PERANCANGAN ALAT PRES WAFER PAKAN TERNAK DENGAN SISTEM PRES PANAS
Wenny Marthiana1,Hendri Budiman2, Dhegi Ikra Priandana3 Jurusan Teknik Mesin-Fakultas Teknologi Industri-Universitas Bung Hatta Jl. Gajah Mada No.19 Olo Nanggalo Padang 25143 Telp. 0751-7054257 Fax. 0751-7051341 Email:
[email protected]
ABSTRAK Pencemaran lingkungan merupakan hasil yang disebabkan oleh tindakan manusia. Pencemaran ini dapat terjadi karena gas buang kendaraan, limbah sampah dan beberapa penyebab lainnya. Seiring dengan laju pertumbuhan penduduk yang semakin besar, maka bertambah pula sampah yang setiap harinya dihasilkan oleh manusia. Salah satu penghasil sampah yang cukup besar adalah limbah sayuran pasar. Limbah pasar ini dapat dimanfaatkan sebagai bahan baku pembuatan wafer pakan ternak. Untuk membuat wafer pakan ternak diperlukan alat bantu,maka dirancanglah sebuah alat untuk mengepres sayuran agar menjadi sebuah wafer pakan. Berdasarkan hasil perancangan dimensi rangka tinggi 60 cm lebar 40 cm. Dimensi cetakan 20 cm x 20 cm, sebagai mekanisme pres digunakan dongkrak dan elemen pemanas untuk proses pengeringan di dalam cetakan saat di pres. Kata kunci : Tekan,wafer, pakan ternak.
ABSTACT Environmental pollution is the result caused by human action. This contamination can occur due to vehicle exhaust, waste bins and several other causes. Along with the population growth rate is greater, then so does the garbage generated daily by humans. One of the waste that is big enough waste vegetable market. The market waste can be used as raw material for animal feed wafer. To make wafers fodder then designed a tool for pressing the vegetables to become a wafer feed. From the results obtained design frame size height 60 cm width 40 cm. Mold size 20 cm x 20 cm, we use jack for pressing mechanism and a heater for dying process in the mold. Key words: press,wafer, wafers fodder Pendahuluan Latar Belakang Indonesia merupakan negara tropis yang sebagaian besar ketersediaan makanan ternak baik segi kualitas maupun segi kuantitasnya masih tergantung pada alam. Salah satu kelemahan dalam penyediaan hijauan pakan ternak adalah produksinya yang tidak kontinyu
sepanjang tahun. Pada musim hujan keberadaan makanan ternak sangat melimpah, akan tetapi pada musim kemarau ketersediannya sangat sedikit sehingga perlu dilakukan pengawetan atau penggunaan hijauan dan limbah sampingan pertanian yang mudah didapat pada masa panen. Selain itu rerumputan di daerah tropis pada umumnya mempunyai nilai gizi yang rendah (dibawah kebutuhan
ternak untuk berproduksi tinggi). Kandungan protein kasar rumput gajah di daerah tropis 9,3% pada saat umur 43-56 hari akan tetapi pada daerah temperate protein kasarnya bisa mencapai 20%. Hal ini dikarenakan rumput tropis mempunyai kandungan serat kasar lebih tinggi dan mempunyai karasteristik keadaan anatomis dan pysiologis yang berbeda dengan rerumputan temperate. Faktor lingkungan, suhu dan radiasi matahari yang tinggi mendorong terbentuknya serat kasar yang relatif tinggi. Indonesia sebagai Negara agraris mempunyai potensi yang besar dalam penyediaan bahan pakan yang cukup untuk konsumsi ternak. Pakan adalah bahan yang dimakan dan dicerna oleh seekor hewan yang mampu menyajikan nutrisi yang penting untuk perawatan tubuh, pertumbuhan, penggemukan, reproduksi dan laktasi. Bahan pakan dapat dibagi menjadi dua kelompok yaitu konsentrat dan bahan serat. Ketersediaan pakan ternak mutlak harus terjaga agar produktivitas dalam menghasilkan daging maupun susu dengan kualitas baik dapat dipertahankan. Oleh karena itu, pemberian makanan hewan dengan rumput saja kurang mencukupi untuk meningkatkan produksi ternak. Sehingga perlu adanya campuran makanan penguat atau konsentrat untuk menutupi kekurangan nutrisi dari rumput. Limbah sayuran pasar apabila digunakan sebagai bahan baku makanan memiliki beberapa kelebihan yaitu memiliki nilai ekonomis karena dapat menghasilkan beberapa produk yang berguna dan harganya yang murah, mudah didapat dan tidak bersaing dengan kebutuhan manusia. Selain itu juga dapat mengurangi masalah pencemaran lingkungan akibat limbah pasar yang menumpuk. Kelemahan limbah pasar antara lain adalah mudah busuk, dan ketersediaannya berfluktuasi sehingga diperlukan teknologi pengolahan pakan untuk membuat bahan menjadi tahan lama, mudah disimpan dan diberikan pada ternak. Salah satu model pengolahan pakan
