masinq
sebesar
4655,
4563,
3574,
12710 dan 8899.
Pada p r o s e s pemisahan h a s i l optimum d i d a p a t dengan
buskan udara dengan kecepatan 5 m / d e t i k
u n t u k kacang tanah dan 10 m / d e t i k
kopi,
13
m/detik
u n t u k pemisahan k e d e l a i .
Kapasi,tas a l a t pemisah b i j i - b i j i a n
Sedangkan b i a y a pokok p r o d u k s i denqan
i n i a d a l a h Rp 5.65,-/kg.
untuk
menghem-
i n i a d a l a h 94.96
menggunakan
alat
kq/jam.
pemisah
DlSAlN DAN UJI TEKNlS
ALAT PEMlSAH BIJI-BIJIAN SECARA PNEUMATIK
DENGAN HEMBUSAN UDARA SECARA HORIZONTAL
Oleh :
ARY NOVlANTl
F 23.133ET
Seba~aisalah satu syarat uniuk memperoleh gelar
SARJANA TEKNOLQGl PERiANiAN
pada Jurusan Mekanisasi Pertanian.
Fakultas Teknofogi Pertanian.
lnstitut Pertanian Bogor
199i
FAKULTAS TEKNOLOGI PESTANIAN
INSTITUT PERTANlAN BOGOR
BOGQR
INSTITUT PERTANIAN BOGDR
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
DISAIN DAN UJI TEKNIS ALAT PEMISAH BIJI-BIJIAN
SECARA PNEUMATIK DENGAN HEHBUSAN UDARA SECARA HORIZONTAL
SKRlPSl
Sebaqai s a l a h satu syarat untuk memperoleh g e l a r
SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
P a d a Jurusan Mekanisasi Pertanian,
Fakultas Teknologi Pertanian,
Institut Pertanian Bogor
Oleh
ARY NOVlANTl
F 23.1338
Dilahirkan pada tanqgal 26 November 1966
di Jakarta
Tanp&,&Bri-lulus :
<
v d j e n q M.Syarief
,
MSAE
..........................
KATA FE?!GAb$TA%
Denqan mengurap s y u k u r a l h a m d u l i i i a h k e
yang t e l a h memberikan rahmatNya,
yang ada,
bahwa
dengan
Allah
seqa1,a
SWT
rintangan
maka s k r i p s i i n i d a p a t t e r s e l e s a i k a n .
D i samping i t u ,
penulis
tak
t e r i m a k a s i h yanq s e b e s a r - b e s a r n y a
1. D r - l r .
hadirat
Atjenq
M.
Syarief,
lupa
untuk
menyatakan
rasa
t e r u t a m a kepada :
MSAE.,
selaku
Dosen
Pembimbinq
a t a s s e g a l a b i m b i n g a n yang t e l a h d i b e r i k a n .
2.
I r . John Kumendonq,
3.
I r . M.
4.
Bapak dan
Yamin,
Ibu
MS,
s e l a k u anggota t i m p e n g u j i .
s e l a k u anggota t i m p e n g u j i .
serta
saudara-saudaraku
tercinta
yang
telah
memberikan doronqan m o r a l dan doa.
5.
Saudara Abdui
K h a l i d yanq
telah
membantu
dan
tercinta
Ninq,
bekerja
sama
hingga tersusunnya s k r i p s i i n i .
b.
Mas A f i f
dan
sahabat-sahabatku
semua p i h a k yanq t i d a k
Akhirnya
denqan
Nani
dapat d i s e b u t k a n secara t e r i n c i .
menyadarl
segala
kekuranqan
yanq
p e n u l i s m e n q a k h i r i s k r i p s i i n i denqan harapan d a p a t b e r q u n a
yanq memerlukannya.
aogor,
F e b r u a r i 1991
serta
Penu 1 i s
add,
baqi
DAFTAR IS1
H a1aman
K A T A PENGANTAR
.
.
