BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Analisis Teknik 4.1.1. Kebutuhan Daya Penggerak Kebutuhan daya penggerak dihitung untuk mengetahui terpenuhinya daya yang dibutuhkan oleh mesin dengan daya aktual pada motor penggerak untuk menggerakan silinder pengupas. Sehingga dengan terpenuhinya daya yang dibutuhkan silinder dapat berputar dan kacang kedelai edamamme dapat terkelupas dari kulitnya. Kebutuhan daya total secara teoritis dengan menggunakan perhitungan pada Persamaan 6 sebesar 275,30 Watt atau 0,369Hp
HAK CIPTA DILINDUNGI UNDANG-UNDANG
[1] Tidak diperkenankan mengumumkan, memublikasikan, memperbanyak sebagian atau seluruh karya ini dalam bentuk apapun tanpa izin tertulis [2] Tidak diperkenankan mengutip sebagian atau seluruh karya ini tanpa menyebut dan mencantumkan sumber tulisan [3] Pengutipan hanya diberikan bagi kepentingan akademik, penelitian, penulisan karya ilmiah dan penyusunan laporan
dari hasil tersebut, maka secara teoritis motor penggerak tersebut dapat berputar dengan daya sebesar 0,369 Hp. Adapun daya yang tersedia dari motor penggerak sebesar 373 watt atau 0,50 Hp. Dengan demikian kebutuhan daya tercukupi secara teoritis untuk dapat berputar atau dapat menggerakkan silinder. Perhitungan dapat dilihat pada Lampiran 1.
4.1.2. Analisis Poros Pengukuran analisis poros bertujuan untuk mengetahui apakah poros yang digunakan secara aktual sudah sesuai dengan perhitungan poros secara teoritis. Untuk mengetahui kelayakan dari poros tersebut ada tiga komponen yang menjadi dasar pertimbangan antara lain diameter poros, putaran kritis dan defleksi yang dihasilkan dari putaran poros tersebut. Untuk mengetahui perbandingan antara hasil secara aktual dengan perhitungan dapat dilihat pada Tabel 7.
Tabel 7. Perbandingan Data Spesifikasi Teknis dan Aktual Hasil Perhitungan Parameter Spesfikasi teknis Aktual hasil perhitungan Diameter poros Defleksi puntiran Putaran
17 mm Poros = 350 rpm
15,8 mm 0,270 Kritis =1490,16 rpm
43
FTIP001656/056
44
Gambar 8. Defleksi Puntiran Dari Tabel 7 dapat dilihat bahwa ketiga parameter yang menjadi dasar poros layak atau tidak digunakan sudah terpenuhi sehingga poros masih layak digunakan. Diameter poros yang digunakan oleh mesin pelecet kulit kacang kedelai edamame secara aktual sebesar 17 mm lebih besar dibandingkan dengan batas minimal diameter poros yang dapat digunakan yaitu 15,8 mm. Defleksi puntiran berdasarkan beban yang diterima seperti adanya
HAK CIPTA DILINDUNGI UNDANG-UNDANG
[1] Tidak diperkenankan mengumumkan, memublikasikan, memperbanyak sebagian atau seluruh karya ini dalam bentuk apapun tanpa izin tertulis [2] Tidak diperkenankan mengutip sebagian atau seluruh karya ini tanpa menyebut dan mencantumkan sumber tulisan [3] Pengutipan hanya diberikan bagi kepentingan akademik, penelitian, penulisan karya ilmiah dan penyusunan laporan
pemasangan puli, sprocket/rantai, roda gigi, silinder pengupas dan putaran yang dihasilkan oleh poros dapat mengakibatkan poros berubah bentuk. Pada poros mesin pengupas ini terjadi defleksi sebesar 0,270 sedangkan batas maksimal dari defleksi yang diijinkan adalah 0,25 sampai 0,30o (Sularso dan Suga, 1997),. Sedangkan untuk parameter yang ketiga yaitu putaran kritis, berdasarkan hasil perhitungan mengenai batas putaran kritis yang dihasilkan ketika mesin beroperasi dengan kecepatan tertentu dapat mengakibatkan poros patah dengan batas tertentu. Untuk putaran kritis poros silinder pada mesin pelecet kulit kacang kedelai edamame diperoleh putaran kritis sebesar 1490,16 sedangkan menurut standar untuk putaran aktual tidak boleh melebihi 80 persen dari putaran kritis yang dihasilkan. Untuk mesin ini kecepatan putar poros silinder yang digunakan yaitu 350 rpm dan 80 persen dari putaran kritis 1.192 rpm. Oleh karena itu putaran poros silinder pengupas mesin pelecet kulit kedelai edamame masih jauh dari standar putaran kritis sehingga aman untuk digunakan dalam pengoprasiannya. Perhitungan selengkapnya dapat dilihat pada Lampiran 1.
