RANCANG BANGUN MESIN PENGADUK DAN PEMASAK SELAI KAPASITAS 5 KG/JAM LAPORAN TUGAS AKHIR Diajukan Untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan dalam Menyelesaikan Program Pendidikan Diploma III
SPESIALISASI PRODUKSI PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN
Oleh :
ALESSANDRO REDI BASTIAN N. PASARIBU DANIEL PANJAITAN PERNANDO SIMAREMARE
1005011008 1005012119 1005012125 1005011078
JURUSAN TEKNIK MESIN POLITEKNIK NEGERI MEDAN MEDAN 2013
KATA PENGANTAR Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas segala rahmatNya sehingga penulis dapat menyelesaikan Laporan Tugas Akhir ini. Laporan ini disusun untuk memenuhi syarat menyelesaikan Pendidikan Program Diploma III pada jurusan Teknik Mesin Program Studi Teknik Mesin Politeknik Negeri Medan. Judul Laporan Tugas Akhir ini adalah “RANCANG BANGUN MESIN PENGADUK DAN PEMASAK SELAI” . Sesuai dengan judulnya maka penulis akan membahas mengenai prinsip kerja alat bantu, komponen utama yang digunakan, proses pembuatan, gambar alat, pemeliharaan dan perawatan alat. Dalam proses pembuatan laporan Tugas Akhir ini, penulis telah mendapatkan bimbingan bantuan dari berbagai pihak, baik secara langsung ataupun tidak secara langsung, pada kesempatan ini penulis mengucapkan terimakasih kepada : 1. Syahruddin, S.T,M.T.,selaku Direktur Politeknik Negeri Medan; 2. Ir. Gidion Sembiring, M.T, selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin; 3. Drs. InfArizal, M.T, selaku Kepala Program Studi Teknik Mesin; 4.
Drs. Moch. Agus Zaenuri, M.T. selaku Dosen Pembimbing yang telah banyak membimbing penulis dalam penyusunan tugas akhir;
5. Seluruh Dosen dan Staf Jurusan Teknik Mesin Politeknik Negeri Medan; 6. Kepada kedua saudari saya : Melva dan Evi. 7. Kepada teman-teman yang tergabung dalam tim tugas akhir yakni : Daniel, Bastian, Pernando; 8. Dan semua pihak yang turut membantu di dalam penulisan laporan tugas akhir ini yang namnya tidak bisa penulis tuliskan satu-persatu.
Meskipun penulis berusaha semaksimal mungkin, penulis menyadari bahwa laporan ini masih terdapat kekurangan dan kesilapan, baik meteri maupun penyajian. Untuk itu penulis mengharapkan saran dan kritik yang bersifat membangun dari semua pihak sehingga menjadi masukan agar dapat lebih baik dikemudian hari. Semoga laporan tugas akhir ini dapat bermanfaat bagi para pembaca.
Medan, 6 Oktober 2013 Penulis,
Alessandro Redi NIM. 1005011008
DAFTAR ISI SPESIFIKASI TUGAS AKHIR ......................................................................................... i LEMBAR PERSETUJUAN ................................................................................................ ii LEMBAR PENGESAHAN ................................................................................................. iii KATA PENGANTAR .......................................................................................................... iv DAFTAR ISI......................................................................................................................... vi DAFTAR GAMBAR ............................................................................................................ viii DAFTAR TABEL ................................................................................................................x INTISARI .............................................................................................................................xi ABSTRACT .......................................................................................................................... xii
BAB I PENDAHULUAN ..................................................................................................... 1 A. Latar Belakang ..................................................................................................... 1 B. Batasan Masalah .................................................................................................. 2 C. Tujuan……………………………………………………………………………2 D. Manfaat ............................................................................................................... 3 E. Teknik Pengumpulan Data ................................................................................... 3
BAB II LANDASAN TEORI .............................................................................................. 4 A. Langkah-Langkah Prngolahan Selai Buah .......................................................... 4 B. Manfaat Buah Nenas ........................................................................................... 13 C. Kuantitas Produksi Selai Nenas di Indonesia ..................................................... 14 D. Pemasaran Selai Nenas ....................................................................................... 14 E. Pernyataan Kebutuhan Mesin Pengaduk dan Pemasak Selai ............................. 15 F. Analisa Kebutuhan .............................................................................................. 15 G. Konsep Dasar Perancangan ................................................................................. 16 H. Pertimbangan Perancangan ................................................................................. 20
I.
