Uji Variasi Bentuk Mata Pisau pada Alat Pengupas Sabut Kelapa Mekanis

UJI VARIASI BENTUK MATA PISAU PADA ALAT

PENGUPAS SABUT KELAPA MEKANIS

SKRIPSI

AGUS ROY BUTAR BUTAR

PROGRAM STUDI KETEKNIKAN PERTANIAN

FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

2012

UJI VARIASI BENTUK MATA PISAU PADA ALAT

PENGUPAS SABUT KELAPA MEKANIS

SKRIPSI

Oleh :

AGUS ROY BUTAR BUTAR 080308049/ KETEKNIKAN PERTANIAN

Skripsi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana diFakultas Pertanian

Universitas Sumatera Utara

Disetujui Oleh : Komisi Pembimbing

PROGRAM STUDI KETEKNIKAN PERTANIAN

FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

2012

Ir. Saipul Bahri Daulay, M.Si Ketua

Lukman Adlin Harahap, STP, M.Si Anggota

Pengupas Sabut Kelapa Mekanis, dibimbing oleh SAIPUL BAHRI DAULAY dan LUKMAN ADLIN HARAHAP.

Penelitian ini dilakukan untuk menguji variasi bentuk mata pisau terhadap kapasitas efektif alat, persentase bahan yang tidak terkupas, dan kebutuhan bahan bakar pada alat pengupas sabut kelapa mekanis. Penelitian ini menggunakan rancangan acak lengkap nin faktorial. Berdasarkan penelitian yang dilakukan diperoleh kapasitas efektif alat, persentase bahan yang tidak terkupas dan kebutuhan bahan bakar masing-masing adalah pada mata pisau segitiga 231,24 buah/jam, 6,67%, 2,37 liter/jam, pada mata pisau kerucut 301,97 buah/jam, 13,33%, 2,62 liter/jam, pada mata pisau paku 192,48 buah/jam,

13,33%, 1,85 liter/jam. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa variasi mata pisau memberikan pengaruh nyata terhadap kapasitas efektif alat, pengaruh tidak nyata terhadap persentase bahan yang tidak terkupas, dan pengaruh sangat nyata terhadap kebutuhan bahan bakar.

Kata kunci: mata pisau, alat pengupas, dan kelapa

ABSTRACT

AGUS ROY BUTAR BUTAR: Test of The Varian of The Knife Edge Shape on Mechanical Coconut Peeler, supervised by SAIPUL BAHRI DAULAY and LUKMAN ADLIN HARAHAP.

This research was done to test the varian of the knife edge shape on the effective capacity of the equipment, percentage of material unpeeler, and fuel requirements on mechanical coconut peeler. This research was using completely randomized design non factorial. It was found that the effective capacity of the equipment, percentage of material unpeeler, and fuel requirements completely, on triangle knife edge were 231.24 unit/hour, 6,67%, and 2.37 litre/hour

respectively, on cone knife edge were 301.97 unit/hour, 13.33%, and 2.62 litre/hour respectively, on nail knife edge were 192.48 unit/hour, 13.33% and

1.85 litre/hour respectively. The result showed that the varian of the knife edge had significan effect on the effective capacity and had no effect on the percentage of material unpeeler and had significan effect on fuel requirements completely. Keywords: knife edge, peeler, coconut

RIWAYAT HIDUP

Agus Roy Butar Butar, dilahirkan di Sibisa Mangatur pada tanggal 16 Agustus 1990, dari ayah Budiman Butar Butar dan ibu Tiomsi Simanjuntak. Penulis merupakan anak kedua dari empat bersaudara.

Tahun 2008 penulis lulus dari SMA Negeri 1 Mandau dan pada tahun yang sama lulus seleksi masuk Universitas Sumatera Utara melalui jalur Seleksi Nasional Masuk Perguruan Tinggi Negeri (SNMPTN). Penulis memilih Program Studi Keteknikan Pertanian, Fakultas Pertanian.

Selama mengikuti perkuliahan penulis aktif dibeberapa organisasi internal dan eksternal kampus, diantaranya menjabat sebagai Ketua Umum Ikatan Mahasiswa Teknik Pertanian (IMATETA) masa bakti 2011/2012,sebagai Badan Pengawas Organisasi Ikatan Mahasiswa Teknik Pertanian (BPO IMATETA) tahun 2012, sebagaianggota Gerakan Mahasiswa Kristen Indonesia (GMKI) Komisariat FP-USU pada tahun 2010-2012, dan sebagai Creative Director Indonesian Future Leaders (IFL) Chapter Medan (2010-2012).

Penulis melaksanakan praktek kerja lapangan (PKL) di Pabrik Pengolahan Lateks PekatPT. PERKEBUNAN NUSANTARA III Kebun Rambutan, Tebing Tinggi, Sumatera Utara pada bulan Juni sampai dengan Juli 2011.

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Kuasa atas segala rahmat dan karunia-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian yang berjudul “Uji Variasi Bentuk Mata Pisau pada Alat Pengupas Sabut Kelapa Mekanis”yang merupakan salah satu syarat untuk mendapatkan gelar sarjana di Program Studi Keteknikan Pertanian, Fakultas Pertanian, Universitas Sumatera Utara, Medan.

Pada kesempatan ini, penulis mengucapkan terima kasih kepada Bapak Ir. Saipul Bahri Daulay, M.Si., selaku ketua komisi pembimbing dan kepadaBapak Lukman Adlin Harahap, STP, M.Si., selaku anggota komisi pembimbing yang telah banyak memberikan masukan, saran dan kritikan berharga bagi penulis

sehingga skripsi ini dapat diselesaikan dengan baik, juga kepada Bapak Ir. Edi Susanto, M.Si yang pernah membimbing penulis. Ucapan terima kasih juga

penulis sampaikan kepada Ayah, Ibu, dan keluarga yang telah memberikan dukungan moril maupun materil serta teman-teman yang membantu penulis selama penelitian.

Akhir kata penulis mengucapkan terima kasih, semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi pihak yang membutuhkan.

Medan, Oktober 2012

DAFTAR ISI

Hal.

ABSTRAK ... i

RIWAYAT HIDUP ... ii

KATA PENGANTAR ... iii

DAFTAR TABEL ... v

DAFAR GAMBAR ... vi

DAFTAR LAMPIRAN ... vii

PENDAHULUAN Latar Belakang ... 1

Tujuan Penelitian ... 3

Kegunaan Penelitian ... 3

Hipotesa Penelitian ... 3

TINJAUAN PUSTAKA Kelapa ... 4

Botani Kelapa ... 4

Perkembangan Kelapa di Indonessia ... 7

Pengupasan dan Pengolahan Sabut Kelapa ... 8

Peranan Mekanisasi Pertanian... 9

Alat Pengupas Sabut Kelapa ... 10

Elemen Mesin ... 10

Mata Pisau ... 10

Roda Gigi ... 11

Rantai ... 12

Bantalan ... 12

Baut Sekrup ... 13

Motor Bensin ... 13

Mekanisme Pembuatan Alat ... 14

Kapasitas Kerja Alat dan Mesin Pertanian... 15

BAHAN DAN METODE Waktu dan Tempat Penelitian ... 16

Bahan dan Alat Penelitian ... 16

Metode Penelitian ... 16

Pelaksanaan Penelitian ... 17

Persiapan Bahan ... 18

Prosedur Penelitian ... 18

Parameter yang Diamati ... 19

HASIL DAN PEMBAHASAN Proses Pengupasan Kelapa ... 21

Kapasitas Efektif Alat (buah/jam) ... 24

Persentase Bahan yang Tidak Terkupas (%) ... 27

Kebutuhan Bahan Bakar (liter/jam) ... 28

KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan ... 30

Saran ... 32

DAFTAR TABEL

No. Hal.

1. Pengaruh variasi bentuk mata pisau terhadap parameter penelitian ... 24 2. Uji DMRT efek utama pengaruh variasi bentuk mata pisau terhadap

DAFTAR GAMBAR

No. Hal.

1. Mata Pisau Pengupas Bentuk Segitiga ... 22

2. Mata Pisau Pengupas Bentuk Kerucut ... 23

3. Mata Pisau Pengupas Bentuk Paku ... 23

4. Hubungan Bentuk Mata Pisau terhadap Kapasitas Efektif Alat ... 25

5. Hubungan variasi bentuk mata pisau pengupas terhadap persentase bahan yang tidak terkupas ... 27

6. Hubungan variasi bentuk mata pisau pengupas terhadap kebutuhan bahan bakar...29

DAFTAR LAMPIRAN

No. Hal.