FTIP001656/057
45
4.1.3.Analisis Pin Pin digunakan untuk menetapkan bagian-bagian mesin agar tidak bergeser, pada mesin pelecet kulit kacang kedelai edamame ini bagian-bagian yang menggunakan pin antara lain pada poros motor penggerak, sprocket, puli dan roda gigi. Dengan menggunakan Persamaan 16 maka dapat dihitung diameter pin pada bagian-bagian tersebut.
HAK CIPTA DILINDUNGI UNDANG-UNDANG
[1] Tidak diperkenankan mengumumkan, memublikasikan, memperbanyak sebagian atau seluruh karya ini dalam bentuk apapun tanpa izin tertulis [2] Tidak diperkenankan mengutip sebagian atau seluruh karya ini tanpa menyebut dan mencantumkan sumber tulisan [3] Pengutipan hanya diberikan bagi kepentingan akademik, penelitian, penulisan karya ilmiah dan penyusunan laporan
Gambar 9. Tata Letak Pin di Komponen Mesin Tabel 8. Nilai Diameter Hitung dan Diameter Aktual yang Dipengaruhi Oleh Kecepatan Putar dan Diameter Poros. Diameter Diameter dari Kecepatan Diameter Aktual hitung spesifikasi putar (rpm) poros (mm) (mm) teknis (mm) 1420 63 6,76x10-3 10 Motor penggerak 350 17 10,07 10 Puli 350 17 10,07 10 Sprocket 591,6 17 5,48 10 Roda gigi Diameter pin yang digunakan pada ketiga bagian tersebut secara aktual sebesar 10 mm. Untuk pin yang terdapat pada motor penggerak dan roda gigi diameter pin hasil perhitungan lebih kecil dari diameter pin yang digunakan secara sehingga aman digunakan. Diameter pin yang mengikat puli pada poros dan juga sprocket tidak berbeda jauh sehingga masih aman untuk digunakan, namun disarankan pin pada puli dan sprocket diganti dengan pin yang lebih besar dari 10 mm agar tidak mengalami pergeseran ketika mesin beroperasi. Perhitungan lebih lengkap pada Lampiran 1.
FTIP001656/058
46
4.1.4.Analisis Bantalan Bantalan merupakan suatu komponen mesin yang berfungsi untuk menopang dari putaran pada poros sehingga putaran atau gerakan bolak-baliknya dapat berlangsung secara halus, aman dan panjang umur. Jenis bantalan yang digunakan untuk menahan poros silinder pengupas adalah bantalan gelinding dengan nomor P6005 bantalan ini memiliki nilai kapasitas nominal dinamis spesifik C sebesar 790 kg. jenis beban yang di topang oleh bantalan merupakan beban radial. Dengan menghitung faktor kecepatan putar dan faktor umur bantalan maka umur bantalan yang dapat dihitung dengan menggunakan Persamaan 21 yaitu 626.804,31 jam. Sedangkan rata-rata untuk umur bantalan pada mesin
HAK CIPTA DILINDUNGI UNDANG-UNDANG
[1] Tidak diperkenankan mengumumkan, memublikasikan, memperbanyak sebagian atau seluruh karya ini dalam bentuk apapun tanpa izin tertulis [2] Tidak diperkenankan mengutip sebagian atau seluruh karya ini tanpa menyebut dan mencantumkan sumber tulisan [3] Pengutipan hanya diberikan bagi kepentingan akademik, penelitian, penulisan karya ilmiah dan penyusunan laporan
pertanian adalah 3000 jam, sehingga bantalan yang digunakan untuk menopang poros silinder pengupas tersebut layak digunakan. Perhitungan selengkapnya dapat dilihat pada Lampiran 1.
4.1.5.Analisis Unit Transmisi Unit transmisi merupakan bagian mesin yang digunakan untuk menyalurkan putaran dari motor penggerak ke silinder pengupas. Berdasarkan kenyataan atau secara aktual sabuk yang digunakan oleh mesin pelecet kulit kacang kedelai edamame ini menggunakan satu buah sabuk dengan sabuk V tipe A 1255 dengan luas penampang sabuk 82,98x10-6m2. Sabuk ini akan mentransmisikan kecepatan putar dari motor penggerak sebesar 1420 rpm untuk memutarkan poros silinder pengupas dan berdasarkan perhitungan maka besarnya kecepatan poros silinder pengupas sebesar 350 rpm. Dengan menggunakan perhitungan yang dapat dilihat pada Lampiran 1, sabuk memiliki panjang keliling (L) sebesar 1248,04 mm, massa sabuk sebesar 0,1 kg, kecepatan linier sabuk sebesar 5,65 m/s. Besarnya tegangan sabuk sisi tarik ( T1 ) sebesar 130,248 N dan tegangan sisi kendor T2 adalah 14,78 N. Dari hasil perhitungan dengan menggunakan Persamaan 29 diperoleh bahwa 1 buah sabuk dapat menyalurkan daya sebesar 652,56 W sedangkan daya yang akan
FTIP001656/059
47
ditrasnmisikan sebesar 0,50 Hp atau 373 W oleh karena itu, 1 buah sabuk dapat digunakan untuk menstransmisikan daya tersebut.