DAFTAR T A B E L
D A F T A R GAMBAR
DAFTAH LAMPIHAN
DAFTAR SIMBOL
1-PENDAHULUAN
A
. LATAR
.
..
.
.
.
.
.
.
BELAKANG
.
.
.
.
.
.
.
B.TUJUANPENELIT1AN
.
.
.
.
.
.
.
.
. . . . . . . . . . . . . . iii
. . . . . . . . . . . . . . vi
. . . . . . . . . . . . . .v i i
.............. ix
. . . . . . . . . . . . . . x
.............. 1
. . . . . . . . . . . . . . 1
.............. 3
. KLASIFIKASI F I S I K . . . . . . . . . . . . . . . 5
B . P E N I S A H A N DENGAN UDARA
. . . . . . 5
C . S I F A T AERODINAMIKA
. . . . . . . . 7
D . B U T I R A N J A T U H B E B A S . . . . . . . . . . . . . 10
E . S I F A T F I S I K DAN O R I E N T A S I B I J I - S I J I A N . . . . . 13
F . K I P A S . MOTOR D A N PENYALUR TENAGA
. . . . . . . 16
I 1 1 . DASAR PEMBUATAN A L A T . . . . . . . . . . . . . . . 20
A . T A H A P PENDEKATAN
. . . . . . . . . . . . . . . 20
3 . RANCANGAN F U N G S I O N A L
. . . . . . . . . . . . . 21
C . RANCANGAN STRUKTURAL
. . . . . . . . . . . . . 26
I V. METODAPENELITIAN
. . . . . . . . . . . . . . . . 27
A
A . PENGUKURAN S I F A T F I S I K D A N
KECEPATAN T E R M I N A L
. . . . . . . . . . .
. . . . .
V . H A S I L D A N PEMBAHASAN
. . . . . . . . . . . . . .
A . S I F A T F I S I K DAN P R O Y E K S I B I J I - B I J I A N
. . . . .
3
. PEMISAHAN
SECARA P N E U M A T I K
27
32
35
35
ha 1 atnan
. K E C E P A i A N T E R M I N A L BIJI-BIJIAN . . . . . . . .
C . S I F A T A E R O D I N A M I K A BIJI-BIJIAN
.
.
.
D . A L A T P E M I S A H 3131-BIJIAN
. . . . . . . .
8
E
VI
. PEMISAHAN
. KESIMPULAN
A
42
48
.............
51
. . . . . . . . . . . . . . .
61
BIJI-BIJIAN
DAN SARAN
36
. KESIMPULAN . . . . . . . . . . . . . . . . .
- 6 1
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
LAMPIRAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
D A F T A R P U S T A K A . . . . . . . . . . . . . . . . . -109
B . SARAN
DAFTAR TABEL
Tabel
1.
T a b e l 2.
Kadar a i r kesetimbangan k e d e l a i pada beber a p a t i n q k a t kelembaban n i s b i
.......
13
N i l a i k o e f i s i e n tahanan u n t u k
beberapa k o m b i n a s i b e l t dan p u l i e y
( t a r m i c h a e l , 1950)
.......
Tabel 3 .
T a b e l 4.
Tabel
5.
Kecepatan t e r m i n a l b i j i - b i j i a n
kacang t a n a h dan k o p i
(kedelai,
N i l a i s i f a t aerodinamika untuk
kacang t a n a h dan k o p i
kedelai.
...........
...........
T a b e l 7.
41
P e r s e n t a s e penyebaran pada pemisahan k o p i
dengan t i n g k a t k e c e p a t a n a l i r a n u d a r a
3, 5 dan 7 m / d e t i k
50
P e r s e n t a s e penyebaran pada pemisahan k e d e l a i
( v a r i e t a s I m p o r t ) dengan t i n g k a t k e c e p a t a n
a l i r a n u d a r a 11, 13 dan 15 m / d e t i k
....
54
P e r s e n t a s e penyebaran pada pemisahan kacanq
t a n a h ( v a r i e t a s Tuban) dengan t i n g k a t kecep a t a n a l i r a n u d a r a 8, 1 0 dan 1 2 m / d e t i k
So
............