1. Data Pengamatan Hasil Penelitian ... 33

2. Data Pengamatan Kapasitas Efektif Alat (buah/jam)... 36

3. Persentase Buah Tidak Terkupas (%) ... 37

4. Kebutuhan Bahan Bakar (liter/jam) ... 38

5. Flow chart Penelitian ... 39

6. Gambar Teknik Alat ... 44

ABSTRAK

AGUS ROY BUTAR BUTAR: Uji Variasi Bentuk Mata Pisau pada Alat Pengupas Sabut Kelapa Mekanis, dibimbing oleh SAIPUL BAHRI DAULAY dan LUKMAN ADLIN HARAHAP.

Penelitian ini dilakukan untuk menguji variasi bentuk mata pisau terhadap kapasitas efektif alat, persentase bahan yang tidak terkupas, dan kebutuhan bahan bakar pada alat pengupas sabut kelapa mekanis. Penelitian ini menggunakan rancangan acak lengkap nin faktorial. Berdasarkan penelitian yang dilakukan diperoleh kapasitas efektif alat, persentase bahan yang tidak terkupas dan kebutuhan bahan bakar masing-masing adalah pada mata pisau segitiga 231,24 buah/jam, 6,67%, 2,37 liter/jam, pada mata pisau kerucut 301,97 buah/jam, 13,33%, 2,62 liter/jam, pada mata pisau paku 192,48 buah/jam,

13,33%, 1,85 liter/jam. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa variasi mata pisau memberikan pengaruh nyata terhadap kapasitas efektif alat, pengaruh tidak nyata terhadap persentase bahan yang tidak terkupas, dan pengaruh sangat nyata terhadap kebutuhan bahan bakar.

Kata kunci: mata pisau, alat pengupas, dan kelapa

ABSTRACT

AGUS ROY BUTAR BUTAR: Test of The Varian of The Knife Edge Shape on Mechanical Coconut Peeler, supervised by SAIPUL BAHRI DAULAY and LUKMAN ADLIN HARAHAP.

This research was done to test the varian of the knife edge shape on the effective capacity of the equipment, percentage of material unpeeler, and fuel requirements on mechanical coconut peeler. This research was using completely randomized design non factorial. It was found that the effective capacity of the equipment, percentage of material unpeeler, and fuel requirements completely, on triangle knife edge were 231.24 unit/hour, 6,67%, and 2.37 litre/hour

respectively, on cone knife edge were 301.97 unit/hour, 13.33%, and 2.62 litre/hour respectively, on nail knife edge were 192.48 unit/hour, 13.33% and

1.85 litre/hour respectively. The result showed that the varian of the knife edge had significan effect on the effective capacity and had no effect on the percentage of material unpeeler and had significan effect on fuel requirements completely. Keywords: knife edge, peeler, coconut

Latar Belakang

Indonesia merupakan salah satu negara tropis yang terkenal karena hasil kelapanya yang berlimpah, bahkan pernah menjadi pengekspor kelapa terbesar di dunia. Di Jawa dan Bali tanaman kelapa banyak ditanam sebagai tanaman pekarangan, sedangkan di pulau-pulau lain tanaman kelapa ditanam dalam areal luas berbentuk monokultur perkebunan kelapa (Warisno, 1998).

Perkembangan tanaman kelapa akan makin pesat dengan bertambahnya penduduk baik di Indonesia sendiri ataupun di dunia. Apalagi kegunaannya selain untuk minyak, dapat dipergunakan sebagai bahan pembuat sabun, lilin, ataupun bahan ramuan obat-obatan. Oleh karena itu, wajarlah bila saat ini orang berduyun-duyun mencari bibit kelapa unggul, terutama kelapa hibrida dari badan-badan pembuat bibit, misalnya Lembaga Penelitian Tanaman Industri (Suhardiman, 1999).

Teknologi mempunyai peranan yang sangat menentukan dalam peningkatan pendapatan ekonomi, oleh karena dengan penerapan teknologi yang sesuai, peningkatan nilai tambah dapat dilaksanakan secara berganda. Teknologi perlu diarahkan pada semua tahapan, termasuk didalam proses pascapanen. Teknologi sebagai satu kesatuan metodologi dan peralatan yang digunakan untuk melakukan suatu aktivitas tertentu memiliki sasaran akhir yaitu untuk meningkatkan kesejahteraan hidup manusia. Inovasi dan penerapan suatu teknologi dalam suatu komunitas masyarakat perlu memperhatikan berbagai faktor agar dapat mencapai sasarannya.

2

Penerapan teknologi mekanis dalam bentuk mesin dan peralatan tepat guna dikalangan petani sangat perlu untuk dikembangkan agar jumlah dan mutu produkyang dihasilkan dapat ditingkatkan sehingga bisa mengantarkan corak pertanian yang subsistence ke pertanian transisi menuju sistem pertanian yang modern. Persyaratan dari teknologi yang dimaksud adalah mudah dibuat, mudah dioperasikan, sederhana, praktis, efisien, dan mudah diserap oleh petani karena harganya terjangkau (Daywin, dkk., 2008).

Pengupasan sabut kelapa hingga pada saat sekarang ini masih banyak yang menggunakan peralatan tradisional ataupun konvensional yaitu dengan menggunakan suatu alat yang berbentuk linggis terbuat dari besi ataupun kayu yang dipasang berdiri vertikal dengan matanya mengarah keatas, setinggi ± 80 cm di atas tanah. Pengupasan sabut kelapa dengan cara manual/tradisional ini memiliki kelemahan antara lain: operator yang mengupas sabutnya harus benar-benar berpengalaman, memiliki tingkat ketelitian yang tinggi serta kapasitas kerja yang relatif terbatas.

Untuk mengatasi keterbatasan ataupun kelemahan dari alat pengupas sabut kelapa manual itu maka dibuatlah suatu alat pengupas sabut kelapa mekanis yang mampu mengupas sabut kelapa dengan kapasitas yang tinggi. Alat pengupas sabut kelapa ini menggunakan sumber tenaga motor bensin yang terhubung dengan

roller sehingga roller tersebut berputar. Dan dengan berputarnya roller, maka mata pisau di atasnya akan menancap ke dalam sabut dan sabut pun perlahan-lahan akan terkupas.

Penelitian ini merupakan penelitian lanjutan dari penelitian sebelumnya dimana alat pengupas sabut kelapa tersebut hanya menggunakan satu jenis mata

pisau pengupas. Pada penelitian ini, akan dilakukan pengupasan sabut kelapa dengan menggunakan variasi bentuk mata pisau yang berbeda-beda yakni bentuk segitiga, bentuk kerucut dan bentuk paku. Hal ini dikarenakan diduga adanya pengaruh variasi mata pisau terhadap kapasitas produksi yang dihasilkan oleh alat pengupas sabut kelapa mekanis tersebut. Dan diharapkan dengan penggunaan mata pisau yang bervariasi dapat meningkatkan kapasitas produksi pada alat pengupas sabut kelapa mekanis.

Tujuan Penelitian

Penelitian ini bertujuan untuk menguji pengaruh variasi bentuk mata pisau dengan cara memasang variasi mata pisau pada alat pengupas sabut kelapa mekanis.

Kegunaan Penelitian

1. Bagi penulis yaitu sebagai bahan untuk menyusun skripsi yang merupakan syarat untuk menyelesaikan pendidikan di Program Studi Keteknikan Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara.

2. Bagi mahasiswa, sebagai informasi pendukung untuk melakukan penelitian lebih lanjut mengenai alat pengupas sabut kelapa mekanis.

3. Bagi masyarakat, sebagai bahan informasi bagi pihak yang membutuhkan terutama petani kelapa.

Hipotesa Penelitian

Diduga ada pengaruh dari bentuk mata pisau pada rollerterhadap kapasitas efektif alat, persentase buah tidak terkupas, dan kebutuhan bahan bakar pada alat pengupas sabut kelapa mekanis.

TINJAUAN PUSTAKA

Kelapa

Kelapaditemukanhampir di seluruh wilayah Indonesia, melintas dari daerah sepanjang pantai hingga ke daerah-daerah dataran pegunungan yang agak tinggi. Kelapa merupakan tumbuhan asli daerah yang beriklim tropika di sepanjang khatulistiwa. Penyebarannya lebih banyak dilakukan oleh alam lewat arus gelombang laut yang mengalir. Buah kelapa dapat tahan terapung dalam waktu yang lama, karena ada lapisan serabut yang mengandung udara.