4.1.6. Analisis Kekuatan Rangka Pada mesin pelecet kulit kacang kedelai edamame rangka yang digunakan yaitu rangka yang terdiri dari besi siku sama berukuran 40 x 40 x 4 mm. dimana panjang rangka tegak yang digunakan yaitu 524 mm dan panjang baris 450 mm. Beban yang ditopang oleh rangka sebesar 45,04 kg. Berdasarkan hasil perhitungan dengan menggunakan Persamaan 31 maka lendutan yang terjadi pada rangka akibat beban yang ditopangnya adalah 0,0276 mm sedangkan lendutan yang diizinkan berdasarkan Persamaan 32 yaitu sebesar 1,74 mm, sehingga nilai dari
HAK CIPTA DILINDUNGI UNDANG-UNDANG
[1] Tidak diperkenankan mengumumkan, memublikasikan, memperbanyak sebagian atau seluruh karya ini dalam bentuk apapun tanpa izin tertulis [2] Tidak diperkenankan mengutip sebagian atau seluruh karya ini tanpa menyebut dan mencantumkan sumber tulisan [3] Pengutipan hanya diberikan bagi kepentingan akademik, penelitian, penulisan karya ilmiah dan penyusunan laporan
lendutan yang terjadi akibat beban yang ditopang lebih kecil dari pada lendutan yang diizinkan maka rangka dalam keadaan aman untuk digunakan. Beban kritis yang mampu ditopang oleh kolom berdasarkan perhitungan dengan menggunakan Persamaan 34 adalah 62.133,5 N. Sedangkan beban yang ditopang kolom secara aktual adalah 441,84 N, sehingga dengan demikian kolom yang dibuat secara teknis layak digunakan. Perhitungan lebih lengkap dapat dilihat pada Lampiran 1.
4.1.7. Analisis Kekuatan Las Rangka penopang mesin pelecet kulit kacang kedelai edamame ini di las dengan menggunakan tipe las jenis temu. Beban yang ditopang oleh sambungan las sebesar 45,04 kg atau 441,84 N, tebal bidang las sebesar 2 mm dengan panjang bidang las 40 mm, tegangan izin untuk logam dasar sebesar 145 MPa. Kekuatan las yang dihitung dengan menggunakan Persamaan 35 sebesar 11.600 N. Kekuatan las tersebut lebih besar dari pada gaya yang bekerja pada rangka yang menopang mesin sebesar 441,84 N dan rangka yang menopang pompa sebesar 58,86 N, sehingga dengan demikian kekuatan las ini dapat menopang beban yang diterima oleh rangka perhitungan lebih lengkap dapat dilihat pada Lampiran 1.
FTIP001656/060
48
Tabel 9. Data Kelayakan Analisis Teknik Mesin Pelecet Kacang Kedelai Edamame Spesifikasi Aktual hasil Parameter Keterangan Kesimpulan teknis perhitungan Motor 0,5 HP yang digunakan Kebutuhan cocok untuk menggerakan daya 0.5 Hp 0.276 Hp mesin dengan daya yang lebih Memenuhi penggerak besar dari kebutuhan aktualnya. POROS Diameter poros hasil perhitungan lebih kecil dari diameter poros yang Diameter 17 mm 15,8 mm Memenuhi digunakan sehingga poros aman digunakan
HAK CIPTA DILINDUNGI UNDANG-UNDANG
[1] Tidak diperkenankan mengumumkan, memublikasikan, memperbanyak sebagian atau seluruh karya ini dalam bentuk apapun tanpa izin tertulis [2] Tidak diperkenankan mengutip sebagian atau seluruh karya ini tanpa menyebut dan mencantumkan sumber tulisan [3] Pengutipan hanya diberikan bagi kepentingan akademik, penelitian, penulisan karya ilmiah dan penyusunan laporan
Defleksi puntiran
-
Putaran
Poros 350 rpm
Motor penggerak Puli dan Sprocket Roda gigi
10 mm 10 mm 10 mm
Umur bantalan
Jumlah sabuk
1 buah
Syarat defleksi puntiran poros menurut Sularso dan Suga yaitu 0.250-0.30, dari hasil 0 0,27 perhitungan defleksi puntiran tidak melebihi batas yang diizinkan. Syarat putaran poros spesifikasi teknis menurut Kritis Sularso dan Suga tidak 1490,16 rpm melebihi 80 persen dari putaran kritis aktual perhitungan PIN Untuk menghindari pin patah 6,76x10-3mm yang dapat mengakibatkan terganggunya kerja mesin 10,07 mm maka diameter pin hasil perhitungan (aktual) lebih kecil dari diameter pin 5,48 mm spesifikasi teknis. BANTALAN Menurut Sularso dan Suga 626.804,31 syarat umur bantalan untuk jam mesin pertanian lebih besar dari 3000 jam UNIT TRANSMISI Jumlah sabuk aktual hasil perhitungan 0,527 sehingga 0,527 sabuk yang digunakan dibulatkan menjadi 1 buah sabuk.