yang bisa dilakukan yaitu dalam bentuk wafer Pakan. Apakah itu wafer pakan? Wafer pakan merupakan suatu bahan yang mempunyai dimensi (panjang, lebar, dan tinggi) dengan komposisi terdiri dari beberapa serat yang sama atau seragam (ASAE, 1994). Wafer pakan yang berasal dari limbah sayuran merupakan pakan alternatif untuk mengganti maknan rumput pada saat musim kemarau. Bentuk pakan tersebut dibuat dengan memanfaatkan limbah sayuran, sehingga harganya murah. Wafer pakan dibuat dengan menggunakan mesin pengepres dengan bantuan panas dan tekanan. Komposisi zat makanan dibuat menyerupai komposisi hijauan pakan sehingga diharapkan dapat disukai ternak (palatabel) dan dapat diberikan dengan maksimal serta dapat mengatasi kelangkaan rumput pada musim kemarau. Dari deskripsi diatas, penulis mencoba memberikan suatu solusi dengan membuat sebuah perancangan alat pengepres pakan ternak yang nantinya diharapkan akan berguna untuk pembuatan produk mesin ini. Tujuan Adapun tujuan yang ingin dicapai pada rancangan ini adalah : Menghasilkan sebuah rancangan alat pres wafer pakan ternak beserta gambar teknik. Batasan Masalah Agar penulisan ini tidak meluas, maka penulis membatasi permasalahan yang akan ditulis, karena adanya keterbatasan waktu, tempat, dan pengalaman penulis. Adapun yang akan penulis buat yaitu perancangan alat pres wafer pakan ternak dengan bahan baku sayuran hasil limbah pasar
Landasan Teori
dimana :
a. Perancangan Rangka
(N/mm2)
Rangka berfungsi sebagai kedudukan
seluruh
komponen
dan
landasan dongkrak. Tegangan tarik bahan dapat dihitung dengan menggunakan rumus : F t = A F= Gaya tarik (kg) A= Luas Penampang (mm2) Dalam pembuatan suatu mesin atau peralatan, pemilihan bahan merupakan hal yang penting. Bahan yang digunakan untuk membuat alat bantu harus dipergunakan dalam pembuatan komponen–komponen yang direncanakan dan dapat digunakan serta berfungsi sesuai dengan bentuk dari bagian – bagian tersebut. Dalam pembuatan suatu mesin atau alat untuk konstruksi bagian luar biasanya digunakan bahan ST- 37 ( baja lunak), bahan ini penulis rasa cukup memenuhi syarat sebagai bahan konstruksi karena bahan ini banyak dipasaran, mampu las, mampu mesin, dan mampu bentuk, bila dibandingkan logam lainnya bahan ini termasuk bahan yang murah. b. Perancangan Cetakan Pada perencanaan cetakan pada alat pengepres wafer pakan ternak ini hanya dilakukan pemeriksaan kekuatan terhadap kemampuan menahan tegangan tarik. Gaya tekan aksial yang terjadi pada cetakan “ P ”, dengan menggunakan persamaan tegangan tarik maka : F A
= Tegangan tarik
F = Gaya tarik (N) A = Luas bidang kontak antara dongkrak dengan cetakan. (mm2) Lluas bidang kontak dapat dihitung dengan persamaan berikut : A d t dimana : d = Diameter kepala dongkrak yang menyentuh cetakan. (mm) t = Tebal meja landasan kedudukan dongkrak (mm) c. Dongkrak Hidrolik Prinsip dasar hidrolika diambil dari hukum pascal, menerapkan prinsip tekanan merata fluida. Hukum pascal menerangkan bahwa jika tekanan disembarang bagian dari fluida yang terbatas ( fluida cair atau gas) diubah maka tekanan pada bagian lain dari fluida akan berubah dengan jumlah yang sama. d. Pemilihan elemen pemanas Konduksi (keadaan steady) Suatu material bahan yang mempunyai gradient, maka kalor akan mengalir tanpa disertai oleh suatu gerakan zat. Aliran kalor seperti ini disebut konduksi atau hantaran. Konduksi thermal pada logamlogam padat terjadi akibat gerakan elektron yang terikat dan konduksi thermal mempunyai hubungan dengan konduktivitas listrik. Pemanasan pada logam berarti pengaktifan gerakan molekul, sedangkan pendinginan berarti pengurangan gerakan molekul (McCabe,1993), Contoh perpindahan kalor secara konduksi antara lain: perpindahan kalor pada logam ketel pemasak air atau batang logam pada dinding tungku. Laju perpindahan kalor secara konduksi sebanding dengan gradien temperatur (McCabe,1993) .
