Chapter II Rancang Bangun Alat Pencacah Jagung

TINJAUAN PUSTAKA

Jagung
Jagung (Zea mays L) adalah tanaman semusim dan termasuk jenis
rumputan/graminae
kemungkinan

yang

munculnya

mempunyai
cabang

batang

anakan

pada

tunggal,

beberapa

meski

terdapat

genotipe

dan

lingkungan tertentu. Batang jagung terdiri atas buku dan ruas. Daun jagung
tumbuh pada setiap buku, berhadapan satu sama lain. Bunga jantan terletak
pada bagian terpisah pada satu tanaman sehingga lazim terjadi penyerbukan
silang. Jagung merupakan tanaman hari pendek, jumlah daunnya ditentukan
pada saat inisiasi bunga jantan, dan dikendalikan oleh genotipe, lama
penyinaran, dan suhu(Subekti, dkk).
Dalam dunia tumbuh-tumbuhan, dikenal adanya suatu divisi yang
dinamakan Spermatophyta (tumbuhan berbiji). Divisi ini dibagi dalam dua
subdivisi: Gymnospermae (tumbuhan berbiji terbuka) dan Angiospermae
(tumbuhan berbiji tertutup). Secara garis besar, klasifikasi tanaman jagung dalam

dunia tumbuh-tumbuhan adalah sebagai berikut :
Divisi

: Spermatophyta

Subdivisi

: Angiospermae

Kelas

: Monocotyledoneae

Ordo

: Poales

Famili

: Graminae

Genus

: Zea

Spesies

: Zea mays L (jagung)

4

5

Jenis ini dikatakan sebagai bentuk peralihan antara Gymnospermae dan
Angiospermae (Rukmana,1997).
Seperti umumnya tumbuhan tingkat tinggi, pohon jagung juga dapat
dibedakan atas akar, batang, daun dan bunga. Masing-masing organ ini
mempunyai ciri morfologi tersendiri. Persamaan dan perbedaan dengan tumbuhan
lain inilah yang menjadi salah satu dasar pengklasifikasiannya.
AKAR

Akar tanaman jagung terdiri atas akar – akar seminali, koronal, dan akar
udara. Akar – akar seminal merupakan akar – akar radikal atau akar primer
ditambah dengan sejumlah akar – akar lateral yang muncul sebagai akar adventif
pada dasar dari buku pertama di atas pangkal batang. Akar – akar seminal ini
tumbuh pada saat biji berkecambah. Pertumbuhan akar seminar pada umumnya
menuju arah bawah, berjumlah 3 - 5 akar atau bervariasi antar 1 – 13 akar.
BATANG
Batang tanaman jagung beruas – ruas (berbuku – buku) dengan jumlah
ruas bervariasi antara 10 – 40 ruas. Tanaman jagung umumnya tidak bercabang,
kecuali pada jagung manis sering tumbung beberapa cabang (beranak) yang
muncul dari pangkal batang. Panjang batang jagung berkisar antara 60 cm – 300
cm, tergantung pada tipe jagung, Ruas – ruas batang bagian atas berbentuk
silindris dan ruas – ruas batang bagian bawah berbentuk bulat agak pipih.
DAUN
Daun jagung tumbuh melekat pada buku – buku batang. Struktur daun
jagung tardiri atas tiga bagian, yaitu kelopak daun, lidah daun (ligula), dan helain

6

daun. Bagian permukaan daun berbulu, dan terdiri atas sel – sel bullifor. Bagian

bawah daun pada umumnya tidak berbulu.
BUNGA
Pada satu tanaman jagung terdapat bunga jantan dan bunga betina yang
letaknya terpisah. Bunga jantan terletak pada bagian ujung tanaman, sedangkan
bunga betina pada sepanjang pertengahan batang jagung dan berada pada salah
satu ketiak daun. Bunga jantan disebut juga staminate. Bunga ini terbentuk pada
saat tanaman sudah mencapai pertengahan umur.bungan jantan yang terbungkus
ini didalamnya terdapat benang sari (Rukmana,1997).
BIJI
Tanaman jagung mempunyai satu atau dua tongkol, tergantung varietas.
Tongkol jagung diselimuti oleh daun kelobot. Tongkol jagung yang terletak
pada bagian atas umumnya lebih dahulu terbentuk dan lebih besar
dibanding yang terletak pada bagian bawah. Setiap tongkol terdiri atas 1016 baris biji yang jumlahnya selalu genap. Biji jagung disebut kariopsis, dinding
ovari atau perikarp menyatu dengan kulit biji atau testa, membentuk dinding buah.
Biji jagung terdiri atas tiga bagian utama, yaitu (a) pericarp, berupa lapisan luar
yang tipis, berfungsi mencegah embrio dari organisme pengganggu dan
kehilangan air; (b) endosperm, sebagai cadangan makanan, mencapai 75% dari
bobot biji yang mengandung 90% pati dan 10% protein, mineral, minyak, dan
lainnya; dan (c) embrio (lembaga), sebagai miniatur tanaman yang terdiri atas
plamule, akar radikal, scutelum, dan koleoptil (Hardman and Gunsolus 1998).

