Rancang Bangun Alat Pemisah Lidi Kelapa Sawit
LAMPIRAN
Lampiran 1.Flowchart pelaksanaan penelitian
Mulai
Merancang bentuk alat
Menggambar dan
menentukan dimensi alat
Memilih bahan
Mengukur bahan yang
akan digunakan
Memotong bahan yang
digunakan sesuai dengan
dimensi pada gambar
Merangkai alat
Mengelas alat
Menggerinda permukaan
alat yang kasar
Mengecat alat
b
a
Universitas Sumatera Utara
b
a
Menguji alat
Tidak
Layak?
Ya
Mengukur parameter
Data
Menganalisis data
Selesai
Universitas Sumatera Utara
Lampiran 2. Perhitungan perencanaandimensi pulli roller dan kebutuhandaya
motor pada alat pemisah lidi kelapa sawit
1.
Perhitungan perencanaandimensi pulli roller:
a.
Jenis dan dimensi sabuk-V yang tersedia di pasaran untuk transmisi jarak
sumbu poros kecil :
− Sabuk-V jenis dual synchronous :
Panjang sabuk
: 310 mm
Lebar penampang : 5 mm x 5 mm (Pengukuran pada penampang bawah)
Penggunaan
: pada mesin jahit
− Sabuk-V jenis V-ribbeb :
Panjang sabuk
: 190 mm
Lebar penampang : 3 mm x 2 mm (Pengukuran pada tepi sampai ujung
rusuk sabuk)
Penggunaan
b.
: pada mesin pasah/ketam kayu tangan listrik
Jarak sumbu poros pada alat
Bagian I
: 100 mm
Bagian II
: 55 mm
Penggunaan puli pada alat menggunakan puli stepper dengan dua parit dan
kecepatan putaran pada setiap roller sama. Pada jarak sumbu poros bagian I
menggunakan sabuk-V jenis dual synchronous dan pada jarak sumbu bagian II
menggunakan sabuk-V jenis V-ribbeb.
Universitas Sumatera Utara
c.
Perhitungan dimeter puli pada bagian I
D1= D2, maka :
(D−d)2
L
= 2C + 1,57(D1 + D2) +
310 mm
= 2(100 mm) + 1,57 (2 D1)
310 mm
= 200 mm + 3,14 D1
110 mm
= 3,14 D1
D1
= 35,03 mm
4C
Agar sabuk ketat, maka diameter puli ditambah menjadi 36 mm. Pada
bagian parit penambahan jari-jari sebesar 5 mm, ini disesuaikan dengan
penampang sabuk. Sehingga dimeter puli adalah:
Da
= 36 mm + 2(5 mm)
= 46 mm
d.
Perhitungan diameter pulli pada bagian II
D1= D2, maka :
L
= 2C + 1,57(D1 + D2) +
190 mm
= 2(55 mm) + 1,57 (2 D1)
190 mm
= 110 mm + 3,14 D1
80 mm
= 3,14 D1
(D−d)2
4C
Universitas Sumatera Utara
D1
= 25,48 mm
Agar sabuk ketat, maka diameter puli ditambah menjadi 26 mm. Pada
bagian parit penambahan jari-jari sebesar 5 mm, ini disesuaikan dengan
penampang sabuk. Sehingga dimeter puli adalah:
Da
= 26 mm + 2(5 mm)
= 36 mm
Diameter dan penampang puli terlampir pada lampiran gambar teknik
bagian puli.
2.
Perhitungan perencanaan kebutuhan daya:
Tabel data dimensi komponen alat
No
Nama
1
2
3
4
5
6
7
8
Roller karet
Roller kayu
Poros atas
Poros bawah
Puli 1
Puli 2 dan 3
Mur poros
Ring poros
Dimana :
a.
Diameter
luar (d1)
(mm)
54
44
9,8
9,8
50
46
14,5
20
Diameter
rongga (d2)
(mm)
9,5
9,5
9,5
9,5
9,8
10
�(karet polyethena)
= 1225,2 kg/m3
�(kayu jati)
�(baja hitam)
= 7850 kg/m3
r1
= d1/2
r2
= d2/2
Panjang (t)
(mm)
Jumlah
(buah)
50
50
135
170
40
21
7
2
4
5
4
5
1
5
33
30
= 630 kg/m3
Perhitungan massa (kg)
Roller karet
m
= V x �(karet polyethena)
Universitas Sumatera Utara
54
9,5
2
2
44
9,5
2
2
= [ 3,14 x 50 x 10-3 {10-6 ( )2 – (
)2}] x 122,25
= 0,136 kg
Roller kayu
m
= V x �(kayu jati)
= [ 3,14 x 50 x 10-3 {10-6 ( )2 – (
)2}] x 630
= 0,0456 kg
Poros atas (dianggap tampa ulir)
m
= V x �(baja hitam)
9,8
= [ 3,14 x 135 x 10-3 {10-6 (
2
)2}] x 7850
= 0,08 kg
Poros bawah (dinggap tampa ulir)
m
= V x �(baja hitam)
9,8
= [ 3,14 x 170 x 10-3 {10-6 (
2
)2}] x 7850
= 0,1006 kg
Puli 1
m
= V x �(kayu jati)
50
9,5
2
2
46
9,5
2
2
= [ 3,14 x 40 x 10-3 {10-6 ( )2 – (
)2}] x 630
= 0,0477 kg
Puli 2 dan 3 (dianggap sama)
m
= V x �(kayu jati)
= [ 3,14 x 21 x 10-3 {10-6 ( )2 – (
)2}] x 630
= 0,021 kg
Universitas Sumatera Utara
Mur poros (dianggap tampa ulir)
m
= V x �(baja hitam)
14,5
= [ 3,14 x 7 x 10-3 {10-6 (
2
9,8
)2 – ( )2}] x 7850
2
= 0,00493 kg
Ring poros
m
= V x �(baja hitam)
20
10
2
2
= [ 3,14 x 2 x 10-3 {10-6 ( )2 – ( )2}] x 7850
= 0,00369 kg
b.
Perhitungan momen inersia (kg/m2)
Roller karet
I
= ½ m (r12 + r22)
54
9,5
2
2
= ½ x 0,136 {( )2 + (
)2} x 10-6
= 51,106 x 10-6 kg/m2
Roller kayu
I
= ½ m (r12 + r22)
44
9,5
2
2
= ½ x 0,0456 {( )2 + (
)2} x 10-6
= 11,549 x 10-6 kg/m2
Poros atas
I
= ½ m (r2)
9,8
= ½ x 0,08{(
2
)2} x 10-6
= 0,9604 x 10-6 kg/m2
Poros bawah
Universitas Sumatera Utara
I
= ½ m (r2)
9,8
= ½ x 0,1006{(
2
)2} x 10-6
= 1,208 x 10-6 kg/m2
Puli 1
I
= ½ m (r12 + r22)
50
9,5
2
2
= ½ x 0,0477 {( )2 + (
)2} x 10-6
= 15,444 x 10-6 kg/m2
Puli 2 dan 3
I
= ½ m (r12 + r22)
46
9,5
2
2
= ½ x 0,021 {( )2 + (
)2} x 10-6
= 5,791 x 10-6 kg/m2
Mur poros
I
= ½ m (r12 + r22)
14,5
= ½ x 0,00493 {(
2
9,8
)2 + (
2
)2} x 10-6
= 0,378 x 10-6 kg/m2
Ring poros
I
= ½ m (r12 + r22)
20
10
2
2
= ½ x 0,00369 {( )2 + ( )2} x 10-6
= 0,231 x 10-6 kg/m2
Universitas Sumatera Utara
c.
Total momen inersia alat
Itotal = (4 x 51,106 + 5 x 11,549 + 4 x 0,9604 + 5 x 1,208 + 15,444 + 5 x
5,791 + 33 X 0,378 + 30 X 0,231) x 10-6 kg/m2
= 335,8538 x 10-6 kg/m2
d.
Perhitungan besar torsi pada alat ( Nmm)
T
ω
ω
= Itotal x , dimana t adalah waktu agar motor berkecepatan konstan
t
(3 detik)
= 2πnalat
nalat =
n motor x d motor
d1
1400 x 25
=
50
= 700 rpm
ω
= 73,267 rad/s
T
= 335,8538 x 10-6 x
= 2 x 3,14 x 700
73,267
3
= 8202,33 x 10-3 kgm (konversi menjadi Nm)
= 8202,33 x 10-3 kgm x 9,8 m/s2 (konversi Nmm)
= 80,3828 Nmm
e.
Perhitungan daya alat
Pt
=
Txn
9,74 x 10 5
80,3828 x 700
=
9,74 x 10 5
= 57,77 x 10-3 Kw
= 57,77 watt
Universitas Sumatera Utara
= 57,77 watt x 1,2 (1,2 ; faktor koreksi daya maksimum)
= 69,324 watt
Asumsi bahwa tenaga motor yang akan dipakai hanya 50 %, maka,
P
= 100/50 x 69,324 watt
= 138,648 watt
Dari perhitungan kebutuhan daya diatas, motor yang digunakan
mempunyai tenaga 0,25 Hp atau 186,425 watt, daya yang dibutuhkan alat lebih
kecil dari pada daya motor, sehingga motor layak untuk digunakan.
Universitas Sumatera Utara
Lampiran 3.Gambar teknik alat
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
Lampiran 4. Gambar alat pemisah lidi kelapa sawit
Tampak depan
Tampak samping
Universitas Sumatera Utara
Tampak atas
Universitas Sumatera Utara
Lampiran 5.Gambar bahan
Pelepah kelapa sawit
Anak daun kelapa sawit
Universitas Sumatera Utara
Lampiran 6. Gambar hasil penelitian
Hasil pemisahan ulangan 1
Hasil pemisahan ulangan 2
Universitas Sumatera Utara
Hasil pemisahan ulangan 3
Universitas Sumatera Utara
Lampiran 7. Kapasitas efektif alat pemisah lidi kelapa sawit pada anak daun
kelapa sawit.
Tabel Kapasitas efektif alat pemisah lidi kelapa sawit
Ulangan
Berat
(kg)
Panjang
rata-rata
(cm)
Waktu
(jam)
Berat lidi
terpisah
(kg)
1
2
3
Jumlah
Rata-rata
1
1
1
3
1
95
95
98
288
96
0,142
0,146
0,141
0,435
0,145
0,154
0,166
0,16
0,48
0,16
Berat
helain
daun
terpisah
(kg)
0,78
0,79
0,76
2,33
0,776
Banyak
lidi
terpisah
(batang)
Kapasitas
efektif
alat
(kg/jam)
72
78
75
225
75
1,084
1,137
1,134
3,355
1,118
1. Kapasitas efektif alat (KEA)
KEA(terhadapvberat lidi terpisah)
=
=
=
KEA(terhadap banyak lidi terpisah)
=
=
=
KEA(terhadap berat helaian daun terpisah)
=
=
=
Berat lidi terpisah (kg )
waktu pengolahan (jam )
0,16 kg
0,145 jam
1,118 kg/jam
Banyak lidi terpisah (batang )
waktu pengolahan (jam )
75 batang
0,145 jam
517,241 batang/jam
Berat helaian daun terpisah (kg )
waktu pengolahan (jam )
0,776 kg
0,145 jam
5,352 kg/jam
Universitas Sumatera Utara
Lampiran 8. Persentase kerusakan hasil pada alat pemisah lidi kelapa sawit
Tabel Persentase kerusakan hasil pada alat pemsisah lidi kelapa sawit
Ulangan
Berat lidi baik
(kg) (X)
Berat lidi rusak
(kg) (Y)
1
2
3
Jumlah
Rata-rata
0,154
0,166
0,16
0,48
0,16
0,02
0,024
0,018
0,062
0,021
Berat lidi
terolah (kg)
(X+Y)
0,174
0,19
0,178
0,542
0,181
Persentase
kerusakan
(%)
11,49
12,63
10,11
34,23
11,41
1. Persentase kerusakan hasil
Dimana : Berat lidi baik (kg) = X
Berat lidi rusak (kg) = Y
Persentase kerusakan hasi
=
=
Y
X+Y
x 100%
0,024 kg
0,16 kg +0,024 kg
x 100%
= 11,41%
Universitas Sumatera Utara
Lampiran 9. Analisis ekonomi
1. Unsur produksi
1. Biaya pembuatan alat (P)
= Rp 1.500.000
2. Umur ekonomi (n)
= 5 tahun
3. Nilai akhir alat (S)
= Rp 150.000
4. Jam kerja
= 7 jam/hari
5. Produksi alat/jam
= 1,118 kg/jam
6. Biaya operator
= Rp 1.000/jam
7. Biaya pemakaian listrik
= Rp 262,71/hari
8. Biaya perbaikan
= Rp 341,334/tahun
9. Bunga modal dan asuransi
= RP 67.500/tahun
10. Jam kerja alat pertahun
= 2.107 jam/tahun (asumsi 301 hari
Efektif berdasarkan tahun 2016)
2. Perhitungan biaya produksi
a. Biaya tetap (BT)
1.