Telah lama pohon kelapa dianggap sebagai sahabat manusia, karena faedahnya yang sangat besar. Batangnya yang kokoh dan tegak dapat dijadikan tiang penyangga rumah kediaman, daun tuanya berguna sebagai pembentuk atap rumah dan daun mudanya dapat dijadikan bermacam-macam bahan penghias upacara; sedangkan buahnya dapat dimakan langsung atau diolah lebih lanjut menjadi bahan makanan yang bernilai ekonomi lebih tinggi, misalnya: kecap air kelapa, sari kelapa (nata de coco), minyak kelapa, maupun kopra (Wahyuni, 2000).

Botani Kelapa

Keluarga Palmae (Palem) umumnya tidak bercabang dan mempunyai berkas daun yang berbentuk cincin. Daunnya menyirip dan berbentuk kipas dengan pelepah daun yang melebar. Karangan bunga umumnya terletak di ketiak daun dan sering dikelilingi satu atau lebih seludang daun. Yang termasuk keluarga palmae, ialah tanaman kelapa (Cocos nucifera), sagu (Metroxilon sp), salak (Salaca edules), aren (Arenga pinata) dan lain-lain.

Dalam dunia tumbuh-tumbuhan, maka kelapa bisa digolongkan sebagai: Divisio : Spermatophyta

Kelas : Monocotyledoneae Ordo : Palmales

Famili : Palmae Genus : Cocos

Species : Cocos nucifera

Penggolongan varietas kelapa umumnya berdasarkan perbedaan-perbedaan umur pohon mulai berbuah, bentuk dan ukuran buah, warna buah serta sifat-sifat khusus yang lain (Suhardiman, 1999).

Pada uraian di bawah ini, akan diuraikan secara singkat sifat-sifat botani yang penting.

1. Akar

Pohon kelapa tidak memiliki akar tunggang tetapi akar serabutnya lebat sekali, mencapai 4000-7000 helai pada pohon yang telah dewasa. Sebagian akar serabut tumbuh mendatar dekat permukaan tanah, kadang-kadang mencapai panjang 10-15 meter. Sebagian lainnya tumbuh ke dalam tanah sampai 3-5 meter, tetapi tidak mampu menembus pada lapisan keras. Demikian juga kalau ujung akar sampai permukaan tanah.

2. Batang

Pohon kelapa hanya mempunyai satu titik tumbuh terletak pada ujung dari batang, sehingga tumbuhnya batang selalu mengarah ke atas dan tidak bercabang. Pohon kelapa tidak berkambium sehingga tidak memilki pertumbuhan sekunder.

6

Luka-luka yang terjadi pada batang tidak dapat pulih kembali karena pohon tidak membentuk kalus (Callus).

3. Daun

Daun daun duduk melingkari batang dengan pangkal daun mengumpul pada batang. Bagian-bagian daun adalah:

- Tangkai /pelepah daun yang bagian pangkalnya melebar

- Tulang / poros daun dan helai daun yang menyirip berjumlah 100-130 lembar

Ukuran daun rata-rata mencapai 6-7 meter. Sirip atau anak daun berukuran panjang rata-rata 1-1,5 meter. Luas permukaaan daun rata-rata 7-8 persegi. Jumlah daun yang terbentuk dan gugur setiap tahun jumlahnya kurang lebih sama, sekitar 12-15 lembar. Pohon dewasa memilki 30-40 daun pada mahkotanya.

4. Bunga

Kelapa adalah tanaman berumah satu. Pada pangkal cabang-cabang tumbuh bunga-bunga betina kemudian menyusul bunga-bunga jantan sampai ke ujung tangkai. Jumlah bunga jantan banyak sekali, pada tiap cabang terdapat kurang lebih 200 bunga. Sedangkan jumlah bunga betina hanya 20-50 bunga, pada pohon-pohon yang masih muda sering kali belum terdapat bunga betina.

5. Buah

Daging buah terdiri dari 3 bagian yaitu:

- Epicarp, kulit bagian luar yang permukaannya licin, agak keras dan tebalnya ± 1

7 mm.

- Mesocarp, kulit bagian tengah yang disebut sabut. Bagian terdiri dari serat-serat yang keras tebalnya 3-5 cm.

- Endocarp, yaitu bagian tempurung yang keras sekali. Tebalnya 3-6 mm. Bagian dalam melekat pada kulit luar dari biji/endosperm.

- Putih lembaga atau endosperm yang tebalnya 8-10 mm. (Setyamidjaja, 1991).

Perkembangan Kelapa di Indonesia

Sejak dahulu kelapa telah dikenal di kepulauan Indonesia dan kepulauan di lautan Pasifik. Wajarlah bila para ahli menyatakan asal mula tanaman kelapa dari daerah lautan Pasifik (New Zealand), Amerika Selatan atau Indonesia, karena tanaman kelapa terutama tumbuh baik di daerah khatulistiwa dengan suhu sekitar 27 derajat celcius. Sebelum Indonesia merdeka (pada tahun 1940) maka produksi kelapa di luar pulau Jawa mencapai 750.000 ton yang umumnya diolah menjadi kopra. Sedangkan produksi dari pulau Jawa sekitar 450.000 ton kebanyakan dipergunakan untuk minyak kampung dan keperluan dapur (konsumsi segar) (Suhardiman, 1999).

Tanaman kelapa merupakan tanaman asli di daerah tropis dan dapat ditemukan di seluruh wilayah Indonesia, mulai dari daerah pesisir pantai hingga daerah pegunungan yang agak tinggi. Bagi rakyat Indonesia, kelapa merupakan komoditas terpenting sesudah padi dan merupakan sumber pendapatan yang dapat dihandalkan dari pemanfaatan tanah pekarangan. Tanaman kelapa yang ada di Indonesia hampir seluruhnya milik rakyat. Tidak kurang dari 90% kopra yang ada di Indonesia berasal dari tanaman milik rakyat, dan sisanya dari perkebunan-perkebunan kelapa. Kelapa atau Cocos nucifera L termasuk tumbuhan berkeping satu (monocotiledonae) dan berakara serabut dari golongan palem (palmae) (Warisno, 1998).

8

Pengupasan dan Pengolahan Sabut Kelapa

Sabut kelapa merupakan bahan berserat dengan ketebalan 5 cm dan merupakan bagian terluar dari buah kelapa. Sabut kelapa terdiri dari kulit ari, serat dan sekam (dust). Di antara ketiga komponen penyusun sabut kelapa ini penggunaan serat adalah yang paling banyak dan paling berkembang. Pemanfaatannya sangat luas antara lain untuk pembuatan tali, sapu, keset, sikat pembersih, media penanaman anggrek, saringan, pengaturan akustik.

Menurut “United Coconut Association of the Phillippines” (UCAP), dari satu buah kelapa dapat diperoleh rata-rata 0,4 kg sabut. Sabut mengandung 30% serat (Suhardiyono, 1988).

Pekerjaan pengupasan, biasanya dilakukan oleh tenaga yang sudah terlatih. Alat pengupas sabut berbentuk linggis (besi) berdiri vertikal, ujung mengarah ke atas. Caranya: buah kelapa diangkat menghadap ke depan, bagian tangkai ditancapkan ke ujung linggis sampai menembus sabut, bagian demi bagian sabutnya dibelah dan dikupas (Suhardiman, 1999).

Di Indonesia, kerajinan menggunakan bahan berserat sabut kelapa ini belum berkembang, pada umunya serat sabut kelapa digunakan untuk pembuatan tali, sapu, keset dan sikat pembersih. Namun, produk-produk ini pasarannya masih terbatas karena tersedianya produk-produk sejenis dengan mutu yang lebih baik. Sabut kelapa merupakan bahan yang kaya dengan unsur Kalium yang sangat dibutuhkan untuk pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Maka apabila sabut kelapa tidak dipergunakan untuk produk-produk yang laku untuk dijual dapat dikembalikan ke kebun sebagai pupuk Kalium (Suhardikono, 1988).

Peranan Mekanisasi Pertanian

Ilmu mekanisasi pertanian adalah ilmu yang mempelajari penguasaan dan pemanfaatan bahan dan tenaga alam untuk mengembangkan daya kerja manusia dalam bidang pertanian, demi untuk kesejahteraan manusia. Pengertian pertanian dalam hal ini adalah pertanian dalam arti yang seluas-luasnya (Sukirno, 1999).