7

Varietas
Berdasarkan pengamatan di lapangan, melihat adanya variasi bentuk tajuk
pohon, variasi bentuk dan ukuran buah atau biji pada jagung, terdapat beberapa
varietas jagung.
Jenis jagung dapat dikelompokkan menurut umur dan bentuk biji. Menurut
umur, dibagi menjadi 3 (tiga) golongan:
1. Berumur pendek (genjah): 75-90 hari, contoh: Genjah Warangan, Genjah
Kertas, Abimanyu dan Arjuna.
2. Berumur sedang (tengahan): 90-120 hari, contoh: Hibrida C 1, Hibrida CP 1
dan CPI 2, Hibrida IPB 4, Hibrida Pioneer 2, Malin,Metro dan Pandu.
3. Berumur panjang: lebih dari 120 hari, contoh: Kania Putih, Bastar, Kuning,
Bima dan Harapan.
Menurut bentuk biji, dibagi menjadi 7 (tujuh) golongan: Dent Corn, Flint
Corn, Sweet Corn, Pop Corn, Flour Corn, Pod Corn, dan Waxy Corn
(Arianingrum, 2004).
Syarat Tumbuh
Tanaman jagung berasal dari daerah tropis yang dapat menyesuaikan diri

dengan lingkungan di luar daerah tersebut. Jagung tidak menuntut persyaratan
lingkungan yang terlalu ketat, dapat tumbuh pada berbagai macam tanah bahkan
pada kondisi tanah yang agak kering. Tetapi untuk pertumbuhan optimalnya,
jagung menghendaki beberapa persyaratan.

8

Iklim
a) Iklim yang dikehendaki oleh sebagian besar tanaman jagung adalah daerah daerah beriklim sedang hingga daerah beriklim sub-tropis/tropis yang basah.
Jagung dapat tumbuh di daerah yang terletak antara 0-50 derajat LU hingga 040 derajat LS.
b) Pada lahan yang tidak beririgasi, pertumbuhan tanaman ini memerlukan curah
hujan ideal sekitar 85-200 mm/bulan dan harus merata. Pada fase pembungaan
dan pengisian biji tanaman jagung perlu mendapatkan cukup air. Sebaiknya
jagung ditanam diawal musim hujan, dan menjelang musim kemarau.
c) Pertumbuhan tanaman jagung sangat membutuhkan sinar matahari. Tanaman
jagung yang ternaungi, pertumbuhannya akan terhambat/ merana, dan
memberikan hasil biji yang kurang baik bahkan tidak dapat membentuk buah.
d) Suhu yang dikehendaki tanaman jagung antara 21-34 derajat C, akan tetapi bagi
pertumbuhan tanaman yang ideal memerlukan suhu optimum antara 23-27
derajat C. Pada proses perkecambahan benih jagung memerlukan suhu yang

cocok sekitar 30 derajat C.
e) Saat panen jagung yang jatuh pada musim kemarau akan lebih baik daripada
musim hujan, karena berpengaruh terhadap waktu pemasakan biji dan
pengeringan hasil.
Media Tanam
a) Jagung tidak memerlukan persyaratan tanah yang khusus. Agar supaya dapat
tumbuh optimal tanah harus gembur, subur dan kaya humus

9

b) Keasaman tanah erat hubungannya dengan ketersediaan unsur-unsur hara
tanaman. Keasaman tanah yang baik bagi pertumbuhan tanaman jagung adalah
pH antara 5,6 - 7,5.
c) Tanaman jagung membutuhkan tanah dengan aerasi dan ketersediaan air dalam
kondisi baik.
d) Tanah dengan kemiringan kurang dari 8 % dapat ditanami jagung, karena
disana kemungkinan terjadinya erosi tanah sangat kecil. Sedangkan daerah
dengan tingkat kemiringan lebih dari 8 %, sebaiknya dilakukan pembentukan
teras dahulu.
Ketinggian Tempat

Jagung dapat ditanam di Indonesia mulai dari dataran rendah sampai di
daerah pegunungan yang memiliki ketinggian antara 1000-1800 m dpl. Daerah
dengan ketinggian optimum antara 0-600 m dpl merupakan ketinggian yang baik
bagi pertumbuhan tanaman jagung (TTG budidaya pertania, 2010).
Panen
Hasil panen jagung tidak semua berupa jagung tua/matang fisiologis,
tergantung dari tujuan panen. Seperti pada tanaman padi, tingkat kemasakan buah
jagung juga dapat dibedakan dalam 4 tingkat: masak susu, masak lunak, masak
tua dan masak kering/masak mati.
Ciri jagung yang siap dipanen adalah:
a) Umur panen adalah 86-96 hari setelah tanam.
b) Jagung siap dipanen dengan tongkol atau kelobot mulai mengering
yang ditandai dengan adanya lapisan hitam pada biji bagian lembaga.
c) Biji kering, keras, dan mengkilat, apabila ditekan tidak membekas

