RANCANG ULANG MESIN PENGHANCUR ES BALOK (CRUSHER) UNTUK PENDINGIN IKAN
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Potensi hasil laut di Kabupaten Malang di pesisir laut jawa sangatlah
besar. Perikanan laut di Kabupaten Malang per tahunnya bisa menghasilkan 400
ton ikan segar dengan jenis - jenis ikan ekonomis dan berkualitas ekspor, antara
lain: ikan tongkol, cakalan, layang, layur, dan cucut/hiu. Panjang pantai Selatan
kurang lebih 85,9 km, hampir sepanjang pantai ditumbuhi hutan lindung serta
pada umumnya pantai curam dengan batu-batu terjal dan berkarang. Meskipun
demikian ada beberapa pantai yang memiliki pelabuhan alam yang dimanfaatkan
sebagai pusat pendaratan ikan, karena di teluk landai berpasir dan airnya relatif
tenang.
Kebutuhan ikan dari tahun ke tahun sebagai salah satu bahan pangan terus
meningkat. Melalui promosi memasyarakat makan ikan serta peningkatan
produksi perikanan laut, konsumsi ikan masyarakat dari tahun ke tahun
mangalami peningkatan. Ikan merupakan komoditas yang mudah dan cepat
membusuk, sehingga ikan memerlukan penanganan yang cepat dan cermat dalam
upaya mempertahankan mutunya sejak ikan diangkat dari air. Pada umumnya ikan
segar/basah didistribusi kepada masyarakat menggunakan es sebagai bahan
pengawetnya. Hasil laut seperti ikan, udang, kerang dan sebagainya mudah
mengalami pembusukan. Pembusukan yang terjadi dapat disebabkan oleh kerja
enzim yang ada di dalam bahan pangan tersebut serta oleh aktivitas
mikroorganisme pencemaran (Surjadi, dkk, 1986:104). Pembusukan pada ikan
1
2
basah disebabkan juga oleh proses outolytis, kimiawi, dan perombakan protein
oleh bakteri. Sedangkan pembusukan pada ikan olahan disebabkan oleh proses
kimiawi, perombakan protein oleh bakteri dan penjamuran. Untuk mencegah dan
menghambat kerusakan (pembusukan) dapat dilakukan berbagai macam cara
pengawetan misalnya perlakuan dengan suhu tinggi, perlakuan dengan suhu
rendah, atau pemberian bahan pengawet. Sebelum perlakuan itu diterapkan
biasanya hasil laut tersebut disiangi (dihilangkan isi perut dan bagian-bagian
tertentu) atau dapat juga dibiarkan utuh dan dicuci bersih.
Suhu merupakan salah satu faktor yang mempengaruhi tingkat kesegaran
ikan. Tingkat kesegaran ikan akan semakin cepat menurun atau ikan akan mudah
menjadi busuk pada suhu tinggi dan sebaliknya pembusukan dapat dihambat pada
suhu rendah (Suparno et al.1993). Perlakuan dengan suhu rendah terhadap hasil
laut berupa pendinginan (chilling) dan pembekuan (freezing). Pendinginan adalah
perlakuan dengan suhu antara -10C sampai dengan -50C. Sedang pembekuan
adalah perlakuan dengan suhu -180C ke bawah. Usaha ini dilakukan berdasarkan
aktivitas enzim dan mikroorganisme yang ada di dalam hasil laut yang didapat
ditekan pada suhu sedikit di atas suhu beku dan sama sekali dihentikan pada suhu
dibawah suhu beku.
Pada umumnya ketika nelayan berangkat untuk mencari tangkapan ikan,
nelayan selalu membawa rata-rata 10 sampai 30 bal es balok (tergantung
ukuran/kapasitas kapal) berukuran 12 x 27 x 84 cm dan berat mencapai 20 kg per
bal. Kemudian es balok tersebut dipecah dengan menggunakan palu, dan pecahan
es tersebut digunakan untuk menyimpan ikan selama berlayar. Selanjutnya di
3
pelabuhan, setelah dibilas ikan dimasukan ke dalam kotak penyimpanan (tripung)
berukuran 200 x 200 x 300 cm dan diberi pendingin (es) dalam bentuk butiran
halus dimana dalam setiap kotak tripung membutuhkan 10 sampai 15 bal es
balok. Dalam hal ini butiran halus akan lebih lama menyerap kalor dari pada
bentuk pecahan yang besar karena dengan butiran halus akan lebih lama
dimungkinkan tidak ada ruang kosong diantara butiran es. Berbeda kondisinya
bila butiran halus es diletakan di luar tripung atau langsung terkena sinar matahari
butiran halus es akan cepat menyerap kalor dan segera mencair.
Peningkatan produksi perikanan laut dari tahun ke tahun diiringi dengan
meningkatnya permintaan es balok khususnya di TPI ( Tempat Pelelangan Ikan )
Desa Tambakrejo, Kecamatan Sumbermanjing Wetan, Kabupaten Malang.
Kurangnya pengetahuan tentang teknologi dalam menghancurkan es balok untuk
pendingin ikan yang efektif, efisien, dan higyenes. Selama ini proses
penghancuran es balok khususnya di kapal dilakukan dengan menggunakan palu
atau benda-benda keras lainnya. Selain kecepatan penghancurannya kurang (rata rata waktu yang dibutuhkan sekitar 10 - 15 menit/balok), ukuran butir-butir es nya
tidak teratur serta kebersihannya yang kurang karena bercampur debu/pasir.
Sebelumnya sudah ada alat penghancur es. Tetapi pecahan yang dihasilkan
dari penggiling berupa pecahan-pecahan tipis dan tak beraturan sedangkan
permintaan nelayan adalah pecahan es dengan bentuk butiran halus yang mampu
melapisi permukaan laut dan dalam ikan. Selain itu hasil pecahan es yang keluar
melalui saluran keluar kurang cepat jatuh ke penampung sehingga operator harus
membantu mengeluarkan pecahan es dari saluran dengan menggunakan gancu.