Biaya penyusutan metode sinking fund
Dn
= (P-S) (A/F, i, N) (F/P, i, n-1)
dimana:
Dn
= Biaya penyusutan pada tahun ke-n (Rp/tahun)
P
= Harga awal (Rp)
S
= Harga akhir, 10% dari harga awal (Rp)
N
= Perkiraan umur ekonomis (tahun)
n
= Tahun ke-n
i
= Tingkat bunga modal (%/tahun)
Universitas Sumatera Utara
Tabel Perhitungan biaya penyusutan dengan metode singking fund
Akhir
tahun ke
1
2
3
4
5
(P-S)
(Rp)
1.350.000
1.350.000
1.350.000
1.350.000
1.350.000
(A/F, 7,5%, 5)
(F/P, 7,5%, n-1)
0,1722
0,1722
0,1722
0,1722
0,1722
1,075
1,15563
1,2423
1,3355
1,4356
2.
Bunga Modal dan Asuransi
I
=
Dn
(Rp/thn)
249.905,25
268.649,306
288.797,481
310.463,685
333.733,932
i(P)(N+1)
2N
dimana :
i
= Tingkat bunga modal dan asuransi (7,5% pertahun)
P
= Harga awal (Rp)
N
= Perkiraan umur ekonomis (tahun)
I
=
7,5% (Rp 1.500.000)(5+1)
2(5)
= Rp 67.500/tahun
3.
Pajak
Pajak
= 2% x p
dimana :
2%
= Ketetapan nilai pajak
P
= Harga awal (Rp)
Pajak
= 2% x Rp 1.500.000
= Rp 30.000/tahun
Total biaya tetap = Biaya penyusutan + bunga modal dan asuransi + pajak
Tabel Perhitungan biaya tetap tiap tahun
Universitas Sumatera Utara
Dn
(Rp)
249.905,25
268.649,306
288.797,481
310.463,685
333.733,932
Tahun
1
2
3
4
5
I
(Rp/tahun)
67.500
67.500
67.500
67.500
67.500
Pajak
(Rp/tahun)
30.000
30.000
30.000
30.000
30.000
Biaya tetap
(Rp/tahun)
347.406,25
366.151,306
386.300,481
407.967,685
431.238,932
b. Biaya tidak tetap (BTT)
1. Biaya perbaikan dan pemeliharaan alat
1,2%
P -S
100
100 Jam
Ppa =
×
×Wt
dimana :
Ppa = Biaya perbaikan dan pemeliharaan alat pertahun (Rp/tahun)
P
= Harga awal alat (Rp)
S
= Harga akhir alat, 10% dari harga pembelian (Rp)
Wt
= Jam kerja pertahun (Jam/tahun)
Ppa =
1,2% Rp 1.500.000 – Rp 150.000
100
×
100 Jam
×1.800 Jam/tahun
= Rp341.334/tahun
2. Biaya pemakaian listrik
Besar daya listrik
= 0,25 Hp = 0,18643 Kw
Jumlah pemakaian 1 hari
= 7 jam
Harga listrik per Kwh
= Rp 1.409,16
Biaya pemakaian listrik per tahun
= 0,18643 Kw x 2.107 jam/tahun
x Rp 1.409,16
= Rp 553.529,335/tahun
3. Biaya operator
Universitas Sumatera Utara
BO = Wt × Uop
dimana :
Uop = Upah operator per jam (Rp/jam)
BO = Biaya operator pertahun (Rp/tahun)
Wt = Jam kerja per tahun (Jam/tahun)
Uop = 2107 jam/tahun x Rp 1.000/jam
= Rp 2.107.000/tahun
Total biaya tidak tetap = Biaya perbaikan + baiay operator + biaya pemakai
an listrik
= Rp341.334 + Rp 2.107.000 + Rp 553.529,335
= Rp 3.001.863,335/tahun
c. Biaya total
BT
= Bt + Btt
dimana :
BT = Biaya total (Rp/tahun)
Bt = Biaya tetap (Rp/tahun)
Btt = Biaya tidak tetap (Rp/tahun)
Tabel Perhitungan biaya total
Tahun
1
2
3
4
5
Biaya tetap
(Rp/tahun)
249.905,25
268.649,306
288.797,481
310.463,685
333.733,932
Biaya tidak tetap
(Rp/tahun)
3.001.863,335
3.001.863,335
3.001.863,335
3.001.863,335
3.001.863,335
Biaya total
(Rp/tahun)
3.251.769,585
3.270.514,641
3.290.663,816
3.312.331,02
3.335.602,267
d. Biaya pokok pemisahan lidi pada anak daun kelapa sawit
Universitas Sumatera Utara
BP = [
BT
Wt x k
]
dimana :
BP = Biaya pokok (Rp/kg)
BT = Biaya total (Rp/tahun)
Wt = Jam kerja per tahun (Jam/tahun)
k
= Kapasitas kerja alat (kg/jam)
Tabel Perhitungan biaya pokok tiap tahun
Tahun
1
2
3
4
5
Biaya total
(Rp/tahun)
3.251.769,585
3.270.514,641
3.290.663,816
3.312.331,02
3.335.602,267
Wt
(Jam/tahun)
2107
2107
2107
2107
2107
K
(kg/jam)
1,118
1,118
1,118
1,118
1,118
BP
(Rp/kg)
1.380,427
1.388,385
1.396,938
1.406,136
1.416,015
Universitas Sumatera Utara
Lampiran 10. Break even point
S
=
FC + P
SP - VC
dimana:
S
=
Sales variabel (produksi) (kg)
FC =
Fix cash (biaya tetap) per tahun (Rp)
P
Profit (keuntungan) (Rp) dianggap nol untuk mendapat titik impas.
=
VC =
Variabel cash (biaya tidak tetap) per unit produksi (Rp)
SP =
Selling per unit (penerimaan dari tiap unit produksi) (Rp)
Biaya tidak tetap
= Rp 3.001.863,335
= Rp 1.424,709/jam
Kapasitas produksi
= 1,118 kg/jam
Maka, VC
= Rp 1.424,709/jam : 1,118 kg/jam
= Rp 1.274,337/jam
SP
= Rp 2000/kg (asumsi penjualan di lapangan)
P
= 0 (dianggap nol untuk mendapatkan titik impas)
Tabel Perhitungan Break even point
Tahun
1
2
3
4
5
FC
(Rp/tahun)
347.406,25
366.151,306
386.300,481
407.967,685
431.238,932
Sp
(Rp/kg)
2.000
2.000
2.000
2.000
2.000
Vc
(Rp/kg)
1.274,337
1.274,337
1.274,337
1.274,337
1.274,337
S
(kg/tahun)
106,099
111,825
117,978
124,596
131,703
Produksi mengalami titik impas (break even point) saat masih menghasilkan lidi
kelapa sawit sebanyak :
Tahun 1
= 106,099 kg/tahun
Tahun 2
= 111,825 kg/tahun
Universitas Sumatera Utara
Tahun 3
= 117,978 kg/tahun
Tahun 4
= 124,596 kg/tahun
Tahun 5
= 131,703 kg/tahun
Universitas Sumatera Utara
Lampiran 11. Net prensent value
NPV = PWB - PWC
dimana:
PWB = Present worth of benefit
PWC = Present worth of cost
NPV > 0 artinya alat menguntungkan untuk digunakan/layak
NPV < 0 artinya alat tidak menguntungkan untuk digunakan
Maka,
Investasi
= Rp 1.500.000
Nilai akhir
= Rp 500.000
Suku bunga bank
= 7,5%
Suku bunga coba-coba
= 9,5%
Umur alat
= 5 tahun
Harga jual produk
= Rp 2.000/kg
Kapasitas alat
= 1,118 kg/jam
Penjualan
= 1,118 kg/jam x Rp 2.000
= Rp 2.236/jam
Pendapatan
= Penjualan x jam kerja pertahun
= Rp 2.236/jam x 2107 jam/tahun
= Rp 4.711.252/tahun
Pembiayaan
= BTT x Jam kerja pertahun
= Rp1.424,709/jam x 2107 jam/tahun
= Rp 3.001.863,335/tahun
Universitas Sumatera Utara
PWB (present worth of benefit) 7,5%
Pendapatan
= Rp 4.711.252/tahun (P/A, 7,5%, 5)
= Rp 4.711.252/tahun (4,0459)
= Rp 19.061.254,447/tahun
Nilai kahir
= Rp 150.000 (P/F, 7,5%,5)
= Rp 150.000 (0,6966)
= Rp 104.490/tahun
PWB
= Rp 19.061.254,447/tahun + Rp 104.490/tahun
= Rp 19.165.744,44/tahun
PWC (present worth of cost) 7,5%
Investasi
= Rp 1.500.000
Pembiayaan
= Rp 3.001.863,335/tahun (P/A, 7,5%, %)
= Rp 3.001.863,335/tahun (4,0459)
= Rp 12.145.238,87/tahun
PWC
= Rp 1.500.000 + Rp 12.145.238,87/tahun
= Rp 13.645.238,87/tahun
PWB (present worth of benefit)9,5%
Pendapatan
= Rp 4.711.252/tahun (P/A, 9,5%, 5)
= Rp 4.711.252/tahun (3,8397)
= Rp 18.089.979,3/tahun
Nilai kahir
= Rp 150.000 (P/F, 9,5%,5)
= Rp 150.000 (0,6352)
= Rp 95.280/tahun
PWB
= Rp 18.089.979,3/tahun + Rp 95.280/tahun
Universitas Sumatera Utara
= Rp 18.185.259,3/tahun
PWC (present worth of cost) 9,5%
Investasi
= Rp 1.500.000
Pembiayaan
= Rp 3.001.863,335/tahun (P/A, 9,5%, %)
= Rp 3.001.863,335/tahun (3,8397)
= Rp 11.526.254,65/tahun
PWC
= Rp 1.500.000 + Rp 11.526.254,65/tahun
= Rp 13.026.254,65/tahun
Sehingga ,
NPV 7,5%
=Rp 19.165.744,44/tahun - Rp 13.645.238,87/tahun
= Rp 5.520.505,57/tahun
NPV 9,5%
= Rp 18.185.259,3/tahun - Rp 13.026.254,65/tahun
= Rp 5.159.004,35/tahun
Jadi besarnya NPV 7,5% adalah Rp 5.520.505,57/tahun dan NPV 9,5% adalah Rp
5.159.004,35/tahun. Jadi nilai BPV dari alat ini > 0 maka mesin ini layak/
menguntungkan untuk digunakan
Universitas Sumatera Utara
Lampiran 12. Internal rate of return
Berdasarkan harga dari NPV=X (positif) atau NPV=Y (positif)
dihitunglah harga IRR dengan menggunakan persamaan sebagai berikut:
IRR = q% +
X
× (q% - p%) (positif dan positif)
X- Y
dimana:
p = suku bunga bank paling atraktif
q = suku bunga coba-coba ( > dari p)
X = NPV awal pada p
Y = NPV awal pada q
Suku bunga bank (p)
= 7,5%
Suku bunga coba-coba (q)
= 9,5%
Karena keduanya positif, maka digunakan persamaan
IRR
= q% +
X
X −Y
= 9,5% +
(q% - p%)
Rp 5.520.505,57
(9,5% - 7,5%)
Rp 5.520.505,57 - Rp 5.159.004,35
= 9,5 % + 15,27 (2%)
= 9,5 % + 30,54%
= 40,04%
Universitas Sumatera Utara
Lampiran 13. Tabel suku bunga
1. Tingkat suku bunga 7,5%
2. Tingkat suku bunga 9,5%
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR PUSTAKA
Achmad, Z., 2006. Elemen Mesin 1. PT Refika Aditama, Bandung
Darun., 2002. Ekonomi Teknik. Jurusan Teknologi Pertanian Fakultas Pertanian
USU, Medan.
Daryanto, 1984.Dasar-Dasar Teknik Mesin. Bina Aksara, Jakarta.
Duraposita., 1998. Busa Polyurethane Teknologi Manufakturing dan Aplikasinya,
UI press., Jakarta.
Daywin, F. J., dkk., 2008. Mesin-mesin Budidaya Pertanian di Lahan Kering.
Graha Ilmu, Jakarta..
Fauzi, Y., Y.E. Widiastuti, I. Satyawibawa dan R. Hartono, 2002. Kelapa Sawit;
Budidaya, Pemanfaatan Hasil dan Limbah Analis Usaha dan Pemasaran.
Penebar Swadaya. Jakarta.
Giatman, M. 2006. Ekonomi Teknik. Raja Grafindo Persada. Jakarta.
Halim, A. 2009. Analisis Kelayakan Investasi Bisnis: Kajian Dari Aspek
Keuangan. Graha Ilmu. Yogyakarta..
Kastaman, R. 2006. Analisis Kelayakan Ekonomi Suatu Investasi. Tasikmalaya.
Mabie,H. H and F.W. Ocvirk., 1967.Mechanics and Dynamic of Machinery. Jhon
Wiley & Sons, Inc., New York.
