KARYA AKHIR
PENGUJIAN DAN ANALISA ALAT PEMBUAT ES KRIM DENGAN KAPASITAS TABUNG 4 KG BERAT ADONAN ES KRIM OLEH : WAWAN ADHIAKSA NIM : 025202022
PROGRAM STUDI TEKNOLOGI MEKANIK INDUSTRI PROGRAM DIPLOMA – IV FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2008
Universitas Sumatera Utara
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT, karena berkat rahmat dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Laporan Karya Akhir ini dengan judul “PENGUJIAN DAN ANALISA ALAT PEMBUAT ES KRIM DENGAN KAPASITAS TABUNG 4 KG BERAT ADONAN ES KRIM.”. Penyusunan laporan Karya Akhir ini dilakukan untuk menyelesaikan Studi di Program Studi Teknologi Mekanik Industri Universitas Sumatera Utara, sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Sains Terapan. Dalam kegiatan penulis untuk menyelesaikan Karya Akhir ini, penulis telah banyak mendapat bantuan berupa bimbingan, arahan dan saran dari berbagai pihak. Untuk itu maka dalam kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada : 1. Bapak Ir. Isril Amir, sebagai Dosen Pembimbing penulis 2. Bapak DR. Ing. Ir. Ikhwansyah Isranuri Ketua Program Studi Teknologi Mekanik Industri Program Diploma-IV, FT USU. 3. Bapak Ir. Mulfi Hazwi, M.Sc sebagai koordinator Program Studi Teknologi Mekanik Industri Program Diploma - IV, FT USU 4. Seluruh Staf Pengajar Departemen Teknik Mesin Universitas Sumatera Utara. 5. Kepada orang tua penulis ayahanda Wagiran dan ibunda Sutarmi, yang sudah memberikan doa yang tiada henti-hentinya , semangat dan juga
Universitas Sumatera Utara
bantuan baik moril maupun materiil sehingga penulis bisa menyelesaikan studi penulis di Fakultas Teknik ini. 6. Adik-adik penulis,Wita, Komar, dan Fikri dan juga keponakan penulis Daffa yang sudah memberikan warna dalam kehidupan penulis , semangat dan juga doanya. 7. Zahara Ulfa SP. Yang telah banyak membantu penulis lahir dan bathin sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini dengan baik.Juga Abah dan Mak serta adik-adiknya yang telah mendoakan penulis. 8. Teman teman penulis, khususnya stambuk 02, Andi SST, Rahmat SST, Dhani SST, Andi BM, Tono, Irfrans, dan teman-teman lain yang tidak dapat disebutkan satu persatu. Buat rekan-rekan 03, terutama Yudi (akhirnya selesai juga ya TA kita....) dan Koko SST (makasi banyak ya...) Penulis menyadari bahwa laporan ini masih belum sempurna adanya, karena masih banyak kekurangan baik dari segi ilmu maupun susunan bahasanya. Oleh karena itu penulis sangat mengharapkan kritik dan saran demi menyempurnakan laporan ini. Akhir kata bantuan dan budi baik yang telah penulis dapatkan, menghaturkan terima kasih dan hanya Allah SWT yang telah memberikan limpahan berkat yang setimpal. Semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi kita semua dan bagi penulis sendiri tentunya. Medan,
April 2008
Penulis
Wawan Adhiaksa
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR ............................................................................. i DAFTAR ISI ........................................................................................... iii DAFTAR GAMBAR ................................................................................ v DAFTAR TABEL .................................................................................... vi DAFTAR LAMPIRAN ............................................................................. vii BAB I PENDAHULUAN ......................................................................... 1 1.1. Latar Belakang .............................................................................. 1 1.2 Sejarah es krim ............................................................................... 1.3 Struktur dan kandungan es krim .................................................... 2 1.4.Tujuan dan manfaat ....................................................................... 3 1.5.Sistematika Penulisan .................................................................... 4 1.6. Batasan Masalah ........................................................................... 5 1.7 Metode pengujian .......................................................................... 5 BAB II TINJAUAN PUSTAKA .............................................................. 6 2.1 Kualitas dan pembuatan es krim ................................................... 6 2.2 Gambar Penampang Mesin Pembuat es Krim ............................... 7 2.3.Cara Kerja Mesin Pembuat Es Krim .............................................. 9 2.4.Komponen Sistem Transmisi ......................................................... 9 2.5 Effisiensi alat pembuat es krim ...................................................... 10 2.6 Kapsitas alat pembuat es krim ....................................................... 10 2.7 Perpindahan kalor konduksi ........................................................... 10 2.7.1 Bidang Silinder .................................................................... 11 2.7.2 Konduktivitas Termal .......................................................... 13 BAB III PERENCANAA DAN SPESIFIKASI MESIN PEMBUAT ES KRIM .................................................................................. 15 3.1 Fluida yang diaduk ...................................................................... 15 3.2 Penetapan kapasitas tabung es krim .............................................. 15 3.3 Effisiensi alat pembuat es krim ...................................................... 15 3.4 Pembuatan es krim ......................................................................... 16 3.4.1 Bahan pembuat es krim ........................................................ 16 3.4.2 Cara pembuatan es krim....................................................... 16
