SKRIPSI RANCANG BANGUN DAN UJI PERFORMANSI ALAT PEMERAS SANTAN TIPE ULIR DAYA HORIZONTAL PENGGERAK MOTOR LISTRIK. Oleh : DAVIED BUDYANTO

SKRIPSI

RANCANG BANGUN DAN UJI PERFORMANSI ALAT PEMERAS SANTAN TIPE ULIR DAYA HORIZONTAL PENGGERAK MOTOR LISTRIK

Oleh : DAVIED BUDYANTO 1004305028

JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS UDAYANA 2015

iii

iv

RANCANG BANGUN DAN UJI PERFORMANSI ALAT PEMERAS SANTAN TIPE ULIR DAYA HORIZONTAL PENGGERAK MOTOR LISTRIK Oleh Dosen Pembimbing

: Davied Budyanto : Dr. Ir. I Wayan Surata, M Erg : Prof. Dr. Tjok Gde Tirta Nindhia, ST, MT ABSTRAK

Kelapa merupakan tanaman serbaguna karena seluruh bagian tanaman tersebut dapat dimanfaatkan. Salah satu pemanfaatan buah kelapa yaitu diambil santannya sebagai bahan baku pembuatan minyak kelapa tradisional. Pembuatan minyak kelapa dimulai dengan memarut daging buah kelapa yang sudah tua. Proses pemerasan parutan kelapa menentukan jumlah santan yang akan diolah menjadi minyak kelapa, semakin banyak santan yang didapat maka semakin banyak minyak yang diperoleh. Di masyarakat saat ini pemerasan dilakukan dengan menggunakan tangan dan alat pemeras santan tipe sentrifugal dimana santan yang diperoleh belum optimal dan proses yang cukup rumit. Tujuan penelitian ini adalah merancang dan manufaktur alat pemeras santan tipe ulir daya horizontal penggerak motor listrik. Pemerasan memanfaatkan ulir daya yang menekan parutan kelapa didalam tabung yang dimasukkan melalui corong (hopper). Karena putaran yang kontinu, maka ampas akan keluar setelah santan terperas. Ulir dirancang dengan menggunakan konfigurasi poros lurus dengan profil segi-empat. Terdapat 3 variasi putaran yang digunakan yakni 15 rpm, 25 rpm, dan 30 rpm. Hasil pengujian alat pemeras santan tipe ulir daya horizontal penggerak motor listrik memiliki kapasitas rata-rata 13.5 kg/jam dan rendemen rata-rata 58.3%. Daya motor listrik yang diperlukan adalah sebesar 0,45 Hp dengan putaran 1460 rpm, direduksi menggunakan 2 tingkat transmisi, yaitu sabuk pulley dan gear box. Operasional alat pemeras santan tipe ulir daya horizontal penggerak motor listrik lebih mudah dan cepat, karena setelah terjadi proses pemerasan santan ampas langsung keluar dan proses pemerasan dapat berlangsung kontinu. Kata Kunci : ulir daya, parutan kelapa, santan, kapasitas, rendemen

iii

DESIGN AND PERFORMANCE TEST OF COCONUT MILK SQUEEZER MACHINE TYPE HORIZONTAL POWER SCREW ELECTRIC MOTOR DRIVE By Lecturers

: Davied Budyanto : Dr. Ir. I Wayan Surata, M Erg : Prof. Dr. Tjok Gde Tirta Nindhia, ST, MT ABSTRACT

Coconut is a versatile plant for all parts of the plant can be utilized. One utilization of the coconut fruit is taken Coconut milk as raw material for making traditional coconut oil. Producing coconut oil starts to grate the old coconut meat. The process of determining the number of extortion grated coconut milk to be processed into palm oil, coconut milk gained more and more, the more the oil obtained. In today's society of extortion carried out by hand using a centrifugal type wringer where coconut milk obtained is not optimal and the process is quite complicated. The purpose of this research is to design and manufacture coconut milk squeezer machine type horizontal power screw electric motor drive. Squeeze utilizing the power screw pressing the grated coconut in a tube that is inserted through the funnel (hopper). Because of continuous rotation, the pulp will come out after milk squeezed. Screw designed using straight shaft configuration with rectangular profile. There are 3 variations of rounds that are used at 15 rpm, 25 rpm and 30 rpm. The test result coconut milk squeezer machine type horizontal power screw electric motor drive has an average capacity of 13.5 kg / hour and an average yield of 58.3%. Electric motor power needed is equal to 0.45 hp at 1460 rpm rotation, reduced using the second transmission rate, the belt pulley and gear box. Operational squeezer coconut milk machine type horizontal power screw electric motor drive more easily and quickly, because after a process of direct pulp squeeze coconut milk out and extortion process can take place continuously. Keywords: power screw, grated coconut, coconut milk, capacity, yield

