PROGRAM STUDI TEKNOLOGI MEKANIK INDUSTRI PROGRAM DIPLOMA-IV FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2007

Transkripsi

1 KARYA AKHIR RANCANG ALAT UNTUK PENGOLAHAN BIJI KOPI DENGAN KAPASITAS 100KG/JAM MENJADI BUBUK/TEPUNG KOPI HAPOSAN LUMBANTORUAN Karya Akhir Yang Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Ijazah Sarjana Sains Terapan PROGRAM STUDI TEKNOLOGI MEKANIK INDUSTRI PROGRAM DIPLOMA-IV FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2007

2 KATA PENGANTAR Puji syukur saya ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas segala berkat dan karunia-nya yang telah memberikan pengetahuan, kekuatan, kesehatan dan kesempatan kepada peeenulis sehingga mampu menyelesaikan laporan Karya Akhir. Laporan yang berjudul Rancang Alat Untuk Pengolahan Biji Kopi Dengan Kapasitas 100 kg/jam Menjadi Bubuk/Tepung Kopi ini dmaksudkan untuk menyelesaikan mat kuliah Karya Akhir semester VIII Program Pendidikan Diploma-IV. Jurusan Teknologi Mekanik Industri Fakultas Tenik Universitas Sumatera Utara. Sesuai dengan judul tersebut, pada laporan ini akan dibahas mengenai perancangan yakni : perhitungan ukuran utama, gambar teknik.yang kemudian rangkuman satuan operasi pengolahan kopi. Dalam proses pembuatan laporan ini, penulis telah banyak mendapat bimbingan dan bantuan dari berbagai pihak baik berupa material, spiritual, informasi, maupun dari segi administrasi. Oleh sebab itu pada kesempatan ini penulis menyampaikan ucapan terimakasih kepada : 1. Ibu Ir.Raskita S Meliala sebagai Dosen Pembimbing 2. Bapak Ir. Alfian Hamsi, MSc sebagai Ketua Departemaen Teknologi Mekanik Industri 3. Bapak Ir. Mauli R Hasibuan, MSc sebagai Dosen Wali penulis

3 4. Seluruh staf pengajar Jurusan Teknologi Mekanik Industri yang telah memberikan perkuliahan demikian juga para pegawai 5. Bapak Bolegan Hutapea sebagai sebagai Direktur PT. Tapanuli Investasi Agro 6. Seluruh staf PT. Tapanuli Investasi Agro yang memberikan informasi selama survey studi 7. Megah Jelyta Sidabutar, SPd yang memberikan dukungan dalam perkuliahan 8. Teman-teman IMMI ( Ikatan Mahasiswa Mekanik Industri ) 9. Adik-adik saya Ramot, Maria, Ruth yang dalam perkuliahan 10. Semua rekan yang tidak dapat penulis sebutkan yang telah memberikan dukungan baik materi, mental,maupun spiritual Penulis juga mengucapkan terimakasih dan penghormatan yang sebesarbesarnya kepada Ibunda D. Hutagalung yang telah memberikan tanggung jawab penuh dan dukungan kepada penulis baik moril dan spirituil. Demikian penulis sampaikan dengan harapan semua bimbingan, saran dan bantuanyang telah diberikan dapat melengkapi Karya Akhir ini Penulis dengan rendah hati menyadari sepenuhnya bahwa Karya Akhir ini masih jauh dari sempurna, oleh karena itu dengan keterbukaan, penulis mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun demi kelayakan laporan ini

4 Akhir kata penulis mengucapkan terimakasih dan semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi para pembaca Medan, Penulis Haposan Lumbantoruan

5 ABSTRAK Pada mesin penggiling kopi Screw conveyor adalah spesimen yang dirancang khusus sebagai unit pembawa yang mengarahkan biji kopi kering (hasil penyagraian) menuju Batu Gilas (Rotor Bar dan Stator Bar) dimana dilanjutkan suatu proses pecah dan menggiling dengan prinsip putar gilas sehingga biji kopi tersebut akan halus dan langsung akan keluar dari batu gilas dan langsung jatuh ke corong keluaran. Tingkat kehalusan bubuk kopi dapat diatur dengan cara mengatur jarak antara batu gilas, dimana mekanismenya menggunakan baut dan mur yang menghubungkan batu gilas dengan spesimen penyetelan. Racangan mesin ini selanjutnya akan diajukan sebagai laporan Karya Akhir untuk memenuhi sebahagian persyaratan dalam menyelesaikan program studi Teknologi Menanik Industri Program Diploma- IV Fakultas Teknik dengan gelar Sarjana Sains Terapan (SST) Tujuan dari penulisan laporan ini adalah memberi penjelasan tentang perinsip kerja mesin yakni komponen-komponen utama beserta hasil kerjanya. Untuk mencapai tujuan tersebut maka pembahasannya diperbuat sesuai hasil bimbingan dan seluruh perhitungan komponen utama mesin ditentukan berdasarkan kapasitas yang direncanakan yaitu 100 kg/jam. Namun perhitungan ini dibatasi hanya pada komponen-komponen utama yang bergerak yaitu motor penggerak, sabuk, pully, poros, baut dan bantalan. Kata Kunci : Proses Pengolahan, Screw Press, Gilingan Kopi