T a b e l 6.
36
. .
Detni rnasa,
Sesungguhn~;~a
manus I a
i t u benar-benar
dalam kerkiqian,
K e c ~ i a l io r a n g - o r a n g
yang beriman dan
mengerjakan amal s a l e h
dan
nasihat
m e n a s i h a t i supaya m e n t a a t i kebenaran
dan
nasihat
menasihati
m e n e t a p i kebenaran
. . .
supaya
(Q.S.
103)
. .
Bapak,
dan
Ibu,
.
. .
.untuk
:
saudara-saudaraku
'Mas A f i f
DlSAlN DAN UJI TEKlUIS
ALAT PEMlSAH BIJI-BIJIAN SEGARA PNEUMATlK
DEMGAN HEMBUSAN UDARA SEGARA HORIZONTAL
Oleh :
ARY NOVlANTl
F 23.1338
1991
FAKULPAS TEKNOLOCI PERTANlAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
Ary Novianti
F 23.1338.
Disain
Pneumatik
dan
Biji-bijian
Secara
Horizontal.
D i bawah bimbingan Atjeng
Uji
dengan
Teknis
Hembusan
M.
Alat
Pemisah
Udara
Secara
Syarief.
RINGKASAN
Pemberszhan merupakan salah satu perlakuan yanq pentinq
lakukan
sebelum hasil pertanlan diproses lebih lanjut.
dari pembersihan adalah untuk membuanq
kotoran
dan
dl-
Tujuan
benda-benda
asing dari hasil pertanian sehingqa dapat meninqkatkan mutu hasil
pertanian itu ssndiri.
Dalam ranqka meninqkatkan mutu_hasil per-
tanian ini perlu dikembangkan disain alat pemisah.
Salah
satu
sistem pemisahan adalah mengqunakan hembusan atau aliran udara.
Parameter yanq diperlukan untuk mendisain alat pemisah bijibijian ini antara lain massa, kecepatan terminal, koefisien seret
dan jarak jatuh.
Kecepatan terminal adalah parameter yang palinq pentinq
di-
ketahui karena denqan adanya kecepatan terminal suatu bahan, maka
dapat dilakukan
pemisahan
aliran udara yang tepat.
dengan
Kecepatan
menqgunakan
terminai
hatas
kecepatan
adalah
kecepatan
maksimum yanq dicapai oleh hutiran untuk jatuh hehas
denqan
re-
suitante qaya sama denqan no1 atau tidak laqi menqalaml percepat-
'-en.
.-
Pada penelitian ini kecepatan terminal didapat dari
maan hubunqan antara jarak dengan waktu biji-bijian
~ a t u hhebas.
Kecepatan terminal yanq didapat pada penelitian ini
11.0 m/detik untuk kedelai varietas Import,
12.8
persa-
adalah
m/detik
kedelai varietas Lokon, 7.5 m/detik untuk kopl, 17.1 m/detik
tuk kacanq tanah varietas Gajah dan 14.1
untuk
un-
m/detik untuk kacanq ta-
nah v a r i e t a s Tuban.
Pemisahan b i j i - b i j i a n
i n i
dapat
dilakukan
dengan menghembus u d a r a dengan kecepatan dibawah kecepatan
term^-
nalnya.
K o e f i s i e n s e r e t yanq d i d a p a t a n t a r a a d a l a h 0.63
l a i varietas
tuk kopi,
Import,
0.30
0.31
untuk
u n t u k k e d e l a i v a r i e t a s Lokon,
u n t u k kacang tanah v a r i e t a s Gajah dan
kacang t a n a h v a r i e t a s Tuban.
1.15
0.36
kedeununtuk
Koefisien seret tersebut dihasilkan
pada b i l a n g a n Reynold masing-masinq
sebesar
4655,
4563,
3574,
12710 dan 8899.