iv

KATA PENGANTAR Puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, karena atas berkat dan rahmat-Nya penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul “Rancang Bangun dan Uji Performansi Alat Pemeras Santan Tipe Ulir Daya Horizontal Penggerak Motor Listrik” Dalam penyusunan skripsi ini penulis tidak sedikit mendapat bantuan dari berbagai pihak, untuk itu penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada: 1. Bapak Prof. I Nyoman Suprapta Winaya, ST., MASc, PhD., selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Udayana, dan selaku dosen pembimbing akademik. 2. Bapak Dr. Ir. I Wayan Surata, M.Erg., selaku Dosen Pembimbing I dalam penulisan skripsi ini. 3. Bapak Prof. Dr. Tjok Gede Tirta Nindhia, ST., MT., selaku Dosen Pembimbing II dalam penulisan skripsi ini. 4. Orang tua dan keluarga besar kami yang telah memberikan dorongan dan motivasi sehingga penulisan skripsi ini terselesaikan dengan baik. 5. Bengkel Las dan Bubut David Qona’ah serta staf yang telah banyak membantu dalam pembuatan alat. 6. Teman-teman Teknik Mesin angkatan 2010 dan Fungsionaris Himpunan Mahasiswa Mesin UNUD atas dukungan dan soft skill yang penulis terima selama berorganisasi sehingga bermanfaat dalam menyusun skripsi ini. 7. Bapak/Ibu dosen, staf pegawai, dan kawan-kawan Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Udayana. Penulis menyadari bahwa skripsi ini jauh dari kesempurnan mengingat keterbatasan pengetahuan dan referensi yang penulis miliki. Oleh karena itu kritik dan saran yang bersifat membangun sangat penulis harapkan dari berbagai pihak. Sekali lagi penulis mengucapkan banyak terima kasih dan penulis mohon maaf apabila terdapat kekurangan atau kesalahan dalam penulisan proposal skripsi ini. Bukit Jimbaran,

Oktober 2015

Penulis v

DAFTAR ISI halaman LEMBAR PENGESAHAN ............................................................................... LEMBAR PERSETUJUAN .............................................................................. ABSTRAK ........................................................................................................ ABSTRACT...................................................................................................... KATA PENGANTAR ....................................................................................... DAFTAR ISI..................................................................................................... DAFTAR GAMBAR ........................................................................................ DAFTAR TABEL ............................................................................................. DAFTAR LAMPIRAN .....................................................................................

i ii iii iv v vi viii ix x

BAB I PENDAHULUAN................................................................................. 1.1 Latar Belakang ........................................................................................ 1.2 Rumusan Masalah ................................................................................... 1.3 Tujuan Penelitian .................................................................................... 1.4 Batasan Masalah ..................................................................................... 1.5 Manfaat Penelitian ..................................................................................

1 1 3 3 3 4

BAB II LANDASAN TEORI ........................................................................... 2.1 Kelapa .................................................................................................... 2.2 Santan ..................................................................................................... 2.3 Proses Pembuatan Minyak Kelapa........................................................... 2.3.1 Cara basah. ...................................................................................... 2.3.2 Cara press. ....................................................................................... 2.3.3 Cara ekstraksi pelarut. ..................................................................... 2.4 Alat Pemeras santan ................................................................................ 2.5 Ulir Daya ................................................................................................ 2.5.1 Profil dan geometri ulir daya........................................................... 2.5.2 Analisa daya ulir daya ....................................................................

5 5 6 6 6 8 9 10 10 11 12

BAB III METODE PENELITIAN..................................................................... 3.1 Metode Penelitian ................................................................................... 3.2 Model Rancangan Alat ............................................................................ 3.3 Rancang Bangun Alat Pemeras Santan .................................................... 3.3.1 Alat dan bahan untuk pembuatan alat pemeras santan ..................... 3.3.2 Alat dan bahan untuk pengujian alat pemeras santan ....................... 3.4 Langkah-langkah Pembuatan Alat Pemeras Santan Tipe Ulir Daya Horizontal Penggerak Motor Listrik ............................................... 3.5 Diagram Alir Penelitian .......................................................................... 3.6 Metode Pengolahan Data dan Pengambilan Data ..................................... 3.6.1 Pelaksanaan penelitian ..................................................................... 3.6.2 Pengolahan data...............................................................................

