BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Ikan merupakan salah satu sumber protein hewani yang banyak dikonsumsi masyarakat dan mudah didapat. Namun ikan cepat mengalami proses pembusukan. Sebab
itu pengasapan ikan perlu diketahui semua lapisan
masyarakat. Pengasapan ikan secara tradisional bertujuan untuk mengurangi kadar air dalam tubuh ikan, sehingga tidak memberikan kesempatan bagi bakteri untuk berkembang biak. Dengan hasil asapan yang bermutu tinggi diperlukan perlakuan yang baik selama proses pengasapan seperti, menjaga kebersihan bahan dan alat yang digunakan serta menggunakan ikan yang masih segar. Pada saat ini industri pengolahan ikan asap di Jawa Timur makin berkembang, akan tetapi industri rumahan pengasapan ikan di Jawa Timur kalah bersaing dengan industri besar. Hal ini dikarenakan mereka masih menggunakan peralatan tradisional. Untuk dapat berkembang, mereka membutuhkan alat pengasapan ikan yang lebih modern dan praktis akan tetapi harganya relatif murah dan bersifat portable bilamana sesudah dipakai dapat dipindahkan. Saya tertarik dengan adanya pengasapan ikan, tetapi peralatan tersebut masih menggunakan alat tradisional maka saya akan membuat alat pengasapan ikan yang lebih modern menggunakan motor listrik. Oleh karena itu saya membuat tugas akhir dengan judul “ ANALISA PERHITUNGAN PUTARAN PADA ALAT PENGASAPAN IKAN DENGAN KAPASITAS 20 EKOR “.
1
1.2 Rumusan Masalah Berdasarkan latar belakang yang telah diutarakan oleh penulis maka permasalahan yang ada saat ini adalah : 1.2.1 Bagaimana cara untuk menghitung kembali putaran motor servo yang akan saya gunakan pada alat pengasapan ikan? 1.2.2
Bagaimana untuk mengetahui putaran pada alat pengasapan ikan supaya hasilnya lebih baik?
1.3 Batasan Masalah Batasan masalah ini bertujuan supaya penulis terarah dan mempunyai ruang lingkup yang jelas adapun batasan masalah pada penulisan ini adalah: 1.3.1 Untuk menghitung kembali putaran motor servo yang akan saya gunakan pada alat pengasapan ikan. 1.3.2
Untuk mengetahui putaran pada alat pengasapan ikan supaya hasilnya lebih baik.
1.3.3
Analisa biaya diabaikan.
1.4 Tujuan Penelitian Adapun tujuan penelitian ini meliputi : 1.4.1
Saya dapat menghitung kembali putaran motor servo yang akan saya gunakan pada alat pengasapan ikan.
1.4.2
Saya dapat mengetahui putaran pada alat pengasapan ikan supaya hasilnya lebih baik.
2
1.4.3
Sebagai syarat untuk menyelesaikan program Pendidikan Sarjana Teknik di Universitas Wijaya Putra Surabaya.
1.5 Manfaat Penelitian Adapun manfaat penelitian ini adalah : 1.5.1
Dapat digunakan sebagai bahan masukan dan bahan perbandingan bagi penelitian serupa.
1.5.2
Tercipta alat pengasapan ikan yang lebih praktis dan efisien.
1.6 Sistematika Penulisan Dalam tugas akhir ini, untuk mempermudah pembahasan maka di butuhkan sistimatika penyusunan. Adapun sistimatika penyusunan yang di lakukan adalah sebagai berikut : Bab I Pendahuluan Bab ini berisi uraian mengenai : latar belakang, rumusan masalah, batasan masalah, tujuan penelitian, manfaat penelitian, sistematika penulisan. Bab II Landasan Teori Bab ini berisi uraian mengenai : sumber-sumber teori yang dijadikan permasalahan dalam menyelesaikan tugas akhir ini. Bab III Metode Penelitian : Bab ini berisi uraian mengenai : diagram alur penelitian, persiapan alat dan bahan penelitian, percobaan menghitung putaran.
3
Bab IV Pengumpulan, Pengolahan, Dan Analisa Data Bab ini berisi mengenai : pembahasan dari data hasil analisa. Bab V Kesimpulan dan Saran Bab ini berisi uraian mengenai : kesimpulan dari hasil penelitian ini dan saran-saran yang mungkin bisa bermanfaat bagi para pembaca. Daftar Pustaka Berisi mengenai : buku-buku dan sumber lain
yang dijadikan
referensi dalam pelaksanaan penelitian ini. Lampiran Berisi mengenai : lampiran-lampiran yang berhubungan dengan penelitian ini.
4
BAB II LANDASAN TEORI 2.1 Pengasapan ikan Proses pengasapan adalah metode pengasapan tradisional yang menggunakan asap sebagai media untuk mengasapi, pengasapan tradisional merupakan proses yang sifat khas produknya terbentuk dari gabungan perlakuan panas, komponen asap, dan aliran gas, Asap adalah produk yang dihasilkan karena pembakaran yang tidak sempurna dari bahan dasar karbon, untuk pengasapan ikan biasanya menggunakan serbuk kayu atau kepingan kayu ( batok atau tempurung kelapa ), unsur – unsur kimia dalam pengasapan ini dapat menghambat aktifitas bakteri, baik aktifitas bakteri penghasil enzim aktif yang akan menghidrolisa pati dan lemak sehingga menimbulkan ketengikan, maupun aktifitas bakteri yang dapat merusak jaringan protein sehingga menyebabkan pembusukan pada ikan. Kualitas dan kuantitas unsur – unsur kimia yang terdapat di dalam asap tentu saja tergantung pada jenis kayu yang digunakan. Bila kayu atau serbuk kayu dibakar, akan terjadi perubahan – perubahan sebagai berikut : Selulosa akan terurai menjadi :
Alkohol berantai pendek dan lurus
Aldehid
Keton
Asam organic
5
Lignin akan terurai menjadi :
Phenol
Quinol
Quicol
Pirogalol
Unsur – unsur diatas sangat berperan dalam proses pengasapan ikan, sehingga akan dihasilkan produk ikan asap yang mempunyai rasa dan warna khas, untuk pengasapan ikan biasanya menggunakan serbuk kayu atau kepingan kayu (Martin, 1994). Ada dua metode dalam pengasapan ikan yaitu pengasapan dingin dan pengasapan panas. Metode pengasapan dingin dan pengasapan panas dibedakan hanya dari suhu yang digunakan untuk mengasapi. 2.1.1 Pengasapan Dingin Pada pengasapan dingin, produk ikan secara perlahan diasapi dengan temperatur yang rendah (15 – 30 0C) untuk mencegah koagulasi dari protein otot. Bahan dasarnya bisa segar atau beku (Okuzumi dan Fuji, 2000). Pengasapan dingin biasanya diterapkan di daerah beriklim sedang. Sedangkan di Indonesia pengasapan dingin jarang digunakan. Spesies ikan tropis dapat di asap secara dingin pada suhu yang lebih tinggi dibandingkan spesies ikan yang berasal dari perairan beriklim sedang karena proteinnya terdenaturasi pada suhu yang lebih tinggi (Irianto dan Giyatmi, 2009).