10

(TTG budidaya pertania, 2010).
Pasca Panen
Penanganan

pasca

panen

jagung

meliputin

serangkain

kegiatan

pengupasan, pengeringan, sortasi, pemipilan, dan Penyortiran.
Pengupasan
Jagung dikupas pada saat masih menempel pada batang atau setelah
pemetikan selesai. Pengupasan ini dilakukan untuk menjaga agar kadar air di
dalam tongkol dapat diturunkan dan kelembaban di sekitar biji tidak menimbulkan
kerusakan biji atau mengakibatkan tumbuhnya cendawan. Pengupasan dapat
memudahkan atau memperingan pengangkutan selama proses pengeringan. Untuk

jagung masak mati sebagai bahan makanan, begitu selesai dipanen, kelobot segera
dikupas.
Pengeringan
Pengeringan jagung dapat dilakukan secara alami atau buatan. Secara
tradisional jagung dijemur di bawah sinar matahari sehingga kadar air berkisar 9–
11 %. Biasanya penjemuran memakan waktu sekitar 7-8 hari. Penjemuran dapat
dilakukan di lantai, dengan alas anyaman bambu atau dengan cara diikat dan
digantung. Secara buatan dapat dilakukan dengan mesin pengering untuk
menghemat tenaga manusia, terutama pada musim hujan. Terdapat berbagai cara
pengeringan buatan, tetapi prinsipnya sama yaitu untuk mengurangi kadar air di
dalam biji dengan panas pengeringan sekitar 38-43 derajat C, sehingga kadar air
turun menjadi 12-13 %. Mesin pengering dapat digunakan setiap saat dan dapat
dilakukan pengaturan suhu sesuai dengan kadar air biji jagung yang diinginkan.

11

Pemipilan
Setelah dijemur sampai kering jagung dipipil. Pemipilan dapat
menggunakan tangan atau alat pemipil jagung bila jumlah produksi cukup besar.
Pada dasarnya “memipil” jagung hampir sama dengan proses perontokan gabah,
yaitu memisahkan biji-biji dari tempat pelekatan. Jagung melekat pada
tongkolnya, maka antara biji dan tongkol perlu dipisahkan.
Penyortiran
Setelah jagung terlepas dari tongkol, biji-biji jagung harus dipisahkan dari
kotoran atau apa saja yang tidak dikehendaki, sehinggga tidak menurunkan
kualitas jagung. Yang perlu dipisahkan dan dibuang antara lain sisa-sisa tongkol,
biji kecil, biji pecah, biji hampa, kotoran selama petik ataupun pada waktu
pengumpilan. Tindakan ini sangat bermanfaat untuk menghindari atau menekan
serangan jamur dan hama selama dalam penyimpanan. Disamping itu juga dapat
memperbaiki peredaran udara. Untuk pemisahan biji yang akan digunakan sebagai
benih terutama untuk penanaman dengan mesin penanam, biasanya membutuhkan
keseragaman bentuk dan ukuran buntirnya. Maka pemisahan ini sangat penting
untuk menambah efisiensi penanaman dengan mesin. Ada berbagai cara
membersihkan atau memisahan ( TTG budidaya pertanian, 2010).
Pakan Ternak
Pakan berperanan sangat penting dalam menentukan produktivitas ternak.
Kira -kira 25% dari perbedaan produksi ternak dikarenakan oleh keturunan sedangkan

75% sisanya ditentukan oleh faktor lingkungan dengan pakan sebagai faktor
penentu terbesar
(Tim laboratorium ilmu dan teknologi pakan fakultas peternakan IPB, 2004).