Memenuhi
Memenuhi
Memenuhi Tidak Memenuhi Memenuhi
Memenuhi
Memenuhi
FTIP001656/061
49
Lendutan
Beban kritis kolom
441,84 N
Beban yang ditopang
441,84 N
HAK CIPTA DILINDUNGI UNDANG-UNDANG
[1] Tidak diperkenankan mengumumkan, memublikasikan, memperbanyak sebagian atau seluruh karya ini dalam bentuk apapun tanpa izin tertulis [2] Tidak diperkenankan mengutip sebagian atau seluruh karya ini tanpa menyebut dan mencantumkan sumber tulisan [3] Pengutipan hanya diberikan bagi kepentingan akademik, penelitian, penulisan karya ilmiah dan penyusunan laporan
Rangka Syarat lendutan yang diizinkan 0,85 mm. lendutan 0,0276 mm hasil perhitungan lebih kecil dari lendutan yang diizinkan sehingga rangka aman. Syarat beban kritis kolom maksimal 62.133,5 N. 62.133,5 N sedangkan dari hasil beban yang ditopang rangka 441,84 N sehingga rangka aman. LAS Syarat beban yang ditopang las maksimal 11.600 N. sedangkan dari hasil beban 11.600 N yang ditopang rangka 441,84 N sehingga kekuatan las aman.
Memenuhi
Memenuhi
Memenuhi
4.2 Uji Kinerja 4.2.1 Kapasitas Teoritis Mesin Kapasitas teoritis merupakan perhitungan kapasitas yang dapat dilakukan oleh mesin berdasarkan perhitungan yang melibatkan bagian-bagian dari mesin dan juga bahan yang digunakan. Dari hasil perhitungan yang dilakukan dengan menggunakan Persamaan 36 hasil kapasitas teoritis dari ke lima pengulangan dapat dilihat pada Tabel 10. Tabel 10. Hasil perhitungan kapasitas teoritis Pengulangan Kt (kg/jam) 1 303,24 2 3 4 5 Rata-rata
302,88 302,52 303,12 303,12 302,976± 0,28
Berdasarkan Tabel 10 dapat dilihat kapasitas teoritis yang dihasilkan oleh setiap pengulangan. Dapat dilihat dari hasil perhitungan kapasitas teoritis
FTIP001656/062
50
didapatkan hasil rata – rata dari lima pengulangan perhitungan sebesar 302,976± 0,28 kg/jam. Kapasitas teoritis ini dipengaruhi oleh diameter, lebar, jarak antara silinder, kerapatan kamba dan koefisien kontraksi bahan. Selain itu besarnya kecepatan putar dari silinder pengupas juga mempengaruhi besarnya kapasitas teoritis mesin. Perhitungan kapasitas teoritis disajikan pada lampiran 2.
4.2.2 Kapasitas Aktual Mesin Kapasitas aktual mesin dihitung berdasarkan hasil pengupasan kacang kedelai edamame dalam selang waktu tertentu. Perhitungan kapasitas aktual mesin dilakukan dengan menggunakan Persamaan 37. Perhitungan kapasitas aktual mesin selengkapnya disajikan pada Lampiran 2. Hasil perhitungan kapasitas
HAK CIPTA DILINDUNGI UNDANG-UNDANG
[1] Tidak diperkenankan mengumumkan, memublikasikan, memperbanyak sebagian atau seluruh karya ini dalam bentuk apapun tanpa izin tertulis [2] Tidak diperkenankan mengutip sebagian atau seluruh karya ini tanpa menyebut dan mencantumkan sumber tulisan [3] Pengutipan hanya diberikan bagi kepentingan akademik, penelitian, penulisan karya ilmiah dan penyusunan laporan
aktual mesin dapat dilihat pada tabel 11. Tabel 11. Hasil perhitungan Kapasitas aktual mesin Ulangan Wp (kg) t (jam) Ka (kg/jam) 1 2 3 4 5 Rata-rata
1,98 1,96 1,98 1,98 1,99 1,978
0,053 0,053 0,054 0,051 0,050 0,0522
37,12 36,98 36,33 38,32 39,14 37,57 ± 1,13
Berdasarkan Tabel 11, dapat dilihat bahwa hasil kapasitas aktual mesin (37,57 kg/jam) masih lebih kecil daripada kapasitas teoritis mesin (757,16 kg/jam). Hal ini dapat disebabkan karena jumlah bahan saat masuk kedalam rumah pelecet lebih sedikit dibandingkan volume rumah pelecetnya dan kondisi silinder pengupas pada rumah pelecet sudah sedikit tidak rata sehingga jarak celah antara silinder pengupas ada yang melebihi 2 mm. Upaya meningkatkan jumlah kacang kedelai edamame hasil pelecetan dapat dilakukan dengan mengganti silinder pengupas dengan silinder yang lebih kasar dan memiliki alur sehingga dapat mengurangi kacang kedelai edamame yang tidak terkupas.