Pada p r o s e s pemisahan h a s i l optimum d i d a p a t dengan
buskan udara dengan kecepatan 5 m / d e t i k
u n t u k kacang tanah dan 10 m / d e t i k
kopi,
13
m/detik
u n t u k pemisahan k e d e l a i .
Kapasi,tas a l a t pemisah b i j i - b i j i a n
Sedangkan b i a y a pokok p r o d u k s i denqan
i n i a d a l a h Rp 5.65,-/kg.
untuk
menghem-
i n i a d a l a h 94.96
menggunakan
alat
kq/jam.
pemisah
DlSAlN DAN UJI TEKNlS
ALAT PEMlSAH BIJI-BIJIAN SECARA PNEUMATIK
DENGAN HEMBUSAN UDARA SECARA HORIZONTAL
Oleh :
ARY NOVlANTl
F 23.133ET
Seba~aisalah satu syarat uniuk memperoleh gelar
SARJANA TEKNOLQGl PERiANiAN
pada Jurusan Mekanisasi Pertanian.
Fakultas Teknofogi Pertanian.
lnstitut Pertanian Bogor
199i
FAKULTAS TEKNOLOGI PESTANIAN
INSTITUT PERTANlAN BOGOR
BOGQR
INSTITUT PERTANIAN BOGDR
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
DISAIN DAN UJI TEKNIS ALAT PEMISAH BIJI-BIJIAN
SECARA PNEUMATIK DENGAN HEHBUSAN UDARA SECARA HORIZONTAL
SKRlPSl
Sebaqai s a l a h satu syarat untuk memperoleh g e l a r
SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
P a d a Jurusan Mekanisasi Pertanian,
Fakultas Teknologi Pertanian,
Institut Pertanian Bogor
Oleh
ARY NOVlANTl
F 23.1338
Dilahirkan pada tanqgal 26 November 1966
di Jakarta
Tanp&,&Bri-lulus :
<
v d j e n q M.Syarief
,
MSAE
..........................
KATA FE?!GAb$TA%
Denqan mengurap s y u k u r a l h a m d u l i i i a h k e
yang t e l a h memberikan rahmatNya,
yang ada,
bahwa
dengan
Allah
seqa1,a
SWT
rintangan
maka s k r i p s i i n i d a p a t t e r s e l e s a i k a n .
D i samping i t u ,
penulis
tak
t e r i m a k a s i h yanq s e b e s a r - b e s a r n y a
1. D r - l r .
hadirat
Atjenq
M.
Syarief,
lupa
untuk
menyatakan
rasa
t e r u t a m a kepada :
MSAE.,
selaku
Dosen
Pembimbinq
a t a s s e g a l a b i m b i n g a n yang t e l a h d i b e r i k a n .
2.
I r . John Kumendonq,
3.
I r . M.
4.
Bapak dan
Yamin,
Ibu
MS,
s e l a k u anggota t i m p e n g u j i .
s e l a k u anggota t i m p e n g u j i .
serta
saudara-saudaraku
tercinta
yang
telah
memberikan doronqan m o r a l dan doa.
5.
Saudara Abdui
K h a l i d yanq
telah
membantu
dan
tercinta
Ninq,
bekerja
sama
hingga tersusunnya s k r i p s i i n i .
b.
Mas A f i f
dan
sahabat-sahabatku
semua p i h a k yanq t i d a k
Akhirnya
denqan
Nani
dapat d i s e b u t k a n secara t e r i n c i .
menyadarl
segala
kekuranqan
yanq
p e n u l i s m e n q a k h i r i s k r i p s i i n i denqan harapan d a p a t b e r q u n a
yanq memerlukannya.
aogor,
F e b r u a r i 1991
serta
Penu 1 i s
add,
baqi
DAFTAR IS1
H a1aman
K A T A PENGANTAR
.
.
DAFTAR T A B E L
D A F T A R GAMBAR
DAFTAH LAMPIHAN
DAFTAR SIMBOL
1-PENDAHULUAN
A
. LATAR
.
..
.
.