15 15 15 16 16 17

vi

20 20 21 21 22

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ............................................................ 4.1 Hasil Perancangan Alat ........................................................................... 4.2 Analisa Hasil Perancangan dan Perhitungan ............................................ 4.2.1 Kapasitas alat pemeras santan ......................................................... 4.2.2 Gaya ulir dan torsi .......................................................................... 4.2.3 Perhitungan daya ............................................................................ 4.3 Hasil Pengujian Alat Pemeras Santan Tipe Ulir Daya Horizontal Penggerak Motor Listrik .......................................................................... 4.4 Grafik Hasil Pemerasan Santan ...............................................................

23 23 26 26 27 27

BAB V PENUTUP ........................................................................................... 5.1 Kesimpulan ............................................................................................. 5.2 Saran.......................................................................................................

32 32 32

DAFTAR PUSTAKA........................................................................................ LAMPIRAN ......................................................................................................

33 35

vii

28 30

DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 2.1 Komposisi buah kelapa .................................................................. 5 Gambar 2.2 Ilustrasi konfigurasi ulir daya ......................................................... 10 Gambar 2.3 Profil ulir daya ............................................................................... 11 Gambar 2.4 Geometri ulir daya poros lurus ....................................................... 11 Gambar 2.5 Gaya-gaya yang bekerja pada ulir daya saat mendorong beban ....... 12 Gambar 3.1 Skematik alat pemeras santan tipe ulir daya .................................... 15 Gambar 3.2 Timbangan digital .......................................................................... 17 Gambar 3.3 Stopwatch ...................................................................................... 18 Gambar 3.4 Gelas ukur ...................................................................................... 18 Gambar 3.5 Bak penampung ............................................................................. 18 Gambar 3.6 Parutan kelapa ................................................................................ 19 Gambar 3.7 Air ................................................................................................. 19 Gambar 4.1 Alat pemeras santan tipe ulir daya penggerak motor listrik ............. 23 Gambar 4.2 Ulir daya ........................................................................................ 24 Gambar 4.3 Tabung pemeras ............................................................................. 25 Gambar 4.4 Penahan.......................................................................................... 25 Gambar 4.5 Bantalan kerucut ............................................................................ 26 Gambar 4.6 Grafik rendemen pemerasan santan ................................................ 30 Gambar 4.7 Grafik kapasitas pemerasan santan ................................................. 31

viii

DAFTAR TABEL Halaman Tabel 2.1 Komposisi buah kelapa ...................................................................... 5 Tabel 3.1 Peralatan yang digunakan untuk membuat alat pemeras santan .......... 16 Tabel 3.2 Bahan-bahan yang digunakan untuk membuat alat pemeras santan .... 17 Tabel 4.1 Hasil uji pemerasan santan ................................................................. 28 Tabel 4.2 Hasil pengolahan data ........................................................................ 29

ix

DAFTAR LAMPIRAN Halaman Lampiran 1. Lembar pernyataan ..................................................................... 35 Lampiran 2. Lembar asistensi ......................................................................... 36 Lampiran 3. SK Skripsi / Pembimbing ........................................................... 38 Lampiran 4. Gambar Teknik .......................................................................... 39 Lampiran 5. Alat pemeras santan tipe ulir daya horizontal penggerak motor listrik ............................................................................... 46 Lampiran 6. Rangka alat pemeras santan tipe ulir daya horizontal penggerak motor listrik............................................................... 47 Lampiran 7. komponen alat pemeras santan tipe ulir daya horizontal penggerak motor listrik............................................................... 48 Lampiran 8. Proses pembuatan alat pemeras santan tipe ulir daya horizontal penggerak motor listrik .............................................. 50 Lampiran 9. Alat dan bahan untuk pengujian alat pemeras santan tipe ulir daya horizontal penggerak motor listrik ............................... 51 Lampiran 10. Uji performansi alat pemeras santan tipe ulir daya horizontal penggerak motor listrik............................................................... 52 Lampiran 11. Official Acceptance and Infitation Letter ICET 2015 .................. 53 Lampiran 12. Formulir Permohonan Paten ....................................................... 54

x