FTIP001656/063
51
4.2.3 Efisiensi Mesin Efisiensi mesin merupakan perbandingan antara kapasitas teoritis mesin dengan kapasitas aktual mesin. Nilai kapasitas aktual diperoleh dari hasil pengamatan massa total biji kacang kedelai edamame yang keluar dari saluran pengeluaran dengan lama proses pengupasan. Sementara itu kapasitas teoritis di peroleh dari perkalian antara jarak antar celah, kecepatan silinder, keliling dari silinder pengupas dan densitas dari kacang kedelai edamame. Nilai efisiensi mesin dari kelima pengulangan dapat dilihat pada Tabel 12.
Tabel 12. Hasil Perhitungan Efisiensi Mesin
HAK CIPTA DILINDUNGI UNDANG-UNDANG
[1] Tidak diperkenankan mengumumkan, memublikasikan, memperbanyak sebagian atau seluruh karya ini dalam bentuk apapun tanpa izin tertulis [2] Tidak diperkenankan mengutip sebagian atau seluruh karya ini tanpa menyebut dan mencantumkan sumber tulisan [3] Pengutipan hanya diberikan bagi kepentingan akademik, penelitian, penulisan karya ilmiah dan penyusunan laporan
Ulangan
Ka (kg/jam)
Kt (kg/jam)
Ef (%)
1 2 3 4 5 Rata-rata
37,12 36,98 36,33 38,32 39,14 37,57
303,24 302,88 302,52 303,12 303,12 302,97
12,24 12,20 12,00 12,80 12,91 12,43 ± 0,40
Berdasarkan Tabel 12 dapat dilihat bahwa efisiensi mesin rata-rata yaitu 12,43 ± 0,40 %. Mesin dikatakan baik apabila efisiensinya mendekati nilai 100%. Nilai efisiensi mesin yang sangat kecil ini disebabkan oleh nilai kapasitas aktual yang jauh lebih kecil dari pada nilai kapasitas teoritis. Pada kapasitas teoritis diasumsikan celah antara silinder pengupasan yaitu sebesar ± 2 mm yang berarti kondisi silinder pengupas baik. Namun pada kenyataannya, silinder pengupas ini sudah tidak rata sehingga ada beberapa bagian yang memiliki jarak celah lebih dari 2 mm dan mengakibatkan kapasitas aktual mesin sangat rendah. Selain hal tersebut kecepatan putaran silinder pengupas dirasakan terlalu tinggi sehingga mengakibatkan masih banyaknya kacang kedelai edamame yang tertahan pada rumah pelecet, hal ini dikarenakan gesekan antara silinder pengupas dengan kacang kedelai edamame berkurang sehingga efektivitas waktu pengupasan berlangsung lama dan menyebabkan berkurangnya jumlah kacang kedelai edamame yang dihasilkan.
FTIP001656/064
52
4.2.4 Kebutuhan Daya Listrik Kebutuhan daya diperoleh berdasarkan perkalian antara arus dan tegangan yang dihasilkan pada saat mesin beroperasi. Pengukuran arus dan tegangan dilakukan dengan menggunakan tang ampere meter sebagai alat pengukurannya. Hasil pengukuran kebutuhan daya dari kelima pengulangan dapat dilihat pada Tabel 13.
Tabel 13. Kebutuhan Daya Aktual Pengulangan Tegangan listrik (V)
HAK CIPTA DILINDUNGI UNDANG-UNDANG
[1] Tidak diperkenankan mengumumkan, memublikasikan, memperbanyak sebagian atau seluruh karya ini dalam bentuk apapun tanpa izin tertulis [2] Tidak diperkenankan mengutip sebagian atau seluruh karya ini tanpa menyebut dan mencantumkan sumber tulisan [3] Pengutipan hanya diberikan bagi kepentingan akademik, penelitian, penulisan karya ilmiah dan penyusunan laporan
1 2 3 4 5 Rata-rata
Arus (A)
Daya (W)
1,24 1,25 1,24 1,26 1,24 1,24
269,08 272,50 271,56 274,68 271,56 271,87 ± 2,01
217 218 219 218 219 218,20
Dikarenakan beban yang diberikan sama maka daya yang dihasilkan pun tidak berbeda jauh, sedangkan yang membedakan daya tersebut yaitu arus yang dihasilkan. Daya yang diperlukan dari kelima pengulangan tidak melebihi daya yang dimiliki oleh motor penggerak yaitu 1/2 Hp atau 373 W. Oleh karena itu daya yang tersedia pada motor penggerak memenuhi kebutuhan daya untuk proses pengupasan.
4.2.5 Kebutuhan Energi Spesifik Pengupasan Energi spesifik pengupasan dihitung untuk mengetahui jumlah energi yang dibutuhkan untuk mengupas 2 kg kacang kedelai edamame. Energi spesifik pengupasan dihitung menggunakan Persamaan 41. Perhitungan energi spesifik pengupasan selengkapnya disajikan pada Lampiran 2.
