Uji Berbagai Kecepatan Putaran pada Alat Penggiling Tulang Sapi Kering Chapter III V
BAHAN DAN METODE
Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Maret sampai April 2016 di
Laboratorium Keteknikan Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Sumatera
Utara, Medan.
Bahan dan Alat Penelitian
Adapun bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah tulang
sapi yang telah dikeringkan, sabuk V, puli 2,5 inci, 4 inci, dan 5,5 inci.
Adapun alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah alat
penggiling tulang sapi kering, kunci L, kunci pas, obeng, timbangan, stopwatch,
kalkulator, dan alat tulis.
Metode Penelitian
Penelitian ini menggunakan metode perancangan percobaan rancangan
acak lengkap (RAL) non faktorial dengan satu faktor yaitu kecepatan putaran alat
penggiling tulang sapi kering dengan tiga kali ulangan pada tiap perlakuan.
Faktor kecepatan putaran pada alat penggiling tulang sapi kering:
R1 = 2418 RPM (diameter 5,5 inci)
R2 = 3325 RPM (diameter 4 inci)
R3 = 5320 RPM (diameter 2,5 inci)
22
Universitas Sumatera Utara
23
Model Rancangan Penelitian
Model rancangan penelitian yang akan digunakan adalah rancangan acak
lengkap (RAL)
Y ik = µ + T i + ɛ ik ................................................................................ (7)
dimana
Y ik = hasil pengamatan dari perlakuan faktor rpm pada taraf ke-i dan pada
ulangan ke-k
µ
= nilai tengah
T i = pengaruh perlakuan ke-i
ɛik
= pengaruh galat percobaan dari perlakuan rpm pada taraf ke-i dan ulangan
ke-k.
Komponen Alat
Alat penggiling tulang sapi kering ini mempunyai beberapa komponen
penting sebagai berikut.
1.
Rangka alat
Rangka alat terbuat dari besi siku, berfungsi sebagai penyokong komponen
alat lainnya. Alat ini memiliki dimensi 80 cm × 48,5 cm × 43 cm.
2.
Motor bakar
Motor bakar berfungsi sebagai sumber tenaga mekanis (penggerak). Alat ini
menggunakan motor bakar berdaya 5,5 HP dengan kecepatan putaran alat
3800 RPM.
Universitas Sumatera Utara
24
3.
Tabung penggiling
Tabung penggiling terdiri dari penggiling berputar dan penggiling statis.
Penggiling berputar dilengkapi dengan empat buah mata pisau berbentuk L,
dua buah penyeimbang, dan tiga buah kipas. Sedangkan penggiling statis
dilengkapi dengan 14 sisir penggiling. Pada bagian dasar tabung penggiling
terdapat ayakan berukuran 200 mesh.
4.
Saluran masukan (hopper)
Saluran masukan berfungsi untuk memasukkan tulang sapi kering yang akan
digiling.
5.
Saluran keluaran
Saluran keluaran berfungsi untuk menyalurkan tulang sapi yang sudah
digiling ke tempat penampungan yang telah disediakan.
6.
Sistem transmisi
Sistem tranmisi ini menggunakan puli dan sabuk V yang dihubungkan dengan
tenaga penggerak berupa motor bakar. Tenaga penggerak ini digunakan untuk
menggerakkan poros yang terhubung ke piringan pisau untuk menghancurkan
tulang sapi kering.
Prosedur Penelitian
A. Pembuatan Puli dan Persiapan Bahan
1.
Pembuatan dan Pemasangan Puli
a.
Disiapkan bahan untuk membuat puli.
b.
Dilakukan pengukuran terhadap plat besi sesuai dengan ukuran yang
ditentukan.
Universitas Sumatera Utara
25
c.
Dipotong besi yang sudah diukur.
d.
Dilubangi bagian tengah untuk lubang poros.
e.
Dibuat penampang/alur untuk sabuk V yang akan digunakan.
f.
Setelah dibubut kemudian dihaluskan seluruh permukaan puli.
g.
Dipasangkan puli ke poros.
h.
Dihubungkan sabuk V pada puli motor bakar dan puli silinder untuk
mentransmisikan tenaga putar dari motor bakar terhadap silinder.
2.
Persiapan Bahan
a.
Disiapkan tulang yang akan digiling.
b.
Ditimbang tulang yang akan digiling.
c.
Tulang siap untuk digiling.
B. Pelaksanaan Penelitian
a.
Dipasang puli sesuai kecepatan yang diinginkan.
b.
Dinyalakan alat penggiling tulang.
d.
Dimasukkan tulang melalui saluran pemasukan.
e.
Dicatat waktu yang dibutuhkan untuk menggiling tulang.
f.
Dilakukan pengamatan sesuai dengan parameter yang ditentukan.
g.
Dicatat hasil pengamatan.
Parameter yang Diamati
1.
Kapasitas Olah
Pengukuran kapasitas olah dilakukan dengan membagi berat bahan awal
(kg) terhadap waktu (jam) yang dibutuhkan untuk menggiling tulang, dihitung
dengan menggunakan persamaan (3).
Universitas Sumatera Utara
26
2.