Nastiti, D., Sriwulan, P dan Farid R. A. 2008. Analisis Finansial Agribisnis
Pertanian. BPTP. Kalimantan Timur.
Niemann, G., 1982. Elemen Mesin : Desain dan Kalkulasi dari Sambungan,
Bantalan, dan Poros. Penerjemah Bambang Priambodo. Erlangga, Jakarta.
Pahan, I., 2006. Panduan Lengkap Kelapa Sawit. Penebar Swadaya, Jakarta.
Sinurat, A. P., I. W. Mathius., T. Purwadaria., 2012. Pengolahan dan Pemanfaatan
Hasil Samping Industri Sawit Sebagai Bahan Pakan. IAARD Press,
Jakarta.
Smith, H. P. dan Lambert, H. W., 1990. Mesin dan Peralatan Usaha Tani.
GajahMada University Press, Yoyakarta.
Soeharno, 2007. Teori Mikroekonomi. Andi Offset, Yogyakarta.
Universitas Sumatera Utara
Soenarta, N dan S. Furuhama., 2002. Motor Serbaguna. Pradnya Paramita,
Jakarta.
Stolk, J. dan C. Kross. 1981. Elemen Mesin: Elemen Konstruksi dari Bangunan
Mesin. Penerjemah Handersin dan A. Rahmad, Erlangga. Jakarta.
Sularso dan K. Suga., 2002.Dasar Perencanaan dan Pemilihan Elemen
Mesin.Pradnya Paramita. Jakarta.
Sularso dan K. Suga., 2004.Dasar Perencanaan dan Pemilihan Elemen
Mesin.Pradnya Paramita. Jakarta.
Waldiyono. 2008. Ekonomi Teknik (Konsep, Teori dan Aplikasi). Pustaka Pelajar.
Yogyakarta
Universitas Sumatera Utara
BAHAN DAN METODE
Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian ini akan dilakukan pada bulan Desember 2015 s/d Februari
2016 di Laboratorium Keteknikan Pertanian Program Studi Keteknikan Pertanian
Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara.
Bahan dan Alat Penelitian
Adapun bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalahdaun
kelapa sawit,besi siku,baut, mur, platbesi, skrup, motor listrik, sikat kawat, puli,
sabuk V,kertas pasir, kabel, balok kayu, kawat las, senar gitar,tunner gitar, cat
minyak, lem kayu, lem G (korea), lembaran karet dan thinner.
Adapun alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah mesin las,
mesin bor, mesin gerinda,gergaji kayu, martil, kikir, obeng, meteran, stopwatch,
amplas velcro, mata bor kayu, mata bor besi, bench vise, snei, kalkulator dan
komputer.
Metodologi Penelitian
Pada penelitian ini, metode yang digunakan adalah studi literatur
(kepustakaan), dan melakukan pengamatan tentang alat pemisah lidi kelapa
sawit.Selanjutnya dilakukan perancangan bentuk dan pembuatan (perangkaian)
komponen-komponen alat pemisah lidi kelapa sawit.Setelah itu, dilakukan
pengujian alat dengan pengamatan parameter.
Komponen Alat
Alat pemisah lidi kelapa sawit mempunyai beberapa bagian penting yaitu:
Universitas Sumatera Utara
1.
Kerangka alat
Kerangka alat ini berfungsi sebaga pendukung komponen lainnya, yang
terbuat daribesi siku dengan dimensi434 x 130 x 300 dalam satuan mm
2.
Roller karet
Rolller karet merupakan komponen untuk meneganggakan permukaan daun
dengan dimensi diameter 54 mm dan panjang 50 mm.
3.
Roller kayu
Roller kayu merupakan komponen untuk menegangkan permukaan daun dan
mendistribusikan hasil olahan ke tempat keluaran dengan diameter 44 mm
dan panjang 50 mm
4.
Puli
Puli merupakan komponen alat yang memutar roller penggerak yang
digerakkan oleh motor. Puli pada motor berdiameter 25 mm, puli pada alat 50
mm dan puli stepper pada roller berdiamter 46 mm dan 36 mm.
5.
Sabuk V
Sabuk V (V-Belt) merupakan komponen alat yang mentransmisikan daya
motor listrik pada pada alat. Sabuk V yang digunakan yaitu tipe V-ribbeb,
tipe A dan tipe dual synchronous.
6.
Motor listrik
Motor listrik berguna sebagai tenaga penggerak yang menggunakan listrik
sebagai sumber tenaga yang memiliki daya 0,25 HP dengan putara 1400 rpm.
7.
Kawat pemotong
Kawat pemotong ini berguna sebagai pisau untuk memisahkan lidi dengan
daunnya. Kawat pemotong ini merupakan senar gitar yang diitegangkan.
Universitas Sumatera Utara
8.
Sikat kawat
Sikay kawat berfungsi sebagai pemisah daun yang masih menempel pada lidi
setalah melewati kawat pemotong dengan panjang 25 mm dan lebar 20 mm
Persiapan Penelitian
a. Pembuatan mesin
Adapun langkah-langkah dalam membuat alatpemisah lidi kelapa sawitini
yaitu:
-
Dirancang bentuk alat pemisah lidi kelapa sawit.
-
Digambar serta ditentukan ukuran alat.
-
Dipilih bahan yang akan digunakan untuk membuat alat pemisah lidi
kelapa sawit.
-
Dilakukan pengukuran terhadap bahan-bahan yang akan digunakan sesuai
dengan ukuran yang telah ditentukan pada gambar teknik.
-
Dipotong bahan sesuai ukuran.
-
Dibentuk dan dilakukan pengelasan plat bahan untuk membentuk
kerangka mesin.
-
Digerinda permukaan yang terlihat kasar karena bekas pengelasan.
-
Dihubungkan komponen bahan yang telah dibuat sesuai dengan urutan
proses.
-
Dilakukan
pengecetan
untuk
menambah
daya
tarik
mesin
dan
memperpanjang umur pemakaian.
-
Dipasang sabuk V untuk menghubungkan alat dengan motor penggerak
b. Persiapan bahan
- Disiapkan bahan (pelepah kelapa sawit).
Universitas Sumatera Utara
- Dipisahkan anak daun dengan batang pelepah.
- Ditimbang bahan (anak daun).
Prosedur Penelitian
1. Disiapkan bahan yang akan dipisahkan lidinya
2. Ditimbang bahan yang akan dipisahkan lidinya
3. Dihidupkan alat pemisah lidi
4. Dimasukkan bahan pada bagian pemasukkan satu per satu
5. Ditampung bahan yang telah terpisah.
6. Dicatat waktu yang dibutuhkan alat untuk memisahkan lidi.
7. Dilakukan perlakuan sebanyak tiga kali pengulangan.
8. Didokumentasi proses pengerjaan.
9. Dilakukan pengamatan parameter.
Parameter Penelitian
1. Kapasitas efektif alat (Kg/jam)
Kapasitas alat dilakukan dengan menghitung banyaknya lidi yang
telah terpisah (Kg) tiap satuan waktu yang dibutuhkan selama proses
pencacahan(jam).Hal ini dapat
dihitung menggunakan pendekatan
persamaan (3) pada tinjauan pustaka. Dengan demikian persamaan yang
dipakai
Kapasitas alat =
Banyak lidi yang terpisah (kg )
waktu (jam )
......................................(9)
2. Persentase Kerusakan Hasil (%)
Universitas Sumatera Utara
Persentase kerusakan hasil dilakukan dengan cara membandingkan
banyak lidi rusak dengan banyak lidi yang terolah dikali 100%. Dapat
ditulis dengan rumus
Persentase kerusakan =
3. Analisis ekonomi
������ ����� (��)
����� ���� ���� ������� (��)
x 100% ................. (10)
a. Biaya pemisahan
Perhitungan dilakukan dengan cara menjumlahkan biaya tetap dan
biaya tidak tetap, atau lebih dikenal dengan biaya pokok.
-
Biaya tetap
Biaya tetap terdiri dari:
1. Biaya penyusutan (metode sinking fund)
Hal ini dapat dihitung menggunakan persamaan (4) pada
tinjauan pustaka
2. Biaya bunga modal dan asuransi
Hal ini dapat dihitung menggunakan persamaan (5) pada
tinjauan pustaka.
-
Biaya tidak tetap
Biaya tidak tetap terdiri dari:
1. Biaya pemakaian listrik
2. Biaya operator
3. Biaya reperasialat
b. Break even point
Manfaat perhitungan titik impas (break even point) adalah untuk
mengetahui batas produksi minimal yang harus dicapai dan dipasarkan
Universitas Sumatera Utara
agar usaha yang dikelola masih layak untuk dijalankan. Pada kondisi ini
income yang diperoleh hanya cukup untuk menutupi biaya operasional
tanpa adanya keuntungan. Hal ini dapat dihitung menggunakan persamaan
(6) pada tinjauan pustaka.
c. Net present value
Identifikasi masalah kelayakan financial dianalisis dengan metode
analisis financial dengan kriteria investasi. Net present value adalah
kriteria yang digunakan untuk mengukur suatu alat layak atau tidak untuk
diusahakan. Hal ini dapat dihitung menggunakan persamaan (7) pada
tinjauan pustaka, dengan kriteria :
-
NPV > 0, berarti usaha menguntungkan, layak untuk dilaksanakan
dan dikembangkan.
-
NPV 0, berarti investasi akan
menguntungkan.
Internal rate of return
Menurut Giatman (2006), yang menyatakan bahwa dengan menggunakan
metode IRR akan menjelaskan seberapa kemampuan cash flow dalam
mengembalikan modalnya dan seberapa besar pula kewajiban yang harusdipenuhi.
Universitas Sumatera Utara
Hasil yang didapat dari perhitungan IRR adalah sebesar 40,04%(Lampiran 11).
Usaha ini layak dijalankan apabila bunga pinjaman bank tidak melebihi 40,04%,
jika bunga pinjaman di bank melebihi angka tersebut maka usaha ini tidak layak
lagi diusahakan. Semakin tinggi bunga pinjaman di bank maka keuntungan yang
diperoleh dari usaha ini semakin kecil.
Universitas Sumatera Utara
KESIMPULAN
1.
Alat pemisah lidi kelapa sawit memiliki kapasitas efektif alat sebesar 1,118
kg/jam.
2.
Persentase kerusakan hasil pada alat pemisah lidi kelapa sawit sebesar
11,41%
3.
Alat pemisah lidi kelapa sawit memiliki biaya pokok operasional sebesar Rp
1.380,427/kg untuk tahun pertama, Rp 1.388,385/kg untuk tahun kedua, Rp
1.396,938 untuk tahun ketiga, Rp 1.406,136 untuk tahun keempat, Rp
1416,015 untuk tahun kelima.
4.
Alat mencapai titik Break Even Point apabila telah memisahkan lidi kelapa
saawit seberat 106,099 kg pada tahun pertama, 111,825 kg pada tahun kedua,
117,978 kg pada tahun ketiga, 124,596 kg pada tahun keempat, 131,703 kg
pada tahun kelima.
5.
Alat layak digunakan/menguntungkan karena nilai NPV yang dihasilkan > 0,
yaitu sebesar Rp 5.520.505,57/tahun dengan suku bunga 7,5% dan Rp
5.159.004,35/tahun dengan suku bunga coba-coba 9,5%.
Saran
1.
Perlu dilakukan modifikasi pada saluran pemasukan alat, untuk meningkatkan
kapasitas pemisahan lidi.
2.
Perlu dilakukan pengujian terhadap mata pisau sebagai pengganti kawat
pemotong.
3.
Perlu dilakukan pengujian terhadap komoditi lain.
Universitas Sumatera Utara
TINJAUAN PUSTAKA
Sejarah kelapa sawit
Kelapa sawit pertama kali diperkenalkan di Indonesia oleh pemerintah
kolonial Belanda pada tahun 1848. Ketika itu ada empat batang bibit kelapa sawit
yang dibawa dari Mauritius dan Amesterdam dan ditanam di Kebun Raya Bogor.
Tanaman kelapa sawit mulai diusahakan dan dibudidayakan secara komersial
pada tahun 1911. Perintis usaha perkebunan kelapa sawit di Indonesia adalah
Adrien Hallet, seorang Belgia yang telah belajar banyak tentang kelapa sawitdi
Afrika. Budidaya yang dilakukannya diikuti oleh K. Schadt yang menandai
lahirnya perkebunan kelapa sawit di Indonesia. Sejak saat itu perkebunan kelapa
sawit di Indonesia mulai berkembang. Perkebunan kelapa sawit pertama berlokasi
di Pantai Timur Sumatera (Deli) dan Aceh. Luas areal perkebunannya mencapai
5.123 ha. Indonesia mulai mengekspor minyak sawit pada tahun 1919 sebesar 576
ton ke negara-negara Eropa, kemudian tahun 1923 mulai mengekspor minyak inti
sawit sebesar 850 ton (Fauzi, dkk., 2002).
