RANCANG BANGUN MESIN PEMBUBUK KOPI BERKAPASITAS 30 KG/JAM

Transkripsi

1 RANCANG BANGUN MESIN PEMBUBUK KOPI BERKAPASITAS 30 KG/JAM LAPORAN TUGAS AKHIR Ditulis untuk Memenuhi Syarat Menyelesaikan Pendidikan Program Diploma III SPESIALISASI PERAWATAN DAN PERBAIKAN PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN oleh : NAMA: NIM: 1. Teddy Ariwibowo Dedy Johanri Sijabat Lastri Situmorang Sebrina Debora Simbolon Jalo Tua Pasaribu JURUSAN TEKNIK MESIN POLITEKNIK NEGERI MEDAN MEDAN 2013

2 KATA PENGANTAR Terlebih dahulu penulis menyampaikan puji dan syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas berkat dan rahmadnya, tugas akhir ini dapat disusun dan diselesaikan, dengan judul RANCANG BANGUN MESIN PEMBUBUK KOPI KAPASITAS 30 KG/JAM. Laporan ini disusun sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikan mata kuliah tugas akhir semester VI Program Pendidikan Diploma III di Politeknik Negeri Medan, Jurusan Teknik Mesin, Program Studi Teknik Mesin. Selama penulisan tugas akhir ini penulis banyak menemukan rintangan dan kendala, tetapi berkat doa dan bantuan dari semua pihak terutama dosen pembimbing yang telah memberikan pengarahan sejak merancang hingga penulisan tugas akhir ini selesai. Untuk itu penulis menyampaikan terima kasih kepada: 1. M. Syahruddin, S.T., M.T., Direktur Politeknik Negeri Medan; 2. Ir. Gidion Sembiring M.T., Ketua Jurusan Teknik Mesin, Politeknik Negeri Medan; 3. Drs. Infarizal M.T., Kepala Program Studi Teknik Mesin, Politeknik Negeri Medan; 4. Drs. Nursuar M.T., M.I.Komp Kepala Laboratorium Teknik Mesin, Politeknik Negeri Medan; 5. Purwadi S.T., M.T. Kepala Bengkel Teknik Mesin, Politeknik Negeri Medan; 6. Drs. Supriyanto, M.P., selaku dosen pembimbing tugas akhir yang telah meluangkan waktu untuk membimbing penulis sehingga tugas akhir ini dapat selesai dengan baik; 7. Administrasi Jurusan Teknik Mesin, Politeknik Negeri Medan; 8. Bapak/Ibu Dosen pengajar Politeknik Negeri Medan khususnya Jurusan Teknik Mesin; 9. Kedua orang tua penulis yang selama ini telah memberikan banyak dorongan kepada penulis; 10. Abang dan adik penulis yang telah memberikan semangat; 11. Rekan rekan satu tim yang telah bekerja sama untuk menyelesaikan Laporan Tugas Akhir ini;

3 12. Seluruh rekan rekan semester VI Jurusan Teknik Mesin Angkatan 2010 Politeknik Negeri Medan. Penulis menyadari akan kekurangan yang mungkin terdapat dalam penulisan tugas akhir ini. Untuk itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang untuk kesempurnaan laporan tugas akhir ini di masa yang akan datang. membacanya. Semoga laporan tugas akhir ini dapat bermanfaat bagi semua pihak yang Medan, September 2013 Hormat saya, Penulis

4 DAFTAR ISI Halaman SPESIFIKASI TUGAS AKHIR... i LEMBAR PERSETUJUAN... ii LEMBAR PENGESAHAN... iii KATA PENGANTAR... iv DAFTAR ISI... vi DAFTAR TABEL... ix DAFTAR GAMBAR... x DAFTAR LAMPIRAN... xi INTISARI... xii ABSTRACT... xiii BAB I PENDAHULUAN... 1 A. Latar Belakang Masalah... 1 B. Perumusan Masalah... 2 C. Tujuan... 2 D. Manfaat... 3 E. Metode Pengumpulan Data... 3

5 BAB II LANDASAN TEORI... 4 A. Sejarah kopi... 4 B. Jenis jenis Kopi Jenis jenis kopi Jenis jenis kopi hibrida... 7 C. Bagian bagian buah kopi... 7 D. Penggilingan kopi... 8 E. Tahapan penggilingan kopi... 9 F. Teori Dan Konsep dasar rancang bangun Perancangan daya motor Perencanaan poros Sabuk dan pulli a. Sabuk Datar b. Sabuk V( V Belt) c. Sabuk bergerigi Perencanaan Pasak... 17

6 BAB III PERANCANGAN A. Gambar Umum Mesin... 8 B. Komponen utama mesin C. Kapasitas mesin Kapasitas mesin pada pengolahan biji kopi Perhitungan daya motor Perhitungan daya motor tanpa beban Perhitungan daya motor dengan beban(pkerja) Pulli dan sabuk Pulli Sabuk Perhitungan poros Perhitungan bantalan BAB IV ANALISIS BIAYA A. Biaya material B. Biaya pembuatan C. Perhitungan Analisa Titik Impas( Break Event point) BAB V PERAWATAN DAN PERBAIKAN A. Perawatan dan perbaikan Perawatan Rutin Perawatan Secara Periodik B. Perawatan bagian bagian utama Perawatan pisau penggiling aktif dan diam Perawatan bantalan42