Kapasitas Hasil
Pengukuran kapasitas hasil dilakukan dengan membagi berat tulang yang
tergiling (kg) terhadap waktu (jam) yang dibutuhkan untuk menggiling tulang,
dihitung dengan menggunakan rumus
Kapasitas hasil =
3.
berat hasil gilingan
waktu
(kg/jam) ........................................(8)
Kerusakan Hasil
Pengukuran persentase kerusakan hasil dapat ditentukan dengan membagi
berat tepung yang rusak (tergiling tidak sempurna, tertinggal di alat) (kg) dengan
berat bahan awal (sebelum digiling) (kg) dikali dengan 100%, dihitung dengan
menggunakan persamaan (5).
Universitas Sumatera Utara
HASIL DAN PEMBAHASAN
Secara umum, perbedaan kecepatan putaran alat memberikan pengaruh
terhadap kapasitas olah, kapasitas hasil, dan kerusakan hasil. Hal ini dapat dilihat
pada tabel berikut.
Tabel 4. Data hasil pengamatan parameter
Perlakuan
R1
R2
R3
Kapasitas olah
(kg/jam)
4,36
9,39
12,63
Kapasitas hasil
(kg/jam)
4,07
8,67
10,81
Kerusakan hasil
(%)
6,66
7,66
14,33
Dari tabel di atas dapat diketahui bahwa kapasitas olah tertinggi terdapat
pada perlakuan R3 yaitu sebesar 12,63 kg/jam dan kapasitas olah terendah
terdapat pada perlakuan R1 yaitu sebesar 4,63 kg/jam. Sementara itu, kapasitas
hasil tertinggi terdapat pada perlakuan R3 yaitu sebesar 10,81 kg/jam dan
kapasitas hasil terendah terdapat pada perlakuan R1 yaitu sebesar 4,07 kg/jam.
Untuk kerusakan hasil terbesar terdapat pada perlakuan R3 yaitu sebesar 14,33%
dan kerusakan hasil terendah terdapat pada perlakuan R1 yaitu sebesar 6,66%.
Kapasitas Olah
Kapasitas olah dapat diketahui dengan membandingkan berat bahan yang
diolah dengan waktu yang dibutuhkan untuk mengolahnya. Waktu pengolahan
dihitung mulai dari bahan masuk ke dalam hopper sampai bahan selesai diolah.
Kapasitas olah disebut juga dengan kapasitas kerja. Hal ini sesuai dengan literatur
Daywin, dkk (2008) yang menyatakan bahwa kapasitas kerja suatu alat atau mesin
27
Universitas Sumatera Utara
28
didefenisikan sebagai kemampuan alat dan mesin dalam menghasilkan suatu
produk per satuan waktu (jam).
Hasil sidik ragam (lampiran 4) menunjukkan bahwa perbedaan kecepatan
putaran alat memberikan pengaruh sangat nyata terhadap kapasitas olah. Hasil
pengujian dengan menggunakan Duncan Multiple Range Test (DMRT) yang
menunjukkan pengaruh perbedaan kecepatan putaran alat terhadap kapasitas olah
pada masing-masing perlakuan dapat dilihat pada tabel berikut.
Tabel 5. Hasil uji DMRT pengujian perbedaan kecepatan putaran alat terhadap
kapasitas olah
DMRT
Jarak
0,05
2
3
1,9795
2,0516
Keterangan:
0,01
2,9996
3,1118
Perlakuan
Rataan
R1
R2
R3
4,36
9,39
12,63
Notasi
0,05
a
b
c
0,01
A
B
C
notasi yang berbeda pada kolom yang sama menunjukkan perbedaan perlakuan
memberikan pengaruh yang berbeda nyata pada taraf 5% dan sangat nyata pada
taraf 1%
Berdasarkan tabel di atas, hasil uji DMRT dengan taraf uji 0,05
menunjukkan bahwa perlakuan R1, perlakuan R2, dan perlakuan R3 saling
berbeda nyata. Pada taraf uji 0,01 juga menunjukkan bahwa perlakuan R1,
perlakuan R2, dan perlakuan R3 saling berbeda sangat nyata. Dari data tersebut,
dapat disimpulkan bahwa perlakuan R3 dengan kecepatan putaran alat 5320 RPM
merupakan perlakuan terbaik karena memiliki kapasitas olah tertinggi.
Hubungan perbedaan kecepatan putaran alat dengan kapasitas olah dapat
dilihat pada grafik berikut.
Universitas Sumatera Utara
29
Kapasitas Olah (kg/jam)
16
ŷ = 0,002x - 0,620
R² = 0,964
14
12
10
8
6
4
2
0
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
Kecepatan Putaran (RPM)
Gambar 1. Grafik hubungan perbedaan kecepatan putaran alat dengan
kapasitas olah
Berdasarkan gambar di atas, persamaan garis pada grafik terbentuk dari
persamaan regresi ŷ = 0,002x - 0,620. Nilai 0,002x menunjukkan hubungan yang
positif. Artinya, semakin tinggi kecepatan putaran (x), maka semakin tinggi pula
kapasitas olah (ŷ). Nilai 0,964 menunjukkan nilai koefisien korelasi. Berdasarkan
literatur Muinah (2011), nilai koefisien korelasi antara 0,800-1,000 menunjukkan
tingkat hubungan antara dua variabel yang sangat kuat. Nilai ini juga berarti
bahwa perbedaan kecepatan putaran alat memberi pengaruh sebesar 96,4%
terhadap kapasitas olah.