Setiap perubahan usaha tani melalui mekanisasi didasari tujuan tertentu yang membuat perubahan tersebut bisa dimengerti, logis dan dapat diterima. Diharapkan perubahan suatu sistem akan menghasilkan sesuatu yang menguntungkan dan sesuai dengan tujuan yang telah ditetapkan. Secara umum tujuan mekanisasi pertanian adalah:

a) Mengurangi kejerihan kerja dan meningkatkan efisiensi tenaga manusia. b)Mengurangi kerusakan produksi pertanian.

c) Menurunkan ongkos produksi.

d)Menjamin kenaikan kualitas dan kuantitas produksi dan memungkinkan pertumbuhan ekonomi subsisten (tipe pertanian kebutuhan keluarga) menjadi tipe pertanian komersil (commercial farming).

e) Mempercepat transisi bentuk ekonomi Indonesia dari sifat agraris menjadi sifat industri dan dapat mendorong tahap tinggal landas.

Tujuan tersebut di atas dapat dicapai apabila penggunaan dan pemulihan alat mesin pertanian tepat dan tidak benar, tetapi apabila pemilihan dan penggunaannya tidak tepat hal sebaliknya akan terjadi (Rizaldi, 2006).

Sistem mekanisasi pertanian selektif adalah usaha memperkenalkan, mengembangkan, dan membina pemakaian jenis atau kelompok jenis alat dan mesin pertanian yang serasi atau yang sesuai dengan keadaan wilayah setempat.

10

Oleh karena itu, ditinjaudari segi tingkat teknologinya, mekanisasi pertanian dibedakan atas: mekanisasi pertanian sederhana, mekanisasi pertanian madya, dan mekanisasi pertanian mutakhir. Wilayah pengembangan mekanisasi pertanian dibagi atas: wilayah tipe I-A atau wilayah lancar, wilayah tipe I-B atau wilayah siap, wilayah tipe II atau wilayah setengah siap atau secara ekonomi kurang menguntungkan, dan wilayah tipe III atau wilayah mekanisasi pertanian terbatas(Hardjosentono, dkk., 2000).

Alat Pengupas Sabuk Kelapa

Pengupasan sabut dilakukan dengan menggunakan suatu alat berbentuk linggis terbuat dari besi yang dipasang berdiri vertikal dengan matanya mengarah ke atas, setinggi lebih kurang 80 cm di atas lantai tanah. Cara pengupasannya adalah sebagai berikut: buah kelapa diangkat dengan kedua tangan. Bagian tangkai menghadap ke depan. Dengan keras buah ditancapkan ke mata linggis, menembus sabut sampai batas tempurung. Tangan yang satu memegang ujung bagian sabut yang sudah terbelah dan tangan yang satunya memegang ke bawah sedikit memutar. Dengan cara demikian sabut terkupas bagian demi bagian sampai habis (Setyamidjaja, 1991).

Elemen Mesin Mata Pisau

Pemotongan produk pertanian, baik untuk keperluan pangan maupun untuk keperluan lain, biasanya menggunakan alat atau mesin pemotong yang menggunakan pisau pada landasan. Akan tetapi, pekerjaan memotong ini dapat juga dilakukan tanpa landasan. Ukuran pemotongan dapat diseragamkan dengan

cara mengatur kecepatan laju pemotongan atau dengan cara menempatkan pembatas pada landasan pemotong atau pada dudukan pisaunya.

Untuk mencegah kerusakan struktur bahan yang dipotong, misalnya jadi memar, baik pemotongan dengan menggunakan mesin atau dengan pemotongan secara manual, arah gerakan pemotong biasanya membentuk sudut dengan arah poros bahan yang dipotong, terutama pada pemotongan bahan - bahan yang lunak atau mudah memar (Wiriaatmadja, 1995).

Mata pisau berfungsi untuk mencacah bahan menjadi potongan-potongan kecil. Pemotongan yang baik harus menggunakan mata pisau yang tajam. Hal ini dapat mempercepat pemotongan bahan dan membutuhkan tenaga yang lebih kecil.

Desain rangkaian mata pisau memungkinkan mesin mampu mengolah jenis bahan yang lunak maupun bahan yang keras. Pada mesin konvensional, yang memiliki rangkaian paralel, biasanya kerap macet jika bahan dimasukkan sekaligus. Rangkaian mata pisau terbuat dari baja tahan aus yang kokoh. Desain rangkaian pisau sengaja dibuat sejajar secara spiral dan tidak paralel, agar cakupan gerakannya lebih luas dan daya potongnya lebih kuat (Pratomo dan Irwanto, 1983).

Roda Gigi

Roda gigi merupakan komponen/alat untuk menghubungkan satu poros ke lain poros dengan jumlah putaran dan arah posisi sumbu yang berbeda (tegak lurus, menyudut maupun searah) dengan jumlah putaran yang sama maupun diperbesar atau diperkecil. Roda gigi mempunyai keunggulan dibandingkan dengan sabuk ataupun rantai karena lebih ringkas, putaran lebih tinggi dan tepat, dan daya lebih besar. Kelebihan ini tidak selalu menyebabkan dipilihnya roda gigi

12

di samping cara lain, karena memerlukan ketelitian yang besar dalam pembuatan, pemasangan, pemeliharaannya. Roda dapat mengalami kerusakan berupa patah gigi keausan atau berlubang-berlubang permukaannya dan tergores permukaannya (Daryanto, 2007).

Transmisi roda gigi mempunyai keunggulan dibandingkan dengan sabuk atau rantai karena lebih ringkas, putaran lebih tinggi dan tepat, dan daya lebih besar. Kelebihan ini tidak selalu menyebabkan dipilihnya roda gigi disamping cara yang lain karena memerlukan ketelitian yang lebih besar dalam pembuatan, pemasangan maupun pemeliharaanya (Sularso dan Suga, 2004).

Rantai

Rantai dipakai dalam hubungan antara roda gigi dari satu poros ke lain poros, yakni untuk mendapatkan putaran yang sama dalam jarak yang agak jauh, dimana diperlukan kekuatan gerakan poros, seperti untuk kendaraan sepeda motor. Rantai sebagai transmisi mempunyai keuntungan-keuntungan seperti: mampu meneruskan daya besar karena kekuatannya yang besar, tidak memerlukan tegangan awal dan yang lainnya lagi (Daryanto, 2007).

Bantalan

Bantalan(bearing)berguna untuk menumpu poros dan memberi kemungkinan poros dapat berputar dengan leluasa (dengan gesekan yang sekecil mungkin). Beberapa macam bantalan, pada prinsipnya bantalan dapat digolongkan menjadi:

- Bantalan luncur

- Bantalan gelinding

- Bantalan dengan beban aksial

- Bantalan dengan beban campuran (aksial-radial) (Maleev, 1991).

Baut Sekrup

Baut sekrup sebagai pengikat dan pemasang yang banyak digunakan ialah dengan profil ulir segitiga, dengan pengencangan arah ke kanan, baut sekrup dibuat dari bermacam-macam bahan seperti: baja, kuningan, tembaga, seng, aluminium dengan bermacam-macam ukuran diameter dan panjang, ukuran kisar ulir (jarak gigi ulir) dapat dibuat metrik (millimeter) atau inchi (whitworth). Bentuk ulir dapat dibuat persegi empat, trapesium, setengah bulat, segitiga dan lain-lain. Ulir dapat dipakai tunggal, ganda atau tiga ulir sekaligus

(Stolk dan Kros, 1986).

Motor Bensin

Motor bakar adalah mesin kalor dimana gas panas diperoleh dari proses pembakaran di dalam mesin itu sendiri dan langsung dipakai untuk melakukan kerja mekanis, yaitu menjalankan mesin tersebut. Motor diesel biasanya juga disebut “motor penyalaan-kompresi” (“Compression-Ignition engine”) oleh karena cara penyalaan bahan bakarnya dilakukan dengan menyemprotkan bahan bakar ke dalam udara yang telah bertekanan dan bertemperatur tinggi, sebagai akibat dari proses kompressi. Sedangkan motor bensin biasanya dinamai “motor penyalaan bunga api” (“Spark-Ignition engine”) karena penyalaan bahan bakar dilakukan dengan pertolongan bunga api (listrik)(Arismunandar dan K. Suga., 1990).

14

Pada umumnya motor bensin (Otto) lebih kecil daripada 20 PS adalah paling banyak digunakan, dan berikut ini adalah karakteristik daripada mengapa banyak digunakan.

1. Ukuran kecil dan ringan. Kebanyakan didinginkan oleh udara.

2. Baik sekali ketahanannya dan baik untuk operasi terus menerus dengan beban berat beberapa jam.

3. Konstruksi sederhana, pelayanan mudah dan perawatan juga mudah. Motornya berbentuk 4 langkah dengan katup di sisi atau berbentuk 2 langkah dengan torak sebagai katupnya.

4. Dilengkapi dengan pengatur, motornya berputar stabil pada deretan putaran tertentu.

5. Baik dengan penggerak sabuk ataupun dengan penggerak langsung, dayanya dapat mudah dihubungkan dengan semua mesin.

6. Untuk memenuhi segala macam mesin yang akan digunakan, tersedia perlengkapan tambahan

(Soenarta dan Furuhama, 2002).