4
Berawal dari masalah tersebut maka untuk memenuhi Tugas Akhir bagi
mahasiswa, Teknik Mesin, UMM, merancang “ Rancang Ulang Mesin
Penghancur Es Balok (Crusher)” yang berfungsi untuk menghancurkan es balok
menjadi pecahan-pecahan dalam ukuran yang halus dan digunakan untuk
pendinginan hasil laut. Alat ini akan digunakan oleh kelompok nelayan tradisional
di daerah pantai tamban Desa Tambakrejo Kecamatan Sumbermanjing Wetan,
Kabupaten Malang.
1.2 Identifikasi Masalah
Berdasarkan uraian latar belakang di atas dapat diidentifikasikan masalah
yang terjadi sebagai berikut :
1. Daya tahan hasil laut yang singkat (cepat membusuk) dan memerlukan
perlakuan secepatnya.
2. Temperatur pantai yang relatif panas dan jumlah produki penangkapan
yang banyak, menuntut kecepatan dalam proses penghancur es balok.
3. Kurangnya pengetahuan nelayan tentang teknologi penghancur es balok
yang efektif dan efisien.
1.3 Rumusan Masalah
Berdasarkan uraian latar belakang dan identifikasi masalah di atas maka
dalam Tugas Akhir ini hanya dibatasi pada masalah sebagaimana disebutkan
dalam butir 3 pada identifikasi masalah. Sehingga secara umum masalah dalam
tugas akhir ini adalah bagaimana merancang mesin penghancur es balok yang
dapat menaghasilkan butiran es denagan ukuran antara 2 mm sampai dengan 10
5
mm dengan kapasitas 1440 kg/jam. Maka dapat merumuskan masalah sebagai
berikut.
1. Bagaimana
konstruksi
mesin
penghancur
es
balok
yang
dapat
menghasilkan butiran es dengan ukuran antara 2 mm sampai dengan
10 mm dengan kapasitas 1440 kg/jam.
2. Bagaimana menentukan ukuran komponen-komponen utama, diantaranya:
a. Bagaimana merancang poros dan menghitung gaya-gaya yang bekerja
pada poros.
b. Bagaimana merancang diameter puli yang akan digunakan
c. Bagaimana merancang sabuk dan menghitung gaya-gaya yang bekerja
pada sabuk.
d. Bagaimana merancang dimensi pasak dan bantalan.
1.4 Tujuan Perancangan
Sacara umum tujuan yang diharapkan dari Tugas Akhir ini adalah agar
mahasiswa mampu untuk merancang suatu alat dengan teknologi tepat guna.
1.4.1 Tujuan Khusus
Secara khusus tujuan yang diharapkan adalah sebagai berikut:
1. Dapat merancang mesin penghancur es balok yang dapat menghasilkan
butiran es dengan ukuran antara 2 mm sampai dengan 10 mm dengan
kapasitas 1440 kg/jam.
2. Dapat menentukan ukuran komponen-komponen utama, di antaranya:
poros, puli, sabuk, pasak, bantalan, mur, dan baut.
6
1.5. Batasan Masalah
Untuk mempermudah dan mengarah pada penulisan, maka perlu diberi
batasan terhadap masalah yang akan dibahas. Hal – hal pembahasan dalam
perancangan ini meliputi :
1. Mesin ini digunakan untuk mempercepat penghancuran es
2. Hasil dari penghancuran es tidak sekecil serutan dengan ukuran antara 2
mm sampai dengan 10 mm.
3. Pengahancuran es memperbanyak kapasitas produksi.
4. Penulis tidak merencanakan biaya pembuatan.
RANCANG ULANG MESIN PENGHANCUR ES BALOK
(CRUSHER) UNTUK PENDINGIN IKAN
TUGAS AKHIR
Diajukan Kepada
Universitas Muhammadiyah Malang Sebagai Salah Satu
Persyaratan Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Teknik
Program Strata Satu (S1) Jurusan Teknik Mesin
Disusun Oleh :
Dhian Sandy Utama
201410120312179
JURUSAN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
2015
i
ii
LEMBAR PENGESAHAN
TUGAS AKHIR
RANCANG ULANG MESIN PENGHANCUR ES BALOK
(CRUSHER) UNTUK PENDINGIN IKAN
Diajukan Kepada
Universitas Muhammadiyah Malang Sebagai Salah Satu
Persyaratan Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Teknik
Program Strata Satu (S1) Jurusan Teknik Mesin
Disusun Oleh:
Nama
: Dhian Sandy Utama
Nim
: 201410120312179
Telah Diperiksa, Disetujui, dan Disahkan oleh:
Dosen Pembimbing I
Dosen Pembimbing II
(Murjito, ST, MT)
(Budiono, S.Si, MT)
Mengetahui,
Ketua Jurusan Teknik Mesin
(Ir. Daryono, MT)
iii
LEMBAR ASISTENSI TUGAS AKHIR
Nama
: Dhian Sandy Utama
No. Induk
: 201410120312179
Bidang Keahlian
: Proses Produksi
Judul
: Rancang Ulang Mesin Penghancur Es Balok (Crusher)
Untuk Pendingin Ikan
Pembimbing I
: Murjito, ST, MT.