Grafik di atas menunjukkan bahwa semakin cepat putaran alat, maka
kapasitas olah semakin tinggi dan sebaliknya. Hal ini disebabkan oleh perbedaan
diameter puli. Semakin besar diameter puli, maka kecepatan putaran alat akan
semakin kecil sehingga membutuhkan waktu pengolahan yang lebih lama.
Sebaliknya, semakin kecil diameter puli, maka kecepatan putaran alat akan
semakin besar sehingga membutuhkan waktu pengolahan yang lebih sedikit. Hal
Universitas Sumatera Utara
30
ini sesuai dengan literatur Roth, et.al (1982) yang menyatakan bahwa kecepatan
putaran alat berbanding terbalik dengan diameter puli.
Kapasitas Hasil
Kapasitas hasil dapat diketahui dengan membandingkan berat bahan yang
terolah dengan waktu yang dibutuhkan untuk mengolahnya. Dari hasil sidik
ragam (lampiran 5), dapat dilihat bahwa perbedaan kecepatan putaran alat
memberikan pengaruh sangat nyata terhadap kapasitas hasil. Hasil pengujian
dengan menggunakan Duncan Multiple Range Test (DMRT) yang menunjukkan
pengaruh perbedaan kecepatan putaran alat terhadap kapasitas hasil pada masingmasing perlakuan dapat dilihat pada tabel berikut.
Tabel 6. Hasil uji DMRT pengujian perbedaan kecepatan putaran alat terhadap
kapasitas hasil
DMRT
Jarak
0,05
2
3
1,7091
1,7713
Keterangan:
0,01
2,5898
2,6866
Perlakuan
Rataan
R1
R2
R3
4,07
8,67
10,81
Notasi
0,05
a
b
c
0,01
A
B
B
notasi yang berbeda pada kolom yang sama menunjukkan perbedaan perlakuan
memberikan pengaruh yang berbeda nyata pada taraf 5% dan sangat nyata pada
taraf 1%
Berdasarkan tabel di atas, hasil uji DMRT dengan taraf uji 0,05
menunjukkan bahwa perlakuan R1, perlakuan R2, dan perlakuan R3 saling
berbeda nyata. Sedangkan pada taraf uji 0,01 menunjukkan bahwa perlakuan R1
berbeda sangat nyata dengan perlakuan R2 dan perlakuan R3, namun perlakuan
R2 tidak berbeda nyata dengan perlakuan R3. Dari data tersebut, dapat
disimpulkan bahwa perlakuan R3 dengan kecepatan putaran alat 5320 RPM
merupakan perlakuan terbaik karena memiliki kapasitas hasil tertinggi.
Universitas Sumatera Utara
31
Hubungan perbedaan kecepatan putaran alat dengan kapasitas hasil dapat
dilihat pada grafik di bawah ini.
Kapasitas Hasil (kg/jam)
16
ŷ = 0,002x + 0,041
R² = 0,833
14
12
10
8
6
4
2
0
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
Kecepatan Putaran (RPM)
Gambar 2. Grafik hubungan perbedaan kecepatan putaran alat dengan
kapasitas hasil
Berdasarkan gambar di atas, persamaan garis pada grafik terbentuk dari
persamaan regresi ŷ = 0,002x + 0,041. Nilai 0,002x menunjukkan hubungan yang
positif. Artinya, semakin tinggi kecepatan putaran (x), maka semakin tinggi pula
kapasitas hasil (ŷ). Nilai 0,833 menunjukkan nilai koefisien korelasi atau
hubungan antara dua variabel yang sangat kuat. Nilai ini juga menunjukkan
bahwa perbedaan kecepatan putaran alat memberi kontribusi sebesar 83,3%
terhadap kapasitas hasil.
Grafik di atas menunjukkan bahwa semakin cepat putaran alat, maka
kapasitas hasil semakin tinggi dan sebaliknya. Hal ini disebabkan oleh kecepatan
putaran yang tinggi menyebabkan bahan yang diolah akan lebih cepat terdorong
ke saluran pengeluaran dan kecepatan putaran yang rendah menyebabkan bahan
Universitas Sumatera Utara
32
yang diolah akan lebih lama terdorong ke saluran pengeluaran. Menurut
Wiraatmadja (1995), perubahan paling mudah dilakukan untuk memperbesar atau
memperkecil kapasitas adalah dengan merubah RPM yakni dengan menambahkan
transmisi, baik dengan pulley atau sproket dan rantai.
