Identifikasi masalah Mulai
Perumusan konsep desain Analisis perancangan
Pembuatan gambar kerja Manufaktur mesin
Uji fungsional mesin
Berhasil ?
Uji kinerja mesin
Pengukuran karakteristik bahan
Selesai
Berhasil ?
Modifikasi Informasi
pendukung lainnya
Tidak Ya
Tidak Ya
Variasi kecepatan putar mesin
4. Menentukan kombinasi perlakuan terbaik yaitu dengan nilai indeks terbobot yang paling tinggi.
Kriteria yang akan dipilih adalah memiliki kapasitas mesin yang tinggi, jumlah daun terpotong yang tinggi, pengurangan tinggi pelepah yang besar, pertambahan
lebar pelepah yang besar, panjang daun cacahan yang terpendek dan lebar daun cacahan yang terpendek.
4.3 Tahapan Desain
Desain mesin penanganan limbah pelepah sawit dilakukan melalui pendekatan perancangan mesin. Tahapan proses desain mesin dilakukan seperti
pada Gambar 4.1 Tahapan proses dimulai dari identifikasi unit-unit mesin yang akan dirancang yang akan menghasilkan metode dari masing-masing unit tersebut.
Metode yang dipilih pada masing-masing unit selanjutnya akan dianalisis sesuai dengan karakteristik pelepah dan daun sawit.
Gambar 4.1 Diagram alir perancangan mesin pencacah pelepah sawit
4.3.1 Identifikasi Masalah
Identifikasi masalah dilakukan dalam melakukan penanganan dan pemanfaatan limbah pelepah sawit. Hasil identifikasi menunjukkan bahwa limbah
pelepah sawit dapat dimanfaatkan menjadi mulsa dan kompos. Limbah pelepah sawit yang diperoleh dari perkebunan masih dalam kondisi pelepah dan daun yang
menyatu. Bagian yang dijadikan mulsa adalah bagian pelepah sawit. Bagian tersebut dilakukan perusakan jaringan agar mudah terdekomposisi. Daun sawit
dijadikan bahan utama dalam proses pengomposan sehingga sehingga diperlukan pengecilan ukurannya.
4.3.2 Perumusan Konsep Desain
Konsep desain mesin dirumuskan berdasarkan hasil indentifikasi masalah. Kondisi limbah pelepah sawit yang dihasilkan perkebunan yang masih menyatu
maka diperlukan unit pemisah atara daun dan pelepah sawit. Unit pemisah ini dirumuskan menggunakan tipe gunting Gambar 4.2c. Bagian mesin yang akan
melakukan proses perusakan jaringan pelepah adalah unit pengempa tipe roll yang terdiri dari dua pasang pengempa Gambar 4.2a. Daun yang telah terpisah dari
pelepah akan dicacah menggunakan unit pencacah tipe reel bedknife Gambar 4.2b.
Gambar 4.2 Ilustrasi konsep desain mesin a unit pengempa pelepah b unit pencacah daun c unit pemotong daun
a b
c
4.3.3 Analisis Perancangan
Analisis perancangan dilakukan untuk mencari dan menentukan dimensi dari komponen mesin. Komponen mesin tersebut terkait dengan jenis bahan yang
akan digunakan. Kesesuaian antara penggunaan dimensi dan jenis bahan yang digunakan akan sangat menentukan keberhasilan dari perancangan mesin tersebut.
Analisis perancangan meliputi perhitungan kebutuhan daya mesin, dimensi poros, kecepatan transmisi dan perhitungan panjang sabuk transmisi. Analisis
perancangan secara lengkap dapat dilihat pada Lampiran 8-11. Hasil analisis Tabel 4.1 dan spesifikasi komponen mesin Tabel 4.2 digunakan sebagai acuan
pembuatan gambar kerja dan manufaktur mesin .
Tabel 4.1 Analisis teknik desain mesin
Komponen Analisis Desain Unit Pengempa Unit Penggunting Unit Pencacah
Kekuatan tekantahanan potong N 8134.62
67.67 67.67
Torsi N.m 804.44
116.76 58.38
Diameter unit mm 160
180 100
Putaran maksimum rpm 110
800 1600
Kebutuhan daya hp 9.27
0.1 0.58
Diameter poros mm 39.24
18.01 21.63
Tabel 4.2 Spesifikasi komponen mesin
Unit Mesin Dimensi
Keterangan Unit penggunting daun
1. Diameter poros 2. Diameter gunting
3. Jumlah penggunting 4. Jarak antar gunting
25 mm 180 mm
2 unit 180 mm
Dimensi mesin dari unit penggunting dirancang menggunakan data karakteristik
fisik daun Tabel 2.1 dan hasil uji tahanan potong daun Gambar 2.6
Unit pengempa pelepah 1. Poros silinder pengempa
2. Diameter roll 3. Panjang roll
4. Jarak antar roll 50 mm
160 mm 400 mm
20 mm Dimensi dari unit pengempa dirancang
menggunakan data
karakteristik fisik
pelepah Tabel 2.1 dan hasil uji tekan pelepah Gambar 2.5
Unit pencacah daun 1. Poros pisau pencacah
2. Kecepatan putar pisau 3. Panjang pisau pencacah
4. Jumlah pisau 25 mm
1200 rpm 500 mm
2 Dimensi dari unit pencacah dirancang
menggunakan data karakteristik fisik daun Tabel 2.1 dan hasil pengukuran NPK CN
rasio pengomposan daun Tabel 3.2
4.3.4 Pembuatan Gambar Kerja
Hasil analisis perancangan digunakan untuk pembuatan gambar kerja sesuai dengan konsep yang dipilih. Konsep tersebut menyangkut model dan konstruksi
dari bagian utama mesin. Solusi dari konsep mesin yang dikembangkan akan diterapkan dalam desain mesin pencacah daun dan pengempa pelepah sawit.
Gambar kerja secara lengkap dapat dilihat pada Lampiran 63.