Botani kelapa sawit
Tanaman kelapa sawit dapat diklasifikasikan sebagai berikut:
Kingdom
: Plantae
Divisi
: Embryophyta Siphonagama
Kelas
: Angiospermae
Ordo
: Monocotyledonae
Famili
: Aracaceae (dahulu disebut palmae)
Subfamili
: Cocoideae
Universitas Sumatera Utara
Genus
: Elaeis
Spesies
: 1. E.guineensis Jacq.
2. E.oleifera (H.B.K) Cortes
3.E.odora
Kelapa sawit (E.guineensis Jacq.) diusahakan secara komersial di Afrika,
Amerika Selatan, Asia Tenggara, Pasifik Selatan, serta daerah lain dengan skala
yang lebih kecil (Pahan, 2006).
Morfologi kelapa sawit
Tanaman kelapa sawit termasuk tumbuhan monokotil.Bagian kelapa
sawit yang penting terdiri dari akar, batang, daun, dan buah.Daun kelapa sawit
terdiri dari beberapa bagian:
a. Kumpulan anak daun (leaflets) yang mempunyai helaian (lamina) dan tulang
anak daun (midrib).
b. Rachis yang merupakan tempat anak daun melekat.
c. Tangkai daun (petiole) yang merupakan bagian antara daun dan batang.
d. Seludang daun (sheath) yang berfungsi sebagai perlindungan dari kuncup dan
memberi kekuatan pada batang.
e. Daun dihasilkan dalam urut-urutan yang teratur. Daun termuda yang sudah
mengembang secara sempurna secara konvensional dinamakan daun nomor
satu, sedangkan daun yang masih terbungkus seludang dinamakan daun nomor
nol. Keuntungan penomoran daun yaitu daun yang bernomor sama akan
mempunyai “umur fisiologis sama“. Dengan demikian daun berada pada fase
yang sama dalam proses inisiasi sampai senescence.
Universitas Sumatera Utara
Bentuk anak daun panjang dan sempit (pinnate) dengan sebuah tulang
daun dan sejumlah pembuluh yang sejajar dengan tulang tersebut.Kutikula pada
anak daun cukup tebal dan sangat resisten terhadap difusi uap air.Stomata
umumnya terletak pada permukaan bawah anak daun saja(Pahan, 2006).
Daun kelapa sawit mirip kelapa yaitu membentuk susunan daun majemuk,
bersiripgenap dan bertulang sejajar. Daun-daun membentuk satu pelepah yang
panjangnyamencapai lebih dari 7,5-9 meter. Jumlah anak daun disetiap pelepah
berkisar antara 250-400 helai, daun muda yang masih kuncup berwarna kuning
pucat.Pada tanah yang subur,daun cepat membuka sehingga makin efektif
melakukan fungsinya sebagai tempatberlangsungnyafotosintesis dan sebagai alat
respirasi. Semakin lama proses fotosintesisberlangsung, semakin banyak bahan
makanan yang dibentuk sehingga produksi akanmeningkat. Jumlah pelepah,
panjang pelepah, dan jumlah anak daun tergantung pada umur tanaman.Tanaman
yang berumur tua, jumlah pelepah dan anak daun lebih banyak. Begitupula
pelepahnya akan lebih panjang dibandingkan dengan tanaman yang masih muda
(Fauzi, dkk., 2002).
Pelepah, daun dan batang. Pola tanam kelapa sawit dengan jarak tanam
antar pohon 9x9 m2 dapat menampung 143 pokok tanam untuk setiap Ha. Namun
pada kenyataan di lapangan menunjukkan bahwa jumlah pohon kelapa sawit
untuk setiap Ha areal perkebunan hanya dapat mencapai 130 pohon. Jumlah
tanaman pokok yang dapat tumbuh tersebut dimungkingkan karena kondisi
wilayah yang berbeda-beda. Hasil pengamatan di lapangan menunjukkan bahwa
untuk setiap pohon sawit yang sudag berproduksi dapat menghasilkan 22 pelepah
per tahun dengan rataan bobot pelepah per batang mencapai 7 kg. Jumlah inisetara
Universitas Sumatera Utara
dengan 20.000 kg (22 pelepah x 130 pohon x 7 kg) pelepah segar dihasilkan untuk
setiap Ha dalam setahun. Perolehan data di lapangan menunjukkan pula bahwa
untuk setiap pelepah dapat menyediakan daun kelapa sawit tampa lidi sejumlah
0,5 kg (Sinurat, dkk., 2012).
Jumlah daun kelapa sawit bertalian dengan jumlah bunga atau tandan
yang dihasilkan.Hal ini karena bunga kelapa sawit muncul di atas pelepah daun.
Kesuburan tanah dilaporkan tidak berpengaruh terhadap jumlah daun yang
dihasilkan namun berpengaruh terhadap luas masing-masing anak daun
(Pahan, 2006).
Luas daun meningkat secara progresif pada umur 8-10 tahun setalah
tanam. Biasanya luas daun pada umur yang sama beragam pada suatu daerag ke
daerah yang lain, tergantung dari faktor-faktor, seperti kesuburan dan kelembapan
tanah serta tingkat stress air (penutupan stomata). Aplikasi pupuk N dan K
ternyata mampu meningkatkan luas daun. Meningkatnya luas daun dengan
bertambahnya umur tanaman terutama disebabkan oleh bertambahnya anak daun
dengan rata-rata ukurannya.
Tabel 1. Luas daun ke-17 pada beberapa umur tanaman kelapa sawit
Umur Tanaman
(Tahun)
Luas Daun (m2)
Jumlah Anak
Daun
1,5
2,5
4,5
6,5
8,5
10,5
14,5
17,5
27,5
2,9
5,1
6,5
7,8
7,9
10,3
8,3
10,6
8,2
204
233
289
312
335
360
315
352
350
Rata-rata
Panjang Anak
Daun
48,2
59,8
54,9
61,8
56,9
59,0
64,0
32,0
54,9
Rata-rata
Lebar Anak
Daun
24
2,7
2,8
3,2
3,2
3,7
3,5
2,5
2,9
Sumber : Gray (1969)
(Pahan, 2006).
Universitas Sumatera Utara
Komponen Pembuatan Alat
Motor listrik
Motor elektrik adalah elemen mesin yang berfungsi sebagai tenaga
penggerak. Penggunaan motor elektrik disesuaikan dengan kebutuhan daya mesin.
Motor elektrik pada umumnya berbentuk silinder dan dibagian bawah terdapat
dudukan yang berfungsi sebagai lubang baut supaya motor listrik dapat dirangkai
dengan rangka mesin atau konstruksi mesin yang lain. Poros penggerak terdapat
di salah satu ujung motor listrik dan tepat di tengah-tengahnya.
(Sularso dan Suga, 2004).
Mesin listrik mempunyai keuntungan sebagai berikut:
1. Dapat dihidupkan hanya dengan memutar saklar
2. Suara dan getaran tidak menjadi gangguan
3. Udara tidak ada yang dihisap, juga tidak ada gas yang dibuang. Karena itu
tidak perlu mengukur polusi lingkungannya atau membuat ventilasi
4. Motor DC mempunyai daya besar pad putaran rendah. Dilain pihak motor DC
yang mengandung sumberdaya umum tidak mudah mengubah putaran.
Dilain pihak motor listrik mempunyai kekurangan sebagai berikut:
1. Motor listrik membutuhkan sumberdaya, kabelnya harus dapat dihubungkan
dengan stop kontak, dengan demikian tempat penggunaanya sangat terbatas
panjang kabel
2. Jika dipergunakan baterai sebagai sumber daya, maka beratnya akan menjadi
besar
3. Secara umum biaya listrik lebih tinggi daripada harga bahan bakar minyak
Universitas Sumatera Utara
4. Untuk menghasilkan daya yang sama dihasilkan oleh sebuah motor
pembakaran maka motor listrik akan lebih berat.
(Soenartadan Furuhama, 2002).
Poros
Poros merupakan salah satu bagian yang terpenting dari setiap
mesin.Hampir semua mesin meneruskan tenaga bersama-sama dengan putaran
utama dalam transmisi seperti itu dipegang oleh poros.Poros untuk meneruskan
daya diklasifikasikan menjadi poros transmisi, spindel, gandar, poros (shaft) dan
poros luwes (Achmad, 2006).
Hal-hal yang perlu diperhatikan didalam merencanakan sebuah poros
adalah :
1. Kekuatan poros
Suatu poros transmisi dapat mengalami beban puntir atau lentur atau
gabungan antara puntir dan lentur. Juga ada poros yang mendapat beban tarik atau
tekan. Kelelahan, tumbukan atau pengaruh konsentrasi tegangan bila diameter
poros diperkecil (poros bertangga) atau bila poros mempunyai alur pasak, harus
diperhatikan. Sebuah poros harus direncanakan hingga cukup kuat untuk menahan
beban-beban di atasnya.
2. Kekakuan poros
Meskipun sebuah poros mempunyai kekuatan yang cukup tetapi jika
lenturan atau defleksi puntirnya terlalu besar akan mengakibatkan ketidaktelitian
(pada mesin perkakas) aatau getaran dan suara. Karena itu, disamping kekuatan
poros, kekakuannya juga harus diperhatikan dan disesuaikan dengan macam
mesin yang akan dilayani poros tersebut.
Universitas Sumatera Utara
3. Putaran kritis
Bila putaran suatu mesin dinaikkan maka pada suatu harga putaran tertentu
dapat terjadi getaran yang luar biasa besarnya. Putaran ini disebut putaran kritis.
Hal ini dapat mengakibatkan kerusakan pada poros dan bagian-bagian lainnya.
Poros harus direncanakan hingga putaran kerjanya lebih rendah dari putaran
kritisnya.
4. Korosi
Bahan-bahan poros yang terancam kavitasi, poros-poros mesin yang
berhenti lama, dan poros propeler dan pompa yang kontak dengan fluida yang
korosif sampai batas-batas tertentu dapat dilakukan perlindungan terhadap korosi.
5. Bahan Poros
Poros untuk mesin umum biasanya dibuat dari baja batang yang ditarik
dingin dan difinis.
(Sularso dan Suga,2002).
Bantalan
Bantalan adalah elemen mesin yang mampu menumpu poros berbeban,
sehingga putaran atau gerakan bolak-baliknya dapat berlangsung secara halus,
aman dan tahan lama. Bantalan harus cukup kokoh untuk menghubungkan poros
serta elemen mesin lainnya agar bekerja dengan baik. Bantalan dapat
diklasifikasikan berdasarkan pada:
1. Gerakan bantalan terhadap poros
- Bantalan luncur
- Bantalan gelinding
2. Beban terhadap poros
Universitas Sumatera Utara
- Bantalan radial
- Bantalan aksial
- Bantalan gelinding khusus
(Sularso dan Suga, 2002).
Bantalan gelinding memiliki sifat-sifat yang berbeda dengan bantalan
luncur yaitu dalam hal gesekan awal yang jauh lebih kecil akibat pengaruh dari
jumlah putaran terhadap gesekan, menimbulkan panas yang lebih kecil pada
pembebanan yang sama, penurunan waktu pemasukan dan pengaruh dari bahan
poros, hanya membutuhkan pelumasan dalam jumlah sedikit, memiliki
kemampuan tahanan yang lebih besar terhadap semua beban dalam setiap lebar
bantalan, normalisasi dari pengukuran luar, ketelitian (presisi), pembebanan yang
diizinkan dan perhitungan dari umur kerja, bahan dengan mutu tinggi pada pabrik
memberikan keuntungan untuk penggunaan dan penyediaan suku cadang.
Sedangkan untuk bantalan luncur bekerja dalam permukaan pelumasan yang lebih
besar, mudah dipasang, mudah dibuat dan jauh lebih murah daripada bantalan
gelinding, ketepatan pengarahan lebih baik, dapat mencapai putaran tertinggi dan
pada pelumasan yang tidak cacat maka umur bantalan luncur hampir tidak terbatas
(Niemann, 1982).
Puli
Puli berfungsi untuk memindahkan daya dan putaran yang dihasilkan dari
motor yang selanjutnya diteruskan lagi ke v-belt dan akan memutar poros. Puli
dibuat dari besi cor atau dari baja.Puli kayu tidak banyak lagi dijumpai. Untuk
konstruksi ringan diterapkan puli dari paduan aluminium (Stolk dan Kros, 1981).
Universitas Sumatera Utara
Untuk menghitung kecepatan atau ukuran roda transmisi, putaran
transmisi penggerak dikalikan diameternya adalah sama dengan putaran roda
transmisi yang digerakkan dikalikan dengan diameternya.
SDpenggerak = SDyang
digerakkan
........................................................................(1)
dimana,
S = Kecepatan putar puli (rpm)
D = Diameter puli (mm)
(Smith dan Wilkes, 1990).
Pemasangan puli dapat dilakukan dengan beberapa cara yaitu :
1. Horizontal, pemasangan puli dapat dilakukan dengan cara mendatar dimana
pasangan puli terletak pada sumbu mendatar.