Kerusakan Hasil
Kerusakan hasil dapat diketahui dengan membandingkan berat bahan yang
rusak (tidak terolah, tertinggal di alat, tercecer) dengan berat awal bahan yang
diolah kemudian dikali dengan 100%. Menurut Nugroho, dkk (2012), persentase
bahan yang tertinggal di alat adalah banyaknya bahan yang tidak dapat keluar dari
alat secara otomatis setelah saluran pengeluaran bahan dibuka setelah proses
pengolahan selesai dilakukan. Dari hasil sidik ragam (lampiran 6), dapat dilihat
bahwa perbedaan kecepatan putaran alat memberikan pengaruh sangat nyata
terhadap kerusakan hasil. Hasil pengujian dengan menggunakan Duncan Multiple
Range Test (DMRT) yang menunjukkan pengaruh perbedaan kecepatan putaran
alat terhadap kerusakan hasil pada masing-masing perlakuan dapat dilihat pada
tabel berikut.
Tabel 7. Hasil uji DMRT pengujian perbedaan kecepatan putaran alat terhadap
kerusakan hasil
DMRT
Jarak
0,05
2
3
2,3063
2,3903
Keterangan:
0,01
3,4948
3,6255
Perlakuan
Rataan
R1
R2
R3
6,66
7,66
14,33
Notasi
0,05
a
a
b
0,01
A
A
B
notasi yang berbeda pada kolom yang sama menunjukkan perbedaan perlakuan
memberikan pengaruh yang berbeda nyata pada taraf 5% dan sangat nyata pada
taraf 1%
Berdasarkan tabel di atas, hasil uji DMRT dengan taraf uji 0,05
menunjukkan bahwa perlakuan R1 tidak berbeda nyata dengan perlakuan R2,
Universitas Sumatera Utara
33
namun berbeda nyata dengan perlakuan R3. Perlakuan R2 berbeda nyata dengan
perlakuan R3. Pada taraf uji 0,01 menunjukkan bahwa perlakuan R1 tidak berbeda
nyata dengan perlakuan R2, namun berbeda sangat nyata dengan perlakuan R3.
Perlakuan R2 berbeda sangat nyata dengan perlakuan R3. Dari data tersebut, dapat
disimpulkan bahwa perlakuan R1 dengan kecepatan putaran alat 2418 RPM
merupakan perlakuan terbaik karena memiliki kerusakan hasil terendah.
Hubungan perbedaan kecepatan putaran alat dengan kerusakan hasil dapat
dilihat pada grafik di bawah ini.
Kapasitas Hasil (kg/jam)
16
ŷ = 0,002x - 0,620
R² = 0,964
14
12
10
8
6
4
2
0
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
Kecepatan Putaran (RPM)
Gambar 3. Grafik hubungan perbedaan kecepatan putaran alat dengan
kerusakan hasil
Berdasarkan gambar di atas, persamaan garis pada grafik terbentuk dari
persamaan regresi ŷ = 0,002x – 0,620. Nilai 0,002x menunjukkan hubungan yang
positif. Artinya, semakin tinggi kecepatan putaran (x), maka semakin tinggi pula
kerusakan hasil (ŷ). Koefisien korelasi yang diperoleh berdasarkan grafik adalah
sebesar 0,964 yang menunjukkan hubungan antara dua variabel yang sangat kuat.
Universitas Sumatera Utara
34
Nilai ini memiliki arti bahwa perbedaan kecepatan putaran alat memberi pengaruh
terhadap kerusakan hasil sebesar 96,4%.
Grafik di atas menunjukkan bahwa semakin cepat putaran alat, maka
kerusakan hasil semakin tinggi dan sebaliknya. Hal ini disebabkan oleh kecepatan
putaran yang tinggi menyebabkan bahan yang diolah akan lebih cepat
dihancurkan sehingga bahan yang berukuran lebih kecil akan tertinggal pada mesh
dan tidak terlempar lagi ke atas. Penyebab lain yaitu banyaknya hasil olahan yang
tercecer karena tidak masuk pada wadah penampung. Kerusakan hasil juga
ditandai dengan adanya bahan yang tertinggal di alat sehingga dibutuhkan tenaga
untuk membersihkan alat dari bahan yang tertinggal. Hal ini sesuai dengan
literatur Nugroho, dkk (2012) yang menyatakan bahwa bahan yang tidak dapat
keluar
dari
mesin
pengolahan
membutuhkan
tenaga
operator
untuk
mengeluarkannya secara manual.
Universitas Sumatera Utara
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
1.
Perbedaan kecepatan putaran alat memberikan pengaruh berbeda sangat nyata
terhadap kapasitas olah, kapasitas hasil, dan kerusakan hasil.
2.
Kapasitas olah tertinggi terdapat pada perlakuan R3 yaitu sebesar 12,63
kg/jam dan kapasitas olah terendah terdapat pada perlakuan R1 yaitu sebesar
4,63 kg/jam.
3.
Kapasitas hasil tertinggi terdapat pada perlakuan R3 yaitu sebesar 10,81
kg/jam dan kapasitas hasil terendah terdapat pada perlakuan R1 yaitu sebesar
4,07 kg/jam.
4.
Kerusakan hasil terbesar terdapat pada perlakuan R3 yaitu sebesar 14,33%
dan kerusakan hasil terendah terdapat pada perlakuan R1 yaitu sebesar
6,66%.
5.
Semakin tinggi kecepatan putaran alat, maka waktu yang dibutuhkan untuk
mengolah bahan semakin sedikit.
Saran
Perlu dilakukan pengujian terhadap komoditi yang digunakan dan suhu
pengeringan bahan.
