RANCANG BANGUN MESIN PEMBUAT SUSU KEDELAI KAPASITAS 65 KG/JAM LAPORAN TUGAS AKHIR
Diajukan Untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan dalam Menyelesaikan Pendidikan Program Diploma III
SPESIALISASI PRODUKSI PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN
Oleh: ABEDNEGO SARAGIH
1005011001
ALAN P TARIGAN
1005011005
DEDY OTNIEL SAMOSIR
1005011023
MULYADI HUTABARAT
1005011062
OKTAFIANTO PASARIBU
1005011064
JURUSAN TEKNIK MESIN POLITEKNIK NEGERI MEDAN MEDAN 2014
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis ucapkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas berkat dan kasih karunia-Nya yang telah memberi kekuatan, kesehatan dan segala sesuatu yang penulis terima dari-Nya yang begitu besar dan berharga bagi kehidupan penulis, sehingga penulis dapat menyelesaikan Laporan Tugas Akhir dengan baik dan tepat pada waktunya. Laporan Tugas Akhir yang berjudul “RANCANG BANGUN MESIN PEMBUAT STIK BAMBU” disusun untuk menyelesaikan Pendidikan Program Diploma III, Spesialisasi Produksi Jurusan Teknik Mesin Politeknik Negeri Medan. Sesuai dengan judulnya maka penulis akan membahas mengenai pendahuluan, landasan teori, perancangan, pembuatan, operasi dan perawatan dari Rancang Bangun Mesin Pembuat Stik Bambu. Dalam penulisan laporan tugas akhir ini penulis telah banyak menerima bantuan, dukungan dan bimbingan dari berbagai pihak, baik secara langsung maupun secara tidak langsung. Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada: 1. M. Syahruddin, S.T., M.T., selaku Direktur Politeknik Negeri Medan; 2. Ir. Gidion Sembiring, M.T., selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin Politeknik Negeri Medan; 3. Drs. Infarizal, M.T., selaku Kepala Program Studi Teknik Mesin Politeknik Negeri Medan; 4. Drs. Ir. S. M. Sibarani, M.T., selaku Dosen Pembimbing yang telah banyak membantu dalam penyusunan Laporan Tugas Akhir ini; 5. Bapak/ Ibu Dosen pengajar Politeknik Negeri Medan; 6. Kedua orang tua penulis, ayah saya R.Napitupulu dan Ibu saya H.Sidabutar yang tidak pernah lupa memberi semangat; 7. Tante saya Lely Aruan dan adek saya Rut Meiyona Napitupulu;
8. Teman-teman satu angkatan di Teknik Mesin Politeknik Negeri Medan dalam proses penyelesaian Tugas Akhir, yang juga ikut membantu. Penulis telah berupaya semaksimal mungkin, namun penulis juga menyadari bahwa masih banyak kekurangan
yang ada pada laporan tugas akhir ini,
mengingat waktu dan pengalaman penulis yang masih terbatas. Oleh karena itu penulis sangat mengharapkan saran dan kritik yang dapat memperbaiki laporan ini. Semoga laporan Tugas Akhir ini bisa bermanfaat bagi siapa saja yang membacanya.
Medan, 25 Agustus 2014 Team,
Abednego Saragih
1105011001
(
)
Alan Primsa Tarigan
1105011005
(
)
Dedy Otniel Samosir
1105011023
(
)
Mulyadi B.D. Hutabarat
1105011062
(
)
Oktafianto Pasaribu
1105011064 (
)
DAFTAR ISI
SPESIFIKASI TUGAS AKHIR .............................................................................ii LEMBAR PERSETUJUAN ....................................................................................iii LEMBAR PENGESAHAN .....................................................................................iv KATA PENGANTAR .............................................................................................vii DAFTAR ISI ............................................................................................................ix DAFTAR GAMBAR ...............................................................................................xi DAFTAR TABEL ....................................................................................................xii INTISARI ................................................................................................................xiii ABSTRACT ..............................................................................................................xiv BAB I. PENDAHULUAN ........................................................................................1 A. Latar Belakang Masalah...........................................................................1 B. Pembatasan Masalah ................................................................................1 C. Manfaat Hasil Rancang Bangun...............................................................2 D. Ruang Lingkup Isi Laporan .....................................................................2 E. Teknik Pengumpulan Data .......................................................................2
BAB II. LANDASAN TEORI .................................................................................3 A. Spesifikasi Teknis Bahan yang Akan Diolah ..........................................3 B. Spesifikasi Teknis Produk Hasil Olahan .................................................7 C. Metode / Cara Pengolahan Kedelai Menjadi Susu Kedelai ....................9 D. Konsep Prinsip Kerja Mesin yang Akan Dirancang Bangun ..................9 E. Teori / Rumusan yang Diperlukan untuk Perancangan dan Pembuatan .11
BAB III. PERANCANGAN ....................................................................................14 A. Informasi / Data Awal Perancangan........................................................14
B. Perancangan Masing-masing Bagian ......................................................14 C. Gambar Kerja Rancangan .......................................................................23