Mekanisme Pembuatan Alat

Dalam pekerjaan bengkel alat dan mesin, benda kerja yang akan dijadikan dalam bentuk tertentu sehingga menjadi barang siap pakai dalam kehidupan sehari-hari, maka dilakukan proses pengerjaan dengan mesin–mesin perkakas, antara lain mesin bubut, mesin bor, mesin gergaji, mesin frais, mesin skrap, mesin asah, mesin gerinda, dan mesin yang lainnya (Daryanto, 1993).

Kekuatan, keawetan, dan pelayanan yang diberikan peralatan usaha tani bergantung terutama pada macam dan kualitas bahan yang digunakan untuk

pembuatannya. Dalam pembuatannya terdapat kecenderungan konstruksi peralatan untuk meniadakan sebanyak mungkin baja tuangan dan mengganti dengan baja tekan atau baja cetak. Bilamana hal ini dilakukan dapat menekan biaya membuat mesin dalam jumlah besar. Keberhasilan atau kegagalan alat sering sekali tergantung pada bahan yang dipakai untuk pembuatannya. Bahan yang digunakan untuk pembuatan peralatan usaha tani dapat diklasifikasikan dalam logam dan non logam (Smith dan Wilkes, 1990).

Kapasitas Kerja Alat dan Mesin Pertanian

Kapasitas kerja suatu alat atau mesin didefenisikan sebagai kemampuan alat dan mesin dalam menghasilkan suatu produk (contoh: ha. Kg, lt) persatuan waktu (jam). Dari satuan kapasitas kerja dapat dikonversikan menjadi satuan produk per kW per jam, bila alat/ mesin itu menggunakan daya penggerak motor. Jadi satuan kapasitas kerja menjadi: Ha.jam/ kW, Kg.jam/ kW, Lt.jam/ kW (Daywin, dkk., 2008).

BAHAN DAN METODE

Waktu dan Tempat Penelitian

Penelitian ini telahdilaksanakan pada bulan September-Oktober 2012 di Laboratorium Keteknikan Pertanian Program Studi Keteknikan Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara, Medan.

Bahan dan Alat Penelitian

Adapun bahan-bahan yang digunakan adalah : kelapa, baut dan mur, ring, pipa besi steam 4 inchi, plat siku, besi poros 11₄.inch, plat baja tebal 1,5 mm,

bearing, sproket, kawat las, rantai, cat, thinner, motor bensin, bensin.

Adapun alat-alat yang digunakan adalah : meteran, jangka sorong, gergaji besi, mesin bor, mata bor, mesin gerinda, mesin las, obeng, kunci L, kuas, stop wacth, kalkulator, komputer dan alat tulis.

Metode Penelitian

Penelitian ini menggunakan metode perancangan percobaan rancangan acak lengkap (RAL) non faktorial yang terdiri dari satu faktor yaitu variasi bentuk matapisaupada alat pengupas sabut kelapa mekanis.

Adapun variasi bentukmata pisau yang diuji adalah : N1 = Mata Pisau dengan Bentuk Segitiga N2 = Mata Pisau dengan Bentuk Kerucut N3 = Mata Pisau dengan Bentuk Paku

Banyaknya ulangan pada masing-masing perlakuan sebanyak tiga kali ulangan. Sehingga kombinasi perlakuan (tc) sebanyak 3x3 = 9,

Tc(n-1) ≥ 15 9 (n-1) ≥ 15 9n – 9 ≥ 15 n ≥ 2.67

n ≥ 3

Jumlah ulangan dilakukan sebanyak 3.

Pelaksanaan Penelitian

Komponen Alat

Alat pengupas sabut kelapa mekanis ini mempunyai beberapa bagian penting, yaitu :

1. Kerangka alat

Kerangka alat ini berfungsi sebagai pendukung komponen lainnya, yang terbuat dari plat siku. Kerangka alat ini mempunyai panjang 72 cm, lebar 50 cm dan tinggi 80 cm.

2. Rollerpengupas

Roller tersebut terdiri dari sepasang roller pengupas dengan 3 jenis mata pengupas, yaitu bentuk segitiga, kerucut dan paku yang mampu mengupas/ mencabik sabut kelapa hingga terkupas dari tempurungnya.Roller pengupas ini mempunyai panjang 64 cm dan diameter 4 inchi.

3. Saluran pengeluaran

Saluran pengeluaran ini berguna untuk menyalurkan sabut kelapa yang telah terkupas agar terpisah dari tempurung kelapanya. Saluran pengeluaran ini terbuat dari plat baja tebal 1,5 mm yang bentuknya dibuat miring.

18

4. Motor bensin

Motor bensin berguna sebagai tenaga penggerak yang berbahan bakar bensin. Motor bensin ini memiliki daya sebesar 7 HP, putaran maksimum 3600 rpm dan kapasitas tangki bensin 3,6 liter.

Persiapan bahan

1. Disiapkan buah kelapa sebanyak 45 buah. 2. Dibersihkan kelapa yang akan dikupas.

3. Diatur jumlah bahan yang akan dikupas dimana dalam penelitian ini jumlah bahan adalah1 buah dalam satu kali pengupasan.

4. Kelapa siap untuk dikupas.

Prosedur Penelitian

Adapun prosedur pengujian alat adalah :

1. Dipasang mata pisau pengupas sesuai rancangan. 2. Diisi penuh tangki bahan bakar pada motor bensin.

3. Dinyalakan motor bensin dengan menarik tuas pemutar motor hingga mesin hidup.

4. Diletakkan bahan yang akan dikupasdi atas roller pengupas dengan posisi buah sejajar dengan arah roller hingga buah kelapa terkupas dengan bersih. 5. Dicatat waktu yang dibutuhkan untuk pengupasan bahan.

6. Diukur bahan bakar yang digunakan pada saat pengupasan.

7. Dihitung kapasitas pengupasan buah yang dihasilkan alat ini per jam, persentase bahan yang tidak terkupas, dan dihitung kebutuhan bahan bakar. 8. Diganti mata pisau dengan tipe yang lainnya dan diulangi langkah 2 – 7. 9. Perlakuan tersebut masing-masing diulangi sebanyak 3 kali ulangan.

Parameter yang Diamati

1. Kapasitas Efektif Alat (buah/jam)

Pengukuran kapasitas alat dilakukan dengan membagi banyaknya buah kelapa yang terkupas terhadap waktu yang dibutuhkan untuk melakukan pengupasan.

Pengukuran kapasitas alat ditentukan dengan rumus:

T BB

KA= ………...………(1) Dimana:

KA : kapasitas alat (buah/jam)

BB : jumlah bahan yang terkupas (buah) T : waktu pengupasan (jam)

2. Persentase Bahan yang Tidak Terkupas

Kriteria bahan yang tidak terkupas yaitu bahan yang hancur, bahan dalam bentuk butiran kelapa yang masih ada sabut kelapa sekitar 2,5cm dari batok kelapa. Batasan waktu pengupasan bahan ditetapkan maksimal 21 detik, sesuai dengan rata-rata pengupasan tradisional. Sehingga bahan yang belum terkupas sampai batasan waktu tersebut termasuk juga sebagai kriteria bahan yang tidak terkupas.

Pengukuran persentase bahan yang tidak terkupas dapat ditentukan dengan rumus:

= Ptt

% x 100%

BA BTT

... (2) Dimana:

Ptt : persentase kelapa yang tidak terkupas (%) BTT : jumlah bahan yang tidak terkupas (buah)

20

BA : jumlah bahan bahan awal (buah) 3. Kebutuhan Bahan Bakar (liter/jam)

Kebutuhan bahan bakar dihitung dengan cara membagikan banyaknya bahan bakar yang terpakai dengan waktu yang dibutuhkan untuk pengupasan.Pengukuran kebutuhan bahan bakardihitung pada setiap pengupasan dengan bentuk mata pisau yang berbeda dimana tangki bahan bakar selalu dimulai dari kondisi terisi penuh.