12

Industri pakan ternak merupakan kegiatan agribisnis hilir yang terpenting
alam agribisnis jagung. Dalam pembuatan pakan ternak diperlukan jagung
sebanyak 50% dari total kebutuhan nasional. Dalam periode 2005-2020,
kebutuhan jagung untuk industri pakan diperkirakan 51,5% dari kebutuhan jagung
nasional, dan bahkan setelah tahun 2020 lebih dari 60% dari kebutuhan tersebut
(sariumbang dan herniawati, 2006).
Jenis dan sumber bahan pakan akan menentukan tinggi rendahnya biaya
yang dikeluarkan, sehingga biomas dari tanaman yang dijadikan bahan penyusun
pakan akan mengurangi biaya produksi, sebab 60-80 % biaya dalam usaha
peternakan diperuntukan dalam pengadaan pakan (hardiyanto et al. dalam:
Soeharsono et al. 2004).
Jagung Sebagai Pakan Ternak
Dalam periode 1989-2002 telah terjadi pergesaran penggunaan jagung
walaupun masih dominan untuk kebutuhan konsumsi langsung. Setelah tahun
2002, penggunaan jagung lebih banyak untuk memenuhi kebutuhan industri
pakan. Penggunaan jagung untuk industri pangan juga terus meningkat. Selama
tahun 2000-2004, penggunaan jagung untuk konsumsi langsung menurun sekitar
2,0%/tahun, sedangkan untuk industri pakan dan pangan meningkat masingmasing 5,76% dan 3,0%/tahun. Dari gambaran di atas terlihat bahwa orientasi
pengembangan jagung ke depan sebaiknya lebih diarahkan kepada pemenuhan
kebutuhan industri pakan dan pangan, mengingat produk kedua industri ini
merupakan barang normal (elastis terhadap peningkatan pendapatan), sebaliknya
merupakan barang inferior dalam bentuk jagung konsumsi langsung seiring
dengan membaiknya daya beli masyarakat (Sariumbang dan Herniawati, 2006).

13

Salah satu kelebihan jagung untuk pakan unggas, terutama ayam petelur,
adalah kandungan xantofilnya yang tinggi (18 ppm) dan berguna untuk kuning
telur, kulit, atau kaki berwarna lebih cerah. Hal ini tidak dijumpai pada biji-bijian
lain, dedak padi, dan ubi kayu (Sariumbang dan Herniawati, 2006).
Komponen Alat Pencacah Jagung
Kerangka alat
Kerangka alat berfungsi sebagai pendukung komponen lainnya yang
terbuat dari besi besi yang berbentuk siku yang akan disambung dengan
menggunakan teknik pengelasan.
Motor bakar
Motor penggerak adalah motor yang dapat mengubah tenaga panas hasil
dari suatu pembakaran menjadi tenaga mekanik. Motor penggerak dapat
dibedakan dalam 2 golongan, yaitu:
1. Motor dengan pembakaran diluar.
2. Motor dengan pembakaran didalam silind
(Hadjosentono, dkk., 1996).
Motor diesel adalah motor pembakaran dalam (intern combustion engine)
yang beroperasi dengan menggunakan minyak gas atau minyak berat sebagai
bahan bakar dengan suatu prinsip bahan bakar tersebut disemprotkan
(diinjeksikan) kedalam silinder yang didalamnya sudah terdapat udara dengan
tekanan dan suhu yang cukup tinggi sehingga bahan bakar tersebut secara spontan
terbakar (Soenarto dan Shoichi, 1995).
Sifat berikut, mempengaruhi prestasi dan keandalan dari mesin diesel:
penguapan, residu karbon, viskositas, kandungan belerang, abu, air dan endapan,

14

titik nyala, titik tuang, sifat korosif dan keasaman serta mutu penyalaan. Tetapi
mutu penyalaan hanya penting untuk mesin kecepatan tinggi dan oleh karenanya
didaftarkan paling akhir dalam urutan pentingnya untuk mesin ini (Maleev, 1991).
Minyak bakar yang disemprotkan kedalam silinder berbentuk butir-butir
cairan yang halus. Oleh karena udara didalam silinder pada saat tersebut sudah
bertemperatur dan bertekanan tinggi maka butir-butir tersebut akan menguap.
Penguapan butir bahan bakar itu dimulai pada bagian permukaan luarnya, yaitu
bagian yang terpanas. Uap bahan bakar yang terjadi itu selanjutnya bercampur
dengan udara yang ada disekitarnya. Proses penguapan itu berlangsung terus
selama temperatur sekitarnya mencukupi (Arismunandar dan Koichi, 2004).
Poros
Poros merupakan salah satu bagian yang terpenting dari setiap mesin,
hampir semua mesin meneruskan tenaga bersama-sama dengan putaran. Peranan
utama dalam transmisi ini dipegang oleh poros.
Beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam merencanakan sebuah poros,
yaitu:
1. Kekuatan poros
Suatu poros transmisi dapat mengalami beban puntir atau lentur ataupun
gabungan antara puntir dan lentur. Juga ada poros yang mendapat beban tarik
atau tekan. Kelelahan, tumbukan atau pengaruh konsentrasi tegangan bila
diameter poros diperkecil atau biila poros mempunyai alur pasak, harus
diperhatikan. Sebuah poros harus direncanakan hingga cukup kuat untuk
menahan beban-beban di atasnya.