6
2.1.2 Pengasapan Panas Pengasapan panas lebih dirancang untuk meningkatkan aroma melalui aroma dari asap itu sendiri, dibandingkan untuk pengawetan ikan akibat asap. Pengasapan panas menggunakan suhu yang cukup yaitu 80 oC. Karena suhunya tinggi, waktu pengasapan pun lebih pendek yaitu 3 - 8 jam dan bahkan ada yang hanya 2 jam (Adawyah, 2007). Melalui suhu yang tinggi, daging ikan menjadi masak dan tidak perlu diolah terlebih dahulu sebelum disantap. Pengasapan panas pada prinsipnya merupakan usaha penanganan ikan secara perlahan. 2.2 Bahan Bakar dan Pembakaran Bahan dasar pengasapan secara umum mengandung sedikit getah dan memiliki aroma yang enak. Terlalu banyak getah menyebabkan banyak asap dan rasa yang tidak enak. Bahan bakar yang lazim digunakan dalam pengasapan adalah kayu, dapat berupa serbuk gergaji, sabut kelapa, merang, ampas tebu, dan lain sebagainya. Kayu keras biasanya digunakan sebagai bahan dasar pengasapan (Okuzumi dan Fuji, 2000). Jika pembakaran tidak sempurna maka asap yang mengandung bahan organik akan bereaksi dengan
ikan dan menghasilkan
aroma asap. Saat dibakar, semua komponen berubah, air berubah menjadi uap dan butiran-butiran air. Jika jumlah oksigen cukup banyak, maka hasil pembakaran tersebut akan berupa uap air, gas asam arang, dan abu hasil pembakaran tidak terbentuk asap. Apabila jumlah oksigen tidak mencukupi, akan terbentuk asap
7
yang terdiri atas CO2, alkohol, aldehid, asam organik, dan lain sebagainya (Adawyah, 2007). Jadi asap sesungguhnya merupakan campuran dari cairan, gas, dan padatan. 2.3 Prinsip Pengasapan Untuk mendapatkan ikan asap yang bermutu baik, maka hal-hal yang harus diperhatikan ialah : a. Kesegaran dan kondisi ikan yang akan diasap b. Jenis batok/tempurung kelapa yang digunakan sebagai sumber asap c. Kontrol terhadap suhu dan jumlah asap dalam kamar pengasap. Unsur – unsur diatas sangat berperan dalam proses pengasapan ikan, sehingga akan dihasilkan produk ikan asap yang mempunyai rasa dan warna khas, untuk pengasapan ikan biasanya menggunakan batok/sabut kelapa. Tingkat keberhasilan proses pengasapan ikan tergantung pada tiga faktor utama yang saling berkaitan, yaitu: Mutu dan volume asap Mutu dan volume asap dihasilkan tergantung dari jenis kayu yang digunakan. Untuk menghasilkan ikan asap bermutu tinggi sebaiknya digunakan jenis kayu yang mampu menghasilkan asap dengan kandungan unsur fenol dan asam organik cukup tinggi, karena kedua
8
unsur ini lebih banyak melekat pada tubuh ikan dan dapat menghasilkan rasa maupun warna daging ikan asap yang khas. Suhu dan kelembaban ruang pengasapan Ruangan yang cukup baik untuk digunakan sebagai tempat pengasapan ikan adalah ruangan yang mempunyai suhu dan kelembaban yang rendah. Suhu dan kelembaban yang rendah menyebabkan volume asap yang melekat pada tubuh ikan menjadi lebih banyak dan merata. Selain itu, kelembaban yang rendah dapat membuat cairan dalam tubuh ikan lebih cepat menguap dan proses pengasapan dapat berlangsung cepat. Ruang pengasapan sebaiknya dibuat terpisah dari tempat pembakaran agar suhu dan konsentrasi asap mudah untuk dikendalikan (Ashbrook, 1955). Sirkulasi udara dalam ruang pengasapan Sirkulasi udara yang baik menyebabkan partikel asap yang menempel pada tubuh ikan menjadi lebih banyak dan merata (Afrianto dan Liviawaty, 2005). Aliran udara yang cepat pada ruang pengasapan sangat dibutuhkan untuk membuang udara lembab yang ada didalamnya (Ashbrook, 1955).