Pengukuran kebutuhan bahan bakar dapat ditentukan dengan rumus: =

KBB T BBM

... (3) Dimana:

KBB : kebutuhan bahan bakar (liter/jam) BBM : bahan bakar yang terpakai (liter) T : waktu pengupasan (jam)

HASIL DAN PEMBAHASAN

Proses Pengupasan Kelapa

Sebelum melakukan proses pengupasan sabut kelapa, terlebih dahulu dipilih buah kelapa yang akan dikupas dengan menyamakan ukuran fisik kelapa. Untuk mendapatkan keseragaman bahan, maka kelapa yang akan dijadikan bahan untuk penelitian yaitu kelapa yang memiliki ukuran panjang 24 cm – 26 cm dan diameter 19 cm – 21 cm. Hal ini dilakukan untuk mendapatkan hasil yang lebih akurat, karena variasi bentuk dan ukuran kelapa akan sangat mempengaruhi parameter penelitian. Selain variasi bentuk dan ukuran buah, kematangan buah juga perlu diseragamkan. Dan kelapa yang digunakan pada penelitian ini adalah kelapa jenis hibrida dan telah matang.

Setelah kelapa dipersiapkan maka dilanjutkan pengupasan kelapa dengan menggunakan alat pengupas sabut kelapa mekanis yang dilengkapi dengan tiga variasi mata pisau pengupas yang berbeda, yaitu: mata pisau pengupas bentuk segitiga, mata pisau pengupas bentuk kerucut, dan mata pisau pengupas bentuk paku. Ketiga jenis mata pisau tersebut digunakan secara bergantian. Mata pisau pengupas tersebut dipasang di atas permukaan sepasang roller pengupas pada alat pengupas sabut kelapa tersebut dengan arah yang sejajar dengan roller pengupas dan setiap roller terdapat empat baris mata pisau.

Proses pengupasan kelapa dimulai dengan menghidupkan motor bensin pada alat yang akan memutar sepasang roller yang dilengkapi mata pisau pengupas. Kemudian kelapa diletakkan di atas roller pengupas satu per satu hingga terkupas dengan bersih. Kelapa yang telah terkupas dipindahkan ke tempat yang telah disediakan. Pada saat peletakan kelapa di atas roller pengupas,

22

operator perlu melakukan penekanan di awal agar pisau dapat menancap sempurna ke dalam sabut kelapa dan kelapa perlu diputar untuk mempercepat proses pengupasan dan mengurangi kerusakan hasil. Oleh karena itu pada saat proses pengupasan dibutuhkan seorang operator yang mampu dalam mengoperasikan alat tersebut.

Variasi perlakuan penelitian dengan menggunakan mata pisau yang berbeda tersebut bertujuan untuk mengetahui pengaruh mata pisau pengupas terhadap parameter penelitian. Pengupasan sabut kelapa dilakukan dengan tiga jenis mata pisau yang berbeda secara bergantian, yaitu:

- Mata pisau pengupas berbentuk segitiga. Mata pisau ini terbuat dari bahan besi plat dengan tebal 0,5 cm, tinggi 2 cm, dan panjang 64 cm.

Gambar1. Mata Pisau Pengupas Bentuk Segitiga

- Mata pisau pengupas benrbentuk kerucut. Mata pisau ini terbuat dari bahan besi cor dengan tebal 0,9 cm, tinggi 2 cm dan panjang 64 cm.

Gambar 2. Mata Pisau Pengupas Bentuk Kerucut

- Mata Pisau Pengupas Berbentuk Paku. Mata Pisau ini terbuat dari paku 3 inch, tinggi 2 cm, dan panjang 64 cm.

Gambar 3. Mata Pisau Pengupas Bentuk Paku

Dari hasil penelitian pengujian variasi bentuk mata pisau pengupas dapat dilihat pengaruh variasi bentuk mata pisau pengupas terhadap kapasitas efektif alat, persentase buah tidak terkupas, dan kebutuhan bahan bakar pada Tabel 1.

24

Tabel 1. Pengaruh variasi bentuk mata pisau terhadap parameter penelitian Bentuk Mata

Pisau Pengupas

Kapasitas Efektif Alat (buah/jam)

Persentase Buah Tidak Terkupas (%)

Kebutuhan Bahan Bakar (liter/jam)

Segitiga 231,24 6,67 2,37

Kerucut 301,97 13,33 2,62

Paku 192,48 13,33 1,85

Dari Tabel 1 di atas dapat dilihat bahwa kapasitas efektif alat tertinggi terdapat pada mata pisau pengupas bentuk kerucut yaitu 301,97 buah/jamsedangkan yang terendah terdapat pada mata pisau pengupas bentuk paku 192,48 buah/jam, persentase buah tidak terkupas tertinggi terdapat pada mata pisau pengupas bentuk kerucut dan paku yaitu sebesar 13,33 % sedangkan yang terendah terdapat pada mata pisau pengupas bentuk segitiga 6,67 %, dan kebutuhan bahan bakar yang tertinggi terdapat pada mata pisau pengupas bentuk kerucut yaitu sebesar 2,62 liter/jam sedangkan yang terendah terdapat pada mata pisau pengupas bentuk segitiga dan paku yaitu sebesar 1,85 liter/jam.

Kapasitas Efektif Alat (buah/jam)

Kapasitas efektif suatu alat menunjukkan produktifitasalat selama pengoperasian tiap satuan waktu. Dalam hal ini kapasitas efektif alat diperoleh dengan membagi jumlah total bahan yang dikupas pada tiap perlakuan terhadap waktu yang dibutuhkan selama proses pengoperasian alat.Menurut Daywin, dkk., (2008), kapasitas kerja suatu alat atau mesin didefinisikan sebagai kemampuan alat dan mesin dalam menghasilkan suatu produk (contoh: ha. Kg, lt) persatuan waktu (jam). Dari satuan kapasitas kerja dapat dikonversi menjadi satuan produk per kW per jam, bila alat/ mesin itu menggunakan daya penggerak motor. Jadi satuan kapasitas kerja menjadi: Ha.jam/ kW, Kg.jam/ kW, Lt.jam/ kW.

Hubungan variasi bentuk mata pisau dengan kapasitas efektif alat dapat dilihat pada Gambar 4.

Gambar 4. Hubungan Bentuk Mata Pisau terhadap Kapasitas Efektif Alat Gambar 4 menunjukkan bahwa mata pisau pengupas bentuk kerucut memberikan hasil yang lebih baik dibandingkan dengan jenis mata pisau pengupas bentuk segitiga dan bentuk paku. Jenis mata pisau bentuk kerucut mendapatkan kapasitas efektif alat sebesar 301,97 buah/jam, sedangkan mata pisau pengupas bentuk segitiga dan mata pisau bentuk paku masing-masing mendapatkan kapasitas efektif alat sebesar 231,24 buah/jam dan 192,48 buah/jam. Mata pisau pengupas bentuk kerucut lebih baik dari kedua mata pisau lainnya. Hal ini dikarenakan mata pisau pengupas bentuk kerucut memiliki permukaan yang lebih tajam dan diameter yang lebih lebar sehingga membuat mata pisau ini memiliki tenaga yang lebih besar pada saat melakukan penekanan ke permukaan kelapa dan pengupasan sabut kelapa pun semakin cepat.Menurut Pratomo dan Irwanto (1983), menyatakan bahwa mata pisau berfungsi untuk mencacah bahan menjadi potongan-potongan kecil. Pemotongan yang baik harus

231.24 301.97 192.48 -50.00 100.00 150.00 200.00 250.00 300.00 350.00

Segitiga Kerucut Paku

K a pa si ta s E fe k ti f A la t (bua h/ ja m )

Variasi Bentuk Mata Pisau

Segitiga

Kerucut

26

menggunakan mata pisau yang tajam. Hal ini dapat mempercepat pemotongan bahan dan membutuhkan tenaga yang lebih kecil. Desain rangkaian mata pisau memungkinkan mesin mampu mengolah jenis bahan yang lunak maupun bahan yang keras. Pada mesin konvensional, yang memiliki rangkaian paralel, biasanyasering macet jika bahan dimasukkan sekaligus. Rangkaian mata pisau terbuat dari baja tahan aus yang kokoh. Desain rangkaian pisau sengaja dibuat sejajar secara spiral dan tidak paralel, agar cakupan gerakannya lebih luas dan daya potongnya lebih kuat.

Dari daftar sidik ragam pada Lampiran 3 dapat diketahui bahwa variasi bentuk mata pisau pengupas memberikan pengaruh nyata terhadap kapasitas efektif alat. Hasil pengujian dengan duncan’s multiple range test (DMRT)

menunjukkan pengaruh variasi bentuk mata pisau untuk kapasitas efektif alat untuk tiap perlakuan dapat dilihat pada Tabel 2.