15

2. Kekakuan poros
Meskipun sebuah poros mempunyai kekuatan yang cukup tetapi jika lenturan
atau defleksi puntirnya terlalu besar akan mengakibatkan ketidaktelitian (pada
mesin perkakas) atau getaran dan suara. Karena itu, disamping kekuatan poros,
kekakuannya juga harus diperhatikan dan disesuaikan dengan macam mesin
yang akan dilayani poros tersebut.
3. Putaran kritis
Bila putaran suatu mesin dinaikkan maka pada suatu harga putaran tertentu
dapat terjadi getaran yang luar biasa besarnya. Putaran ini disebut putaran
kritis. Hal ini dapat mengakibatkan kerusakan pada poros dan bagian-bagian
lainnya. Poros harus direncanakan hingga putaran kerjanya lebih rendah dari
putaran kritisnya.
4. Korosi
Bahan-bahan poros yang terancam kavitasi, poros-poros mesin yang berhenti
lama dan poros propeler dan pompa yang kontak dengan fluida yang korosif sampai
batas-batas tertentu dapat dilakukan perlindungan terhadap korosi.
5. Bahan poros
Poros untuk mesin umum biasanya dibuat dari baja batang.
Bantalan
Bantalan adalah elemen mesin yang mampu menumpu poros berbeban,
sehingga putaran atau gerakan bolak-baliknya dapat berlangsung secara halus,
aman dan tahan lama. Bantalan harus cukup kokoh untuk menghubungkan poros
serta elemen mesin lainnya agar bekerja dengan baik.
Bantalan dapat diklasifikasikan berdasarkan pada:

16

1. Gerakan bantalan terhadap poros
- Bantalan luncur
- Bantalan gelinding
2. Beban terhadap poros
- Bantalan radial
- Bantalan aksial
- Bantalan gelinding khusus (Sularso dan Suga, 2002).
Puli
Puli berfungsi untuk memindahkan daya dan putaran yang dihasilkan dari
motor yang selanjutnya diteruskan lagi ke v-belt dan akan memutar poros. Puli
dibuat dari besi cor atau dari baja. Puli kayu tidak banyak lagi dijumpai. Untuk
konstruksi ringan diterapkan puli dari paduan aluminium (Stolk dan Kros, 1981).
Untuk menghitung kecepatan atau ukuran roda transmisi, putaran
transmisi penggerak dikalikan diameternya adalah sama dengan putaran roda
transmisi yang digerakkan dikalikan dengan diameternya.
SDpenggerak = SDyang

digerakkan

................................................. (1)

dimana,
S = Kecepatan putar puli (rpm)
D = Diameter puli (mm)
(Smith dan Wilkes, 1990).
Pemasangan puli dapat dilakukan dengan beberapa cara yaitu :
- Horizontal, pemasangan puli dapat dilakukan dengan cara mendatar dimana
pasangan puli terletak pada sumbu mendatar.

17

- Vertikal, pemasangan puli dilakukan secara tegak dimana letak pasangan puli
adalah pada sumbu vertikal. Pada pemasangan ini akan terjadi getaran pada
bagian mekanisme serta penurunan umur sabuk.
(Mabie dan Ocvirk, 1967).
Sabuk V
Sabuk V terbuat dari karet dan mempunyai penampang trapesium. Sabuk
V dibelitkan di sekitar alur pulleyyang berbentuk V pula. Transmisi sabuk yang
bekerja atas dasar gesekan belitan mempunyai beberapa keuntungan karena murah
harganya, sederhana konstruksinya dan mudah untuk mendapatkan perbandingan
putaran yang diinginkan. Kekurangan yang ada pada sabuk ini adalah terjadinya
slip antara sabuk dan pulley sehingga tidak dapat dipakai untuk putaran tetap atau
perbandingan transmisi yang tetap (Daryanto, 1993).
Susunan khas sabuk V terdiri atas :
• Bagian elastisyang tahan tegangan dan bagian yang tahan kompresi

• Bagian yang membawa beban yang dibuat dari bahan tenunan dengan daya
rentangan yang rendah dan tahan minyak sebagai pembalut
(Smith dan Wilkes, 1990).
Menurut

Smith

dan

Wilkes

(1990),

apabila

pemindahan

daya

menggunakan dua roda transisi, maka hubungan antara jarak kedua titik pusat
sumbu roda transisi dengan panjang sabuk dapat ditentukan dengan rumus:
L = 2C + 1,57(D + d) +

(D−d)2
4C

............................................................. (2)

dimana:
L = Panjang efektif sabuk (mm)
C = Jarak antara kedua sumbu roda transmisi (mm)