BAB IV. PEMBUATAN ..........................................................................................24 A. Daftar Bagian yang Dibuat dan yang Dibeli Sudah Jadi.........................24 B. Proses Pembuatan Masing-masing Bagian yang Dibuat .........................26 C. Urutan Proses Perakitan ..........................................................................29 D. Estimasi harga Jual Mesin Rancang bangun ...........................................32
BAB V. OPERASI DAN PERAWATAN ...............................................................36 A. Cara Kerja dan proses Pengoperasian Mesin ..........................................36 B. Perawatan dan Perbaikan Mesin .............................................................38 C. Analisa Kapasitas Produksi Hasil Uji Coba ............................................42
BAB VI. PENUTUP .................................................................................................43 A. Simpulan .................................................................................................43 B. Saran ........................................................................................................43
DAFTAR PUSTAKA .............................................................................................44 LAMPIRAN .............................................................................................................45
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1. Foto Kacang Kedelai Kuning ......................................................
4
Gambar 2.2. Foto Kacang Kedelai Hitam ........................................................
6
Gambar 2.3. Foto Susu Kedelai .......................................................................
7
Gambar 2.4. Foto Screw Press .........................................................................
10
Gambar 2.5. Foto Saringan ..............................................................................
10
Gambar 3.1. Sketsa Screw Press ......................................................................
15
Gambar 3.2. Foto Hopper ................................................................................
20
Gambar 4.1. Screw Press .................................................................................
26
Gambar 4.2. Rangka Mesin..............................................................................
27
Gambar 4.3. Hopper ........................................................................................
28
Gambar 4.4. Mesin Tampak Atas, Tampak Depan, dan Tampak Samping .....
29
Gambar 4.5. Hasil Penggabungan Mesin .........................................................
31
Gambar 5.1.a. Foto Mesin Tampak Depan dan Belakang ...............................
36
Gambar 5.1.b. Foto Mesin Tampak Samping Kanan dan Kiri........................
37
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1. Komposisi Kedelai dalam 100 gram ...............................................
5
Tabel 4.1. Daftar Bagian yang Dibuat. ............................................................
24
Tabel 4.2. Daftar Bagian yang Dibeli Sudah Jadi ............................................
25
Tabel 4.3. Biaya Pembelian Material ...............................................................
32
Tabel 4.4. Rincian biaya ..................................................................................
33
Tabel 5.1. Percobaan Mesin .............................................................................
42
INTI SARI
Kedelai termasuk salah satu sumber protein yang harganya relatif murah jika dibandingkan dengan sumber protein hewani. Salah satu olahan untuk mendapatkan protein tersebut adalah susu kedelai. Untuk mendapatkan susu kedelai diperlukan alat yang dapat membantu proses pembuatan susu kedelai sehingga waktu, tempat maupun biaya yang digunakan akan lebih hemat dan mendapatkan hasil yang lebih higienis. Selama ini proses pembuatan susu kedelai di masyarakat masih menggunakan proses penggilingan dengan mesin penggiling dan penyaringan dengan menggunakan kain saring, sehingga dalam proses pembuatan susu kedelai membutuhkan tenaga besar, waktu yang cukup lama dan hasil susu kedelai yang kurang maksimal. Oleh karena itu perlu dilakukan perancangan dan pembuatan alat yang dapat membuat susu kedelai dengan lebih efisien. Dengan demikian penulis membuat “Rancang Bangun Mesin Pembuat Susu Kedelai” yang diharapkan mampu membantu masyarakat dalam berinovasi. Alat ini terdiri dari screw press dan saringan. Screw press berfungsi sebagai penghantar, penggiling dan pemeras, sedangkan saringan berfungsi untuk memisahkan susu kedelai dari ampasnya. Alat pembuat susu kedelai kemudian dirangkai dan dihubungkan dengan motor listrik menggunakan sabuk dan puli. Alat ini menggunakan motor bensin 5 HP dengan kecepatan putaran motor yang diperoleh sebesar 2880 RPM. Sedangkan rangka alat dibuat dari bahan plat besi. Kacang kedelai yang telah di press di arahkan ke saringan dan diberikan sedikit dorongan sehingga kacang kedelai berubah menjadi susu kedelai. Setelah dilakukan pengujian tiga kali pada mesin pembuat susu kedelai ini maka didapatkan waktu pembuatan 1,083 liter susu kedelai dapat dikerjakan dengan waktu rata-rata 1 menit/ kilo.