Pembimbing II
: Budiono, S.Si, MT
No
Tanggal
Catatan Asistensi
1
18-Nop-14
Persetujuan Judul TA
2
05-Des-14
Konsultasi BAB I
3
23-Des-14
Acc BAB I
4
09-Jan-15
Konsultasi BAB II
5
28-Jan-15
Acc BAB II
6
07-Apr-15
Konsultasi BAB III
7
01-Mei-15
Revisi BAB III
8
11-Jun-15
Acc BAB III
9
23-Jun-15
Konsultasi BAB IV dan Gambar
10
02-Jul-15
Revisi BAB IV
11
08-Agust-15
Acc BAB IV
12
10-Agust-15
Revisi Gambar
13
12-Agust-15
Acc Gambar
Paraf Pembimbing
Pembimbing I Pembimbing II
Pembimbing I
Pembimbing II
Murjito, ST, MT
Budiono, S.Si, MT.
iv
SURAT PERNYATAAN TIDAK PLAGIAT
Yang bertanda tangan di bawah ini :
Nama
: Dhian Sandy Utama
Nim
: 201410120312179
Tempat, Tanggal Lahir
: Malang, 02 Oktober 1988
Fakultas / Jurusan
: Teknik / Mesin
Instansi
: Universitas Muhammadiyah Malang
Dengan ini menyatakan dengan sebenar-benarnya bahwa:
1. Tugas Akhir yang berjudul “RANCANG ULANG MESIN PENGHANCUR
ES
BALOK (CRUSHER) UNTUK PENDINGIN IKAN ” adalah hasil karya
saya dan dalam naskah Tugas Akhir ini tidak terdapat karya ilmiah yang
pernah diajukan oleh orang lain untuk memperoleh gelar akademik di suatu
perguruan tinggi dan tidak terdapat karya atau pendapat yang tertulis atau
diterbitkan orang lain, baik sebagian maupun keseluruhan, kecuali yang secara
tertulis dikutip dalam naskah ini dan disebutkan dalam sumber kutipan dan
daftar pustaka ini.
2. Apabila di dalam tugas akhir ini dapat dibuktikan terdapat unsur-unsur
“PLAGIAT”, saya bersedia “TUGAS AKHIR INI DIGUGURKAN” dan
diproses sesuai dengan ketentuan hukum yang berlaku.
Demikian pernyataan ini saya buat dengan sebenar - benarnya dan apabila
ini tidak benar, maka saya bersedia mendapatkan sanksi akademik.
Malang, 10 Oktober 2015
Yang menyatakan
(Dhian Sandy Utama)
v
ABSTRAK
Ikan merupakan komoditas yang mudah dan cepat membusuk, sehingga
ikan memerlukan penanganan yang cepat dan cermat dalam upaya
mempertahankan mutunya sejak ikan diangkat dari air. Pendinginan merupakan
perlakuan yang paling umum dalam mempertahankan mutu hasil perikanan
terutama dalam tahap penanganan.
Mesin penghancur es balok ini merupakan mesin teknologi tepat guna
yang dapat di gunakan para nelayan untuk menghancurkan es balok sebagai
pendingin ikan hasil tangkapan. Dari jumlah produksi tangkapan yang banyak dan
temperatur pantai yang panas setra daya tahan hasil laut yang singkat (cepat
membusuk), maka diperlukan mesin penghancur es balok yang cepat, effisien dan
higyenis.
Perancangan mesin penghancur es balok ini memiliki kapasitas 1440
kg/jam dengan dimensi es balok 120 x 270 x 840 mm dan menghasilkan butiran
es dengan ukuran 2 mm sampai dengan 10 mm. Sehingga memungkinkan untuk
memenuhi kebutukan nelayan yang membutuhkan 10 sampai 15 es balok untuk
mengisi tripung dengan dimesi 200 x 200 x 300 cm.
Catatan Kaki : Es, Ikan, Mesin Penghancur.
ABSTRACT
Fish is a commodity that is easily and quickly decomposed, so that fish
need a fast and careful handling in order to maintain its quality since the fish
removed from the water. Cooling is the most common treatment in maintaining
fishery quality, especially in handling stage.
Block ice crusher machine is an efficient technology machine to be used
by fishermen to crush ice beam for cooling fishes. Of the total fishes production in
massive and high temperature of the sea also short endurance of fishery (fast
decaying), it is needed ice beam crusher work in fast, efficient and hygienic.
The design of this ice beam crusher machine has a capacity of 1440 kg / h
with ice beam dimensions is 120 x 270 x 840 mm and produce granular ice by the
size of 2 mm to 10 mm. Making it possible to fulfill the fishermen’s need who
need 10 up to 15 ice beam to fill their reservoir by the dimension of 200 x 200 x
300 cm.
Keywords: Ice, Fish, Crusher Machine.
vi
KATA PENGANTAR
Assalamualaikum Wr. Wb
Puji syukur kehadirat Allah SWT, atas segala taufik dan hidayah - Nya
yang selalu diberikan kepada kita tanpa pernah terputus. Serta karena semua
berkat dan nikmat-Nya, baik berupa kesehatan, kekuatan maupun segala
kemudahan sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir beserta penulisan
laporan ini tepat pada waktunya.
Laporan ini disusun guna memenuhi mata kuliah Tugas Akhir yang
berbobot 4 SKS dan merupakan syarat kelulusan S1 Teknik Mesin Universitas
Muhammadiyah Malang. Tersusunnya Tugas Akhir ini tentu saja tidak terlepas
dari dukungan berbagai pihak yang telah turut membantu penulis, untuk itu
penulis dengan kerendahan hati menyampaikan banyak terima kasih kepada :
1. Ayah & Ibu tercinta dirumah, beserta seluruh keluarga dan orang-orang yang
saya sayangi sebagai motivasi terbesar saya selama ini, yang telah
memberikan doa, restu dan juga dukungan baik moril maupun materil.
2. Bapak Murjito ST, MT., selaku dosen pembimbing I yang telah banyak
memberikan bimbingan dan pengarahan dengan sabar dan bijaksana serta
memberikan dorongan dari awal hingga akhir penulisan Tugas Akhir ini.
3. Bapak Budiono, S.Si, MT., selaku dosen pembimbing II yang juga telah
banyak membantu dengan memberikan semangat dan motivasi, serta
bimbingan dan pengarahan dengan sabar dalam penulisan Tugas Akhir ini.
4. Bapak. Ir. Daryono, MT., selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin Universitas
Muhammadiyah Malang
5. Bpk. Ir. Sudarman, MT., selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas
Muhammadiyah Malang.
vii
6. Bapak dan Ibu Dosen khususnya Jurusan Teknik Mesin yang telah
memberikan bekal ilmu pengetahuan dan juga wawasan yang luas pada saat
perkuliahan.