Universitas Sumatera Utara
BAB IV PROSEDUR, HASIL DAN ANALISA PENGUJIAN ALAT ......................................................................................... 17 4.1 Tempat dan waktu pengujian . ....................................................... 17 4.2 Uji fungsi ....................................................................................... 17 4.2.1 Prosedur Uji Fungsi ............................................................. 17 4.2.2 Hasil uji fungsi ..................................................................... 18 4.2.3 Analisa uji fungsi ................................................................. 18 4.3 Kinerja sistem transmisi ................................................................. 19 4.3.1 Prosedur Kinerja Sistem Transmisi ..................................... 19 4.3.2 Hasil Kerja Sistem Transmisi .............................................. 19 4.3.3 Analisa kinerja sistem transmisi .......................................... 20 4.3.3.1 Analisa dari segi waktu ......................................... 20 4.3.3.2 Analisa dari segi kebutuhan es pendingin ............. 21 4.4 Uji Sfesifikasi................................................................................. 23 4.4.1 Prosedur Uji Sfesifikasi ....................................................... 23 4.4.2 Hasil uji Spesifikasi ............................................................. 24 4.5 Analisa perbandingan alat pembuatan es krim .............................. 24 4.5.1 Perbandingan dari segi waktu .............................................. 26 4.5.2 Perbandingan dari segi kebutuhan es pendingin .................. 26 4.5.3 Perbandingan dari segi biaya operasional ............................ 27 4.6 Analisa perpindahan kalor konduksi .............................................. 28 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ................................................... 30 5.1 Kesimpulan .................................................................................... 30 5.2 Saran .............................................................................................. 30 DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Mesin pembuat es krim .............................................................. 8 Gambar 2.2 Aliran kalor satu-dimensi melalui silinder bolong dan analogi listriknya ...................................................................................... 12 Gambar 2.3 Aliran kalor satu-dimensi melalui penampang silinder dan analogi listriknya ......................................................................... 13 Gambar 4.1 Grafik biaya listrik PLN dari segi waktu ................................... 21 Gambar 4.2 Grafik biaya operasional keseluruhan ........................................ 23 Gambar 4.3 Alat pembuat es krim pada pabrik.............................................. 25 Gambar 4.4 alat pembuat es krim yang dirancang ......................................... 25 Gambar 4.5 Perbandingan waktu pembuatan es kirm antara alat dari pabrik dan yang dirancang ................................................................... 26 Gambar 4.6 Grafik biaya operasional keseluruhan ........................................ 28 Gambar 4.7 Aliran pindahan kalor pada tabung es ........................................ 29
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Konduktivitas Termal ................................................................ 14 Tabel. 4.1 Hasil uji fungsi .......................................................................... 18 Tabel. 4.2 Hasil kinerja sistem transmisi .................................................... 20 Tabel. 4.3 Hasil uji spesifikasi .................................................................... 24 Tabel 4.4 sfesifikasi tiap-tiap alat .............................................................. 25 Tabel 4.5 Temperatur masing-masing tabung ............................................ 29
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1
Tegangan lentur yang diizinkan σ ba (kg/mm2)
Lampiran 2
Faktor bentuk roda gigi cacing (Y)
Lampiran 3
Faktot tahan aus (K c )
Lampiran 4
Faktot sudut kisar (K γ )
Lampiran 5
Tegangan lentur dan tegangan kontak yang diizinkan (roda gigi kerucut)
Lampiran 6
Faktor dinamis roda gigi kerucut
Lampiran 7
Faktor beban lebih K o , C o
Lampiran 8
Koefesien geometri (J) untuk roda gigi kerucut lurus dengan sudut tekan 20 ° dan sudut poros 90 °
Lampiran 9
Faktor pembagi beban K m , C m
Lampiran 10 Koefesien elastis C p Lampiran 11 Faktor geometri (I) Lampiran 12 Konversi satuan AS yang umum ke satuan SI Lampiran 13 Konversi satuan SI ke satuan AS yang umum
Universitas Sumatera Utara