9
2.4 Model Alat Pengasap Alat pengasapan ikan yang ada sekarang merupakan hasil pengembangan sebelumnya untuk mendapatkan hasil ikan asap yang bermutu dengan waktu cepat., alat pengasapan secara umum dibagi menjadi 5 jenis, yaitu: Alat pengasap semi konvensional Alat tersebut berupa bangunan mirip rumah dengan kerangka kayu atau besi, yang terdiri atas dua bagian, yaitu bagian tungku terletak dibagian bawah dan tempat pengasapan dibagian atas. Dinding dan bagian atas dibiarkan terbuka dan dibuat bersusun tiga, sedangkan dinding tungku ditutup seng dan dipasang pintu untuk mengurangi asap dan panas yang terbuang. Di atas tungku ditempatkan pelat baja berlubang untuk meratakan panas/asap. Alat pengasap seperti itu boros karena banyak asap yang terbuang. Alat pengasap model kabinet atau rumah pengasap Pengasap kabinet terdiri atas dua bagian, yaitu bagian bawah untuk tungku dan bagian atas untuk ruang pengasapan. Konstruksinya dapat berupa kerangka besi siku, dinding, dan atap dari pelat besi tipis. Dapat juga berupa perangkat kayu atau menggunakan dinding bata yang permanen.
10
Bagian tungku dan bagian pengasap dipasang pintu dan pada atap dipasang tutup yang dapat diatur bukaannya. Disekitar tungku diberi lubang-lubang untuk ventilasi yang dapat ditutup. Ventilasi serupa dipasang di ruang pengasap. Jarak antara lapisan ikan paling bawah dengan tungku cukup sehingga api tidak menyentuh ikan secara langsung. Alat pengasap model drum Alat ini dibuat dari drum bekas ukuran 200 liter. Dasar drum dibuat berlubang agar udara segar masuk dan untuk sarana pembuangan abu, sedangkan dibagian atas pipa dibuat cerobong., Antara tungku dan ruang pengasapan dibuat bersusun dengan ukuran tergantung ukuran ikan dan cara penyusunan ikan. Alat pengasap dengan penggerak motor listrik Bentuk seperti bangunan rumah atau kamar biasa yang seluruhnya digunakan sebagai ruang pengasap. Dinding dibuat dengan batu bata permanen, kayu atau bahan lain, sedangkan atapnya dari seng atau asbes gelombang. Bagian belakang bangunan dipasang tungku dengan model bermacam-macam. Dapat dibuat dari drum bekas ukuran 200 liter atau dengan tungku batu bata.
11
Bagian depan bangunan dipasang pintu lebar, sehingga jika dibuka seluruh bagian dalam ruang pengasapan akan tampak. Di dalam ruang pengasap dipasang rak-rak yang dapat diputar (dipasang motor listrik) dan dapat ditarik keluar(dipasang roda dibagian bawahnya) untuk menempatkan ikan. Rak tersebut dibuat dengan kerangka besi berbentuk kotak dengan bagian tengah dipasang sumbu dari pipa besi. Sumbu itu kemudian dihubungkan dengan motor listrik sehingga rak dapat diputar agar asap lebih merata. Pengasapan tidak langsung Model alat pengasapan tidak langsung adalah menempatkan tungku terpisah dari ruang pengasap. Asap dari tungku dialirkan masuk ke dalam ruang pengasap melalui pipa tujuannya agar asap yang masuk ke ruang pengasapan tidak panas (pengasapan dingin). Melalui cara itu , masuknya panas dari tungku ke dalam ruang pengasap lebih mudah diatur
sehingga
pengaturan
(Ashbrook, 1955).
12
suhunya
lebih
mudah
dilakukan
2.5 Batok Kelapa/ Tempurung Kelapa Batok atau tempurung kelapa kerap kali dibuang begitu saja di pasarpasar tradisional. Padahal, batok kelapa bisa sebagai bahan baku mentah untuk diolah menjadi arang. Produk arang batok kelapa sebagai bahan baku setengah jadi itu pun dapat diolah lagi menjadi produk arang yang inovatif. Pengolahan tempurung kelapa menjadi arang dilakukan dengan cara pembakaran. Setumpuk tempurung kelapa dimasukkan ke dalam drum. Kemudian, tempurung kelapa dibakar. Setelah itu, tempurung kelapa yang belum dibakar dimasukkan lagi setahap demi setahap ke dalam drum. Hal itu terusmenerus dilakukan sampai drum penuh dengan tempurung kelapa. Setelah penuh, drum ditutup dan seluruh batok kelapa di dalam drum mengalami proses pembakaran. Lambat laun, tempurung kelapa akan menjadi arang. Setelah dipisahkan dengan sampah- sampah hasil pembakaran itu, arang tempurung kelapa akan menjadi bahan baku produk arang inovatif. Tempurung kelapa yang merupakan sisa limbah pembuatan minyak kelapa. Di dalam tempurung kelapa tersebut terdapat kandungan asap cair, asap cair tersebut memiliki kandungan fenol berperan untuk mengawetkan makanan secara alami. Asap cair tempurung kelapa menggunakan tempurung sebagai bahan bakunya, tempurung kelapa merupakan bagian buah kelapa yang berfungsi sebagai pelindung intibuah. Tempurung kelapa terletak di bagian dalam kelapa setelah sabut, dan merupakan lapisan yang keras dengan ketebalan 3-5 mm. Komposisi kimia tempurung kelapa dapat dilihat pada Tabel 2.1.
13
Tabel 2.1. Komposisi Kimia Tempurung Kelapa Komponen Hemisellulosa Sellulosa Lignin Abu Komponen ekstraktif Uronat anhidarat Nitrogen Air
% 27,7 26,5 29,4 0,6 4,2 3,5 0,1 8,0
Sumber : Suhardiyono, 1988 dalam Tahir 1992
Komposisi utama yang terdapat dalam tempurung kelapa adalah hemisellulosa, polisakarida
sellulosa dengan
dan
berat
lignin.
molekul
Hemisellulosa
kecil
berantai
adalah
pendek
jenis
dibanding
dengan sellulosa dan banyak dijumpai pada kayu lunak. Hemisellulosa disusun banyak
oleh terdapat
pentosan pada
(C5H8O4) kayu
dan
keras,
heksosan
sedangkan
(C6H10O5).
heksosan
Pentosan
terdapat
pada
kayu lunak (Maga, 1987). Pentosan yang mengalami pirolisis menghasilkan furfural, furan, dan turunannya serta asam karboksilat. Heksosan terdiri dari mannan dan galakton dengan unit dasar mannosa dan galaktosa, apabila mengalami pirolisis menghasilkan asam asetat dan homolognya (Girard, 1992).
