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
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