7. Teman – teman angkatan 2007, yang selalu mendukung saya dalam
menyelesaikan tugas akhir ini.
Harapan penulis semoga Tugas Akhir ini dapat memberikan manfaat baik
diri pribadi ataupun orang lain dan semoga kebaikan rekan – rekan semuanya
mendapatkan pahala dari Allah SWT dengan berlipat ganda. Amin.
Wassalamualaikum Wr. Wb
Malang, 10 Oktober 2015
Penulis
viii
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL ..................................................................................
i
POSTER ......................................................................................................
ii
HALAMAN PENGESAHAN.....................................................................
iii
LEMBAR ASISTENSI ...............................................................................
iv
SURAT PERNYATAAN ...........................................................................
v
ABSTRACT ................................................................................................
vi
KATA PENGANTAR ................................................................................
vii
DAFTAR ISI ...............................................................................................
ix
DAFTAR GAMBAR ..................................................................................
xii
DAFTAR LAMPIRAN ..............................................................................
xiii
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang .........................................................................
1
1.2 Identifikasi Masalah .................................................................
4
1.3 Rumusan Masalah ...................................................................
4
1.4 Tujuan Perancangan ................................................................
5
1.4.1 Tujuan Khusus ......................................................................
5
1.5 Batasan Masalah.......................................................................
6
BAB II KAJIAN TEORI
2.1. Letak Geografi Desa Tambakrejo ............................................
7
2.2. Struktur Organisasi Kelompok Nelayan Tamban ....................
8
2.3. Pengawetan Ikan.......................................................................
9
2.3.1 Prinsip Pendinginan ........................................................
10
2.3.2 Media Pendingin .............................................................
11
2.4. Prinsip Kerja Alat .....................................................................
13
2.5. Komponen Utama Alat .............................................................
14
ix
2.5.1 Pemukul ..........................................................................
14
2.5.2 Puli ..................................................................................
17
2.5.3 V-Belt (Transmisi Sabuk-V)...........................................
19
2.5.4 Poros ...............................................................................
25
2.5.5 Bantalan ..........................................................................
30
2.5.6 Baut dan Mur ..................................................................
33
2.5.7 Pasak ...............................................................................
34
2.5.8 Motor Listrik...................................................................
36
2.5.9 Pengelasan ......................................................................
37
BAB III PERHITUNGAN PERANCANGAN
3.1. Data Perancangan Awal ............................................................
39
3.2. Perhitungan Kapasitas Mesin ...................................................
40
3.3. Perhitungan pada pemotong. .....................................................
40
3.4. Perancangan Puli. ......................................................................
45
3.4.1 Puli Pada Motor.................................................................
46
3.4.2 Puli Pada Poros Pemukul Es .............................................
47
3.5. Perancangan Sabuk.....................................................................
50
3.5.1 Jenis Sabuk........................................................................
51
3.5.2 Perhitungan Sabuk pada Puli Motor dengan Puli
Pemukul ............................................................................
52
3.6. Perancangan Poros......................................................................
60
3.6.1 Menentukan Bahan Poros..................................................
60
3.6.2 Perhitungan Gaya pada Poros ...........................................
61
3.6.3 Gaya-gaya Reaksi pada Poros ...........................................
64
3.6.4 Menentukan Tegangan Geser yang Diijinkan...................
67
3.6.5 Menentukan Diameter Poros yang dirancang ...................
68
3.6.6 Pemeriksaan terhadap Defleksi .........................................
69
3.6.7 Pemeriksaan terhadap Putaran Kritis ................................
69
3.7. Perancangan Pasak pada Poros .................................................
71
3.8. Perancangan Bantalan ...............................................................
73
x
3.9. Perancangan Baut dan Mur Pengikat Puli. ................................
76
3.10. Perancangan Baut dan Mur Pengikat Puli. ..............................
80
BAB IV KESIMPULAN DAN SARAN
4.1. Kesimpulan ................................................................................
81
4.2. Saran ..........................................................................................
88
DAFTAR PUSTAKA ..................................................................................
90
LAMPIRAN
Riwayat Hidup
Gambar Desain
Naskah Publikasi
Makalah Power point
Pengumuman Hasil Ujian
Berita Acara
xi
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1
Konstrusi Mesin Penghancur Es Balok yang Dibuat....................
13
Gambar 2.2
Pisau Pemukul Es Balok ...............................................................
14
Gambar 2.3
Dimensi Puli..................................................................................
17
Gambar 2.4
Ukuran Penampang Sabuk V ........................................................
20
Gambar 2.5
Diagram pemilihan sabuk V..........................................................
20
Gambar 2.6
Macam-macam bantalan gelinding...............................................
33
Gambar 2.7
Jenis Baut Penjepit........................................................................
34
Gambar 2.8
Dimensi pasak ...............................................................................
35
Gambar 2.9
Motor Listik...................................................................................
37
Gambar 3.1
Kontruksi mesin penghancur Es Balok .........................................
39
Gambar 3.2
Pisau Pemukul Es Balok ..............................................................
40
Gambar 3.3
Diameter Puli................................................................................
45
Gambar 3.4
Puli Pada Motor............................................................................
47
Gambar 3.5
Puli yang Dihubungkan oleh Sabuk..............................................
48
Gambar 3.6
Puli Pada Pemukul.......................................................................
50
Gambar 3.7
Konstruksi Sabuk V .......................................................................
50
Gambar 3.8
Sabuk V tipe A ...............................................................................
51
Gambar 3.9
Sistem Transmisi Sabuk V .............................................................
52
vii
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1
Riwayat Hidup .............................................................................
Lampiran 2
Gambar Desain .............................................................................
Lampiran 3
Naskah Publikasi ..........................................................................
Lampiran 4
Makalah Seminar PPT ..................................................................
Lampiran 5
Lembar Pengumuman Hasil Ujian Tugas Akhir ..........................