35
Universitas Sumatera Utara
Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Maret sampai April 2016 di
Laboratorium Keteknikan Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Sumatera
Utara, Medan.
Bahan dan Alat Penelitian
Adapun bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah tulang
sapi yang telah dikeringkan, sabuk V, puli 2,5 inci, 4 inci, dan 5,5 inci.
Adapun alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah alat
penggiling tulang sapi kering, kunci L, kunci pas, obeng, timbangan, stopwatch,
kalkulator, dan alat tulis.
Metode Penelitian
Penelitian ini menggunakan metode perancangan percobaan rancangan
acak lengkap (RAL) non faktorial dengan satu faktor yaitu kecepatan putaran alat
penggiling tulang sapi kering dengan tiga kali ulangan pada tiap perlakuan.
Faktor kecepatan putaran pada alat penggiling tulang sapi kering:
R1 = 2418 RPM (diameter 5,5 inci)
R2 = 3325 RPM (diameter 4 inci)
R3 = 5320 RPM (diameter 2,5 inci)
22
Universitas Sumatera Utara
23
Model Rancangan Penelitian
Model rancangan penelitian yang akan digunakan adalah rancangan acak
lengkap (RAL)
Y ik = µ + T i + ɛ ik ................................................................................ (7)
dimana
Y ik = hasil pengamatan dari perlakuan faktor rpm pada taraf ke-i dan pada
ulangan ke-k
µ
= nilai tengah
T i = pengaruh perlakuan ke-i
ɛik
= pengaruh galat percobaan dari perlakuan rpm pada taraf ke-i dan ulangan
ke-k.
Komponen Alat
Alat penggiling tulang sapi kering ini mempunyai beberapa komponen
penting sebagai berikut.
1.
Rangka alat
Rangka alat terbuat dari besi siku, berfungsi sebagai penyokong komponen
alat lainnya. Alat ini memiliki dimensi 80 cm × 48,5 cm × 43 cm.
2.
Motor bakar
Motor bakar berfungsi sebagai sumber tenaga mekanis (penggerak). Alat ini
menggunakan motor bakar berdaya 5,5 HP dengan kecepatan putaran alat
3800 RPM.
Universitas Sumatera Utara
24
3.
Tabung penggiling
Tabung penggiling terdiri dari penggiling berputar dan penggiling statis.
Penggiling berputar dilengkapi dengan empat buah mata pisau berbentuk L,
dua buah penyeimbang, dan tiga buah kipas. Sedangkan penggiling statis
dilengkapi dengan 14 sisir penggiling. Pada bagian dasar tabung penggiling
terdapat ayakan berukuran 200 mesh.
4.
Saluran masukan (hopper)
Saluran masukan berfungsi untuk memasukkan tulang sapi kering yang akan
digiling.
5.
Saluran keluaran
Saluran keluaran berfungsi untuk menyalurkan tulang sapi yang sudah
digiling ke tempat penampungan yang telah disediakan.
6.
Sistem transmisi
Sistem tranmisi ini menggunakan puli dan sabuk V yang dihubungkan dengan
tenaga penggerak berupa motor bakar. Tenaga penggerak ini digunakan untuk
menggerakkan poros yang terhubung ke piringan pisau untuk menghancurkan
tulang sapi kering.
Prosedur Penelitian
A. Pembuatan Puli dan Persiapan Bahan
1.
Pembuatan dan Pemasangan Puli
a.
Disiapkan bahan untuk membuat puli.
b.
Dilakukan pengukuran terhadap plat besi sesuai dengan ukuran yang
ditentukan.
Universitas Sumatera Utara
25
c.
Dipotong besi yang sudah diukur.
d.
Dilubangi bagian tengah untuk lubang poros.
e.
Dibuat penampang/alur untuk sabuk V yang akan digunakan.
f.
Setelah dibubut kemudian dihaluskan seluruh permukaan puli.
g.
Dipasangkan puli ke poros.
h.
Dihubungkan sabuk V pada puli motor bakar dan puli silinder untuk
mentransmisikan tenaga putar dari motor bakar terhadap silinder.
2.
Persiapan Bahan
a.
Disiapkan tulang yang akan digiling.
b.
Ditimbang tulang yang akan digiling.
c.
Tulang siap untuk digiling.
B. Pelaksanaan Penelitian
a.
Dipasang puli sesuai kecepatan yang diinginkan.
b.
Dinyalakan alat penggiling tulang.
d.
Dimasukkan tulang melalui saluran pemasukan.
e.
Dicatat waktu yang dibutuhkan untuk menggiling tulang.
f.
Dilakukan pengamatan sesuai dengan parameter yang ditentukan.
g.
Dicatat hasil pengamatan.
Parameter yang Diamati
1.
Kapasitas Olah
Pengukuran kapasitas olah dilakukan dengan membagi berat bahan awal
(kg) terhadap waktu (jam) yang dibutuhkan untuk menggiling tulang, dihitung
dengan menggunakan persamaan (3).
Universitas Sumatera Utara
26
2.