6 DAFTAR ISI KATA PENGANTAR... i ABSTRAK... iv DAFTAR ISI... v DAFTAR GAMBAR... viii DAFTAR TABEL... x DAFTAR SIMBOL... xi BAB I. PENDAHULUAN Latar Belakang Tujuan Penulisan Batasan Masalah Metode Pembahasan Sistematika Penulisan... 4 BAB II. TINJAUAN KEPUSTAKAAN Tinjauan Umum Budidaya Kopi Pasca Panen Struktur Organisasi Sistematis Pengolahan Kopi Sistem Satuan Operasi Mesin Pengolahan Kopi Pengertian Mesin Pengolahan Kopi Spesifikasi Peralatan Pabrik Kopi Satuan Operasi Pengolahan Kopi Kualitas Kopi BAB III. METODE PERENCANAAN Cara Pengolahan Kopi Skema Mesin Penggiling Kopi Poros Screw Plat Screw... 27

7 Rumah Screw Batu Gilas Prinsip Kerja Sistem Penggerak Motor Proses P Pemilihan Poros Pemilihan Sabuk Pemilihan Pully Pemilihan Pasak Pemilihan Bantalan Pemilihan Baut Bahan-Bahan Studi Literatur BAB IV. HASIL DAN ANALISA PERHITUNGAN Perancangan Poros Pengertian Macam-macam Poros Pemilihan Daya Perencanaan Pemilihan Bahan Perencanaan Diameter Poros Pemeriksanaan Kekuatan Poros Poros Screw Kapasitas Mesin Pully Sabuk Pasak Baut BAB V. PERAWATAN DAN PERHITUNGAN TAKSASI BIAYA MESIN PENGGILING KOPI Perawatan Mesin Penggiling Kopi Perawatan Bagian-bagian Utama Mesin... 93

8 5.3. Perhitungan Biaya BAB VI. KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN

9 DAFTAR GAMBAR 1. Gambar 2.1. Flowchart Struktur Organisasi Gambar 2.2. Flowchart Skema Pengolahan Biji Gambar 2.3. Kopi dimasukkan ke elevator Gambar 2.4. Mesin Pengepasan Gambar 2.5. Blower di Mesin Pengepasan Gambar 2.6. Mesin Pengayakan Gambar 2.7. Mesin Penyangraian Gambar 2.8. Mesin Penggiling Gambar 2.9. Flowchart Satuan Operasi Gambar Buah kopi yang dipetik Gambar Kopi yang ditampung Gambar Biji kopi yang lepas dari kulit dan air Gambar Biji kopi kering untuk penyortiran Gambar Biji kopi siap untuk dijadikan bubuk Gambar 3.1. Mesin penggiling kopi Gambar 3.2. Screw Conveyor Gambar 3.3. Rumah Screw Conveyor Gambar 3.4. Batu gilas diam Gambar 3.5. Batu gilas penggerak Gambar 3.6. Ukuran penampang dan konstruksi sabuk Gambar 3.7. Diagram pemilihan sabuk Gambar 3.8. Ukuran penampang sabuk Gambar 3.9. Pully Gambar Pullydan sabuk Gambar Pasak dan poros Gambar Bantalan Radial Gambar Bantalan Aksial Gambar Baut... 43

10 29. Gambar 4.1. Screw Conveyor Gambar 4.2. Konstruksi pully dan sabuk Gambar 4.3. Diagram pemilihan sabuk Gambar 4.4. Ukuran penampang dan konstruksi sabuk Gambar 4.5. Ukuran penampang sabuk V type A Gambar 4.6. Gaya geser pada pasak Gambar 4.7. Bantalan pendukung poros Gambar 4.8. Diagram analisa gaya Gambar 4.9. Bantalan radial tunggal Gambar 5.1. Diagram Break Even Point... 99

11 DAFTAR TABEL Tabel 1. Sumber; P3 Jember (Persyaratan Tanah)... 9 Tabel 2. Type dan Grade kopi Brazil dan New York Tabel 3. Jenis-jenis faktor korelasi berdasarkan daya yang ditransmisikan 53 Tabel 4. Baja karbon untuk konstruksi mesin dan baja batang yang difinish dingin untuk poros Tabel 5. Perincian biaya pembuatan mesin penggiling kopi Tabel 6. Perincian biaya pembuatan mesin penggiling kopi... 96

12

13 KARYA AKHIR RANCANG ALAT UNTUK PENGOLAHAN BIJI KOPI DENGAN KAPASITAS 100 KG/JAM MENJADI BUBUK/TEPUNG KOPI HAPOSAN LUMBANTORUAN Karya Akhir Yang Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Ijazah Sarjana Sains Terapan PROGRAM STUDI TEKNOLOGI MEKANIK INDUSTRI PROGRAM DIPLOMA IV FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2007

14 LEMBAR PENGESAHAN KARYA AKHIR YANG DIAJUKAN UNTUK MEMENUHI SALAH SATU SYARAT MEMPEROLEH IJAZAH SARJANA SAINS TERAPAN HAPOSAN LUMBANTORUAN DOSEN PEMBIMBING KETUA JURUSAN Ir. RASKITA S. MELIALA Ir. ALFIAN HAMSI, MSc NIP NIP

15 xi

16 DAFTAR SIMBOL Simbol Nama Simbol Satuan T Torsi kgmm P Daya kw n Putaran rpm Tegangan Geser kg/mm 2 L Panjang m D Diameter m r Jari-jari m F Gaya kg Fc Faktor Koreksi - V Volume m 3 v Kecepatan m/det massa jenis kg/m 3 Kecepatan Sudut rad/det Q kapasitas kg/jam Percepatan Sudut rad/det 2 t waktu detik b Lebar m A Luas m 2 I Inersia kgm 2 Efisiensi % Defleksi Puntiran