Lampiran 6
Berita Acara .................................................................................
viii
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Potensi hasil laut di Kabupaten Malang di pesisir laut jawa sangatlah
besar. Perikanan laut di Kabupaten Malang per tahunnya bisa menghasilkan 400
ton ikan segar dengan jenis - jenis ikan ekonomis dan berkualitas ekspor, antara
lain: ikan tongkol, cakalan, layang, layur, dan cucut/hiu. Panjang pantai Selatan
kurang lebih 85,9 km, hampir sepanjang pantai ditumbuhi hutan lindung serta
pada umumnya pantai curam dengan batu-batu terjal dan berkarang. Meskipun
demikian ada beberapa pantai yang memiliki pelabuhan alam yang dimanfaatkan
sebagai pusat pendaratan ikan, karena di teluk landai berpasir dan airnya relatif
tenang.
Kebutuhan ikan dari tahun ke tahun sebagai salah satu bahan pangan terus
meningkat. Melalui promosi memasyarakat makan ikan serta peningkatan
produksi perikanan laut, konsumsi ikan masyarakat dari tahun ke tahun
mangalami peningkatan. Ikan merupakan komoditas yang mudah dan cepat
membusuk, sehingga ikan memerlukan penanganan yang cepat dan cermat dalam
upaya mempertahankan mutunya sejak ikan diangkat dari air. Pada umumnya ikan
segar/basah didistribusi kepada masyarakat menggunakan es sebagai bahan
pengawetnya. Hasil laut seperti ikan, udang, kerang dan sebagainya mudah
mengalami pembusukan. Pembusukan yang terjadi dapat disebabkan oleh kerja
enzim yang ada di dalam bahan pangan tersebut serta oleh aktivitas
mikroorganisme pencemaran (Surjadi, dkk, 1986:104). Pembusukan pada ikan
1
2
basah disebabkan juga oleh proses outolytis, kimiawi, dan perombakan protein
oleh bakteri. Sedangkan pembusukan pada ikan olahan disebabkan oleh proses
kimiawi, perombakan protein oleh bakteri dan penjamuran. Untuk mencegah dan
menghambat kerusakan (pembusukan) dapat dilakukan berbagai macam cara
pengawetan misalnya perlakuan dengan suhu tinggi, perlakuan dengan suhu
rendah, atau pemberian bahan pengawet. Sebelum perlakuan itu diterapkan
biasanya hasil laut tersebut disiangi (dihilangkan isi perut dan bagian-bagian
tertentu) atau dapat juga dibiarkan utuh dan dicuci bersih.
Suhu merupakan salah satu faktor yang mempengaruhi tingkat kesegaran
ikan. Tingkat kesegaran ikan akan semakin cepat menurun atau ikan akan mudah
menjadi busuk pada suhu tinggi dan sebaliknya pembusukan dapat dihambat pada
suhu rendah (Suparno et al.1993). Perlakuan dengan suhu rendah terhadap hasil
laut berupa pendinginan (chilling) dan pembekuan (freezing). Pendinginan adalah
perlakuan dengan suhu antara -10C sampai dengan -50C. Sedang pembekuan
adalah perlakuan dengan suhu -180C ke bawah. Usaha ini dilakukan berdasarkan
aktivitas enzim dan mikroorganisme yang ada di dalam hasil laut yang didapat
ditekan pada suhu sedikit di atas suhu beku dan sama sekali dihentikan pada suhu
dibawah suhu beku.
Pada umumnya ketika nelayan berangkat untuk mencari tangkapan ikan,
nelayan selalu membawa rata-rata 10 sampai 30 bal es balok (tergantung
ukuran/kapasitas kapal) berukuran 12 x 27 x 84 cm dan berat mencapai 20 kg per
bal. Kemudian es balok tersebut dipecah dengan menggunakan palu, dan pecahan
es tersebut digunakan untuk menyimpan ikan selama berlayar. Selanjutnya di
3
pelabuhan, setelah dibilas ikan dimasukan ke dalam kotak penyimpanan (tripung)
berukuran 200 x 200 x 300 cm dan diberi pendingin (es) dalam bentuk butiran
halus dimana dalam setiap kotak tripung membutuhkan 10 sampai 15 bal es
balok. Dalam hal ini butiran halus akan lebih lama menyerap kalor dari pada
bentuk pecahan yang besar karena dengan butiran halus akan lebih lama
dimungkinkan tidak ada ruang kosong diantara butiran es. Berbeda kondisinya
bila butiran halus es diletakan di luar tripung atau langsung terkena sinar matahari
butiran halus es akan cepat menyerap kalor dan segera mencair.
Peningkatan produksi perikanan laut dari tahun ke tahun diiringi dengan
meningkatnya permintaan es balok khususnya di TPI ( Tempat Pelelangan Ikan )
Desa Tambakrejo, Kecamatan Sumbermanjing Wetan, Kabupaten Malang.
Kurangnya pengetahuan tentang teknologi dalam menghancurkan es balok untuk
pendingin ikan yang efektif, efisien, dan higyenes. Selama ini proses
penghancuran es balok khususnya di kapal dilakukan dengan menggunakan palu
atau benda-benda keras lainnya. Selain kecepatan penghancurannya kurang (rata rata waktu yang dibutuhkan sekitar 10 - 15 menit/balok), ukuran butir-butir es nya
tidak teratur serta kebersihannya yang kurang karena bercampur debu/pasir.
Sebelumnya sudah ada alat penghancur es. Tetapi pecahan yang dihasilkan
dari penggiling berupa pecahan-pecahan tipis dan tak beraturan sedangkan
permintaan nelayan adalah pecahan es dengan bentuk butiran halus yang mampu
melapisi permukaan laut dan dalam ikan. Selain itu hasil pecahan es yang keluar
melalui saluran keluar kurang cepat jatuh ke penampung sehingga operator harus
membantu mengeluarkan pecahan es dari saluran dengan menggunakan gancu.