14
Selain hemisellulosa tempurung kelapa juga mengandung sellulosa dan lignin. Hasil pirolisis sellulosa yang terpenting adalah asam asetat dan fenol dalam jumlah yang sedikit. Sedangkan pirolisis lignin mengahasilkan aroma yang berperan dalam produk pengasapan. Senyawa aroma yang dimaksud adalah fenol dan eterfenolik seperti guaikol (2-metoksi fenol), syringol (1,6-dimetoksifenol) dan derivatnya (Girard, 1992). Asap cair dibuat dari pirolisis kayu atau dibuat dari campuran senyawa murni (asap buatan). Komponen asap cair harus dilarutkan dalam air atau pelarut organik atau dibawa oleh pengikat seperti bumbu, gula, tepung, garam atau lemak (Gorbatov, 1971). Distilat asap
tempurung
kelapa
memiliki
kemampuan
mengawetkan bahan makanan karena adanya senyawa asam, fenolat dan karbonil. Asap cair tempurung mengandung lebih dari 400 komponen dan memiliki
fungsi
sebagai
penghambat
perkembangan bakteri
cukup aman sebagai pengawet alami, antara lain
yang
asam, fenolat dan
karbonil (Sugiyono dan Dadang dalam Akhirudin, 2006). 2.5.1 Komponen penyusun asap cair Komposisi kimia asap cair tempurung kelapa adalah fenol 5,13%; karbonil 13,28%; asam 11,39% (Tranggono dkk,1997). Tranggono dkk (1996) juga menyatakan bahwa asap cair mengandung senyawa fenol 2,10-5,13% dan dikatakan juga bahwa asap cair memiliki 7 macam
senyawa
dominan
15
yaitu
tempurung kelapa fenol, 3-metil-1,2-
,siklopentadion, 2-metoksifenol, 2-metoksi-4metilfenol, 2,6-dimetoksi- fenol, 4 etil-2- metoksifenol dan 2,5-dimetoksi-benzilalkohol. Fraksi netral dari asap kayu juga mengandung fenol yang juga dapat berperan sebagai antioksidan seperti guaikol (2-metoksi fenol) dan siringol (1,6-dimetoksi fenol).
Gambar 2.1 Arang tempurung kelapa
2.6 Thermometer Thermometer adalah alat pengukur suhu, dimana cairan zat kimia sebagai tolak ukur tinggi pendeknya suhu yang di hasilkan. Thermometer yang baik adalah thermometer yang memiliki respon yang peka terhadap perubahan temperatur sekecil mungkin.
Gambar 2.2 Thermometer
16
2.7 Motor Listrik
Dalam suatu rangkaian elektronika terutama yang menggunakan microcontroler, banyak menggunakan beberapa jenis motor dalam rangkaiannya. Seperti robot atau elektronika lainnya. Jenis-jenis seperti Motor DC adalah salah satu yang amat sangat familiar yang sering didengar dan digunakan. Berikut akan dipaparkan secara singkat tentang jenis-jenis motor.
2.7.1
Motor DC
Gambar 2.3 Motor DC
Seperti yang telah kita ketahui bersama motor DC merupakan arus motor searah. Jadi ini merupakan suatu rangkaian motor yang dapat merubah suatu besaran listrik menjadi suatu bentuk sistem gerak atau mekanik dan dapat mengatur secara luas putaran tersebut.
17
Pada motor DC diperlukan sumber listrik secara searah agar dapat mengkonversinya dalam bentuk gerak atau mekanik. Pada motor dc kumparan medan disebut stator (bagian yang tidak berputar) dan kumparan jangkar disebut rotor (bagian yang berputar).
Prinsip kerjanya adalah daerah kumparan medan yang dialiri arus listrik akan menghasilkan medan magnet yang melingkupi kumparan jangkar dengan arah tertentu. Konversi dari energi listrik menjadi energi mekanik maupun sebaliknya berlangsung melalui medan magnet, dengan demikian medan magnet disini selain berfungsi sebagai tempat untuk menyimpan energi, sekaligus berfungsi sebagai tempat berlangsungnya proses perubahan energi.
Agar proses perubahan energi mekanik tersebut dapat berlangsung secara sempurna, maka tegangan sumber harus lebih besar dari pada tegangan gerak yang disebabkan reaksi lawan. Dengan memberi arus pada kumparan jangkar yang dilindungi oleh medan magnet maka menimbulkan perputaran pada motor (Alfarobi, 2010).
18
2.7.2
Motor stepper
Gambar 2.4 Motor Stepper
Motor stepper merupakan suatu komponen elektronika yang gerakan pada rotornya itu dapat dikendalikan oleh pulsa-pulsa dari mikroprosessor. Tidak seperti motor ac dan dc konvensional yang berputar secara kontinyu, perputaran motor stepper adalah secara incremental atau langkah per langkah (step by step). Gerakan motor stepper sesuai dengan pulsa-pulsa digital yang diberikan. Seperti halnya motor konvensional dc biasa, motor stepper juga dapat berputar dalam dua arah yaitu searah jarum jam (CW) atau berlawanan arah jarum jam (CCW) yaitu dengan memberikan polaritas yang berbeda. Pada prinsipnya motor mengkonversi tenaga elektris ke dalam daya mekanis. Suatu motor stepper mengkonversi sinyal elektrik ke dalam pergerakan (putaran) spesifik. Pergerakan yang diciptakan oleh sinyal masing-masing dapat diulang dengan tepat, itulah sebabnya mengapa motor stepper sangat efektif untuk aplikasi pergerakan posisi (Alfarobi, 2010).