18

D = Diameter luar efektif roda transmisi yang besar (mm)
d = Diameter luar efektif transmisi yang kecil (mm)
Mata pisau
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 pemotong memungkinkan mesin pemotong
mampu mengolah jenis bahan yang lunak maupun bahan yang keras. Pada mesin
konvensional, yang memiliki rangkaian pararel, biasanya kerap macet jika bahan
dimasukkan sekaligus. Rangkaian mata pisau terbuat dari baja tahan aus yang
kokoh. Disain rangkaian pisau sengaja dibuat berjejer secara spiral, tidak pararel,
agar cakupan gerakannya lebih luas dan daya potongnya lebih kuat
(Pratomo dan Irwanto, 1983).
Rancang Bangun
Rancang bangun atau desain adalah penataan suku-suku mesin untuk
menunjukkan beda susunan mesin dari tipe yang sama. Pabrik dapat saja
mengeluarkan alat dengan merek yang sama, tetapi mesinnya belum tentu persis
sama. Perbedaan dalam penyusunan komponen-komponen inilah yang merupakan
desain mesin. Dalam mempelajari konstruksi umum sebuah mesin, perhatikan
jumlah suku yang dicor, roda gigi, tempat terjadinya keausan, dan mudahnya
pelumasan dan penyetelan (Smith dan Wilkes, 1990).
Banyak material yang berbeda-beda digunakan dalam pembuatan mesin
pertanian. Setiap material dipilih untuk setiap karakteristik bagian pada mesin
pertanian tersebut. Beberapa bagian mesin ini ada yang tahan lama dan ada yang

19

mudah terkikis, dan ada yang terbuat dari baja keras atau besi, sementara bagian
lainnya membutuhkan bahan yang tahan korosi dan untuk tujuan ini maka
digunakan bahan stainlesssteel dan plastik. Sebagai tambahan pada karakteristikkarakteristik tersebut dan untuk biaya pemeliharaan mesin, maka massa dari
material juga harus dipertimbangkan (Harris, et. al., 1965).
Material dalam produk jadi memiliki beberapa sifat (kekuatan, kekerasan,
konduktivitas, densitas, warna dan sebagainya) yang dipilih untuk memenuhi
persyaratan desain. Material akan selamanya mempertahankan sifat tersebut,
asalkan tidak ada perubahan pada struktur internalnya. Namun, apabila produk
mengalami kondisi pemakaian sehingga terjadi perubhan pada struktur internal,
kita harus mengantisipasi bahwa sifat dan perilaku material akan mengalami
perubahan pula. Sebagai contoh, karet mengalami pengerasan secara bertahap
apabila terkena sinar matahari dan udara, aluminium tidak dapat digunakan di
berbagai tempat pada pesawat supersonik, bor dari baja biasa tidak dapat
membuat lubang secepat bor baja kecepatan tinggi, dan semikonduktor dapat
mengalami kerusakan akibat radiasi nuklir (Vlack, 2001).
Pada berbagai mesin perkakas atau pesawat kerja secara umum, proses
transformasi daya secara mekanik merupakan hasil analisis yang seksama
terhadap gerak-gerak mekanik yang seharusnya dilakukan oleh sebuah elemen
kerja. Sementara itu, mengenai bagaimana keadaan gerak sumber daya, kita perlu
menentukan jenis transmisi yang sesuai, serta efektif dan efisien untuk
dipergunakan. Pemakaian transmisi daya dengan rantai dapat mengapresiasi daya
pada berbagai posisi gerak dari beberapa poros, walaupun ada beberapa syarat
konstruksi yang harus dipenuhi. Misalnya, posisi poros harus selalu sejajar, roda

20

gigi penghantar (sprocket) harus berbeda-beda pada satu bidang, dan ketentuanketentuan teknis lainnya. Rantai-rantai yang terdapat dalam berbagai tipe dan ukuran
ini dapat digunakan untuk berbagai kebutuhan daya (Sudjana dan Raya, 2000).
Umur Ekonomis Peralatan
Setiap peralatan selama pemakaiannya (operasinya) membutuhkan
sejumlah biaya, yaitu biaya untuk operasi sesuai fungsinya dan biaya
pemeliharaan (termasuk perbaikan) selama operasi. Pada suatu saat karena
operasinya sudah lama (umurnya sudah tua) akan mengalami aus sehingga
produksinya menurun dan biaya yang dikeluarkan untuk pengoperasiannya tinggi,
sehingga total biaya yang dikeluarkan sudah tidak sesuai lagi dengan nilai jasa
produksi yang dihasilkan. Pada kondisi seperti ini maka peralatan dimaksud
dinyatakan tidak ekonomis lagi untuk dipakai, atau disebut umur ekonomisnya
sudah tercapai. Setiap jenis peralatan mempunyai umur ekonomisnya sendirisendiri yang berbeda antara satu jenis peralatan dengan jenis peralatan lainnya.
Pada umumnya dinyatakan dalam tahun pengoperasian. Umur ekonomis
suatu peralatan dapat berubah (menjadi lebih singkat) yang diakibatkan antara lain
karena cara pengoperasian yang tidak baik dan tidak benar serta pemeliharaan dan
perbaikannya tidak baik(Sembiring, 2012).
Umur ekonomis itu sangat tergantung pada jenis-jenisnya masing-masing
dan juga pada kebijakan dan cara menilai dari suatu perusahaan.
1. Bangunan memiliki umur ekonomis yang cukup lama kecuali diperuntukan
produksi yang cukup berat, misalnya bangunan kantor akan memiliki umur
ekonomis yang lama seperti: 15 sampai 20 tahun. Sedangkan untuk bangunan
gudang atau pabrik bisa memiliki umur 10 sampai 15 tahun.