Tuntutan Perancangan ......................................................................................... 21
J.
Kriteria Pemilihan Bahan .................................................................................... 23
BAB III PEMBAHASAN .................................................................................................... 24 A. Desain dan Gambar Mesin Pengaduk dan Pemasak Selai .................................. 24 B. Kapasitas Kerja Mesin ........................................................................................ 26 C. Bagian Utama Mesin ........................................................................................... 26 D. Dasar Perhitungan .............................................................................................. 32 E. Perancangan ....................................................................................................... 41 F. Cara Pengoperasian Mesin .................................................................................. 60
BAB IV ANALISA BIAYA PEMBUATAN MESIN ....................................................... 61 A. Biaya Material ..................................................................................................... 61 B. Biaya Listrik yang Dipakai Selama Pembuatan Mesin....................................... 62 C. Biaya Tenaga Kerja............................................................................................. 63 D. Biaya Total Pembuatan Mesin ............................................................................ 63 E. Harga Penjualan Mesin ....................................................................................... 64
BAB V PENUTUP................................................................................................................ 65 A. Kesimpulan ......................................................................................................... 65 B. Saran.................................................................................................................... 65
DAFTAR PUSTAKA .......................................................................................................... 66
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1. Buah Nenas Segar .............................................................................. 5 Gambar 2.2. Selai Buah Nenas ............................................................................... 8 Gambar 3.1. Gambar Mesin Pengaduk dan Pemasak Selai .................................. 25 Gambar 3.2. Motor Listrik .................................................................................... 26 Gambar 3.3. Pully ................................................................................................. 27 Gambar 3.4. Sabuk V ............................................................................................ 27 Gambar 3.5. Reducer Speed.................................................................................. 28 Gambar 3.6.Poros Pengaduk ................................................................................. 28 Gambar 3.7.Dandang Stainless ............................................................................. 29 Gambar 3.8. Kompor LPG .................................................................................... 29 Gambar 3.9. Rangka Bagian Atas ......................................................................... 30 Gambar 3.10. Rangka Bagian Bawah ................................................................... 31 Gambar 3.11. Pully ............................................................................................... 36 Gambar 3.12. Gambar Ukuran Penampang Sabuk V ........................................... 37 Gambar 3.13. Berbagai Macam Sabuk Transmisi Daya ....................................... 37
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1.Kandungan Gizi Buah Nenas ................................................................................ 6 Tabel 2.2. Daftar Nilai Kerapatan gr/cm3 Sealai Nenas. ....................................................... 9 Tabel 2.3. Daftar Nilai Kekentalan Buah Neanas. ................................................................. 10 Tabel 4.1. Biaya Material yang Dibeli. .................................................................................. 61 Tabel 4.2..Biaya Listrik Selama PembuatanMesinMesin. ..................................................... 62
INTI SARI Mengingat semakin banyaknya perkebunan nenas dan semakin banyak pula buah nenas yang dihasilkan oleh petani nenas, hal ini menyebabkan harga buah nenas segar menjadi turun karena banyaknya pasokan buah segar di saat musum panen. Untuk membantu menghindarkan petani dari kerugian maka dibutuhkan suatu inovasi pangan seperti membuat makanan olahan bebrbahan dasar buah nenas. Inovasi pengolahan buah nenas menjadi sangat beragam seperti selai nenas, sirup nenas, dodol nenas, dan makanan lain yang menggunakan buah nenas sebagai salah satu bahan dasarnnya. Salah satu makanan olahan berbahan dasar buah nenas ialah selai nenas sendiri. Proses pembuatan selai nenas tergolong pengolahan yang memakan waktu lama dan masih digunakan secara manual , maka dibutuhkan suatu alat yang mampu bekerja membantu