19
2.7.3
Motor servo
Gambar 2.5 Motor Servo
Untuk motor servo berbeda dengan DC dan juga Stepper. Pada DC dan Stepper rangkaian searah tanpa ada feedback. dalam motor servo digunakan sistem umpan balik. Servo sendiri merupakan suatu motor yang didesign dengan sistem feedback dimana posisi dari motor akan diinformasikan kembali ke dalam servo tersebut.
Prinsip kerja motor didasarkan pada peletakan suatu konduktor dalam suatu medan magnet. Pembahasan mengenai prinsip aliran medan magnet akan membantu kita memahami prinsip kerja dari sebuah motor. Jika suatu konduktor dililitkan dengan kawat berarus maka akan dibangkitkan medan magnet berputar. Kontribusi dari setiap putaran akan merubah intensitas medan magnet yang ada dalam bidang yang tertutup kumparan. Dengan cara inilah medan magnet yang kuat terbentuk. Tenaga yang
20
digunakan untuk mendorong flux magnet tersebut disebut Manetomotive Force (MMF).
Flux magnet digunakan untuk mengetahui seberapa banyak flux pada daerah disekitar koil atau magnet permanen. Medan magnet pada motor servo dibangkitkan oleh magnet permanen, jadi tidak perlu tenaga untuk membuat medan magnet. Flux medan magnet pada stator tidak dipengaruhi oleh arus armature. Oleh karena itu, kurva perbandingan antara kecepatan dengan torsi adalah linier (Alfarobi, 2010).
Gambar 2.6 Prinsip Kerja Motor Servo
2.7.4
Menghitung putaran motor induksi Putaran motor mempunyai satuan " rpm " yang berarti rotation per
minute. Pada induction motor terdapat yang namanya pole atau kutub, jumlah kutub mementukan besarnya putaran motor, semakin banyak kutub maka putaran motor akan semakin rendah begitupun sebaliknya semakin sedikit kutub maka putaran motor akan semakin cepat, namun dalam hal ini jumlah
21
kutub yang ada pada motor umumnya yaitu 2 pole, 4 pole dan 6 pole, besarnya putaran motor ditentukan juga oleh besarnya frekuensi tegangan jala-jala atau pln yang digunakan. Rumus menghitung rpm : RPM = 120 X F / P Keterangan : RPM : Rotation per menit F : Frekuensi jala-jala P : POLE / Kutub 120 : Nilai tetap Namun pada kenyataan dilapangan, untuk merubah kecepatan motor atau mengaturnya sesuai dengan keperluan, yang dirubah bukan jumlah kutubnya melainkan nilai frekuensinya, dengan menggunakan tambahan alat yang disebut inverter, inverter adalah alat pengatur kecepatan motor, dengan cara memasukan nilai yang sesuai kehendak kita ke parameter yang ada didalamnya maka kecepatan motor akan berputar sesuai dengan nilai atau besaran yang telah kita masukan dan bisa menghitungnya berdasarkan rumus diatas.
22
Ini adalah cara praktis dalam mengatur kecepatan motor dengan menggunakan inverter dari pada kita merubah jumlah pole / kutub yang ada pada motor karena hal itu sama saja dengan mengganti motor lama dengan motor baru untuk mendapatkan nilai putaran yang diinginkan dan biayanya pun cukup besar.
2.8 Poros
Gambar 2.7 Poros
Poros adalah salah satu komponen dari elemen mesin yang memiliki fungsi menerima atau penerus daya dan mendistribusikannya. Poros merupakan salah satu bagian terpenting untuk meneruskan tenaga bersama dengan putaran.
23
2.8.1 Macam-macam poros
Poros transmisi
Poros macam ini mendapat beban puntir murni dan lentur, daya ditransmisikan kepada poros ini melalui kopling, roda gigi, pulley sabuk atau sprocket rantai dan lain-lain.
Spindle
Poros spindle merupakan poros transmisi yang relatif pendek, misalnya pada poros utama mesin perkakas dimana beban utamanya berupa beban puntiran. Selain beban puntiran, poros spindle juga menerima beban lentur (axial load). Poros spindle dapat digunakan secara efektif apabila deformasi yang terjadi pada poros tersebut kecil.
Gandar
Poros seperti yang dipasang diantara roda-roda kereta barang dimana tidak mendapat beban puntir bahkan kadang-kadang tidak boleh berputar. Gandar ini hanya mendapat beban lentur kecuali jika digerakkan oleh pengerak mula dimana akan mengalami beban puntir juga.
24
Poros
Poros yang ikut berputar untuk memindahkan daya dari mesin ke mekanisme yang digerakkan. Poros ini mendapat beban puntir murni dan lentur.
Poros luwes
Poros yang berfungsi untuk memindahkan daya dari dua mekanisme, dimana putaran poros dapat membentuk sudut dengan poros lain, daya yang dipindahkan biasanya kecil.
2.8.2 Hal-hal penting dalam perencanaan poros
Kekuatan poros
Poros transmisi akan menerima beban puntir (twisting moment), beban lentur (bending moment) ataupun gabungan antara beban puntir dan lentur. Dalam perancangan poros perlu memperhatikan beberapa faktor, misalnya: kelelahan, tumbukan dan pengaruh konsentrasi tegangan bila menggunakan poros bertangga ataupun penggunaan alur pasak pada poros tersebut. Poros yang dirancang tersebut harus cukup aman untuk menahan beban-beban tersebut.
25
Kekakuan poros
Meskipun sebuah poros mempunyai kekuatan yang cukup aman dalam menahan pembebanan tetapi adanya lenturan atau defleksi yang terlalu besar akan mengakibatkan ketidaktelitian (pada mesin perkakas), getaran mesin
(vibration)
dan
suara
(noise).
Oleh
karena
itu
disamping
memperhatikan kekuatan poros, kekakuan poros juga harus diperhatikan dan disesuaikan dengan jenis mesin yang akan ditransmisikan dayanya dengan poros tersebut.