2. Vertikal, pemasangan puli dilakukan secara tegak dimana letak pasangan puli
adalah pada sumbu vertikal. Pada pemasangan ini akan terjadi getaran pada
bagian mekanisme serta penurunan umur sabuk
(Mabie and Ocvirk, 1
Lampiran 1.Flowchart pelaksanaan penelitian
Mulai
Merancang bentuk alat
Menggambar dan
menentukan dimensi alat
Memilih bahan
Mengukur bahan yang
akan digunakan
Memotong bahan yang
digunakan sesuai dengan
dimensi pada gambar
Merangkai alat
Mengelas alat
Menggerinda permukaan
alat yang kasar
Mengecat alat
b
a
Universitas Sumatera Utara
b
a
Menguji alat
Tidak
Layak?
Ya
Mengukur parameter
Data
Menganalisis data
Selesai
Universitas Sumatera Utara
Lampiran 2. Perhitungan perencanaandimensi pulli roller dan kebutuhandaya
motor pada alat pemisah lidi kelapa sawit
1.
Perhitungan perencanaandimensi pulli roller:
a.
Jenis dan dimensi sabuk-V yang tersedia di pasaran untuk transmisi jarak
sumbu poros kecil :
− Sabuk-V jenis dual synchronous :
Panjang sabuk
: 310 mm
Lebar penampang : 5 mm x 5 mm (Pengukuran pada penampang bawah)
Penggunaan
: pada mesin jahit
− Sabuk-V jenis V-ribbeb :
Panjang sabuk
: 190 mm
Lebar penampang : 3 mm x 2 mm (Pengukuran pada tepi sampai ujung
rusuk sabuk)
Penggunaan
b.
: pada mesin pasah/ketam kayu tangan listrik
Jarak sumbu poros pada alat
Bagian I
: 100 mm
Bagian II
: 55 mm
Penggunaan puli pada alat menggunakan puli stepper dengan dua parit dan
kecepatan putaran pada setiap roller sama. Pada jarak sumbu poros bagian I
menggunakan sabuk-V jenis dual synchronous dan pada jarak sumbu bagian II
menggunakan sabuk-V jenis V-ribbeb.
Universitas Sumatera Utara
c.
Perhitungan dimeter puli pada bagian I
D1= D2, maka :
(D−d)2
L
= 2C + 1,57(D1 + D2) +
310 mm
= 2(100 mm) + 1,57 (2 D1)
310 mm
= 200 mm + 3,14 D1
110 mm
= 3,14 D1
D1
= 35,03 mm
4C
Agar sabuk ketat, maka diameter puli ditambah menjadi 36 mm. Pada
bagian parit penambahan jari-jari sebesar 5 mm, ini disesuaikan dengan
penampang sabuk. Sehingga dimeter puli adalah:
Da
= 36 mm + 2(5 mm)
= 46 mm
d.
Perhitungan diameter pulli pada bagian II
D1= D2, maka :
L
= 2C + 1,57(D1 + D2) +
190 mm
= 2(55 mm) + 1,57 (2 D1)
190 mm
= 110 mm + 3,14 D1
80 mm
= 3,14 D1
(D−d)2
4C
Universitas Sumatera Utara
D1
= 25,48 mm
Agar sabuk ketat, maka diameter puli ditambah menjadi 26 mm. Pada
bagian parit penambahan jari-jari sebesar 5 mm, ini disesuaikan dengan
penampang sabuk. Sehingga dimeter puli adalah:
Da
= 26 mm + 2(5 mm)
= 36 mm
Diameter dan penampang puli terlampir pada lampiran gambar teknik
bagian puli.
2.
Perhitungan perencanaan kebutuhan daya:
Tabel data dimensi komponen alat
No
Nama
1
2
3
4
5
6
7
8
Roller karet
Roller kayu
Poros atas
Poros bawah
Puli 1
Puli 2 dan 3
Mur poros
Ring poros
Dimana :
a.
Diameter
luar (d1)
(mm)
54
44
9,8
9,8
50
46
14,5
20
Diameter
rongga (d2)
(mm)
9,5
9,5
9,5
9,5
9,8
10
�(karet polyethena)
= 1225,2 kg/m3
�(kayu jati)
�(baja hitam)
= 7850 kg/m3
r1
= d1/2
r2
= d2/2
Panjang (t)
(mm)
Jumlah
(buah)
50
50
135
170
40
21
7
2
4
5
4
5
1
5
33
30
= 630 kg/m3
Perhitungan massa (kg)
Roller karet
m
= V x �(karet polyethena)
Universitas Sumatera Utara
54
9,5
2
2
44
9,5
2
2
= [ 3,14 x 50 x 10-3 {10-6 ( )2 – (
)2}] x 122,25
= 0,136 kg
Roller kayu
m
= V x �(kayu jati)
= [ 3,14 x 50 x 10-3 {10-6 ( )2 – (
)2}] x 630
= 0,0456 kg
Poros atas (dianggap tampa ulir)
m
= V x �(baja hitam)
9,8
= [ 3,14 x 135 x 10-3 {10-6 (
2
)2}] x 7850
= 0,08 kg
Poros bawah (dinggap tampa ulir)
m
= V x �(baja hitam)
9,8
= [ 3,14 x 170 x 10-3 {10-6 (
2
)2}] x 7850
= 0,1006 kg
Puli 1
m
= V x �(kayu jati)
50
9,5
2
2
46
9,5
2
2
= [ 3,14 x 40 x 10-3 {10-6 ( )2 – (
)2}] x 630
= 0,0477 kg
Puli 2 dan 3 (dianggap sama)
m
= V x �(kayu jati)
= [ 3,14 x 21 x 10-3 {10-6 ( )2 – (
)2}] x 630
= 0,021 kg
Universitas Sumatera Utara
Mur poros (dianggap tampa ulir)
m
= V x �(baja hitam)
14,5
= [ 3,14 x 7 x 10-3 {10-6 (
2
9,8
)2 – ( )2}] x 7850
2
= 0,00493 kg
Ring poros
m
= V x �(baja hitam)
20
10
2
2
= [ 3,14 x 2 x 10-3 {10-6 ( )2 – ( )2}] x 7850
= 0,00369 kg
b.
Perhitungan momen inersia (kg/m2)
Roller karet
I
= ½ m (r12 + r22)
54
9,5
2
2
= ½ x 0,136 {( )2 + (
)2} x 10-6
= 51,106 x 10-6 kg/m2
Roller kayu
I
= ½ m (r12 + r22)
44
9,5
2
2
= ½ x 0,0456 {( )2 + (
)2} x 10-6
= 11,549 x 10-6 kg/m2
Poros atas
I
= ½ m (r2)
9,8
= ½ x 0,08{(
2
)2} x 10-6
= 0,9604 x 10-6 kg/m2
Poros bawah
Universitas Sumatera Utara
I
= ½ m (r2)
9,8
= ½ x 0,1006{(
2
)2} x 10-6
= 1,208 x 10-6 kg/m2
Puli 1
I
= ½ m (r12 + r22)
50
9,5
2
2
= ½ x 0,0477 {( )2 + (
)2} x 10-6
= 15,444 x 10-6 kg/m2
Puli 2 dan 3
I
= ½ m (r12 + r22)
46
9,5
2
2
= ½ x 0,021 {( )2 + (
)2} x 10-6
= 5,791 x 10-6 kg/m2
Mur poros
I
= ½ m (r12 + r22)
14,5
= ½ x 0,00493 {(
2
9,8
)2 + (
2
)2} x 10-6
= 0,378 x 10-6 kg/m2
Ring poros
I
= ½ m (r12 + r22)
20
10
2
2
= ½ x 0,00369 {( )2 + ( )2} x 10-6
= 0,231 x 10-6 kg/m2
Universitas Sumatera Utara
c.
Total momen inersia alat
Itotal = (4 x 51,106 + 5 x 11,549 + 4 x 0,9604 + 5 x 1,208 + 15,444 + 5 x
5,791 + 33 X 0,378 + 30 X 0,231) x 10-6 kg/m2
= 335,8538 x 10-6 kg/m2
d.
Perhitungan besar torsi pada alat ( Nmm)
T
ω
ω
= Itotal x , dimana t adalah waktu agar motor berkecepatan konstan
t
(3 detik)
= 2πnalat
nalat =
n motor x d motor
d1
1400 x 25
=
50
= 700 rpm
ω
= 73,267 rad/s
T
= 335,8538 x 10-6 x
= 2 x 3,14 x 700
73,267
3
= 8202,33 x 10-3 kgm (konversi menjadi Nm)
= 8202,33 x 10-3 kgm x 9,8 m/s2 (konversi Nmm)
= 80,3828 Nmm
e.
Perhitungan daya alat
Pt
=
Txn
9,74 x 10 5
80,3828 x 700
=
9,74 x 10 5
= 57,77 x 10-3 Kw
= 57,77 watt
Universitas Sumatera Utara
= 57,77 watt x 1,2 (1,2 ; faktor koreksi daya maksimum)
= 69,324 watt
Asumsi bahwa tenaga motor yang akan dipakai hanya 50 %, maka,
P
= 100/50 x 69,324 watt
= 138,648 watt
Dari perhitungan kebutuhan daya diatas, motor yang digunakan
mempunyai tenaga 0,25 Hp atau 186,425 watt, daya yang dibutuhkan alat lebih
kecil dari pada daya motor, sehingga motor layak untuk digunakan.
Universitas Sumatera Utara
Lampiran 3.Gambar teknik alat
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
Lampiran 4. Gambar alat pemisah lidi kelapa sawit
Tampak depan
Tampak samping
Universitas Sumatera Utara
Tampak atas
Universitas Sumatera Utara
Lampiran 5.Gambar bahan
Pelepah kelapa sawit
Anak daun kelapa sawit
Universitas Sumatera Utara
Lampiran 6. Gambar hasil penelitian
Hasil pemisahan ulangan 1
Hasil pemisahan ulangan 2
Universitas Sumatera Utara
Hasil pemisahan ulangan 3
Universitas Sumatera Utara
Lampiran 7. Kapasitas efektif alat pemisah lidi kelapa sawit pada anak daun
kelapa sawit.
Tabel Kapasitas efektif alat pemisah lidi kelapa sawit
Ulangan
Berat
(kg)
Panjang
rata-rata
(cm)
Waktu
(jam)
Berat lidi
terpisah
(kg)
1
2
3
Jumlah
Rata-rata
1
1
1
3
1
95
95
98
288
96
0,142
0,146
0,141
0,435
0,145
0,154
0,166
0,16
0,48
0,16
Berat
helain
daun
terpisah
(kg)
0,78
0,79
0,76
2,33
0,776
Banyak
lidi
terpisah
(batang)
Kapasitas
efektif
alat
(kg/jam)
72
78
75
225
75
1,084
1,137
1,134
3,355
1,118
1. Kapasitas efektif alat (KEA)
KEA(terhadapvberat lidi terpisah)
=
=
=
KEA(terhadap banyak lidi terpisah)
=
=
=
KEA(terhadap berat helaian daun terpisah)
=
=
=
Berat lidi terpisah (kg )
waktu pengolahan (jam )
0,16 kg
0,145 jam
1,118 kg/jam
Banyak lidi terpisah (batang )
waktu pengolahan (jam )
75 batang
0,145 jam
517,241 batang/jam
Berat helaian daun terpisah (kg )
waktu pengolahan (jam )
0,776 kg
0,145 jam
5,352 kg/jam
Universitas Sumatera Utara
Lampiran 8. Persentase kerusakan hasil pada alat pemisah lidi kelapa sawit
Tabel Persentase kerusakan hasil pada alat pemsisah lidi kelapa sawit
Ulangan
Berat lidi baik
(kg) (X)
Berat lidi rusak
(kg) (Y)
1
2
3
Jumlah
Rata-rata
0,154
0,166
0,16
0,48
0,16
0,02
0,024
0,018
0,062
0,021
Berat lidi
terolah (kg)
(X+Y)
0,174
0,19
0,178
0,542
0,181
Persentase
kerusakan
(%)
11,49
12,63
10,11
34,23
11,41
1. Persentase kerusakan hasil
Dimana : Berat lidi baik (kg) = X
Berat lidi rusak (kg) = Y
Persentase kerusakan hasi
=
=
Y
X+Y
x 100%
0,024 kg
0,16 kg +0,024 kg
x 100%
= 11,41%
Universitas Sumatera Utara
Lampiran 9. Analisis ekonomi
1. Unsur produksi
1. Biaya pembuatan alat (P)
= Rp 1.500.000
2. Umur ekonomi (n)
= 5 tahun
3. Nilai akhir alat (S)
= Rp 150.000
4. Jam kerja
= 7 jam/hari
5. Produksi alat/jam
= 1,118 kg/jam
6. Biaya operator
= Rp 1.000/jam
7. Biaya pemakaian listrik
= Rp 262,71/hari
8. Biaya perbaikan
= Rp 341,334/tahun
9. Bunga modal dan asuransi
= RP 67.500/tahun
10. Jam kerja alat pertahun
= 2.107 jam/tahun (asumsi 301 hari
Efektif berdasarkan tahun 2016)
2. Perhitungan biaya produksi
a. Biaya tetap (BT)
1.