Kapasitas Hasil
Pengukuran kapasitas hasil dilakukan dengan membagi berat tulang yang
tergiling (kg) terhadap waktu (jam) yang dibutuhkan untuk menggiling tulang,
dihitung dengan menggunakan rumus
Kapasitas hasil =
3.
berat hasil gilingan
waktu
(kg/jam) ........................................(8)
Kerusakan Hasil
Pengukuran persentase kerusakan hasil dapat ditentukan dengan membagi
berat tepung yang rusak (tergiling tidak sempurna, tertinggal di alat) (kg) dengan
berat bahan awal (sebelum digiling) (kg) dikali dengan 100%, dihitung dengan
menggunakan persamaan (5).
Universitas Sumatera Utara
HASIL DAN PEMBAHASAN
Secara umum, perbedaan kecepatan putaran alat memberikan pengaruh
terhadap kapasitas olah, kapasitas hasil, dan kerusakan hasil. Hal ini dapat dilihat
pada tabel berikut.
Tabel 4. Data hasil pengamatan parameter
Perlakuan
R1
R2
R3
Kapasitas olah
(kg/jam)
4,36
9,39
12,63
Kapasitas hasil
(kg/jam)
4,07
8,67
10,81
Kerusakan hasil
(%)
6,66
7,66
14,33
Dari tabel di atas dapat diketahui bahwa kapasitas olah tertinggi terdapat
pada perlakuan R3 yaitu sebesar 12,63 kg/jam dan kapasitas olah terendah
terdapat pada perlakuan R1 yaitu sebesar 4,63 kg/jam. Sementara itu, kapasitas
hasil tertinggi terdapat pada perlakuan R3 yaitu sebesar 10,81 kg/jam dan
kapasitas hasil terendah terdapat pada perlakuan R1 yaitu sebesar 4,07 kg/jam.
Untuk kerusakan hasil terbesar terdapat pada perlakuan R3 yaitu sebesar 14,33%
dan kerusakan hasil terendah terdapat pada perlakuan R1 yaitu sebesar 6,66%.
Kapasitas Olah
Kapasitas olah dapat diketahui dengan membandingkan berat bahan yang
diolah dengan waktu yang dibutuhkan untuk mengolahnya. Waktu pengolahan
dihitung mulai dari bahan masuk ke dalam hopper sampai bahan selesai diolah.
Kapasitas olah disebut juga dengan kapasitas kerja. Hal ini sesuai dengan literatur
Daywin, dkk (2008) yang menyatakan bahwa kapasitas kerja suatu alat atau mesin
27
Universitas Sumatera Utara
28
didefenisikan sebagai kemampuan alat dan mesin dalam menghasilkan suatu
produk per satuan waktu (jam).
Hasil sidik ragam (lampiran 4) menunjukkan bahwa perbedaan kecepatan
putaran alat memberikan pengaruh sangat nyata terhadap kapasitas olah. Hasil
pengujian dengan menggunakan Duncan Multiple Range Test (DMRT) yang
menunjukkan pengaruh perbedaan kecepatan putaran alat terhadap kapasitas olah
pada masing-masing perlakuan dapat dilihat pada tabel berikut.
Tabel 5. Hasil uji DMRT pengujian perbedaan kecepatan putaran alat terhadap
kapasitas olah
DMRT
Jarak
0,05
2
3
1,9795
2,0516
Keterangan:
0,01
2,9996
3,1118
Perlakuan
Rataan
R1
R2
R3
4,36
9,39
12,63
Notasi
0,05
a
b
c
0,01
A
B
C
notasi yang berbeda pada kolom yang sama menunjukkan perbedaan perlakuan
memberikan pengaruh yang berbeda nyata pada taraf 5% dan sangat nyata pada
taraf 1%
Berdasarkan tabel di atas, hasil uji DMRT dengan taraf uji 0,05
menunjukkan bahwa perlakuan R1, perlakuan R2, dan perlakuan R3 saling
berbeda nyata. Pada taraf uji 0,01 juga menunjukkan bahwa perlakuan R1,
perlakuan R2, dan perlakuan R3 saling berbeda sangat nyata. Dari data tersebut,
dapat disimpulkan bahwa perlakuan R3 dengan kecepatan putaran alat 5320 RPM
merupakan perlakuan terbaik karena memiliki kapasitas olah tertinggi.
Hubungan perbedaan kecepatan putaran alat dengan kapasitas olah dapat
dilihat pada grafik berikut.
Universitas Sumatera Utara
29
Kapasitas Olah (kg/jam)
16
ŷ = 0,002x - 0,620
R² = 0,964
14
12
10
8
6
4
2
0
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
Kecepatan Putaran (RPM)
Gambar 1. Grafik hubungan perbedaan kecepatan putaran alat dengan
kapasitas olah
Berdasarkan gambar di atas, persamaan garis pada grafik terbentuk dari
persamaan regresi ŷ = 0,002x - 0,620. Nilai 0,002x menunjukkan hubungan yang
positif. Artinya, semakin tinggi kecepatan putaran (x), maka semakin tinggi pula
kapasitas olah (ŷ). Nilai 0,964 menunjukkan nilai koefisien korelasi. Berdasarkan
literatur Muinah (2011), nilai koefisien korelasi antara 0,800-1,000 menunjukkan
tingkat hubungan antara dua variabel yang sangat kuat. Nilai ini juga berarti
bahwa perbedaan kecepatan putaran alat memberi pengaruh sebesar 96,4%
terhadap kapasitas olah.