Putaran kritis
Apabila putaran mesin dinaikan maka akan menimbulkan getaran (vibration) pada mesin tersebut. Batas antara putaran mesin yang mempunyai jumlah putaran normal dengan putaran mesin yang menimbulkan getaran yang tinggi disebut putaran kritis. Hal ini dapat terjadi pada turbin, motor bakar, motor listrik, dll. Selain itu, timbulnya getaran yang tinggi dapat mengakibatkan kerusakan pada poros dan bagian-bagian lainnya. Jadi dalam perancangan
poros perlu mempertimbangkan
tersebut agar lebih rendah dari putaran kritisnya.
26
putaran
kerja dari poros
Korosi
Apabila terjadi kontak langsung antara poros dengan fluida korosif maka dapat mengakibatkan korosi pada poros tersebut, misalnya propeller shaft pada pompa air. Oleh karena itu pemilihan bahan-bahan poros (plastik) dari bahan yang tahan korosi perlu mendapat prioritas utama.
Material poros
Poros yang biasa digunakan untuk putaran tinggi dan beban yang berat pada umumnya dibuat dari baja paduan (alloy steel) dengan proses pengerasan kulit (case hardening) sehingga tahan terhadap keausan. Beberapa diantaranya adalah baja khrom nikel, baja khrom nikel molebdenum, baja khrom, baja khrom molibden, dll. Sekalipun demikian, baja paduan khusus tidak selalu dianjurkan jika alasannya hanya karena putaran tinggi dan pembebanan yang berat saja. Dengan demikian perlu dipertimbangkan dalam pemilihan jenis proses heat treatment yang tepat sehingga akan diperoleh kekuatan yang sesuai.
27
2.9 Sproket
Gambar 2.8 Sproket
Sproket adalah roda bergerigi yang berpasangan dengan rantai, track, atau benda panjang yang bergerigi lainnya. Sproket berbeda dengan roda gigi; sproket tidak pernah bersinggungan dengan sproket lainnya dan tidak pernah cocok. Sproket juga berbeda dengan puli dimana sproket memiliki gigi sedangkan puli pada umumnya tidak memiliki gigi.
Sproket yang digunakan pada sepeda, sepeda motor, mobil, kendaraan roda rantai, dan mesin lainnya digunakan untuk mentransmisikan gaya putar antara dua poros di mana roda gigi tidak mampu menjangkaunya.
Pada sepeda, pengubahan rasio kecepatan putar secara keseluruhan dilakukan dengan memvariasikan diameter dari sproket. Perubahan diameter sproket akan mengubah jumlah gigi dari sproket. Misal, sepeda dengan 10 speed bisa didapatkan dengan menggunakan dua sproket pada poros penggerak dan 5 sproket pada poros roda. Rasio kecepatan yang rendah menguntungkan pengguna sepeda di jalan yang menanjak, sedangkan rasio kecepatan yang tinggi memudahkan untuk bergerak cepat di jalan yang datar.Pada sepeda motor, tidak
28
ada pengubahan diameter sproket ketika bergerak. Namun perubahan diameter sproket secara manual mampu mengubah tingkat akselerasi dan kecepatan tertinggi dari sepeda motor.
Sproket juga digunakan pada kendaraan roda rantai. Pada kendaraan jenis ini, jumlah sproket yang terlibat banyak, namun sproket yang menggerakan hanya satu, dua, atau tiga. Sproket yang menggerakan, jika jumlahnya satu, biasanya berada di depan atau belakang kendaraan. Dengan dua sproket penggerak, posisi sproket ada di depan dan belakang. Sproket penggerak ketiga bisa terletak dimana saja dan biasanya posisinya lebih tinggi dari sproket penggerak yang lain (Wikipedia, 2012).
2.10 Rantai Rantai transmisi daya bisanya dipergunakan untuk jarak poros yang lebih besar dari pada transmisi roda gigi tetapi lebih pendek dari pada transmisi sabuk. Rantai merupakan satu komponen yang memungkinkan sebuah sepeda motor ( yang menggunakan rantai ) dapat berjalan. Rantai adalah untaian material yang fleksibel, biasanya metal dibuat dari jenis elemen yang keras, biasanya disebut lingkaran, saling dikunci atau dihubungkan satu sama lain tetapi bebas untuk bergerak pada satu atau banyak bidang.
29
2.10.1 Jenis- jenis rantai Rantai rol Dipakai, jika diperlukan transmisi posistif ( tanpa slip ) dengan kecepatan 600 m/min, tanpa pembatas bunyi dan harga yang murah. Terdiri dari pena, rol dan plat mata rantai.
Gambar 2.9 Rantai Rol Pada Motor
30
Keterangan : -Pena (Pins) Pin/pena adalah bagian yang dihubungkan satu lingkaran ke lingkaran berikutnya. -Bushing atau Thimble. Peralatan ini pada dasarnya pipa dengan pengikatan cocok untuk megunci sidebarbersamasama. -Rol/Canai ( Rollers ) Rol/canai digabung , karena untuk menurunkan friksi/gesekan dan untuk pembebanan rantai . -Side plate Jenis sidebar ini membentuk porsi dalam dan luar lingkaran Rantai gigi Jika diinginkan transmisi dengan kecepatan tinggi lebih dari 1.000 m/min. Bunyi yang kecil, daya yang besar dan lebih mahal. Disebut silent chain karena suara dan getaran yang ditimbulkan bila dibandingkan dengan tipe-tipe rantai lainnya lebih kecil, tergantung dari kecepatan, beban, pelumasan, besar sproket dan perangkat tambahan. Hal ini disebabkan dari keunggulan dalam desain sambungan dan jalur dari silent chain itu sendiri. Desain jalurnya menyebabkan gigi sproket menderita lebih sedikit impact dan desain sambungannya yang menyebabkan rantai bekerja dengan gesekan yang minimum serta keausan yang sama saat pemakaian. Silent chain bertujuan untuk meneruskan daya dari sambungan sebelumnya yang didesain untuk mengangkut bahan-bahan material dan dioperasikan dengan getaran yang minimum.