21

2. Mesin dan peralatan produksi, serta kendaraan memiliki umur ekonomis yang
tidak terlalu lama. Umur ekonomisnya dalam kisaran 5 sampai 10 tahun.
Apalagi yang berhubungan dengan teknologi canggih yang biasanya
perkembangan sangat cepat.
3. Untuk peralatan kantor biasanya kisaran 5 sampai 10 tahun tergantung
kebijakan dan penilaian masing-masing perusahaan.
Pemeliharaan dan Keselamatan Kerja
Pemeliharaan alat diartikan sebagai suatu kegiatan untuk merawat serta
menjaga setiap fasilitas atau peralatan dari bagian-bagian alat pencacah jagung
agar dalam keadaan siap pakai dengan kondisi yang baik dan tahan lama. Jadi,
dengan adanya kegiatan pemeliharaan atau perawatan pada alat pencacah jagung,
maka alat dapat dipergunakan untuk produksi sesuai dengan rencana atau tidak
terganggu sebelum jangka waktu tertentu yang direncanakan tercapai.
Adapun tujuan pemeliharaan adalah sebagai berikut :
- Menjaga kondisi peralatan agar dalam keadaan siap pakai
- Menghindari kerusakan yang lebih berat
- Alat dapat tahan lama dan dapat beroperasi dengan baik
- Hasil yang diharapkan dapat tercapai.
(Sembiring, 2012).
Keselamatan kerja dapat diartikan sebagai suatu usaha yang dilakukan
untuk mengindari terjadinya hal-hal yang tidak diinginkan selama proses kerja.
Keselamatan kerja pada alat pencacah jagung dibagi menjadi dua bagian, yaitu:
1. Keselamatan alat

22

- Hindari memasukan bahan yang keras seperti sejenis logam karena akan
merusak alat.
- Hindari motor bensin dari terkena api agar tidak terjadi kebakaran.
2. Keselamatan operator
Pada saat mengoperasikan alat, operator juga jangan terlalu dekat dengan sistem
transmisi pulley, dan v-belt pada saat alat beroperasi untuk menghindari
kemungkinan tangan terjepit (Sembiring, 2012).
Kapasitas Kerja Alat dan Mesin Pertanian
Kapasitas kerja suatu alat atau mesin didefinisikan sebagai kemampuan
alat dan mesin dalam menghasilkan suatu produk per satuan waktu. Dari satuan
kapasitas kerja dapat dikonversikan menjadi satuan produk per kW per jam, bila
alat atau mesin itu menggunakan daya pengerak motor. Persamaan matematisnya
yaitu sebagai berikut:
Kapasitas Alat =

Massa akhir
Waktu

................................................................... (3)

Persentase Kerusakan Bahan
Pengukuran persentase bahan rusak dilakukan dengan pengamatan secara
visual setelah proses pencacah jagung. Ditimbang berat jagung hasil pengolahan
lalu dihitung persentase bahan rusak dengan rumus:
���

���������� ����� ����� = ��� ����% ................................................. (4)

dimana,
BBR

= Berat bahan yang tidak tercacah setelah pengolahan (berat jagung)

BBD = Berat bahan yang diolah
(Darun, 2002).

23

Analisis Ekonomi
Biaya pemakaian alat
Pengukuran biaya pemakaian alat dilakukan dengan cara menjumlahkan
biaya yang dikeluarkan yaitu biaya tetap dan biaya tidak tetap (biaya pokok).
BT

Biaya pokok = � x + BTT� C ................................................................. (5)

dimana,
BT

= total biaya tetap (Rp/tahun)

BTT

= total biaya tidak tetap (Rp/jam)

x

= total jam kerja pertahun (jam/tahun)

C

= kapasitas alat (jam/Kg)

a. Biaya tetap
Biaya tetap terdiri dari :
1. Biaya penyusutan (metode sinking fund)
Metode ini memungkinkan untuk memperkirakan penyusutan yang lebih
mendekati dengan penyusutan yang aktual terjadi bagi mesin/alat pada tiap
tahun umurnya.
Dt = (P – S) (A/F, i%, N) (F/P, i%, t–1) ................................................. (6)
dimana :