4
Berawal dari masalah tersebut maka untuk memenuhi Tugas Akhir bagi
mahasiswa, Teknik Mesin, UMM, merancang “ Rancang Ulang Mesin
Penghancur Es Balok (Crusher)” yang berfungsi untuk menghancurkan es balok
menjadi pecahan-pecahan dalam ukuran yang halus dan digunakan untuk
pendinginan hasil laut. Alat ini akan digunakan oleh kelompok nelayan tradisional
di daerah pantai tamban Desa Tambakrejo Kecamatan Sumbermanjing Wetan,
Kabupaten Malang.
1.2 Identifikasi Masalah
Berdasarkan uraian latar belakang di atas dapat diidentifikasikan masalah
yang terjadi sebagai berikut :
1. Daya tahan hasil laut yang singkat (cepat membusuk) dan memerlukan
perlakuan secepatnya.
2. Temperatur pantai yang relatif panas dan jumlah produki penangkapan
yang banyak, menuntut kecepatan dalam proses penghancur es balok.
3. Kurangnya pengetahuan nelayan tentang teknologi penghancur es balok
yang efektif dan efisien.
1.3 Rumusan Masalah
Berdasarkan uraian latar belakang dan identifikasi masalah di atas maka
dalam Tugas Akhir ini hanya dibatasi pada masalah sebagaimana disebutkan
dalam butir 3 pada identifikasi masalah. Sehingga secara umum masalah dalam
tugas akhir ini adalah bagaimana merancang mesin penghancur es balok yang
dapat menaghasilkan butiran es denagan ukuran antara 2 mm sampai dengan 10
5
mm dengan kapasitas 1440 kg/jam. Maka dapat merumuskan masalah sebagai
berikut.
1. Bagaimana
konstruksi
mesin
penghancur
es
balok
yang
dapat
menghasilkan butiran es dengan ukuran antara 2 mm sampai dengan
10 mm dengan kapasitas 1440 kg/jam.
2. Bagaimana menentukan ukuran komponen-komponen utama, diantaranya:
a. Bagaimana merancang poros dan menghitung gaya-gaya yang bekerja
pada poros.
b. Bagaimana merancang diameter puli yang akan digunakan
c. Bagaimana merancang sabuk dan menghitung gaya-gaya yang bekerja
pada sabuk.
d. Bagaimana merancang dimensi pasak dan bantalan.
1.4 Tujuan Perancangan
Sacara umum tujuan yang diharapkan dari Tugas Akhir ini adalah agar
mahasiswa mampu untuk merancang suatu alat dengan teknologi tepat guna.
1.4.1 Tujuan Khusus
Secara khusus tujuan yang diharapkan adalah sebagai berikut:
1. Dapat merancang mesin penghancur es balok yang dapat menghasilkan
butiran es dengan ukuran antara 2 mm sampai dengan 10 mm dengan
kapasitas 1440 kg/jam.
2. Dapat menentukan ukuran komponen-komponen utama, di antaranya:
poros, puli, sabuk, pasak, bantalan, mur, dan baut.
6
1.5. Batasan Masalah
Untuk mempermudah dan mengarah pada penulisan, maka perlu diberi
batasan terhadap masalah yang akan dibahas. Hal – hal pembahasan dalam
perancangan ini meliputi :
1. Mesin ini digunakan untuk mempercepat penghancuran es
2. Hasil dari penghancuran es tidak sekecil serutan dengan ukuran antara 2
mm sampai dengan 10 mm.
3. Pengahancuran es memperbanyak kapasitas produksi.
4. Penulis tidak merencanakan biaya pembuatan.
RANCANG ULANG MESIN PENGHANCUR ES BALOK
(CRUSHER) UNTUK PENDINGIN IKAN
TUGAS AKHIR
Diajukan Kepada
Universitas Muhammadiyah Malang Sebagai Salah Satu
Persyaratan Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Teknik
Program Strata Satu (S1) Jurusan Teknik Mesin
Disusun Oleh :
Dhian Sandy Utama
201410120312179
JURUSAN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
2015
i
ii
LEMBAR PENGESAHAN
TUGAS AKHIR
RANCANG ULANG MESIN PENGHANCUR ES BALOK
(CRUSHER) UNTUK PENDINGIN IKAN
Diajukan Kepada
Universitas Muhammadiyah Malang Sebagai Salah Satu
Persyaratan Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Teknik
Program Strata Satu (S1) Jurusan Teknik Mesin
Disusun Oleh:
Nama
: Dhian Sandy Utama
Nim
: 201410120312179
Telah Diperiksa, Disetujui, dan Disahkan oleh:
Dosen Pembimbing I
Dosen Pembimbing II
(Murjito, ST, MT)
(Budiono, S.Si, MT)
Mengetahui,
Ketua Jurusan Teknik Mesin
(Ir. Daryono, MT)
iii
LEMBAR ASISTENSI TUGAS AKHIR
Nama
: Dhian Sandy Utama
No. Induk
: 201410120312179
Bidang Keahlian
: Proses Produksi
Judul
: Rancang Ulang Mesin Penghancur Es Balok (Crusher)
Untuk Pendingin Ikan
Pembimbing I
: Murjito, ST, MT.