masyarakat meringankan beban kerja dalam proses pengadukan dan pemasakan selai nenas. Dengan demikian penulis membuat “ Rancang Bangun Mesin Pengaduk Dan Pemasak Selai dengan Kapasitas 10 Kg/proses” yang diharapkan mampu membantu masyarakan dalam berinovasi. Adapun mesin pengaduk dan pemasak selai ini dirancang dengan sumber tenaga motor listrik yang digunakan 0,5 Hp, 1400 rpm dan kompor LPG sebagai alat pemasaknya. Mesin ini dilengkapi pengaduk berbahan dasar pipa silinder stainless steel dengan plat besi yang disambung pada ujungnya . buah nenas yang telah dihaluskan terlebih dahulu dengan blender dimasukkan perlahan pada dandang pemasak dan kemudian mesin dinyalakan untuk memulai proses pengadukan serta penambahan bahan bahan lainnya secara bertahap. Proses pengadukan inilah yang membuat nenas yang dimasak tidak gosong dan lengket pada permukaan dandang stainless yang panas pada saat pemasakan berlangsung. Setelah dilakukan pengujian padaa mesin pengaduk dan pemasak selai berkapasitas 10 Kg/proses ini maka didapatkan waktu pemasakan 10 Kg buah nenas adalah selama 2 jam, maka disimpulkan kapaasitas mesin ini adalah 5 Kg/ jam. Hasil dari pemasakan 10 kg buah nenas selama 2 jam maka didapat hasil berupa selai nenas sebanyak 4 kg,
Kata Kunci : Buah nenas, LPG, Blender
ABSTRACT Given the increasing number of pineapple plantations and the more pineapples produced by pineapple farmers , this causes the price of fresh pineapple to be down because of the large supply of fresh fruit at harvest time musum . To help prevent farmers from losses it takes a food innovations such as processed foods bebrbahan make pineapple base .Innovation pineapple processing becomes very diverse as pineapple jam , pineapple syrup , pineapple lunkhead , and other foods that use pineapple as an ingredient dasarnnya . One of processed foods made from pineapple fruit is pineapple jam yourself . The process of making pineapple jam processing that takes quite a long time and still be used manually , then we need a tool that can work to help people ease the workload in the process stirring and cooking pineapple jam . Thus the author makes " Design of Machines and Cookers Jam Mixer with Capacity 10 Kg / process " which is expected to help the communities in innovating . The jam cookers and mixer is designed with power sources that use electric motors 0.5 hp , 1400 rpm and LPG stoves as a means pemasaknya . This machine is equipped stirrer made from stainless steel cylinder pipe with iron plates connected at the ends . crushed pineapple that has been entered in advance with the blender slowly at steamer cooker and then the machine is turned on to start the mixing process and the addition of other ingredients gradually. This makes the process of stirring the cooked pineapple does not burn and stick to the surface of the steel pans heat when cooking takes place . After testing padaa mixer machines and cookers jam -capacity 10 Kg / process is then obtained cooking time is 10 Kg pineapple for 2 hours , then this machine is concluded kapaasitas 5 Kg / hour . Results of 10 kg of fruit ripening pineapple for 2 hours then we got the result in the form of pineapple jam as much as 4 kg ,
Keywords : Pineapple , LPG , Blender
BAB I PENDAHULUAN
A. Latar Belakang Nenas termasuk komoditas hortikultura potensial yang memiliki peluang untuk dikembangkan dalam skala agroindustri. Nenas merupakan komoditas spesifik lokasi dengan luas tanam mencapai 1.000 ha dan produksi 12.832 ton pada tahun 2010 (Dinas Pertanian Tanaman Pangan Toba Samosir, 2010). Nenas memiliki karakteristik yaitu daging buah berwarna kekunigan dan beraroma tajam dengan kadar air relatif lebih tinggi dan rasa masam. Dengan karakteristik demikian nenas jenis ini sangat cocok dijadikan berbagai produk olahan. Nenas dapat diolah dalam berbagai bentuk produk olahan baik untuk skala industri kecil (rumah tangga/pedesaan) maupun industri besar. Beberapa jenis olahan nenas yang prospektif untuk pengembangan industri pedesaan dalam rangka pemberdayaan potensi lokal antara lain; selai nenas, dodol nenas dan keripik nenas dan sebagainya. Hal ini terutama ditunjang oleh ketersediaan teknologi yang aplikatif dan peralatan yang tidak mahal sehingga tidak membebani masyarakat dari aspek permodalan. Sehubungan dengan itu untuk mengantisipasi pengaruh arus global produk pangan ke Indonesia serta dalam rangka meningkatkan daya saing produk nenas, maka teknologi pengolahan nenas yang sudah memiliki pasar di provinsi Sumatera Utara perlu dioptimalkan mulai dari penanganan bahan baku sampai ke pengolahan dan keamanan pangan produk. Pada umumnya pembuatan selai nenas secara tradisional memerlukan waktu yang relatif lama dalam proses pemasakannya, hal ini dikarenakan proses pengadukan bahan baku yang secara manual dan juga proses pemasakan tradisional yang menggunakan kayu bakar. Hal ini kurang efektif dalam segi waktu, daya, dan higenisasi produk nenas olahan tersebut. Mendasari hal di atas, penulis termotivasi untuk mencoba merancang bangun mesin pengaduk sekaligus pemasak selai nenas sehingga meningkatkan efisiensi kerja maupun higenisasinya dan sekaligus meminimalisir biaya produksi selai nenas. Diharapkan
dikemudian harinya para pengusaha olahan nenas dapat mengaplikasikan mesin pengaduk dan pemasak selai ini.