Biaya penyusutan metode sinking fund
Dn
= (P-S) (A/F, i, N) (F/P, i, n-1)
dimana:
Dn
= Biaya penyusutan pada tahun ke-n (Rp/tahun)
P
= Harga awal (Rp)
S
= Harga akhir, 10% dari harga awal (Rp)
N
= Perkiraan umur ekonomis (tahun)
n
= Tahun ke-n
i
= Tingkat bunga modal (%/tahun)
Universitas Sumatera Utara
Tabel Perhitungan biaya penyusutan dengan metode singking fund
Akhir
tahun ke
1
2
3
4
5
(P-S)
(Rp)
1.350.000
1.350.000
1.350.000
1.350.000
1.350.000
(A/F, 7,5%, 5)
(F/P, 7,5%, n-1)
0,1722
0,1722
0,1722
0,1722
0,1722
1,075
1,15563
1,2423
1,3355
1,4356
2.
Bunga Modal dan Asuransi
I
=
Dn
(Rp/thn)
249.905,25
268.649,306
288.797,481
310.463,685
333.733,932
i(P)(N+1)
2N
dimana :
i
= Tingkat bunga modal dan asuransi (7,5% pertahun)
P
= Harga awal (Rp)
N
= Perkiraan umur ekonomis (tahun)
I
=
7,5% (Rp 1.500.000)(5+1)
2(5)
= Rp 67.500/tahun
3.
Pajak
Pajak
= 2% x p
dimana :
2%
= Ketetapan nilai pajak
P
= Harga awal (Rp)
Pajak
= 2% x Rp 1.500.000
= Rp 30.000/tahun
Total biaya tetap = Biaya penyusutan + bunga modal dan asuransi + pajak
Tabel Perhitungan biaya tetap tiap tahun
Universitas Sumatera Utara
Dn
(Rp)
249.905,25
268.649,306
288.797,481
310.463,685
333.733,932
Tahun
1
2
3
4
5
I
(Rp/tahun)
67.500
67.500
67.500
67.500
67.500
Pajak
(Rp/tahun)
30.000
30.000
30.000
30.000
30.000
Biaya tetap
(Rp/tahun)
347.406,25
366.151,306
386.300,481
407.967,685
431.238,932
b. Biaya tidak tetap (BTT)
1. Biaya perbaikan dan pemeliharaan alat
1,2%
P -S
100
100 Jam
Ppa =
×
×Wt
dimana :
Ppa = Biaya perbaikan dan pemeliharaan alat pertahun (Rp/tahun)
P
= Harga awal alat (Rp)
S
= Harga akhir alat, 10% dari harga pembelian (Rp)
Wt
= Jam kerja pertahun (Jam/tahun)
Ppa =
1,2% Rp 1.500.000 – Rp 150.000
100
×
100 Jam
×1.800 Jam/tahun
= Rp341.334/tahun
2. Biaya pemakaian listrik
Besar daya listrik
= 0,25 Hp = 0,18643 Kw
Jumlah pemakaian 1 hari
= 7 jam
Harga listrik per Kwh
= Rp 1.409,16
Biaya pemakaian listrik per tahun
= 0,18643 Kw x 2.107 jam/tahun
x Rp 1.409,16
= Rp 553.529,335/tahun
3. Biaya operator
Universitas Sumatera Utara
BO = Wt × Uop
dimana :
Uop = Upah operator per jam (Rp/jam)
BO = Biaya operator pertahun (Rp/tahun)
Wt = Jam kerja per tahun (Jam/tahun)
Uop = 2107 jam/tahun x Rp 1.000/jam
= Rp 2.107.000/tahun
Total biaya tidak tetap = Biaya perbaikan + baiay operator + biaya pemakai
an listrik
= Rp341.334 + Rp 2.107.000 + Rp 553.529,335
= Rp 3.001.863,335/tahun
c. Biaya total
BT
= Bt + Btt
dimana :
BT = Biaya total (Rp/tahun)
Bt = Biaya tetap (Rp/tahun)
Btt = Biaya tidak tetap (Rp/tahun)
Tabel Perhitungan biaya total
Tahun
1
2
3
4
5
Biaya tetap
(Rp/tahun)
249.905,25
268.649,306
288.797,481
310.463,685
333.733,932
Biaya tidak tetap
(Rp/tahun)
3.001.863,335
3.001.863,335
3.001.863,335
3.001.863,335
3.001.863,335
Biaya total
(Rp/tahun)
3.251.769,585
3.270.514,641
3.290.663,816
3.312.331,02
3.335.602,267
d. Biaya pokok pemisahan lidi pada anak daun kelapa sawit
Universitas Sumatera Utara
BP = [
BT
Wt x k
]
dimana :
BP = Biaya pokok (Rp/kg)
BT = Biaya total (Rp/tahun)
Wt = Jam kerja per tahun (Jam/tahun)
k
= Kapasitas kerja alat (kg/jam)
Tabel Perhitungan biaya pokok tiap tahun
Tahun
1
2
3
4
5
Biaya total
(Rp/tahun)
3.251.769,585
3.270.514,641
3.290.663,816
3.312.331,02
3.335.602,267
Wt
(Jam/tahun)
2107
2107
2107
2107
2107
K
(kg/jam)
1,118
1,118
1,118
1,118
1,118
BP
(Rp/kg)
1.380,427
1.388,385
1.396,938
1.406,136
1.416,015
Universitas Sumatera Utara
Lampiran 10. Break even point
S
=
FC + P
SP - VC
dimana:
S
=
Sales variabel (produksi) (kg)
FC =
Fix cash (biaya tetap) per tahun (Rp)
P
Profit (keuntungan) (Rp) dianggap nol untuk mendapat titik impas.
=
VC =
Variabel cash (biaya tidak tetap) per unit produksi (Rp)
SP =
Selling per unit (penerimaan dari tiap unit produksi) (Rp)
Biaya tidak tetap
= Rp 3.001.863,335
= Rp 1.424,709/jam
Kapasitas produksi
= 1,118 kg/jam
Maka, VC
= Rp 1.424,709/jam : 1,118 kg/jam
= Rp 1.274,337/jam
SP
= Rp 2000/kg (asumsi penjualan di lapangan)
P
= 0 (dianggap nol untuk mendapatkan titik impas)
Tabel Perhitungan Break even point
Tahun
1
2
3
4
5
FC
(Rp/tahun)
347.406,25
366.151,306
386.300,481
407.967,685
431.238,932
Sp
(Rp/kg)
2.000
2.000
2.000
2.000
2.000
Vc
(Rp/kg)
1.274,337
1.274,337
1.274,337
1.274,337
1.274,337
S
(kg/tahun)
106,099
111,825
117,978
124,596
131,703
Produksi mengalami titik impas (break even point) saat masih menghasilkan lidi
kelapa sawit sebanyak :
Tahun 1
= 106,099 kg/tahun
Tahun 2
= 111,825 kg/tahun
Universitas Sumatera Utara
Tahun 3
= 117,978 kg/tahun
Tahun 4
= 124,596 kg/tahun
Tahun 5
= 131,703 kg/tahun
Universitas Sumatera Utara
Lampiran 11. Net prensent value
NPV = PWB - PWC
dimana:
PWB = Present worth of benefit
PWC = Present worth of cost
NPV > 0 artinya alat menguntungkan untuk digunakan/layak
NPV < 0 artinya alat tidak menguntungkan untuk digunakan
Maka,
Investasi
= Rp 1.500.000
Nilai akhir
= Rp 500.000
Suku bunga bank
= 7,5%
Suku bunga coba-coba
= 9,5%
Umur alat
= 5 tahun
Harga jual produk
= Rp 2.000/kg
Kapasitas alat
= 1,118 kg/jam
Penjualan
= 1,118 kg/jam x Rp 2.000
= Rp 2.236/jam
Pendapatan
= Penjualan x jam kerja pertahun
= Rp 2.236/jam x 2107 jam/tahun
= Rp 4.711.252/tahun
Pembiayaan
= BTT x Jam kerja pertahun
= Rp1.424,709/jam x 2107 jam/tahun
= Rp 3.001.863,335/tahun
Universitas Sumatera Utara
PWB (present worth of benefit) 7,5%
Pendapatan
= Rp 4.711.252/tahun (P/A, 7,5%, 5)
= Rp 4.711.252/tahun (4,0459)
= Rp 19.061.254,447/tahun
Nilai kahir
= Rp 150.000 (P/F, 7,5%,5)
= Rp 150.000 (0,6966)
= Rp 104.490/tahun
PWB
= Rp 19.061.254,447/tahun + Rp 104.490/tahun
= Rp 19.165.744,44/tahun
PWC (present worth of cost) 7,5%
Investasi
= Rp 1.500.000
Pembiayaan
= Rp 3.001.863,335/tahun (P/A, 7,5%, %)
= Rp 3.001.863,335/tahun (4,0459)
= Rp 12.145.238,87/tahun
PWC
= Rp 1.500.000 + Rp 12.145.238,87/tahun
= Rp 13.645.238,87/tahun
PWB (present worth of benefit)9,5%
Pendapatan
= Rp 4.711.252/tahun (P/A, 9,5%, 5)
= Rp 4.711.252/tahun (3,8397)
= Rp 18.089.979,3/tahun
Nilai kahir
= Rp 150.000 (P/F, 9,5%,5)
= Rp 150.000 (0,6352)
= Rp 95.280/tahun
PWB
= Rp 18.089.979,3/tahun + Rp 95.280/tahun
Universitas Sumatera Utara
= Rp 18.185.259,3/tahun
PWC (present worth of cost) 9,5%
Investasi
= Rp 1.500.000
Pembiayaan
= Rp 3.001.863,335/tahun (P/A, 9,5%, %)
= Rp 3.001.863,335/tahun (3,8397)
= Rp 11.526.254,65/tahun
PWC
= Rp 1.500.000 + Rp 11.526.254,65/tahun
= Rp 13.026.254,65/tahun
Sehingga ,
NPV 7,5%
=Rp 19.165.744,44/tahun - Rp 13.645.238,87/tahun
= Rp 5.520.505,57/tahun
NPV 9,5%
= Rp 18.185.259,3/tahun - Rp 13.026.254,65/tahun
= Rp 5.159.004,35/tahun
Jadi besarnya NPV 7,5% adalah Rp 5.520.505,57/tahun dan NPV 9,5% adalah Rp
5.159.004,35/tahun. Jadi nilai BPV dari alat ini > 0 maka mesin ini layak/
menguntungkan untuk digunakan
Universitas Sumatera Utara
Lampiran 12. Internal rate of return
Berdasarkan harga dari NPV=X (positif) atau NPV=Y (positif)
dihitunglah harga IRR dengan menggunakan persamaan sebagai berikut:
IRR = q% +
X
× (q% - p%) (positif dan positif)
X- Y
dimana:
p = suku bunga bank paling atraktif
q = suku bunga coba-coba ( > dari p)
X = NPV awal pada p
Y = NPV awal pada q
Suku bunga bank (p)
= 7,5%
Suku bunga coba-coba (q)
= 9,5%
Karena keduanya positif, maka digunakan persamaan
IRR
= q% +
X
X −Y
= 9,5% +
(q% - p%)
Rp 5.520.505,57
(9,5% - 7,5%)
Rp 5.520.505,57 - Rp 5.159.004,35
= 9,5 % + 15,27 (2%)
= 9,5 % + 30,54%
= 40,04%
Universitas Sumatera Utara
Lampiran 13. Tabel suku bunga
1. Tingkat suku bunga 7,5%
2. Tingkat suku bunga 9,5%
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR PUSTAKA
Achmad, Z., 2006. Elemen Mesin 1. PT Refika Aditama, Bandung
Darun., 2002. Ekonomi Teknik. Jurusan Teknologi Pertanian Fakultas Pertanian
USU, Medan.
Daryanto, 1984.Dasar-Dasar Teknik Mesin. Bina Aksara, Jakarta.
Duraposita., 1998. Busa Polyurethane Teknologi Manufakturing dan Aplikasinya,
UI press., Jakarta.
Daywin, F. J., dkk., 2008. Mesin-mesin Budidaya Pertanian di Lahan Kering.
Graha Ilmu, Jakarta..
Fauzi, Y., Y.E. Widiastuti, I. Satyawibawa dan R. Hartono, 2002. Kelapa Sawit;
Budidaya, Pemanfaatan Hasil dan Limbah Analis Usaha dan Pemasaran.
Penebar Swadaya. Jakarta.
Giatman, M. 2006. Ekonomi Teknik. Raja Grafindo Persada. Jakarta.
Halim, A. 2009. Analisis Kelayakan Investasi Bisnis: Kajian Dari Aspek
Keuangan. Graha Ilmu. Yogyakarta..
Kastaman, R. 2006. Analisis Kelayakan Ekonomi Suatu Investasi. Tasikmalaya.
Mabie,H. H and F.W. Ocvirk., 1967.Mechanics and Dynamic of Machinery. Jhon
Wiley & Sons, Inc., New York.
Nastiti, D., Sriwulan, P dan Farid R. A. 2008. Analisis Finansial Agribisnis
Pertanian. BPTP. Kalimantan Timur.