FTIP001656/065
53
Tabel 14. Hasil Perhitungan Energi Spesifik Pengupasan Pengulangan
Pb dengan beban (W)
Ka (kg/jam)
W (kJ/kg)
1 2 3 4 5 Rata-rata
269,08 272,5 271,56 274,68 271,56 271,87
37,12 36,98 36,33 38,32 39,14 37,57
26,08 26,52 26,90 25,79 24,97 26,05 ± 0,73
Berdasarkan Tabel 14, dapat dilihat bahwa energi spesifik rata-rata yang dibutuhkan untuk mengupas 2 kg kacang kedelai edamame adalah sebesar 26,05 ± 0,73 kJ/kg. Hasil tersebut lebih besar jika dibandingkan dengan energi spesifik
HAK CIPTA DILINDUNGI UNDANG-UNDANG
[1] Tidak diperkenankan mengumumkan, memublikasikan, memperbanyak sebagian atau seluruh karya ini dalam bentuk apapun tanpa izin tertulis [2] Tidak diperkenankan mengutip sebagian atau seluruh karya ini tanpa menyebut dan mencantumkan sumber tulisan [3] Pengutipan hanya diberikan bagi kepentingan akademik, penelitian, penulisan karya ilmiah dan penyusunan laporan
pengupasan pada mesin pengupas kacang kedelai yaitu sebesar 1,21 kJ/kg (Hilmi, 2010). Hal ini disebabkan karena perbedaan antara daya dan kapasitas aktual mesin cukup jauh. Secara teoritis, energi spesifik pengupasan akan meningkat jika kebutuhan daya listrik pada saat pengupasan meningkat sedangkan nilai kapasitas aktualnya semakin kecil.
4.2.6
Indeks Performansi Indeks performansi merupakan angka yang menunjukkan besarnya nilai
kerja suatu mesin. Tujuan dari penggunaan indeks performansi ini yaitu untuk mengetahui atau menilai efiktifitas dan kinerja dari mesin yang diuji. Berdasarkan Persamaan 44. diperoleh nilai indeks performansi untuk mesin pengupas kulit kacang kedelai edamame untuk kelima pengulangan dapat dilihat pada tabel 15.
Tabel 15. Hasil Perhitungan Indeks Performansi Pengulangan Indeks Performansi 1 2 3 4 5 Rata-rata
0,50 0,50 0,50 0,50 0,50 0,50 ± 0
FTIP001656/066
54
Dari tabel 15 dapat dilihat hasil rata-rata indeks performansi yaitu 0,50. Nilai ini masih sangat jauh dari indeks performansi yang seharusnya yaitu sebesar satu, hal ini disebabkan masih rendahnya efisiensi pengupasan kulit kacang kedelai edamame. Rendahnya nilai efisiensi tersebut dapat dilihat dari besarnya fraksi biji yang utuh, rusak, dan biji yang terbuang di kulit. Sedangkan pada hasil penghitungan fraksi biji yang terkupas masih relatif mendekati jumlah total ketiga fraksi lainnya yang tidak diharapkan. Apabila kedua fraksi ini semakin rendah maka efisiensi pengupasan akan menurun dan berdampak pada penurunan indeks performansi. Artinya indeks performansi mesin pelecet kacang kedelai edamame dapat ditingkatkan dengan meningkatkan jumlah fraksi biji yang terkupas.. Penghitungan indeks performansi dapat dilihat pada lampiran 2.
HAK CIPTA DILINDUNGI UNDANG-UNDANG
[1] Tidak diperkenankan mengumumkan, memublikasikan, memperbanyak sebagian atau seluruh karya ini dalam bentuk apapun tanpa izin tertulis [2] Tidak diperkenankan mengutip sebagian atau seluruh karya ini tanpa menyebut dan mencantumkan sumber tulisan [3] Pengutipan hanya diberikan bagi kepentingan akademik, penelitian, penulisan karya ilmiah dan penyusunan laporan
4.2.7
Rendemen Pengupasan Rendemen pengupasan dihitung dengan membandingkan antara massa biji
kacang kedelai edamame yang keluar dari saluran pengeluaran dengan massa kacang kedelai edamame yang dimasukkan kedalam hopper. Kacang kedelai edamame yang dimasukkan kedalam rendemen pengupasan hasil yaitu kacang kedelai edamame yang terkupas. Hasil perhitungan rendemen pengupasan kulit kacang kedelai edamame berdasarkan pengulangan dapat dilihat pada tabel 16.
Tabel 16. Hasil Perhitungan Rendemen Pengupasan Pengulangan mt (kg) min (kg) Rk (%) 1 2 3 4 5 Rata-rata
0,85 0,84 0,84 0,82 0,8 0,83
2 2 2 2 2 2
42,50 42,00 42,00 41,00 40,00 41,5 ± 1
Berdasarkan tabel 16, dapat dilihat bahwa rendemen pengupasan rata-rata yaitu sebesar 41,5 %. Menurut (SNI 01-3922-1995) rendemen yang dihasilkan dari kacang kedelai harus mencapai 48% dari berat kacang kedelai. Nilai hasil
FTIP001656/067
55
penghitungan rendemen pengupasan kacang kedelai edamame ini menyatakan masih terdapat bahan yang tidak terkupas. Hal ini dapat dihindari dengan menjaga kondisi silinder pengupas selalu pada keadaan normal sehingga jarak celah antara silinder pengupas tetap stabil.