Pembimbing II
: Budiono, S.Si, MT
No
Tanggal
Catatan Asistensi
1
18-Nop-14
Persetujuan Judul TA
2
05-Des-14
Konsultasi BAB I
3
23-Des-14
Acc BAB I
4
09-Jan-15
Konsultasi BAB II
5
28-Jan-15
Acc BAB II
6
07-Apr-15
Konsultasi BAB III
7
01-Mei-15
Revisi BAB III
8
11-Jun-15
Acc BAB III
9
23-Jun-15
Konsultasi BAB IV dan Gambar
10
02-Jul-15
Revisi BAB IV
11
08-Agust-15
Acc BAB IV
12
10-Agust-15
Revisi Gambar
13
12-Agust-15
Acc Gambar
Paraf Pembimbing
Pembimbing I Pembimbing II
Pembimbing I
Pembimbing II
Murjito, ST, MT
Budiono, S.Si, MT.
iv
SURAT PERNYATAAN TIDAK PLAGIAT
Yang bertanda tangan di bawah ini :
Nama
: Dhian Sandy Utama
Nim
: 201410120312179
Tempat, Tanggal Lahir
: Malang, 02 Oktober 1988
Fakultas / Jurusan
: Teknik / Mesin
Instansi
: Universitas Muhammadiyah Malang
Dengan ini menyatakan dengan sebenar-benarnya bahwa:
1. Tugas Akhir yang berjudul “RANCANG ULANG MESIN PENGHANCUR
ES
BALOK (CRUSHER) UNTUK PENDINGIN IKAN ” adalah hasil karya
saya dan dalam naskah Tugas Akhir ini tidak terdapat karya ilmiah yang
pernah diajukan oleh orang lain untuk memperoleh gelar akademik di suatu
perguruan tinggi dan tidak terdapat karya atau pendapat yang tertulis atau
diterbitkan orang lain, baik sebagian maupun keseluruhan, kecuali yang secara
tertulis dikutip dalam naskah ini dan disebutkan dalam sumber kutipan dan
daftar pustaka ini.
2. Apabila di dalam tugas akhir ini dapat dibuktikan terdapat unsur-unsur
“PLAGIAT”, saya bersedia “TUGAS AKHIR INI DIGUGURKAN” dan
diproses sesuai dengan ketentuan hukum yang berlaku.
Demikian pernyataan ini saya buat dengan sebenar - benarnya dan apabila
ini tidak benar, maka saya bersedia mendapatkan sanksi akademik.
Malang, 10 Oktober 2015
Yang menyatakan
(Dhian Sandy Utama)
v
ABSTRAK
Ikan merupakan komoditas yang mudah dan cepat membusuk, sehingga
ikan memerlukan penanganan yang cepat dan cermat dalam upaya
mempertahankan mutunya sejak ikan diangkat dari air. Pendinginan merupakan
perlakuan yang paling umum dalam mempertahankan mutu hasil perikanan
terutama dalam tahap penanganan.
Mesin penghancur es balok ini merupakan mesin teknologi tepat guna
yang dapat di gunakan para nelayan untuk menghancurkan es balok sebagai
pendingin ikan hasil tangkapan. Dari jumlah produksi tangkapan yang banyak dan
temperatur pantai yang panas setra daya tahan hasil laut yang singkat (cepat
membusuk), maka diperlukan mesin penghancur es balok yang cepat, effisien dan
higyenis.
Perancangan mesin penghancur es balok ini memiliki kapasitas 1440
kg/jam dengan dimensi es balok 120 x 270 x 840 mm dan menghasilkan butiran
es dengan ukuran 2 mm sampai dengan 10 mm. Sehingga memungkinkan untuk
memenuhi kebutukan nelayan yang membutuhkan 10 sampai 15 es balok untuk
mengisi tripung dengan dimesi 200 x 200 x 300 cm.
Catatan Kaki : Es, Ikan, Mesin Penghancur.
ABSTRACT
Fish is a commodity that is easily and quickly decomposed, so that fish
need a fast and careful handling in order to maintain its quality since the fish
removed from the water. Cooling is the most common treatment in maintaining
fishery quality, especially in handling stage.
Block ice crusher machine is an efficient technology machine to be used
by fishermen to crush ice beam for cooling fishes. Of the total fishes production in
massive and high temperature of the sea also short endurance of fishery (fast
decaying), it is needed ice beam crusher work in fast, efficient and hygienic.
The design of this ice beam crusher machine has a capacity of 1440 kg / h
with ice beam dimensions is 120 x 270 x 840 mm and produce granular ice by the
size of 2 mm to 10 mm. Making it possible to fulfill the fishermen’s need who
need 10 up to 15 ice beam to fill their reservoir by the dimension of 200 x 200 x
300 cm.
Keywords: Ice, Fish, Crusher Machine.
vi
KATA PENGANTAR
Assalamualaikum Wr. Wb
Puji syukur kehadirat Allah SWT, atas segala taufik dan hidayah - Nya
yang selalu diberikan kepada kita tanpa pernah terputus. Serta karena semua
berkat dan nikmat-Nya, baik berupa kesehatan, kekuatan maupun segala
kemudahan sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir beserta penulisan
laporan ini tepat pada waktunya.
Laporan ini disusun guna memenuhi mata kuliah Tugas Akhir yang
berbobot 4 SKS dan merupakan syarat kelulusan S1 Teknik Mesin Universitas
Muhammadiyah Malang. Tersusunnya Tugas Akhir ini tentu saja tidak terlepas
dari dukungan berbagai pihak yang telah turut membantu penulis, untuk itu
penulis dengan kerendahan hati menyampaikan banyak terima kasih kepada :
1. Ayah & Ibu tercinta dirumah, beserta seluruh keluarga dan orang-orang yang
saya sayangi sebagai motivasi terbesar saya selama ini, yang telah
memberikan doa, restu dan juga dukungan baik moril maupun materil.
2. Bapak Murjito ST, MT., selaku dosen pembimbing I yang telah banyak
memberikan bimbingan dan pengarahan dengan sabar dan bijaksana serta
memberikan dorongan dari awal hingga akhir penulisan Tugas Akhir ini.
3. Bapak Budiono, S.Si, MT., selaku dosen pembimbing II yang juga telah
banyak membantu dengan memberikan semangat dan motivasi, serta
bimbingan dan pengarahan dengan sabar dalam penulisan Tugas Akhir ini.
4. Bapak. Ir. Daryono, MT., selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin Universitas
Muhammadiyah Malang
5. Bpk. Ir. Sudarman, MT., selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas
Muhammadiyah Malang.
vii
6. Bapak dan Ibu Dosen khususnya Jurusan Teknik Mesin yang telah
memberikan bekal ilmu pengetahuan dan juga wawasan yang luas pada saat
perkuliahan.