Niemann, G., 1982. Elemen Mesin : Desain dan Kalkulasi dari Sambungan,
Bantalan, dan Poros. Penerjemah Bambang Priambodo. Erlangga, Jakarta.
Pahan, I., 2006. Panduan Lengkap Kelapa Sawit. Penebar Swadaya, Jakarta.
Sinurat, A. P., I. W. Mathius., T. Purwadaria., 2012. Pengolahan dan Pemanfaatan
Hasil Samping Industri Sawit Sebagai Bahan Pakan. IAARD Press,
Jakarta.
Smith, H. P. dan Lambert, H. W., 1990. Mesin dan Peralatan Usaha Tani.
GajahMada University Press, Yoyakarta.
Soeharno, 2007. Teori Mikroekonomi. Andi Offset, Yogyakarta.
Universitas Sumatera Utara
Soenarta, N dan S. Furuhama., 2002. Motor Serbaguna. Pradnya Paramita,
Jakarta.
Stolk, J. dan C. Kross. 1981. Elemen Mesin: Elemen Konstruksi dari Bangunan
Mesin. Penerjemah Handersin dan A. Rahmad, Erlangga. Jakarta.
Sularso dan K. Suga., 2002.Dasar Perencanaan dan Pemilihan Elemen
Mesin.Pradnya Paramita. Jakarta.
Sularso dan K. Suga., 2004.Dasar Perencanaan dan Pemilihan Elemen
Mesin.Pradnya Paramita. Jakarta.
Waldiyono. 2008. Ekonomi Teknik (Konsep, Teori dan Aplikasi). Pustaka Pelajar.
Yogyakarta
Universitas Sumatera Utara
BAHAN DAN METODE
Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian ini akan dilakukan pada bulan Desember 2015 s/d Februari
2016 di Laboratorium Keteknikan Pertanian Program Studi Keteknikan Pertanian
Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara.
Bahan dan Alat Penelitian
Adapun bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalahdaun
kelapa sawit,besi siku,baut, mur, platbesi, skrup, motor listrik, sikat kawat, puli,
sabuk V,kertas pasir, kabel, balok kayu, kawat las, senar gitar,tunner gitar, cat
minyak, lem kayu, lem G (korea), lembaran karet dan thinner.
Adapun alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah mesin las,
mesin bor, mesin gerinda,gergaji kayu, martil, kikir, obeng, meteran, stopwatch,
amplas velcro, mata bor kayu, mata bor besi, bench vise, snei, kalkulator dan
komputer.
Metodologi Penelitian
Pada penelitian ini, metode yang digunakan adalah studi literatur
(kepustakaan), dan melakukan pengamatan tentang alat pemisah lidi kelapa
sawit.Selanjutnya dilakukan perancangan bentuk dan pembuatan (perangkaian)
komponen-komponen alat pemisah lidi kelapa sawit.Setelah itu, dilakukan
pengujian alat dengan pengamatan parameter.
Komponen Alat
Alat pemisah lidi kelapa sawit mempunyai beberapa bagian penting yaitu:
Universitas Sumatera Utara
1.
Kerangka alat
Kerangka alat ini berfungsi sebaga pendukung komponen lainnya, yang
terbuat daribesi siku dengan dimensi434 x 130 x 300 dalam satuan mm
2.
Roller karet
Rolller karet merupakan komponen untuk meneganggakan permukaan daun
dengan dimensi diameter 54 mm dan panjang 50 mm.
3.
Roller kayu
Roller kayu merupakan komponen untuk menegangkan permukaan daun dan
mendistribusikan hasil olahan ke tempat keluaran dengan diameter 44 mm
dan panjang 50 mm
4.
Puli
Puli merupakan komponen alat yang memutar roller penggerak yang
digerakkan oleh motor. Puli pada motor berdiameter 25 mm, puli pada alat 50
mm dan puli stepper pada roller berdiamter 46 mm dan 36 mm.
5.
Sabuk V
Sabuk V (V-Belt) merupakan komponen alat yang mentransmisikan daya
motor listrik pada pada alat. Sabuk V yang digunakan yaitu tipe V-ribbeb,
tipe A dan tipe dual synchronous.
6.
Motor listrik
Motor listrik berguna sebagai tenaga penggerak yang menggunakan listrik
sebagai sumber tenaga yang memiliki daya 0,25 HP dengan putara 1400 rpm.
7.
Kawat pemotong
Kawat pemotong ini berguna sebagai pisau untuk memisahkan lidi dengan
daunnya. Kawat pemotong ini merupakan senar gitar yang diitegangkan.
Universitas Sumatera Utara
8.
Sikat kawat
Sikay kawat berfungsi sebagai pemisah daun yang masih menempel pada lidi
setalah melewati kawat pemotong dengan panjang 25 mm dan lebar 20 mm
Persiapan Penelitian
a. Pembuatan mesin
Adapun langkah-langkah dalam membuat alatpemisah lidi kelapa sawitini
yaitu:
-
Dirancang bentuk alat pemisah lidi kelapa sawit.
-
Digambar serta ditentukan ukuran alat.
-
Dipilih bahan yang akan digunakan untuk membuat alat pemisah lidi
kelapa sawit.
-
Dilakukan pengukuran terhadap bahan-bahan yang akan digunakan sesuai
dengan ukuran yang telah ditentukan pada gambar teknik.
-
Dipotong bahan sesuai ukuran.
-
Dibentuk dan dilakukan pengelasan plat bahan untuk membentuk
kerangka mesin.
-
Digerinda permukaan yang terlihat kasar karena bekas pengelasan.
-
Dihubungkan komponen bahan yang telah dibuat sesuai dengan urutan
proses.
-
Dilakukan
pengecetan
untuk
menambah
daya
tarik
mesin
dan
memperpanjang umur pemakaian.
-
Dipasang sabuk V untuk menghubungkan alat dengan motor penggerak
b. Persiapan bahan
- Disiapkan bahan (pelepah kelapa sawit).
Universitas Sumatera Utara
- Dipisahkan anak daun dengan batang pelepah.
- Ditimbang bahan (anak daun).
Prosedur Penelitian
1. Disiapkan bahan yang akan dipisahkan lidinya
2. Ditimbang bahan yang akan dipisahkan lidinya
3. Dihidupkan alat pemisah lidi
4. Dimasukkan bahan pada bagian pemasukkan satu per satu
5. Ditampung bahan yang telah terpisah.
6. Dicatat waktu yang dibutuhkan alat untuk memisahkan lidi.
7. Dilakukan perlakuan sebanyak tiga kali pengulangan.
8. Didokumentasi proses pengerjaan.
9. Dilakukan pengamatan parameter.
Parameter Penelitian
1. Kapasitas efektif alat (Kg/jam)
Kapasitas alat dilakukan dengan menghitung banyaknya lidi yang
telah terpisah (Kg) tiap satuan waktu yang dibutuhkan selama proses
pencacahan(jam).Hal ini dapat
dihitung menggunakan pendekatan
persamaan (3) pada tinjauan pustaka. Dengan demikian persamaan yang
dipakai
Kapasitas alat =
Banyak lidi yang terpisah (kg )
waktu (jam )
......................................(9)
2. Persentase Kerusakan Hasil (%)
Universitas Sumatera Utara
Persentase kerusakan hasil dilakukan dengan cara membandingkan
banyak lidi rusak dengan banyak lidi yang terolah dikali 100%. Dapat
ditulis dengan rumus
Persentase kerusakan =
3. Analisis ekonomi
������ ����� (��)
����� ���� ���� ������� (��)
x 100% ................. (10)
a. Biaya pemisahan
Perhitungan dilakukan dengan cara menjumlahkan biaya tetap dan
biaya tidak tetap, atau lebih dikenal dengan biaya pokok.
-
Biaya tetap
Biaya tetap terdiri dari:
1. Biaya penyusutan (metode sinking fund)
Hal ini dapat dihitung menggunakan persamaan (4) pada
tinjauan pustaka
2. Biaya bunga modal dan asuransi
Hal ini dapat dihitung menggunakan persamaan (5) pada
tinjauan pustaka.
-
Biaya tidak tetap
Biaya tidak tetap terdiri dari:
1. Biaya pemakaian listrik
2. Biaya operator
3. Biaya reperasialat
b. Break even point
Manfaat perhitungan titik impas (break even point) adalah untuk
mengetahui batas produksi minimal yang harus dicapai dan dipasarkan
Universitas Sumatera Utara
agar usaha yang dikelola masih layak untuk dijalankan. Pada kondisi ini
income yang diperoleh hanya cukup untuk menutupi biaya operasional
tanpa adanya keuntungan. Hal ini dapat dihitung menggunakan persamaan
(6) pada tinjauan pustaka.
c. Net present value
Identifikasi masalah kelayakan financial dianalisis dengan metode
analisis financial dengan kriteria investasi. Net present value adalah
kriteria yang digunakan untuk mengukur suatu alat layak atau tidak untuk
diusahakan. Hal ini dapat dihitung menggunakan persamaan (7) pada
tinjauan pustaka, dengan kriteria :
-
NPV > 0, berarti usaha menguntungkan, layak untuk dilaksanakan
dan dikembangkan.
-
NPV 0, berarti investasi akan
menguntungkan.
Internal rate of return
Menurut Giatman (2006), yang menyatakan bahwa dengan menggunakan
metode IRR akan menjelaskan seberapa kemampuan cash flow dalam
mengembalikan modalnya dan seberapa besar pula kewajiban yang harusdipenuhi.
Universitas Sumatera Utara
Hasil yang didapat dari perhitungan IRR adalah sebesar 40,04%(Lampiran 11).
Usaha ini layak dijalankan apabila bunga pinjaman bank tidak melebihi 40,04%,
jika bunga pinjaman di bank melebihi angka tersebut maka usaha ini tidak layak
lagi diusahakan. Semakin tinggi bunga pinjaman di bank maka keuntungan yang
diperoleh dari usaha ini semakin kecil.
Universitas Sumatera Utara
KESIMPULAN
1.
Alat pemisah lidi kelapa sawit memiliki kapasitas efektif alat sebesar 1,118
kg/jam.
2.
Persentase kerusakan hasil pada alat pemisah lidi kelapa sawit sebesar
11,41%
3.
Alat pemisah lidi kelapa sawit memiliki biaya pokok operasional sebesar Rp
1.380,427/kg untuk tahun pertama, Rp 1.388,385/kg untuk tahun kedua, Rp
1.396,938 untuk tahun ketiga, Rp 1.406,136 untuk tahun keempat, Rp
1416,015 untuk tahun kelima.
4.
Alat mencapai titik Break Even Point apabila telah memisahkan lidi kelapa
saawit seberat 106,099 kg pada tahun pertama, 111,825 kg pada tahun kedua,
117,978 kg pada tahun ketiga, 124,596 kg pada tahun keempat, 131,703 kg
pada tahun kelima.
5.
Alat layak digunakan/menguntungkan karena nilai NPV yang dihasilkan > 0,
yaitu sebesar Rp 5.520.505,57/tahun dengan suku bunga 7,5% dan Rp
5.159.004,35/tahun dengan suku bunga coba-coba 9,5%.
Saran
1.
Perlu dilakukan modifikasi pada saluran pemasukan alat, untuk meningkatkan
kapasitas pemisahan lidi.
2.
Perlu dilakukan pengujian terhadap mata pisau sebagai pengganti kawat
pemotong.
3.
Perlu dilakukan pengujian terhadap komoditi lain.
Universitas Sumatera Utara
TINJAUAN PUSTAKA
Sejarah kelapa sawit
Kelapa sawit pertama kali diperkenalkan di Indonesia oleh pemerintah
kolonial Belanda pada tahun 1848. Ketika itu ada empat batang bibit kelapa sawit
yang dibawa dari Mauritius dan Amesterdam dan ditanam di Kebun Raya Bogor.
Tanaman kelapa sawit mulai diusahakan dan dibudidayakan secara komersial
pada tahun 1911. Perintis usaha perkebunan kelapa sawit di Indonesia adalah
Adrien Hallet, seorang Belgia yang telah belajar banyak tentang kelapa sawitdi
Afrika. Budidaya yang dilakukannya diikuti oleh K. Schadt yang menandai
lahirnya perkebunan kelapa sawit di Indonesia. Sejak saat itu perkebunan kelapa
sawit di Indonesia mulai berkembang. Perkebunan kelapa sawit pertama berlokasi
di Pantai Timur Sumatera (Deli) dan Aceh. Luas areal perkebunannya mencapai
5.123 ha. Indonesia mulai mengekspor minyak sawit pada tahun 1919 sebesar 576
ton ke negara-negara Eropa, kemudian tahun 1923 mulai mengekspor minyak inti
sawit sebesar 850 ton (Fauzi, dkk., 2002).
Botani kelapa sawit
Tanaman kelapa sawit dapat diklasifikasikan sebagai berikut:
Kingdom
: Plantae
Divisi
: Embryophyta Siphonagama
Kelas
: Angiospermae
Ordo
: Monocotyledonae
Famili
: Aracaceae (dahulu disebut palmae)
Subfamili
: Cocoideae
Universitas Sumatera Utara
Genus
: Elaeis
Spesies
: 1. E.guineensis Jacq.