31
Keuntungan rantai gigi : •Tidak berisik •Getaran kecil •Tumbukan impact saat akan berputar kecil •Tahan lama •Tenaga yang diteruskan lebih besar •Memiliki efisiensi yang tinggi •Mudah dalam pemasangan Keuntungan Silent Chain dibandingkan dengan Roller Chain : •Bisa beroperasi dalam kecepatan yang lebih tinggi dan kapasitas tenaga yang lebih besar •Suara yang dihasilkan silent chain lebih halus •Getaran yang dihasilkan lebih kecil •Beban impact yang terjadi lebih kecil selama pemasangan sprocket •Efisiensinya lebih tinggi mendekati 99% •Umur sprocket lebih tahan lama Keuntungan Silent Chain dibandingkan dengan Sabuk •Dapat beroperasi dengan kecepatan lebih tinggi dengan kapasitas tenaga lebih besar •Efisiensi lebih besar •Tidak terjadi slip •Dapat menahan beban yang lebih besar •Sedikit terpengaruh oleh temperatur dan kelembaban •Beban bearing lebih kecil •Lebih mudah dalam pemasangan
32
Rantai lingkaran yang dapat dilepaskan Rantai ini adalah rantai lunak pertama yang kembangkan yang paling sedarhana dari seluruh rantai konveyor. Hal ini agaknya rectagular dan memiliki kaitan terbuka pada ujung yang ditutup pada yang lain, kaitan pada suatu lingkaran menghubungkan atau memasangkan dengan bar atau barrel pada lingkaran berikutanyauntuk membentuk untai rantai . Lingkaran ini pada awalnya dibentuk sebagai tranmisi kekuatan atau rantai pergerakan dan digunakan secara luas pada mesin kebun. Sejak itu disesuaikan untuk tugas ringan, konveyor kecepatan rendah dan elevator bila digunakan dengan bervariasi pencanelan. Jarak pada kisar dari kira-kira 1” hingga 4 “ dan dengan kekuatan pekerjaan 200 1bs hingga 3.000 1bs. Rantai pintle kelas 400 Rantai ini dikembangkan untuk perbaikan
pada rantai yang dapat dilepas
tidak memiliki kontruksi sambungan tertutup. Rantai pintle adalah juga lingkaran balutan dengan barrel penuh pada satu ujung dan terbuka padayang lain, lingkaran kemudian dipasangkan bersama-sama dengan paku keliling baja atau pemasangan pena, memberikan sambungan tertutup. Rantai ini dipolakan pada dasarnya sama dengan kisar seperti pada rantai yanga dapat dilepaskan, di dalam rencana untuk bergerak atas sprcoket/ roda rantai yang sama.Kisar bergerak lagi kira-kira 1 “ - 3/8” hingga 5000 1bs.
33
Rantai penggilingan “H” Adalah perbaikan lebih lanjut dari rantai pintle yang pada dasarnya memiliki lingkaran offset yang sama hubungan pena, tetapi memiliki peralatan pengunci yang lebih baik untuk memegang pena ditempat untuk mencegah pergerakan, dan lebih lanjut merata seluruh pemakaian kepermukaan panjang melalui barrel. Ditambahkan dibawah sisi dari sidebar adalah dibilahkan untuk memberikan permukaan pemakain luas untuk penarikan atas pergerakan atau lembaga diantara gelombang-gelombang.. Rantai ini telah digunakan secara luas pada penggilingan kayu dan juga digunakan sebagai rantai mesin dan rantai pengungkit. Biasanya bergerak dari 2,308.”Kisar ke kisar 4” dengan kekuatan pekerjaan 1200 hingga 5000 lbs. 2.10.2 Cara perawatan rantai Pengawasan Pengawasan dan
pengaturan secara periodik sebaiknya dilakukan.untuk
meningkatkan umur dan mengurangi biaya perawatan Pensejajaran Kelurusan sproket harus selalu dipelihara untuk performa putaran dan umur yang lebih optimum. Sproket juga harus diperhatikan apakah sudah terpasang/ terkunci dengan aman, jika posisi sproket bergeser selama pemasangan, maka kita harus kembali ke prosedur pensejajaran untuk penyesuaian lagi.
34
Pengencangan dan Pemanjangan Setelah beroperasi untuk waktu tertentu, pitch pada sproket akan mengalami peregangan/ pertambahan panjang yang akan berakibat dengan bertambah besarnya lingkaran pitch pada rantai. Solusi untuk permasalahan ini adalah dengan mengencangkan rantainya jika peregangan tidak terlalu besar untuk peregangan yang berlebihan dapat mengakibatkan rusaknya sproket atau pun slip antara sproket dan rantai. Untuk itu, rantainya harus diganti untuk menghindari kerusakan yang lebih fatal (scribd, 2012).
35
BAB III METODOLOGI PENELITIAN 3.1 Diagram Alur Penelitian Berikut ini adalah diagram alur yang dipakai sebagai acuan dalam pelaksanaan penelitian :
Persiapan alat
Menghitung putaran
Pembacaan hasil percobaan
Akurat?
Ya Kesimpulan
Gambar 3.1 Diagram Alur Penelitian
36
Tidak
3.2 Persiapan Alat Dan Bahan Penelitian 3.2.1 Peralatan yang digunakan Ada beberapa peralatan yang digunakan dalam penelitian ini, diantaranya adalah : 1. Motor servo Merek Tipe Kecepatan 2. Gear head Merek Tipe Rasio 3. Sproket 1 dan 2 Jumlah gigi 4. Rantai Jenis rantai
: Oriental Motor : 41K25GK-A2 : 1500 rpm
: Oriental Motor : 4GK 150K : 150:1 : 13
: rantai roll
5. Poros
6.