/
Dt

= Biaya penyusutan pada tahun ke-t (Rp/tahun)

P

= Nilai awal alsin (harga beli/pembuatan) alsin (Rp)

S

= Nilai akhir alsin (10% dari P) (Rp)

N

= perkiraan umur ekonomis (tahun)

t

= tahun ke-t

i

= tingkat bunga modal (% tahun)

24

2. Biaya bunga modal dan asuransi, perhitungannya digabungkan besarnya :
I=

i(P)(n+1)
2n

............................................................................................. (7)

dimana,
i = total persentase bunga modal dan asuransi (17%/tahun)
b. Biaya tidak tetap
Biaya tidak tetap terdiri dari :
1. Biaya perbaikan untuk motor bensin sebagai sumber tenaga penggerak.
Biaya perbaikan ini dapat dihitung dengan persamaan :
Biaya reparasi =

1,2%(P−S)
1000 jam

..................................................................... (8)

2. Biaya karyawan/ operator yaitu biaya untuk gaji operator. Biaya ini tergantung
kepada kondisi lokal, dapat diperkirakan dari gaji bulanan atau gaji pertahun
dibagi dengan total jam kerjanya
(Darun, 2002).
Break even point
BEP umumnya berhubungan dengan proses penentuan tingkat produksi
untuk menjamin agar kegiatan usaha yang dilakukan dapat membiayai sendiri
(selffinancing), dan selanjutnya dapat berkembang sendiri (selfgrowing). Dalam
analisis ini keuntungan awal dianggap sama dengan nol.
BEP juga digunakan untuk :
1. Perhitungan biaya dan pendapatan untuk setiap alternatif kegiatan usaha
2. Rencana pengembangan pemasaran untuk menetapkan tambahan investasi
untuk peralatan produksi

25

3. Tingkat produksi dan penjualan yang menghasilkan ekuivalensi (kesamaan)
dari dua alternatif usulan investasi
(Waldyono, 2008).
Manfaat perhitungan BEP adalah untuk mengetahui batas produksi
minimal yang harus dicapai dan dipasarkan agar usaha yang dikelola layak untuk
dijalankan. Pada kondisi ini, pemasukan (income) yang diperoleh hanya cukup
untuk menutupi biaya operasional tanpa adanya keuntungan.
Untuk mengetahui produksi titik (BEP) maka digunakan rumus sebagai
berikut :
F

N = (R−V) ................................................................................................ (9)
dimana,
N = jumlah produksi minimal untuk mencapai titik impas (kg)
F = biaya tetap pertahun (Rp)
R = penerimaan dari tiap unit produksi (harga jual) (Rp)
V = biaya tidak tetap per unit produksi
(Darun, 2002).
Net present value
NPV yaitu kriteria yang digunakan untuk mengukur suatu alat layak atau
tidak untuk digunakan dalam usaha. NPV adalah selisih antara presentvalue dari
investasi nilai sekarang dari penerimaan kas bersih di masa yang akan datang.
Perhitungan NPV merupakan Net benevit yang telah didiskon dengan
discountfactor. Secara singkat dirumuskan :
��� − ��� ≥ 0 ...................................................................................... (10)

dimana,

26

CIF

= cashinflow

COF

= cashoutflow
Sementara itu keuntungan yang diharapkan dari investasi yang dilakukan

bertindak sebagai tingkat bunga modal dalam perhitungan :
Penerimaan (CIF)

= pendapatan x (P/A, i, n) + nilai akhir x (P/F, i, n)

Pengeluaran (COF)

= investasi + pembiayaan (P/A, i, n)

Kriteria NPV yaitu :
- NPV > 0, berarti usaha yang telah dilaksanakan menguntungkan
- NPV < 0, berarti sampai dengan t tahun investasi usaha tidak
menguntungkan
- NPV = 0, berarti tambahan manfaat sama dengan tambahan biaya yang
dikeluarkan
(Darun, 2002).
Internal rate of return
IRR digunakan untuk mengetahui kemampuan untuk dapat memperoleh
kembali investasi yang sudah dikeluarkan. IRR juga digunakan untuk
memperkirakan kelayakan lama (umur) pemilikan suatu alat atau mesin pada
tingkat keuntungan tertentu.
Internal rate of return (IRR) adalah suatu tingkatan discountrate, dimana
diperoleh B/C ratio = 1 atau NPV = 0. Harga IRR dapat dihitung dengan
menggunakan rumus sebagai berikut:
NPV 1

IRR = i1 − (NVP 2−NPV 1) (i1 − i2 ) ............................................................ (11)

dimana,
i1

= suku bunga bank paling atraktif

27

i2`

= suku bunga coba-coba

NPV1 = NPV awal pada i1
NPV2 = NPV pada i2
(Kastaman, 2006).