2. E.oleifera (H.B.K) Cortes
3.E.odora
Kelapa sawit (E.guineensis Jacq.) diusahakan secara komersial di Afrika,
Amerika Selatan, Asia Tenggara, Pasifik Selatan, serta daerah lain dengan skala
yang lebih kecil (Pahan, 2006).
Morfologi kelapa sawit
Tanaman kelapa sawit termasuk tumbuhan monokotil.Bagian kelapa
sawit yang penting terdiri dari akar, batang, daun, dan buah.Daun kelapa sawit
terdiri dari beberapa bagian:
a. Kumpulan anak daun (leaflets) yang mempunyai helaian (lamina) dan tulang
anak daun (midrib).
b. Rachis yang merupakan tempat anak daun melekat.
c. Tangkai daun (petiole) yang merupakan bagian antara daun dan batang.
d. Seludang daun (sheath) yang berfungsi sebagai perlindungan dari kuncup dan
memberi kekuatan pada batang.
e. Daun dihasilkan dalam urut-urutan yang teratur. Daun termuda yang sudah
mengembang secara sempurna secara konvensional dinamakan daun nomor
satu, sedangkan daun yang masih terbungkus seludang dinamakan daun nomor
nol. Keuntungan penomoran daun yaitu daun yang bernomor sama akan
mempunyai “umur fisiologis sama“. Dengan demikian daun berada pada fase
yang sama dalam proses inisiasi sampai senescence.
Universitas Sumatera Utara
Bentuk anak daun panjang dan sempit (pinnate) dengan sebuah tulang
daun dan sejumlah pembuluh yang sejajar dengan tulang tersebut.Kutikula pada
anak daun cukup tebal dan sangat resisten terhadap difusi uap air.Stomata
umumnya terletak pada permukaan bawah anak daun saja(Pahan, 2006).
Daun kelapa sawit mirip kelapa yaitu membentuk susunan daun majemuk,
bersiripgenap dan bertulang sejajar. Daun-daun membentuk satu pelepah yang
panjangnyamencapai lebih dari 7,5-9 meter. Jumlah anak daun disetiap pelepah
berkisar antara 250-400 helai, daun muda yang masih kuncup berwarna kuning
pucat.Pada tanah yang subur,daun cepat membuka sehingga makin efektif
melakukan fungsinya sebagai tempatberlangsungnyafotosintesis dan sebagai alat
respirasi. Semakin lama proses fotosintesisberlangsung, semakin banyak bahan
makanan yang dibentuk sehingga produksi akanmeningkat. Jumlah pelepah,
panjang pelepah, dan jumlah anak daun tergantung pada umur tanaman.Tanaman
yang berumur tua, jumlah pelepah dan anak daun lebih banyak. Begitupula
pelepahnya akan lebih panjang dibandingkan dengan tanaman yang masih muda
(Fauzi, dkk., 2002).
Pelepah, daun dan batang. Pola tanam kelapa sawit dengan jarak tanam
antar pohon 9x9 m2 dapat menampung 143 pokok tanam untuk setiap Ha. Namun
pada kenyataan di lapangan menunjukkan bahwa jumlah pohon kelapa sawit
untuk setiap Ha areal perkebunan hanya dapat mencapai 130 pohon. Jumlah
tanaman pokok yang dapat tumbuh tersebut dimungkingkan karena kondisi
wilayah yang berbeda-beda. Hasil pengamatan di lapangan menunjukkan bahwa
untuk setiap pohon sawit yang sudag berproduksi dapat menghasilkan 22 pelepah
per tahun dengan rataan bobot pelepah per batang mencapai 7 kg. Jumlah inisetara
Universitas Sumatera Utara
dengan 20.000 kg (22 pelepah x 130 pohon x 7 kg) pelepah segar dihasilkan untuk
setiap Ha dalam setahun. Perolehan data di lapangan menunjukkan pula bahwa
untuk setiap pelepah dapat menyediakan daun kelapa sawit tampa lidi sejumlah
0,5 kg (Sinurat, dkk., 2012).
Jumlah daun kelapa sawit bertalian dengan jumlah bunga atau tandan
yang dihasilkan.Hal ini karena bunga kelapa sawit muncul di atas pelepah daun.
Kesuburan tanah dilaporkan tidak berpengaruh terhadap jumlah daun yang
dihasilkan namun berpengaruh terhadap luas masing-masing anak daun
(Pahan, 2006).
Luas daun meningkat secara progresif pada umur 8-10 tahun setalah
tanam. Biasanya luas daun pada umur yang sama beragam pada suatu daerag ke
daerah yang lain, tergantung dari faktor-faktor, seperti kesuburan dan kelembapan
tanah serta tingkat stress air (penutupan stomata). Aplikasi pupuk N dan K
ternyata mampu meningkatkan luas daun. Meningkatnya luas daun dengan
bertambahnya umur tanaman terutama disebabkan oleh bertambahnya anak daun
dengan rata-rata ukurannya.
Tabel 1. Luas daun ke-17 pada beberapa umur tanaman kelapa sawit
Umur Tanaman
(Tahun)
Luas Daun (m2)
Jumlah Anak
Daun
1,5
2,5
4,5
6,5
8,5
10,5
14,5
17,5
27,5
2,9
5,1
6,5
7,8
7,9
10,3
8,3
10,6
8,2
204
233
289
312
335
360
315
352
350
Rata-rata
Panjang Anak
Daun
48,2
59,8
54,9
61,8
56,9
59,0
64,0
32,0
54,9
Rata-rata
Lebar Anak
Daun
24
2,7
2,8
3,2
3,2
3,7
3,5
2,5
2,9
Sumber : Gray (1969)
(Pahan, 2006).
Universitas Sumatera Utara
Komponen Pembuatan Alat
Motor listrik
Motor elektrik adalah elemen mesin yang berfungsi sebagai tenaga
penggerak. Penggunaan motor elektrik disesuaikan dengan kebutuhan daya mesin.
Motor elektrik pada umumnya berbentuk silinder dan dibagian bawah terdapat
dudukan yang berfungsi sebagai lubang baut supaya motor listrik dapat dirangkai
dengan rangka mesin atau konstruksi mesin yang lain. Poros penggerak terdapat
di salah satu ujung motor listrik dan tepat di tengah-tengahnya.
(Sularso dan Suga, 2004).
Mesin listrik mempunyai keuntungan sebagai berikut:
1. Dapat dihidupkan hanya dengan memutar saklar
2. Suara dan getaran tidak menjadi gangguan
3. Udara tidak ada yang dihisap, juga tidak ada gas yang dibuang. Karena itu
tidak perlu mengukur polusi lingkungannya atau membuat ventilasi
4. Motor DC mempunyai daya besar pad putaran rendah. Dilain pihak motor DC
yang mengandung sumberdaya umum tidak mudah mengubah putaran.
Dilain pihak motor listrik mempunyai kekurangan sebagai berikut:
1. Motor listrik membutuhkan sumberdaya, kabelnya harus dapat dihubungkan
dengan stop kontak, dengan demikian tempat penggunaanya sangat terbatas
panjang kabel
2. Jika dipergunakan baterai sebagai sumber daya, maka beratnya akan menjadi
besar
3. Secara umum biaya listrik lebih tinggi daripada harga bahan bakar minyak
Universitas Sumatera Utara
4. Untuk menghasilkan daya yang sama dihasilkan oleh sebuah motor
pembakaran maka motor listrik akan lebih berat.
(Soenartadan Furuhama, 2002).
Poros
Poros merupakan salah satu bagian yang terpenting dari setiap
mesin.Hampir semua mesin meneruskan tenaga bersama-sama dengan putaran
utama dalam transmisi seperti itu dipegang oleh poros.Poros untuk meneruskan
daya diklasifikasikan menjadi poros transmisi, spindel, gandar, poros (shaft) dan
poros luwes (Achmad, 2006).
Hal-hal yang perlu diperhatikan didalam merencanakan sebuah poros
adalah :
1. Kekuatan poros
Suatu poros transmisi dapat mengalami beban puntir atau lentur atau
gabungan antara puntir dan lentur. Juga ada poros yang mendapat beban tarik atau
tekan. Kelelahan, tumbukan atau pengaruh konsentrasi tegangan bila diameter
poros diperkecil (poros bertangga) atau bila poros mempunyai alur pasak, harus
diperhatikan. Sebuah poros harus direncanakan hingga cukup kuat untuk menahan
beban-beban di atasnya.
2. Kekakuan poros
Meskipun sebuah poros mempunyai kekuatan yang cukup tetapi jika
lenturan atau defleksi puntirnya terlalu besar akan mengakibatkan ketidaktelitian
(pada mesin perkakas) aatau getaran dan suara. Karena itu, disamping kekuatan
poros, kekakuannya juga harus diperhatikan dan disesuaikan dengan macam
mesin yang akan dilayani poros tersebut.
Universitas Sumatera Utara
3. Putaran kritis
Bila putaran suatu mesin dinaikkan maka pada suatu harga putaran tertentu
dapat terjadi getaran yang luar biasa besarnya. Putaran ini disebut putaran kritis.
Hal ini dapat mengakibatkan kerusakan pada poros dan bagian-bagian lainnya.
Poros harus direncanakan hingga putaran kerjanya lebih rendah dari putaran
kritisnya.
4. Korosi
Bahan-bahan poros yang terancam kavitasi, poros-poros mesin yang
berhenti lama, dan poros propeler dan pompa yang kontak dengan fluida yang
korosif sampai batas-batas tertentu dapat dilakukan perlindungan terhadap korosi.
5. Bahan Poros
Poros untuk mesin umum biasanya dibuat dari baja batang yang ditarik
dingin dan difinis.
(Sularso dan Suga,2002).
Bantalan
Bantalan adalah elemen mesin yang mampu menumpu poros berbeban,
sehingga putaran atau gerakan bolak-baliknya dapat berlangsung secara halus,
aman dan tahan lama. Bantalan harus cukup kokoh untuk menghubungkan poros
serta elemen mesin lainnya agar bekerja dengan baik. Bantalan dapat
diklasifikasikan berdasarkan pada:
1. Gerakan bantalan terhadap poros
- Bantalan luncur
- Bantalan gelinding
2. Beban terhadap poros
Universitas Sumatera Utara
- Bantalan radial
- Bantalan aksial
- Bantalan gelinding khusus
(Sularso dan Suga, 2002).
Bantalan gelinding memiliki sifat-sifat yang berbeda dengan bantalan
luncur yaitu dalam hal gesekan awal yang jauh lebih kecil akibat pengaruh dari
jumlah putaran terhadap gesekan, menimbulkan panas yang lebih kecil pada
pembebanan yang sama, penurunan waktu pemasukan dan pengaruh dari bahan
poros, hanya membutuhkan pelumasan dalam jumlah sedikit, memiliki
kemampuan tahanan yang lebih besar terhadap semua beban dalam setiap lebar
bantalan, normalisasi dari pengukuran luar, ketelitian (presisi), pembebanan yang
diizinkan dan perhitungan dari umur kerja, bahan dengan mutu tinggi pada pabrik
memberikan keuntungan untuk penggunaan dan penyediaan suku cadang.
Sedangkan untuk bantalan luncur bekerja dalam permukaan pelumasan yang lebih
besar, mudah dipasang, mudah dibuat dan jauh lebih murah daripada bantalan
gelinding, ketepatan pengarahan lebih baik, dapat mencapai putaran tertinggi dan
pada pelumasan yang tidak cacat maka umur bantalan luncur hampir tidak terbatas
(Niemann, 1982).
Puli
Puli berfungsi untuk memindahkan daya dan putaran yang dihasilkan dari
motor yang selanjutnya diteruskan lagi ke v-belt dan akan memutar poros. Puli
dibuat dari besi cor atau dari baja.Puli kayu tidak banyak lagi dijumpai. Untuk
konstruksi ringan diterapkan puli dari paduan aluminium (Stolk dan Kros, 1981).
Universitas Sumatera Utara
Untuk menghitung kecepatan atau ukuran roda transmisi, putaran
transmisi penggerak dikalikan diameternya adalah sama dengan putaran roda
transmisi yang digerakkan dikalikan dengan diameternya.
SDpenggerak = SDyang
digerakkan
........................................................................(1)
dimana,
S = Kecepatan putar puli (rpm)
D = Diameter puli (mm)
(Smith dan Wilkes, 1990).
Pemasangan puli dapat dilakukan dengan beberapa cara yaitu :
1. Horizontal, pemasangan puli dapat dilakukan dengan cara mendatar dimana
pasangan puli terletak pada sumbu mendatar.
2. Vertikal, pemasangan puli dilakukan secara tegak dimana letak pasangan puli
adalah pada sumbu vertikal. Pada pemasangan ini akan terjadi getaran pada
bagian mekanisme serta penurunan umur sabuk
(Mabie and Ocvirk, 1