7. Teman – teman angkatan 2007, yang selalu mendukung saya dalam
menyelesaikan tugas akhir ini.
Harapan penulis semoga Tugas Akhir ini dapat memberikan manfaat baik
diri pribadi ataupun orang lain dan semoga kebaikan rekan – rekan semuanya
mendapatkan pahala dari Allah SWT dengan berlipat ganda. Amin.
Wassalamualaikum Wr. Wb
Malang, 10 Oktober 2015
Penulis
viii
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL ..................................................................................
i
POSTER ......................................................................................................
ii
HALAMAN PENGESAHAN.....................................................................
iii
LEMBAR ASISTENSI ...............................................................................
iv
SURAT PERNYATAAN ...........................................................................
v
ABSTRACT ................................................................................................
vi
KATA PENGANTAR ................................................................................
vii
DAFTAR ISI ...............................................................................................
ix
DAFTAR GAMBAR ..................................................................................
xii
DAFTAR LAMPIRAN ..............................................................................
xiii
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang .........................................................................
1
1.2 Identifikasi Masalah .................................................................
4
1.3 Rumusan Masalah ...................................................................
4
1.4 Tujuan Perancangan ................................................................
5
1.4.1 Tujuan Khusus ......................................................................
5
1.5 Batasan Masalah.......................................................................
6
BAB II KAJIAN TEORI
2.1. Letak Geografi Desa Tambakrejo ............................................
7
2.2. Struktur Organisasi Kelompok Nelayan Tamban ....................
8
2.3. Pengawetan Ikan.......................................................................
9
2.3.1 Prinsip Pendinginan ........................................................
10
2.3.2 Media Pendingin .............................................................
11
2.4. Prinsip Kerja Alat .....................................................................
13
2.5. Komponen Utama Alat .............................................................
14
ix
2.5.1 Pemukul ..........................................................................
14
2.5.2 Puli ..................................................................................
17
2.5.3 V-Belt (Transmisi Sabuk-V)...........................................
19
2.5.4 Poros ...............................................................................
25
2.5.5 Bantalan ..........................................................................
30
2.5.6 Baut dan Mur ..................................................................
33
2.5.7 Pasak ...............................................................................
34
2.5.8 Motor Listrik...................................................................
36
2.5.9 Pengelasan ......................................................................
37
BAB III PERHITUNGAN PERANCANGAN
3.1. Data Perancangan Awal ............................................................
39
3.2. Perhitungan Kapasitas Mesin ...................................................
40
3.3. Perhitungan pada pemotong. .....................................................
40
3.4. Perancangan Puli. ......................................................................
45
3.4.1 Puli Pada Motor.................................................................
46
3.4.2 Puli Pada Poros Pemukul Es .............................................
47
3.5. Perancangan Sabuk.....................................................................
50
3.5.1 Jenis Sabuk........................................................................
51
3.5.2 Perhitungan Sabuk pada Puli Motor dengan Puli
Pemukul ............................................................................
52
3.6. Perancangan Poros......................................................................
60
3.6.1 Menentukan Bahan Poros..................................................
60
3.6.2 Perhitungan Gaya pada Poros ...........................................
61
3.6.3 Gaya-gaya Reaksi pada Poros ...........................................
64
3.6.4 Menentukan Tegangan Geser yang Diijinkan...................
67
3.6.5 Menentukan Diameter Poros yang dirancang ...................
68
3.6.6 Pemeriksaan terhadap Defleksi .........................................
69
3.6.7 Pemeriksaan terhadap Putaran Kritis ................................
69
3.7. Perancangan Pasak pada Poros .................................................
71
3.8. Perancangan Bantalan ...............................................................
73
x
3.9. Perancangan Baut dan Mur Pengikat Puli. ................................
76
3.10. Perancangan Baut dan Mur Pengikat Puli. ..............................
80
BAB IV KESIMPULAN DAN SARAN
4.1. Kesimpulan ................................................................................
81
4.2. Saran ..........................................................................................
88
DAFTAR PUSTAKA ..................................................................................
90
LAMPIRAN
Riwayat Hidup
Gambar Desain
Naskah Publikasi
Makalah Power point
Pengumuman Hasil Ujian
Berita Acara
xi
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1
Konstrusi Mesin Penghancur Es Balok yang Dibuat....................
13
Gambar 2.2
Pisau Pemukul Es Balok ...............................................................
14
Gambar 2.3
Dimensi Puli..................................................................................
17
Gambar 2.4
Ukuran Penampang Sabuk V ........................................................
20
Gambar 2.5
Diagram pemilihan sabuk V..........................................................
20
Gambar 2.6
Macam-macam bantalan gelinding...............................................
33
Gambar 2.7
Jenis Baut Penjepit........................................................................
34
Gambar 2.8
Dimensi pasak ...............................................................................
35
Gambar 2.9
Motor Listik...................................................................................
37
Gambar 3.1
Kontruksi mesin penghancur Es Balok .........................................
39
Gambar 3.2
Pisau Pemukul Es Balok ..............................................................
40
Gambar 3.3
Diameter Puli................................................................................
45
Gambar 3.4
Puli Pada Motor............................................................................
47
Gambar 3.5
Puli yang Dihubungkan oleh Sabuk..............................................
48
Gambar 3.6
Puli Pada Pemukul.......................................................................
50
Gambar 3.7
Konstruksi Sabuk V .......................................................................
50
Gambar 3.8
Sabuk V tipe A ...............................................................................
51
Gambar 3.9
Sistem Transmisi Sabuk V .............................................................
52
vii
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1
Riwayat Hidup .............................................................................
Lampiran 2
Gambar Desain .............................................................................
Lampiran 3
Naskah Publikasi ..........................................................................
Lampiran 4
Makalah Seminar PPT ..................................................................
Lampiran 5
Lembar Pengumuman Hasil Ujian Tugas Akhir ..........................
Lampiran 6
Berita Acara .................................................................................
viii