Trafo step up down Merek : Shinjitsu
7. Thermometer Merek 8. Stopwatch
: Wipro
3.2.2 Material mesin Material mesin yang digunakan dalam penelitian ini diantaranya adalah : 1. Plat besi tebal 2mm untuk dinding luar 2. Plat aluminium tebal 0,8mm untuk dinding dalam 3. Rangka dari pipa persegi 30 mm x 30 mm 4. Roda karet 4 buah 5. Plat stainlees tebal 2mm diameter 300mm untuk gantungan ikan 6. Ukuran mesin 500 x 500 x 1000mm ( p x l x t ).
Gambar 3.2. Motor servo, trafo, rantai
Gambar 3.4 Plat gantungan ikan
Gambar 3.3 Pipa rangka mesin
Gambar 3.5 Poros dan sprocket
Gambar 3.6 Alat pengasapan ikan tampak dalam dan luar
3.3 Menghitung Putaran
1. Langkah-langkah menghitung rpm penggerak mesin pengasapan ikan : a. Siapkan mesin pengasapan ikannya b. Siapkan stopwatch dan setting pada posisi siap menghitung c. Tandai titik posisi awal penghitungan putaran sproket penggerak d. Nyalakan motor servo berbarengan dengan penekanan tombol start stopwatch e. Perhatikan sproket penggerak berputar berapa kali selama satu menit f. Tekan tombol stop pada stopwatch apabila sudah tepat satu menit g. Catat hasil percobaan tadi
2. Menghitung rpm gantungan ikan Karena jumlah gigi sproket penggerak dan sproket gantungan ikan jumlahnya sama yaitu Z1=13 dan Z2=13 maka rpm gantungan ikan sama dengan rpm penggerak.
BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN 4.1. Data Hasil Penelitian 4.1.1. Putaran motor servo Putaran motor mempunyai satuan " rpm " yang berarti rotation per minute. Pada induction motor terdapat yang namanya pole atau kutub, jumlah kutub menentukan besarnya putaran motor, semakin banyak kutub maka putaran motor akan semakin rendah begitupun sebaliknya semakin sedikit kutub maka putaran motor akan semakin cepat, namun dalam hal ini jumlah kutub yang ada pada motor umumnya yaitu 2 pole, 4 pole dan 6 pole, besarnya putaran motor ditentukan juga oleh besarnya frekuensi tegangan jala-jala atau PLN yang digunakan. Rumus menghitung rpm : Keterangan rpm : Rotation per menit F
: Frekuensi jala-jala
P
: Pole / Kutub
120 : Nilai tetap
rpm=120XF/P
Diketahui motor servo yang saya pakai mempunyai jumlah kutub 4, frekuensi yang dipakai 50 Hz, maka berapa putaran motornya? Penyelesaian : Dengan
menggunakan
rumus
diatas
maka
akan
didapat
rpm = 120 X 50 / 4 = 1500, maka putaran motornya adalah 1500 rpm.
4.1.2. Putaran gear head Gear head yang dipakai memiliki rasio 150:1 sedangkan rpm motor servo 1500 rpm jadi rpm gear head adalah 1500/150 = 10 rpm 4.1.3. Putaran gantungan ikan Jumlah gigi sproket gear head Z1=13 dan gigi sproket gantungan ikan Z2=13. Jadi, karena jumlah gigi sproket sama maka rpm gantungan ikan juga sama dengan rpm gear head yaitu 10 rpm.
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1. Kesimpulan Berdasarkan dari proses dan pembahasan serta uji coba alat pengasapan ikan dengan kapasitas 20 ekor, maka penulis dapat mengambil kesimpulan sebagai berikut : 1. Dengan memakai motor penggerak pada alat pengasapan ikan dapat menghasilkan ikan asap yang matang merata. 2. Persentase bukaan penutup cerobong asap berpengaruh terhadap temperature ruang pengasapan.
5.2. Saran Berdasarkan hasil analisis dalam pembahasan pada penelitian ini maka penulis dapat memberikan saran-saran kepada pembaca. Saran-saran tersebut adalah sebagai berikut : 1. Perlu kajian terhadap kecepatan udara yang mengalir dan kelembaban di dalam ruang pengasapan sehingga dapat diketahui kecepatan pengeringan ikan dan pengaruh gerak putar gantungan ikan terhadap lama pengasapan. 2. Perbaikan terhadap cerobong asap dan ruang pengasapan agar udara yang keluar hanya pada lubang keluaran saja. 3. Posisi ikan sebaiknya digantung searah dengan jalannya asap untuk meningkatkan volume kapasitas ruang pengasapan.
DAFTAR PUSTAKA
Alfarobi, (2010). Jenis-jenis motor pada elektronika. URL : http://v4z4.wordpress.com/2010/03/30/jenis-jenis-motor-dalam-padaelekttronika
URL:http://id.wikipedia.org/wiki/Sproket
URL:http://www.scribd.com/doc/75013102/BAB-II
URL : http://yefrichan.wordpress.com/2010/05/08/elemen-mesin-poros/
Haryono,nono (2009). Menghitung putaran induction motor. URL: http://nonoharyono.blogspot.com/2009/12
Ikan asap,Landasan teori(2009), Jurusan Teknologi Pangan dan Gizi, IPB ( Institut Pertanian Bogor )
Siswiyanti,Kurnia Wulandari,Jaiyid Ubaidilah (2008),Prosiding nasional Teknoin 2008,Bidang teknik industri
seminar
Donny r. wenas,Cryke a.n bujung (2010),arang tempurung kelapa sebgai fungsi suhu dengan teknik resonansi spin elektro Ikan Asap, jakarta:kantor Deputi Menegristek Bidang Pendayagunaan dan Pemasyaraakatan Ilmu Pengetahuan dan Teknologi http://www.ristek.go.id
Laksmyn kadir (mei 2004) ,Pengaruh suhu dan lama penyimpanan terhadap kandungan jumlah kandungan bakteri dan kualitas fisik ikan tongkol asap
Lampiran 1
Gambar alat pengasapan ikan tampak depan
Gambar alat pengaspan ikan tampak belakang
Lampiran 2
Gambar ikan hasil pengasapan
Gambar ikan hasil pengasapan