Tabel 2. Uji DMRTefek utama pengaruh variasi bentuk mata pisau terhadap kapasitas efektif alat

Jarak DMRT Perlakuan Rataan Notasi

0,05 0,01 0,05 0,01

- N3 192,48 a A

2

63,5572

96,2543 N1 231,24 a A 3

29,2069

101,2140 N2 301,97 b B

Keterangan: Notasi yang berbeda menunjukkan berbeda sangat nyata pada taraf 5% dan sangat nyata pada taraf 1%

Tabel 2 menunjukkan bahwa perlakuan N3 yakni variasi mata pisau paku pada taraf 5% menunjukkan berbeda nyata dan berbeda sangat nyata pada taraf 1% terhadap rataan 192,48, perlakuan N1 yakni variasi mata pisau segitiga pada taraf 5% menunjukkan berbeda nyata dan berbeda sangat nyata pada taraf 1% terhadap rataan 231,24, dan perlakuan N2 yakni variasi mata pisau kerucut pada

taraf 5% menunjukkan berbeda nyata dan berbeda sangat nyata pada taraf 1% terhadap rataan 192,48.Hal ini berarti perlakuan N2 memberikan pengaruh yang berbeda sangat nyata terhadap perlakuan N3 dan perlakuan N1. Sementara antara perlakuan N3 dan perlakuan N1 memberikan pengaruh yang tidak nyata.

Persentase Bahan yang Tidak Terkupas (%)

Persentase bahan yang tidak terkupas dan bahan pecah diperoleh dengan membandingkan antara bahan yang tidak terkupas dengan jumlah bahan awal kelapa yang dinyatakan dalam persen. Bahan yang tidak terkupas dapat dikarenakan bahan tersebut pecah pada saat pengupasan ataupun melebihi batas waktu yang telah ditetapkan yaitu 21 detik.

Hubungan antara variasi bentuk mata pisau dengan persentase bahan yang tidak terkupas dapat dilihat pada Gambar 5.

Gambar 5. Hubungan variasi bentuk mata pisau pengupas terhadap persentase bahan yang tidak terkupas.

Gambar 5 menunjukkan bahwa mata pisau pengupas bentuk kerucut dan paku memberikan kerusakan hasil yang lebih tinggi dibandingkan dengan mata pisau pengupas bentuk segitiga. Jenis mata pisau pengupas bentuk kerucut dan

6,67 13,33 13,33 0 2 4 6 8 10 12 14

Segitiga Kerucut Paku

P e rse nt a se Bua h Ti da k Te rk upa s ( %)

Variasi Bentuk Mata Pisau

Segitiga

Kerucut

28

paku sama-sama mendapatkan persentase kerusakan hasil sebesar 13,33 % sedangkan jenis mata pisau pengupas bentuk segitiga yang mendapatkan persentase kerusakan hasil sebesar 6,67 %. Hal ini dikarenakan mata pisau pengupas bentuk kerucut dan paku memiliki permukaan yang lebih tajam dibandingkan dengan mata pisau pengupas bentuk segitiga. Sehingga pada saat pengupasan mata pisau tersebut dapat merobek batok kelapa dan akan membuat kelapa tersebut lebih mudah pecah pada saat proses pengupasan.

Dari daftar sidik ragam pada Lampiran 4 dapat diketahui bahwa variasi bentuk mata pisau pengupas memberikan pengaruh tidak nyata terhadap persentase bahan yang tidak terkupas. Sehingga pengujian denganmenggunakan analisa duncan’s multiple range test (DMRT)tidak perlu dilanjutkan.

Kebutuhan Bahan Bakar (liter/jam)

Kebutuhan bahan bakar dihitung dengan cara membagikan banyaknya bahan bakar yang terpakai dengan waktu yang dibutuhkan untuk pengupasan.Pengukuran kebutuhan bahan bakar dihitung pada setiap pengupasan dengan bentuk mata pisau yang berbeda dimana tangki bahan bakar selalu dimulai dari kondisi terisi penuh.

Hubungan antara variasi bentuk mata pisau dengan kebutuhan bahan bakar dapat dilihat pada Gambar 5.

Gambar 6. Hubungan variasi bentuk mata pisau pengupas terhadap kebutuhan bahan bakar.

Gambar 6 menunjukkan bahwa mata pisau pengupas bentuk kerucut membutuhkan bahan bakar yang lebih tinggi yaitu 2,62 liter/jam dibandingkan dengan mata pisau pengupas bentuk segitiga dan paku yang masing-masing berurutan membutuhkan bahan bakar sebanyak 2,37 liter/jam dan 1,85 liter/jam. Hal ini dikarenakan mata pisau bentuk kerucut membutuhkan tenaga yang lebih besar dibandingkan dengan kedua mata pisau pengupas lainnya. Sehingga motor bensin pada alat tersebut menggunakan lebih banyak bahan bakar untuk proses pengupasannya. Kebutuhan bahan bakar juga berbanding lurus terhadap kapasitas efektif alat. Semakin besar kapasitas efektif alat maka semakin besar pula kebutuhan bahan bakar dan sebaliknya, semakin kecil kapasitas efektif alat maka semakin kecil pula kebutuhan bahan bakar.

Dari daftar sidik ragam pada Lampiran 5 dapat diketahui bahwa variasi bentuk mata pisau pengupas memberikan pengaruh tidak nyata terhadap kebutuhan bahan bakar. Sehingga pengujian denganmenggunakan analisa

duncan’s multiple range test (DMRT)tidak perlu dilanjutkan. 2.22 2,37 2.19 2.05 2.1 2.15 2.2 2.25 2.3 2.35 2.4

Segitiga Kerucut Paku

K e but uha n Ba ha n Ba k a r (l it e r/ ja m )

Variasi Bentuk Mata Pisau

Segitiga

Kerucut

KESIMPULAN DAN SARAN

Kesimpulan

Dari hasil penelitian pengaruh variasi bentuk mata pisau pengupas pada alat pengupas sabut kelapa mekanis terhadap parameter yang diamati memberikan kesimpulan sebagai berikut :

1. Mata pisau pengupas bentuk segitiga memperoleh nilai kapasitas efektif alat sebesar 231,24 buah/jam. Mata pisau pengupas bentuk kerucut memperoleh nilai kapasitas efektif alat sebesar 301,97 buah/jam. Mata pisau pengupas bentuk paku memperoleh nilai kapasitas efektif alat sebesar 192,48buah/jam.

2. Persentase bahan yang tidak terkupas tertinggi terdapat pada mata pisau bentuk kerucut dan paku sebesar 13,33 % dan yang terendah terdapat pada mata pisau pengupas bentuk segitiga yaitu sebesar 6,67 %.

3. Mata pisau pengupas bentuk kerucut membutuhkan bahan bakar yang lebih tinggi yaitu 2,62 liter/jam dibandingkan dengan mata pisau pengupas bentuk segitiga dan paku yang masing-masing berurutan membutuhkan bahan bakar sebanyak 2,37 liter/jam dan 1,85 liter/jam.

4. Mata pisau pengupas bentuk kerucut lebih baik dari kedua mata pisau lainnya. Hal ini dikarenakan mata pisau pengupas bentuk kerucut memiliki permukaan yang lebih tajam dan diameter yang diameter yang lebih lebar sehingga membuat mata pisau ini memiliki tenaga yang lebih besar pada saat melakukan penekanan ke permukaan kelapa dan pengupasan sabut kelapa pun semakin cepat.

5. Variasi bentuk mata pisau pengupas akan memberikan pengaruh berbeda nyata terhadap kapasitas efektif alat dan memberikan pengaruh tidak nyata pada persentase bahan bahan yang tidak terkupas dan kebutuhan bahan bakar.

Saran

1. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut mengenai variasi bentuk matapisau pengupas yang ideal dalam pengupasan sabut kelapa.

2. Perlu dilakukan modifikasi alat sehingga kelapa yang sudah terkupas tertampung otomatis ke wadah penampungan untuk mengurangi waktu proses pengupasan dan resiko keselamatan kerja.

DAFTAR PUSTAKA

Arismunandar dan K. Suga., 1990. Elemen-Elemen Mesin. Pradya Paramitha, Jakarta.

Daywin, F. J., R. G. Sitompul dan I. Hidayatf., 2008. Mesin-Mesin Budidaya Pertanian di Lahan Kering. Graha Ilmu, Yogyakarta.

Daryanto, 1993. Dasar-Dasar Teknik Mesin. Rineka Cipta, Jakarta. Daryanto, 2007. Dasar-Dasar Teknik Mesin. Rineka Cipta, Jakarta.

Hardjosentono, M., Wijato, Elon. R., Badra I.W dan R. Dadang., 2000. Mesin-Mesin Pertanian. Bumi Aksara, Jakarta.

Maleev, L. 1991. Operasi dan Pemeliharaan Mesin Diesel. Erlangga, Jakarta. Pratomo, M dan Irwanto., 1983. Alat dan Mesin Pertanian. Departemen

Pendidikan dan Kebudayaan, Jakarta.