HAK CIPTA DILINDUNGI UNDANG-UNDANG
[1] Tidak diperkenankan mengumumkan, memublikasikan, memperbanyak sebagian atau seluruh karya ini dalam bentuk apapun tanpa izin tertulis [2] Tidak diperkenankan mengutip sebagian atau seluruh karya ini tanpa menyebut dan mencantumkan sumber tulisan [3] Pengutipan hanya diberikan bagi kepentingan akademik, penelitian, penulisan karya ilmiah dan penyusunan laporan
Tabel 17. Data hasil uji kinerja mesin pelecet kacang kedelai edamame Uraian Satuan Rata-rata Kapasitas teoritis Kg/jam 425,70 ± 0,74 Kapasitas aktual Kg/jam 37,57 + 1,13 Efisiensi mesin % 8,82 ± 0,26 Kebutuhan daya Listrik Tanpa beban W 187,89 + 3,11 Dengan beban W 271,87 + 2,01 Kebutuhan energi spesifik pengupasan kJ/kg 26,05 + 0,73 Indeks performansi 0,50 + 0,00 Kadar air bahan % 16,24 + 1,01 Rendemen pengupasan % 41,50 + 1,00 4.3
Analisis Ekonomi Analisis ekonomi menggunakan data biaya dari penelusuran pustaka, dan
survei lapangan. Analisis ekonomi menggunakan data panen kacang kedelai edamame di Kabupaten Jember dan pendanaan awal hanya untuk pengadaan mesin pelecet kacang kedelai edamame saja. Analisis ekonomi akan menghitung biaya pokok, titik impas usaha (BEP), analisis kelayakan ekonomis. Berdasarkan BI Rate bulan desember 2011 yang digunakan dalam analisis ekonomi untuk penghitungan biaya tetap adalah tingkat suku bunga bank per tahun sebesar 12%, umur ekonomis mesin selama 5 tahun, nilai rongsok mesin 10% dari harga mesin, biaya perawatan dan perbaikan sebesar 8% dari harga mesin, asuransi 1% dari harga mesin. Survei lapangan untuk penghitungan biaya tidak tetap adalah kebutuhan energi listrik, upah operator per jam. Survei lapangan lainnya yang digunakan adalah, dalam satu tahun kacang kedelai edamame yang dihasilkan sebagai bahan baku dapat diproses seluruhnya dan jasa pengupasan seluruhnya dapat terjual. Penghitungan menggunakan survei lapangan
FTIP001656/068
56
dan
penelusuran
pustaka
diatas
digunakan
untuk
memudahkan
dalam
penghitungan analisis ekonomi.
4.3.1 Biaya Pokok Biaya pokok produksi dihitung dengan menjumlahkan biaya tetap dan biaya tidak tetap, penghitungan terdapat pada lampiran 4. Penghitungan biaya pokok pengupasan kulit kacang kedelai edamame berdasarkan data dan survei lapangan adalah sebesar Rp 12.615.520,86. Penerimaan kotor dalam satu tahun sebesar Rp 17.049.600,00. Biaya pokok dan penerimaan kotor dalam satu tahun akan digunakan dalam penghitungan titik impas usaha (BEP), analisis kelayakan ekonomi. Biaya pokok dapat dilihat pada penghitungan lampiran 4.
HAK CIPTA DILINDUNGI UNDANG-UNDANG
[1] Tidak diperkenankan mengumumkan, memublikasikan, memperbanyak sebagian atau seluruh karya ini dalam bentuk apapun tanpa izin tertulis [2] Tidak diperkenankan mengutip sebagian atau seluruh karya ini tanpa menyebut dan mencantumkan sumber tulisan [3] Pengutipan hanya diberikan bagi kepentingan akademik, penelitian, penulisan karya ilmiah dan penyusunan laporan
4.3.2 Titik Impas Usaha (BEP) Titik impas usaha (BEP) dihitung berdasarkan besarnya produksi kacang kedelai edamame dalam satu tahun. Titik impas usaha (BEP) dicapai setelah mesin pelecet kacang kedelai edamame memproduksi 42.490,96 kg. Berdasarkan hasil penghitungan panen kacang kedelai edamame di Kab. Jember yaitu 400.000 kg/tahun dan rendemen pengupasan kacang kedelai edamame yang sudah dikupas dan didapatkan hasil produksi kacang kedelai edamame sebesar 116.000 kg/tahun. Penghitungan tersebut menunjukkan titik impas usaha (BEP) dapat dicapai setelah mesin pelecet kacang kedelai edamame beroperasi selama 0,36 tahun. Kondisi tersebut dapat dicapai bila kinerja mesin pengupas ditingkatkan sehingga semua data survei lapangan dapat dipenuhi. Penghitungan titik impas usaha (BEP) dapat dilihat pada lampiran 4.