Kata Kunci : Kacang Kedelai, Pengolahan, Susu Kedelai
ABSTRACT
Soybean is well known as one of primary protein sources with cheap price relative if compared to the animal protein sources. One of products with highly protein is soybean. In order to produce soybean milk is required an instrument able to help the process of producing soybean milk so concern the time, space and cost in spent be more economic and also have a more hygienic outcome. For longer, the process producing soybean milk by home industry is using always grilling process and refining using traditional one, so in the process of producing soybean milk required a highly labor, longer time and the product as outcome not so maximal. Therefore, it is required a special design and also provide tool that enable to produce soybean milk with more efficient. This study dealt with the “Engineering Design of Machine Manufacturing Soybean Milk” as expected helping home industry having more innovative. This tool comprising screw press and refine. Screw press function as feeder, drilling and compress down, the refiner function to separate soybean milk from waste away. The device in series is arranged and connected to electrical motor using belt and cracker. This instrument using gasoline motor with 5 HP with motor in speed of rotation obtained 2880 RPM. Whereas, the instrument frame is made of iron plate material. The soybean that has been compressed down shall be lead out refiner and provided a bit push cause the soybean change into soybean milk. After making three times test on machine of this producing soybean noted the time of manufacturing 1.083 liter soybean milk is possible to do average time of 1 minute/kg.
Keywords : Soybean, Processing, Soybean Milk.
BAB I PENDAHULUAN
A. Latar Belakang Masalah Mesin pembuat susu kedelai dirancang bangun karena dalam proses pembuatan susu kedelai merupakan suatu pengerjaan yang cukup melelahkan. Banyak para pembuat susu kedelai yang masih bekerja keras untuk membuat susu kedelai tersebut, sehingga menghabiskan tenaga dan waktu. Mesin pembuat susu kedelai ini dirancang bangun untuk memudahkan para pembuat dalam proses pembuatannya, sehingga dalam pembuatan susu kedelai menjadi lebih mudah. Mesin pembuat susu kedelai ini digunakan untuk industri menengah atau industri rumahan. Adapun kegunaan mesin ini adalah sebagai berikut, yaitu : 1. Memudahkan pembuat susu kedelai dalam pekerjaannya. 2. Meningkatkan hasil produksi susu kedelai. 3. Efisiensi waktu produktifitas. 4. Hasil produksi lebih bagus.
B. Pembatasan Masalah Pada proses rancang bangun mesin pembuat susu kedelai ini, masalah yang ditemukan adalah kecepatan giling mesin untuk mengolah kedelai menjadi susu kedelai. Maka dari pada itu penulis membatasi masalah-masalah yang akan dibahas, yaitu : 1. Merancang bentuk dan ukuran mesin. 2. Menggambar setiap bagian-bagian mesin. 3. Perhitungan komponen yang digunakan untuk membuat mesin pembuat susu kedelai. 4. Memperhitungkan biaya untuk merancang mesin pembuat susu kedelai.
C. Manfaat Hasil Rancang Bangun Rancang bangun mesin ini diharapkan dapat bermanfaat bagi para pembuat, yakni : 1. Meningkatkan hasil produksi. 2. Mengurangi tenaga kerja. 3. Hasil produksi lebih bagus dan, 4. Efisiensi waktu produktifitas.
D. Ruang Lingkup Isi Laporan Dalam penyusunan laporan tugas akhir ini, yang berjudul rancang bangun mesin “Pembuat Susu Kedelai”, penulis membatasi ruang lingkup isi laporan, yaitu : 1. Pendahuluan; 2. Landasan teori; 3. Perancangan; 4. Pembuatan; 5. Operasi dan perawatan; 6. Penutup.
E. Teknik Pengumpulan Data Teknik pengumpulan data yang digunakan penulis dalam penyusunan tugas akhir, yaitu : 1. Konsultasi dengan orang yang memahami dalam bidang konstruksi mesin. 2. Melakukan studi lapangan di rumah seorang pengrajin kedelai, dengan mengamati proses pembuatan susu kedelai dengan alat sederhana. 3. Membaca buku referensi tentang elemen mesin. 4. Mencari referensi lewat internet/website.