B. Batasan Masalah Karena luasnya permasalahan, Penulis merasa perlu untuk membatasi masalah yang akan dibahas dalam laporan ini, mengingat keterbatasan waktu, tempat, kemampuan dan pengalaman penulis dalam merancang sebuah mesin. Adapun hal-hal yang akan dibahas dalam rancang bangun ini adalah sebagai berikut: 1. Mekanisme kerja mesin pengaduk dan pemasak selai; 2. Komponen yang digunakan beserta fungsi-fungsinya; 3. Pembuatan bagian-bagian mesin dan perincian biayanya; 4. Cara pengoperasian dan perawatan mesin pengaduk dan pemasak selai.
C. Tujuan Adapun tujuan dibuatnya mesin pengaduk dan pemasak selai ini adalah sebagai berikut: 1. Mengaplikasikan ilmu yang didapat di bangku kuliah secara teori dan praktek; 2. Mahasiswa mampu merencanakan pembuatan mesin seefisien mungkin baik secara proses maupun penggunaan bahan yang diperlukan; 3. Mahasiswa mampu mendesain dan suatu alat atau mesin ke arah yang lebih baik dan aman; 4. Mahasiswa mampu mengoperasikan mesin, mengetahui mekanisme kerja mesin; 5. Secara akademis laporan ini bertujuan untuk memenuhi persyaratan menyelesaikan program studi Diploma III Jurusan Teknik Mesin Politeknik Negeri Medan.
D. Manfaat
Hasil kegiatan rancang bangun ini diharapkan dapat bermanfaat bagi: 1. Pelaku industri pangan untuk memanfaatkan peluang usaha dengan efisien dan higenis serta megembangkan nenas sebagai varietas makanan olahan yang dapat bersaing; 2. Industri rumah tangga untuk diproduksi hingga dapat dipasarkan; 3. Siapa saja yang membaca laporan ini untuk menambah wawasan tentang rancang bangun mesin pengaduk dan pemasak selai; 4. Mahasiswa yang akan membahas hal yang sama untuk dijadikan bahan masukan atau sebagai bahan perbandingan 5. Penulis sendiri, untuk menambah pengetahuan dan pengalaman yang kelak berguna setelah bekerja atau terjun ke lapangan pekerjaan.
E. Teknik Pengumpulan Data Dalam penulisan laporan tugas akhir ini dibutuhkan data-data yang akurat dan benar, agar kelayakan sebuah laporan tugas akhir inidapat dipertanggungjawabkan bagi para pembacanya. Adapun teknik pengumpulan data yang dilakukan pennulis adalah: 1. Mengadakan studi literatur di perpustakaan ; 2. Mencari hal-hal yangberhubungan dengan perancangan mesin di media internet; 3. Melakukan konsultasi dengan Dosen Pembimbing serta pihak-pihak yang lebih memahami hal perancangan mesin; 4. Melakukan Observasi ( studi lapangan ) serta mengamati rancangan mesinmesin yang telah ada terlebih dahulu.