Grafik di atas menunjukkan bahwa semakin cepat putaran alat, maka
kapasitas olah semakin tinggi dan sebaliknya. Hal ini disebabkan oleh perbedaan
diameter puli. Semakin besar diameter puli, maka kecepatan putaran alat akan
semakin kecil sehingga membutuhkan waktu pengolahan yang lebih lama.
Sebaliknya, semakin kecil diameter puli, maka kecepatan putaran alat akan
semakin besar sehingga membutuhkan waktu pengolahan yang lebih sedikit. Hal
Universitas Sumatera Utara
30
ini sesuai dengan literatur Roth, et.al (1982) yang menyatakan bahwa kecepatan
putaran alat berbanding terbalik dengan diameter puli.
Kapasitas Hasil
Kapasitas hasil dapat diketahui dengan membandingkan berat bahan yang
terolah dengan waktu yang dibutuhkan untuk mengolahnya. Dari hasil sidik
ragam (lampiran 5), dapat dilihat bahwa perbedaan kecepatan putaran alat
memberikan pengaruh sangat nyata terhadap kapasitas hasil. Hasil pengujian
dengan menggunakan Duncan Multiple Range Test (DMRT) yang menunjukkan
pengaruh perbedaan kecepatan putaran alat terhadap kapasitas hasil pada masingmasing perlakuan dapat dilihat pada tabel berikut.
Tabel 6. Hasil uji DMRT pengujian perbedaan kecepatan putaran alat terhadap
kapasitas hasil
DMRT
Jarak
0,05
2
3
1,7091
1,7713
Keterangan:
0,01
2,5898
2,6866
Perlakuan
Rataan
R1
R2
R3
4,07
8,67
10,81
Notasi
0,05
a
b
c
0,01
A
B
B
notasi yang berbeda pada kolom yang sama menunjukkan perbedaan perlakuan
memberikan pengaruh yang berbeda nyata pada taraf 5% dan sangat nyata pada
taraf 1%
Berdasarkan tabel di atas, hasil uji DMRT dengan taraf uji 0,05
menunjukkan bahwa perlakuan R1, perlakuan R2, dan perlakuan R3 saling
berbeda nyata. Sedangkan pada taraf uji 0,01 menunjukkan bahwa perlakuan R1
berbeda sangat nyata dengan perlakuan R2 dan perlakuan R3, namun perlakuan
R2 tidak berbeda nyata dengan perlakuan R3. Dari data tersebut, dapat
disimpulkan bahwa perlakuan R3 dengan kecepatan putaran alat 5320 RPM
merupakan perlakuan terbaik karena memiliki kapasitas hasil tertinggi.
Universitas Sumatera Utara
31
Hubungan perbedaan kecepatan putaran alat dengan kapasitas hasil dapat
dilihat pada grafik di bawah ini.
Kapasitas Hasil (kg/jam)
16
ŷ = 0,002x + 0,041
R² = 0,833
14
12
10
8
6
4
2
0
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
Kecepatan Putaran (RPM)
Gambar 2. Grafik hubungan perbedaan kecepatan putaran alat dengan
kapasitas hasil
Berdasarkan gambar di atas, persamaan garis pada grafik terbentuk dari
persamaan regresi ŷ = 0,002x + 0,041. Nilai 0,002x menunjukkan hubungan yang
positif. Artinya, semakin tinggi kecepatan putaran (x), maka semakin tinggi pula
kapasitas hasil (ŷ). Nilai 0,833 menunjukkan nilai koefisien korelasi atau
hubungan antara dua variabel yang sangat kuat. Nilai ini juga menunjukkan
bahwa perbedaan kecepatan putaran alat memberi kontribusi sebesar 83,3%
terhadap kapasitas hasil.
Grafik di atas menunjukkan bahwa semakin cepat putaran alat, maka
kapasitas hasil semakin tinggi dan sebaliknya. Hal ini disebabkan oleh kecepatan
putaran yang tinggi menyebabkan bahan yang diolah akan lebih cepat terdorong
ke saluran pengeluaran dan kecepatan putaran yang rendah menyebabkan bahan
Universitas Sumatera Utara
32
yang diolah akan lebih lama terdorong ke saluran pengeluaran. Menurut
Wiraatmadja (1995), perubahan paling mudah dilakukan untuk memperbesar atau
memperkecil kapasitas adalah dengan merubah RPM yakni dengan menambahkan
transmisi, baik dengan pulley atau sproket dan rantai.
Kerusakan Hasil
Kerusakan hasil dapat diketahui dengan membandingkan berat bahan yang
rusak (tidak terolah, tertinggal di alat, tercecer) dengan berat awal bahan yang
diolah kemudian dikali dengan 100%. Menurut Nugroho, dkk (2012), persentase
bahan yang tertinggal di alat adalah banyaknya bahan yang tidak dapat keluar dari
alat secara otomatis setelah saluran pengeluaran bahan dibuka setelah proses
pengolahan selesai dilakukan. Dari hasil sidik ragam (lampiran 6), dapat dilihat
bahwa perbedaan kecepatan putaran alat memberikan pengaruh sangat nyata
terhadap kerusakan hasil. Hasil pengujian dengan menggunakan Duncan Multiple
Range Test (DMRT) yang menunjukkan pengaruh perbedaan kecepatan putaran
alat terhadap kerusakan hasil pada masing-masing perlakuan dapat dilihat pada
tabel berikut.