Rizaldi, T., 2006. Mesin Peralatan. Departemen Teknologi Pertanian FP-USU, Medan.

Setyamidjaja, D., 1991. Bertanam Kelapa Budidaya dan Pengolahannya. Kanisius, Yogyakarta.

Smith, H. P., dan Wilkes, L.H., 1990. Mesin dan Peralatan Usaha Tani. UGM-Press, Yogyakarta

Soenarta, N dan S. Furuhama., 2002. Motor Serbaguna. Pranandya Paramita, Jakarta.

Stolk, J dan Kros., 1986. Elemen Mesin. Erlangga, Jakarta. Suhardikono, L., 1988. Tanaman Kelapa. Kanisius, Yogyakarta.

Suhardiman, P., 1999. Bertanam Kelapa Hibrida. Penebar Swadaya. Jakarta. Suhardiyono, L., 1988. Tanaman Kelapa. Kanisius. Yogyakarta.

Sukirno, 1999. Mekanisasi Pertanian. UGM. Yogyakarta.

Sularso dan K. Suga., 2004. Dasar Perencanaan dan Pemilihan Elemen Mesin. Pradya Paramitha, Jakarta.

Warisno, 1998. Budidaya Kelapa Kopyor. Kanisius, Yogyakarta.

34

Lampiran 1. Data Pengamatan Hasil Penelitian Mata Pisau Pengupas Bentuk Segitiga

Ulangan I

Buah Dimensi Buah (cm) Waktu Pengupasan (s)

Bahan Bakar

(ml) Keterangan Panjang Diameter Keliling

1 24 19 55 14,84 terkupas

2 26 21 59 15,83 terkupas

3 24 21 59 14,62 terkupas

4 25 19 56 15,46 terkupas

5 24 19 55 14,67 terkupas

Total 75,42 50

Rataan 15,084 10

Ulangan II

Buah Dimensi Buah (cm) Waktu Pengupasan (s)

Bahan Bakar

(ml) Keterangan Panjang Diameter Keliling

1 24 21 59 14,16 terkupas

2 26 20 58 14,19 terkupas

3 26 20 59 15,77 terkupas

4 25 20 58 14,13 terkupas

5 24 19 56 14,21 terkupas

Total 72,46 48

Rataan 14,492 9,6

Ulangan III

Buah Dimensi Buah (cm) Waktu Pengupasan (s)

Bahan Bakar

(ml) Keterangan Panjang Diameter Keliling

1 25 19 55 11,38 pecah

2 24 19 55 14,4 terkupas

3 25 21 59 15,15 terkupas

4 24 20 58 14,11 terkupas

5 24 19 55 14,62 terkupas

Total 69,66 45

Mata Pisau Pengupas Bentuk Kerucut Ulangan I

Buah Dimensi Buah (cm) Waktu Pengupasan (s)

Bahan Bakar

(ml) Keterangan Panjang Diameter Keliling

1 24 19 57 11,01 Terkupas

2 25 20 58 10,71 Pecah

3 26 20 58 11,26 Terkupas

4 26 19 58 10,45 Terkupas

5 26 21 59 12,35 Terkupas

Total 55,78 40

Rataan 11,156 8

Ulangan II

Buah Dimensi Buah (cm) Waktu Pengupasan (s)

Bahan Bakar

(ml) Keterangan Panjang Diameter Keliling

1 26 20 59 11,86 terkupas

2 25 20 58 11,84 terkupas

3 25 19 58 10,28 terkupas

4 26 21 55 11,18 terkupas

5 24 21 60 10,87 terkupas

Total 56,03 40

Rataan 11,206 8

Ulangan III

Buah Dimensi Buah (cm) Waktu Pengupasan (s)

Bahan Bakar

(ml) Keterangan Panjang Diameter Keliling

1 24 21 59 11,24 pecah

2 24 20 59 10,43 terkupas

3 24 19 58 11,25 terkupas

4 25 19 56 10,25 terkupas

5 25 19 58 11,56 terkupas

Total 54,73 41

36

Mata Pisau Pengupas Bentuk Paku Ulangan I

Buah Dimensi Buah (cm) Waktu Pengupasan (s)

Bahan Bakar

(ml) Keterangan Panjang Diameter Keliling

1 24 19 55 17,81 terkupas

2 26 20 57 17,16 terkupas

3 24 20 57 16,72 terkupas

4 25 21 58 17,16 terkupas

5 26 20 58 23,03

tidak terkupas

Total 91,88 48

Rataan 18,376 9,6

Ulangan II

Buah Dimensi Buah (cm) Waktu Pengupasan (s)

Bahan Bakar

(ml) Keterangan Panjang Diameter Keliling

1 25 20 58 16,19 pecah

2 24 19 58 17,15 terkupas

3 25 20 55 16,17 terkupas

4 26 21 58 16,76 terkupas

5 25 19 55 18,61 terkupas

Total 84,88 43

Rataan 16,976 8,6

Ulangan III

Buah Dimensi Buah (cm) Waktu Pengupasan (s)

Bahan Bakar

(ml) Keterangan Panjang Diameter Keliling

1 24 20 57 17,03 terkupas

2 25 21 58 17,46 terkupas

3 26 21 57 16,76 terkupas

4 25 19 56 17,2 terkupas

5 25 20 57 17,71 terkupas

Total 86,16 44

Lampiran 2. Data Pengamatan Kapasitas Efektif Alat (buah/jam) Perlakuan Ulangan Total Rataan

I II III

N1 238,68 248,4 206,64 693,72 231,24 N2 256,12 321,12 328,68 905,92 301,97 N3 156,6 212,04 208,8 577,44 192,48 Total 651,40 781,56 744,12 2177,08 Rataan 217,13 260,52 248,04 241,90 Analisis Sidik Ragam

SK Db JK KT Fhit. F.05 F.01

Perlakuan 2 18494,332 9247,166 9,135 * 5,14325 10,9248

Galat 6 6073,659 1012,276

Total 8 24567,991

Ket: tn = tidak nyata * = nyata ** = sangat nyata Uji LSR (Duncan)

Jarak LSR Perlakuan Rataan Notasi

0,05 0,01 0,05 0,01

- N3 192,48 a A

2

63,5572

96,2543 N1 231,24 a A 3

29,2069

101,2140 N2 301,97 b B

Keterangan: Notasi yang berbeda menunjukkan berbeda sangat nyata pada taraf 5% dan tsangat nyata pada taraf 1%

38

Lampiran 3. Persentase Buah Tidak Terkupas (%)

Perlakuan Ulangan Total Rataan

I II III

N1 0 0 20 20,00 6,67

N2 20 0 20 40,00 13,33

N3 20 20 0 40,00 13,33

Total 40,00 20,00 40,00 100,00 Rataan 13,33 6,67 13,33 11,11 Analisis Sidik Ragam

SK Db JK KT Fhit. F.05 F.01

Perlakuan 2 88,889 44,444 0,333 tn 5,14325 10,9248 Galat 6 800,000 133,333

Total 8 888,889

Ket: tn = tidak nyata * = nyata ** = sangat nyata

Lampiran 4. Kebutuhan Bahan Bakar (liter/jam)

Perlakuan Ulangan Total Rataan

I II III

N1 2,2 2,16 2,3 6,66 2,22

N2 2,48 2,3 2,34 7,12 2,37 N3 2,11 2,34 2,12 6,57 2,19 Total 6,79 6,80 6,76 20,35 Rataan 2,26 2,27 2,25 2,26 Analisis Sidik Ragam

SK Db JK KT Fhit. F.05 F.01

Perlakuan 2 0,058 0,029 2,805 tn 5,14325 10,9248

Galat 6 0,062 0,010

Total 8 0,120

Ket: tn = tidak nyata * = nyata ** = sangat nyata

40

Lampiran 5. Flow chart penelitian

Mulai

Dipersiapkan bahan

Dipersiapkan alat

Dihidupkan alat pengupas

Diletakkan bahan diatas roller

Dihitung lama pengupasan

Pengukuran parameter

Analisis data

Lampiran 7. Dokumentasi Penelitian

Kelapa Sebelum Dikupas

Kelapa Setelah Dikupas

46

Kelapa yang Pecah

Mata Pisau Pengupas Bentuk Segitiga

Mata Pisau Pengupas Bentuk Kerucut

Alat Tampak Atas

Alat Tampak Depan

Kelapa Sebelum Dikupas

Kelapa Setelah Dikupas

Kelapa yang Pecah

Mata Pisau Pengupas Bentuk Segitiga

Alat Tampak Atas

Alat Tampak Depan