.
.
.
.
BELAKANG
.
.
.
.
.
.
.
B.TUJUANPENELIT1AN
.
.
.
.
.
.
.
.
. . . . . . . . . . . . . . iii
. . . . . . . . . . . . . . vi
. . . . . . . . . . . . . .v i i
.............. ix
. . . . . . . . . . . . . . x
.............. 1
. . . . . . . . . . . . . . 1
.............. 3
. KLASIFIKASI F I S I K . . . . . . . . . . . . . . . 5
B . P E N I S A H A N DENGAN UDARA
. . . . . . 5
C . S I F A T AERODINAMIKA
. . . . . . . . 7
D . B U T I R A N J A T U H B E B A S . . . . . . . . . . . . . 10
E . S I F A T F I S I K DAN O R I E N T A S I B I J I - S I J I A N . . . . . 13
F . K I P A S . MOTOR D A N PENYALUR TENAGA
. . . . . . . 16
I 1 1 . DASAR PEMBUATAN A L A T . . . . . . . . . . . . . . . 20
A . T A H A P PENDEKATAN
. . . . . . . . . . . . . . . 20
3 . RANCANGAN F U N G S I O N A L
. . . . . . . . . . . . . 21
C . RANCANGAN STRUKTURAL
. . . . . . . . . . . . . 26
I V. METODAPENELITIAN
. . . . . . . . . . . . . . . . 27
A
A . PENGUKURAN S I F A T F I S I K D A N
KECEPATAN T E R M I N A L
. . . . . . . . . . .
. . . . .
V . H A S I L D A N PEMBAHASAN
. . . . . . . . . . . . . .
A . S I F A T F I S I K DAN P R O Y E K S I B I J I - B I J I A N
. . . . .
3
. PEMISAHAN
SECARA P N E U M A T I K
27
32
35
35
ha 1 atnan
. K E C E P A i A N T E R M I N A L BIJI-BIJIAN . . . . . . . .
C . S I F A T A E R O D I N A M I K A BIJI-BIJIAN
.
.
.
D . A L A T P E M I S A H 3131-BIJIAN
. . . . . . . .
8
E
VI
. PEMISAHAN
. KESIMPULAN
A
42
48
.............
51
. . . . . . . . . . . . . . .
61
BIJI-BIJIAN
DAN SARAN
36
. KESIMPULAN . . . . . . . . . . . . . . . . .
- 6 1
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
LAMPIRAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
D A F T A R P U S T A K A . . . . . . . . . . . . . . . . . -109
B . SARAN
DAFTAR TABEL
Tabel
1.
T a b e l 2.
Kadar a i r kesetimbangan k e d e l a i pada beber a p a t i n q k a t kelembaban n i s b i
.......
13
N i l a i k o e f i s i e n tahanan u n t u k
beberapa k o m b i n a s i b e l t dan p u l i e y
( t a r m i c h a e l , 1950)
.......
Tabel 3 .
T a b e l 4.
Tabel
5.
Kecepatan t e r m i n a l b i j i - b i j i a n
kacang t a n a h dan k o p i
(kedelai,
N i l a i s i f a t aerodinamika untuk
kacang t a n a h dan k o p i
kedelai.
...........
...........
T a b e l 7.
41
P e r s e n t a s e penyebaran pada pemisahan k o p i
dengan t i n g k a t k e c e p a t a n a l i r a n u d a r a
3, 5 dan 7 m / d e t i k
50
P e r s e n t a s e penyebaran pada pemisahan k e d e l a i
( v a r i e t a s I m p o r t ) dengan t i n g k a t k e c e p a t a n
a l i r a n u d a r a 11, 13 dan 15 m / d e t i k
....
54
P e r s e n t a s e penyebaran pada pemisahan kacanq
t a n a h ( v a r i e t a s Tuban) dengan t i n g k a t kecep a t a n a l i r a n u d a r a 8, 1 0 dan 1 2 m / d e t i k
So
............
T a b e l 6.
36
. .