Tabel 7. Hasil uji DMRT pengujian perbedaan kecepatan putaran alat terhadap
kerusakan hasil
DMRT
Jarak
0,05
2
3
2,3063
2,3903
Keterangan:
0,01
3,4948
3,6255
Perlakuan
Rataan
R1
R2
R3
6,66
7,66
14,33
Notasi
0,05
a
a
b
0,01
A
A
B
notasi yang berbeda pada kolom yang sama menunjukkan perbedaan perlakuan
memberikan pengaruh yang berbeda nyata pada taraf 5% dan sangat nyata pada
taraf 1%
Berdasarkan tabel di atas, hasil uji DMRT dengan taraf uji 0,05
menunjukkan bahwa perlakuan R1 tidak berbeda nyata dengan perlakuan R2,
Universitas Sumatera Utara
33
namun berbeda nyata dengan perlakuan R3. Perlakuan R2 berbeda nyata dengan
perlakuan R3. Pada taraf uji 0,01 menunjukkan bahwa perlakuan R1 tidak berbeda
nyata dengan perlakuan R2, namun berbeda sangat nyata dengan perlakuan R3.
Perlakuan R2 berbeda sangat nyata dengan perlakuan R3. Dari data tersebut, dapat
disimpulkan bahwa perlakuan R1 dengan kecepatan putaran alat 2418 RPM
merupakan perlakuan terbaik karena memiliki kerusakan hasil terendah.
Hubungan perbedaan kecepatan putaran alat dengan kerusakan hasil dapat
dilihat pada grafik di bawah ini.
Kapasitas Hasil (kg/jam)
16
ŷ = 0,002x - 0,620
R² = 0,964
14
12
10
8
6
4
2
0
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
Kecepatan Putaran (RPM)
Gambar 3. Grafik hubungan perbedaan kecepatan putaran alat dengan
kerusakan hasil
Berdasarkan gambar di atas, persamaan garis pada grafik terbentuk dari
persamaan regresi ŷ = 0,002x – 0,620. Nilai 0,002x menunjukkan hubungan yang
positif. Artinya, semakin tinggi kecepatan putaran (x), maka semakin tinggi pula
kerusakan hasil (ŷ). Koefisien korelasi yang diperoleh berdasarkan grafik adalah
sebesar 0,964 yang menunjukkan hubungan antara dua variabel yang sangat kuat.
Universitas Sumatera Utara
34
Nilai ini memiliki arti bahwa perbedaan kecepatan putaran alat memberi pengaruh
terhadap kerusakan hasil sebesar 96,4%.
Grafik di atas menunjukkan bahwa semakin cepat putaran alat, maka
kerusakan hasil semakin tinggi dan sebaliknya. Hal ini disebabkan oleh kecepatan
putaran yang tinggi menyebabkan bahan yang diolah akan lebih cepat
dihancurkan sehingga bahan yang berukuran lebih kecil akan tertinggal pada mesh
dan tidak terlempar lagi ke atas. Penyebab lain yaitu banyaknya hasil olahan yang
tercecer karena tidak masuk pada wadah penampung. Kerusakan hasil juga
ditandai dengan adanya bahan yang tertinggal di alat sehingga dibutuhkan tenaga
untuk membersihkan alat dari bahan yang tertinggal. Hal ini sesuai dengan
literatur Nugroho, dkk (2012) yang menyatakan bahwa bahan yang tidak dapat
keluar
dari
mesin
pengolahan
membutuhkan
tenaga
operator
untuk
mengeluarkannya secara manual.
Universitas Sumatera Utara
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
1.
Perbedaan kecepatan putaran alat memberikan pengaruh berbeda sangat nyata
terhadap kapasitas olah, kapasitas hasil, dan kerusakan hasil.
2.
Kapasitas olah tertinggi terdapat pada perlakuan R3 yaitu sebesar 12,63
kg/jam dan kapasitas olah terendah terdapat pada perlakuan R1 yaitu sebesar
4,63 kg/jam.
3.
Kapasitas hasil tertinggi terdapat pada perlakuan R3 yaitu sebesar 10,81
kg/jam dan kapasitas hasil terendah terdapat pada perlakuan R1 yaitu sebesar
4,07 kg/jam.
4.
Kerusakan hasil terbesar terdapat pada perlakuan R3 yaitu sebesar 14,33%
dan kerusakan hasil terendah terdapat pada perlakuan R1 yaitu sebesar
6,66%.
5.
Semakin tinggi kecepatan putaran alat, maka waktu yang dibutuhkan untuk
mengolah bahan semakin sedikit.
Saran
Perlu dilakukan pengujian terhadap komoditi yang digunakan dan suhu
pengeringan bahan.
35
Universitas Sumatera Utara