q T A X dan dengan konstanta kesetimbangan (konduksi) maka menjadi persamaan Fourier : T q k . A. x dimana;
q = laju perpindahan kalor (W) T = gradient temperatur kearah x perpindahan kalor ( C ) k = konduktuvitas termal (W/K.m2) A = luas permukaan bidang hantaran (m2) Tanda (-) digunakan untuk memenuhi hukum II Termodinamika yaitu “Kalor mengalir ke tempat yang lebih rendah dalam skala temperatur“ (Holman,1986). Kesimpulan Dari hasil analisa perhitungan, perencanaan alat pres wafer pakan ternak mempunyai spesifikasi sebagai berikut: DimensiRangka Tinggi rangka: 60 cm Lebar rangka :40 cm Material rangka :ST 37 profil L Dimensi Cetakan Ukuran cetakan :20 cm × 20 cm Material cetakan ST-37 dengan tegangan tarik yang dimiliki oleh bahan 370 x107 N / mm2 . Perencanaan dongkrak hidrolik Diameter torak beban ( D ) = 30 mm Diameter torak gaya ( d ) = 11 mm Panjang lengan gaya ( L ) = 500 mm Panjang engkol gaya ( l ) = 55mm Kapasitas angkat = 2 ton elemen pemanas.
Q (daya listrik) = 300 watt T1 (Temperatur pada titik 1) = 200˚C T3 (Temperatur pada titik 3) = 100˚C Saran -Pada perancangan selanjutnya hal yang perlu diperhitungkan adalah: -Penyempurnaan perancangan dengan system yang lebih praktis -Perbaikan dan penyempurnaan pada system pemanas -Penyempurnaan sumber tenaga dengan dongkrak hidrolik bias diganti atau menggunakan system otomasi. DAFTAR PUSTAKA Jayusmar, E. Trisyulianti dan J. Jacja. 2002. “Pengaruh suhu dan tekanan pengempaan terhadap sifat fisik wafer ransum dari limbah pertanian suber serat dan leguminosa untuk ternak ruminansia”. Media Peterakan 24 (3): 76-80. Murni, R. Suparjo, Akmal, BL. Ginting. Buku ajar teknologi pemanpaatan limbah untuk pangan. Laboratorium makanan ternak fakultal peternakan universitas jambi. 2008. Pratama, Boby. Furqaanida, N. 2004. Pemanfaatan klomot jagung sebagai substitusi sumber serat ditinjau dari kualitas fisik dan palatabilitas wafer ransum komplit untuk domba. Skripsi. Fakultas Peternakan. Institut Pertanian Bogor. Bogor. Retnani, Yuli. Basymeleh, Suhail. Herawati, Lidy. Pengaruh Jenis Hijauan Pakan dan Lama Penyimpanan Terhadap Sifat Fisik Wafer. Jurnal Ilmiah Ilmu-Ilmu Peternakan. 2009.
Ningrum, Lestari Dwi. Pengolahan Bahan Pakan Ternak. Artikel. Marpaung , C,. A. Uji Sifat Fisik Dan Evaluasi Kecernaan Biskuit Berbasis Rumput Lapang Dan Limbah Tanaman Jagung Pada Domba. Skripsi. Departemen Ilmu Nutrisi Dan Teknologi Pakan Fakultas Peternakan Institut Pertanian Bogor. 2011. Hidrolik - www.wikipedia.com Ashby, Michael F., Materials Selection in Mechanical Design: Second Edition, England: Department of Engineering, Cambridge University, 1999. Callister, W.D., Materials Science and Engineering: an Introduction, New York: John Wiley & Sons, Inc, 1997.