FTIP001656/069
57
4.3.3 Analisis Kelayakan Ekonomi Analisis kelayakan ekonomi dilihat dari tiga hal, yaitu NPV, IRR, dan B/C ratio. Untuk lebih jelasnya dijelaskan sebagai berikut : a) NPV (Net Present Value) Proses pengupasan untuk memproduksi biji kacang kedelai edamame dilihat dari nilai NPV dinyatakan layak karena NPV pengupasan bernilai positif yaitu sebesar Rp 4.991.441,00 sehingga memenuhi kelayakan ekonomi NPV > 0 (Blank & Tarquin, 2002). Nilai NPV yang bernilai positif disebabkan BEP yang tercapai pada tahun pertama. Kondisi tersebut menyebabkan nilai pendapatan sekarang lebih besar dari nilai pengeluaran sekarang selama lima tahun masa pakai mesin sehingga nilai akhir NPV bernilai positif. Penghitungan NPV dapat
HAK CIPTA DILINDUNGI UNDANG-UNDANG
[1] Tidak diperkenankan mengumumkan, memublikasikan, memperbanyak sebagian atau seluruh karya ini dalam bentuk apapun tanpa izin tertulis [2] Tidak diperkenankan mengutip sebagian atau seluruh karya ini tanpa menyebut dan mencantumkan sumber tulisan [3] Pengutipan hanya diberikan bagi kepentingan akademik, penelitian, penulisan karya ilmiah dan penyusunan laporan
dilihat pada lampiran 4.
b) IRR (Internal Rate of Return) Persyaratan kelayakan ekonomi untuk IRR jika nilai suku bunga IRR > MARR/Suku bunga bank (Blank & Tarquin, 2002). Hasil penghitungan IRR sebesar 26,55 % sedangkan nilai suku bunga bank (MARR) yang berlaku adalah 12% (BRI, 2011), maka proses pengupasan menggunakan mesin pelecet kacang kedelai edamame memenuhi kelayakan ekonomi IRR. Hasil penghitungan tersebut disebabkan oleh nilai NPV yang positif sehingga saat dicari suku bunga yang menyebabkan NPV bernilai nol atau negatif menjadi lebih besar dari suku bunga bank atau MARR. Penghitungan IRR dapat dilihat pada lampiran 4.
c) B/C ratio Persyaratan kelayakan B/C ratio jika nilai B/C ratio > 1 sedangkan penghitungan B/C ratio dari proses pengupasan sebesar 1,08. Nilai tersebut sudah memenuhi kelayakan ekonomi B/C ratio dan menunjukan bahwa usaha tersebut mempunyai keuntungan (benefit) lebih besar dari biaya produksi (cost). Penghitungan B/C ratio dapat dilihat pada lampiran 4.
FTIP001656/070
58
d) PBP (Pay Back Period) Penghitungan kelayakan metode pay back periode tercapai pada tahun ke 3, yaitu pada saat keuntungan bernilai positif sebesar Rp 1.027.238,42. Dengan demikian untuk metode pay back periode, usaha tersebut mendapatkan keuntungan pada tahun ke 3. Hasil penghitungan analisis ekonomi dari mesin pengupas akan dibandingkan dengan standar kelayakan ekonomi. Hasil perbandingan hasil penghitungan kelayakan ekonomi dengan standar kelayakan ekonomi dapat dilihat pada tabel 18. Hasil perbandingan menyatakan seluruh kriteria kelayakan ekonomi terpenuhi. Kondisi ini dapat dicapai bila seluruh data penelusuran pustaka serta survei lapangan dalam penghitungan analisis ekonomi dapat dipenuhi atau dengan melakukan saran perbaikan dari mesin pelecet kacang
HAK CIPTA DILINDUNGI UNDANG-UNDANG
[1] Tidak diperkenankan mengumumkan, memublikasikan, memperbanyak sebagian atau seluruh karya ini dalam bentuk apapun tanpa izin tertulis [2] Tidak diperkenankan mengutip sebagian atau seluruh karya ini tanpa menyebut dan mencantumkan sumber tulisan [3] Pengutipan hanya diberikan bagi kepentingan akademik, penelitian, penulisan karya ilmiah dan penyusunan laporan
kedelai edamame.
Tabel 18. Perbandingan Hasil Analisis Ekonomi Mesin Pelecet Kacang Kedelai Edamame dengan Standar Kelayakan Ekonomi No 1. 2. 3. 4.
Parameter NPV IRR B/C Ratio PBP
Persyaratan NPV > 0 IRR > MARR B/C ratio > 1 PBP ≤ 5 tahun
Hasil Uji Rp 4.991.441,00 26,55% 1,08 2,71
Keterangan Memenuhi Memenuhi Memenuhi Memenuhi
FTIP001656/071