7 3. Perawatan pulli dan sabuk C. Perbaikan BAB VI PENUTUP A.Kesimpulan B. Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN

8 DAFTAR TABEL Halaman Tabel 2.1. Jenis jenis kopi yang termasuk dalam golongan arabica... 5 Tabel 2.2. Jenis jenis kopi yang termasuk dalam golongan robusta... 5 Tabel 4.1. Biaya bahan baku Tabel 4.2. Biaya bahan jadi Tabel 4.3. Biaya pemakaian listrik... 39

9 DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 2.1. Bagian bagian buah kopi... 8 Gambar 2.2. Ukuran dan bentuk sabuk yang digunakan Gambar 3.1. Gambar sabuk V tipe A... 26

10 DAFTAR LAMPIRAN Lampiran 1 Lampiran 2 Lampiran 3 Lampiran 4 Lampiran 5 Lampiran 6 Lampiran 7 Lampiran 8 Lampiran 9 Lampiran 10 Lampiran 11 Lampiran 12 Lampiran 13 Sifat rata rata fisis logam Momen inersia benda benda pejal Faktor faktor koreksi daya yang ditransmisikan Daftar pemilihan sabuk kekuatan tarik ijin berbagai bahan sabuk Faktor faktor V, X, Y, dan X 0 dan Y o Bantalan bola Panjang sabuk V Standard Tabel koefisien gesek berbagai bahan sabuk Tabel koefisien gesek Bahan baja konstruksi Ukuran pasak dan alur pasak Harga faktor momen lentur dan momen puntir

11 INTISARI Mesin pembubuk kopi adalah suatu peralatan yang berfungsi untuk menghancurkan biji kopi menjadi serbuk (bubuk) kopi. Peralatan ini sering digunakan pada kehidupan sehari hari untuk menghasilkan produk dengan kapasitas besar, menghemat waktu, dan tenaga kerja. Mesin ini dapat menggiling kopi yang telah digonseng terlebih dahulu. Pada dasarnya, prinsip kerja mesin penggiling kopi ini adalah kopi dimasukkan ke dalam silinder penggiling, dimana di dalam silinder penggiling kopi tersebut terdapat batu gilas diam dan batu gilas aktif yang berfungsi untuk menggiling biji kopi tersebut. Setelah digiling kopi tersebut dapat di konsumsi. Pada pembahasan ini menitik beratkan pada perhitungan komponen utama mesin penggiling kopi seperti sabuk, pulli, poros, dan bantalan. Pengoperasian mesin penggiling kopi harus sesuai dengan kapasitas yang akan didapat pada perhitungan kapasitas. Keselamatan kerja juga harus diperhatikan untuk menghindari kecelakaan yang tidak diharapkan. Dari hasil rancang bangun yang dilakukan dapat menghasilkan kopi yang halus dengan bantuan saringan serta membutuhkan putaran motor yang tinggi. Kata kunci: batu gilas aktif, batu gilas diam, bubuk kopi.

12 ABSTRACT Coffee grinder machine is an apparatus that serves to crush coffee beans into powder (powdered) coffee. This equipment is often used in everyday life for produce with a large capacity, saving time and labor. This machine can grind the coffee has been roasted first. Basically, the working principle of this coffee grinder machine is inserted into cylinder coffee grinder, coffee grinder cylinder where in there is a stone roller stone silent and active roll which serves to grind the coffee beans. After grinding the coffee can in consumption. In this discussion focuses on the calculatione of the main components of coffee such as belt grinding machines, pully, shaft and bearings. Operation of machine coffee grinder should be in accordance with the capacity to be gained in capacity calculations. Safety must also be considered to avoid an unexpected accident. From the result of the performed design can produce a smooth coffee with a filter aid and require a high motor rotation. Key words: active crasher mill, passive crasher mill and powder coffee.

13 BAB I PENDAHULUAN A. Latar belakang Untuk meningkatkan pengolahan hasil hasil pertanian khususnya pengolahan kopi diperlukan suatu media yang serba cepat dan efesien. Oleh karena itu diciptakan suatu peralatan atau mesin yang dapat mempermudah kita untuk penggilingan pada kopi. melakukan Sebelum ditemukannya mesin mesin untuk memperoses kopi secara modern, pengolah kopi masih mengolah kopi secara sederhana. Pada pengolahan biji kopi tersebut mempunyai dua cara basah dan cara kering. Pada cara kering kopi dikupas setelah dikeringkan, sedangkan pada cara basah kopi langsung dikupas setelah dipetik. Setelah dikupas, dijemur, atau dikeringkan dan disangrai maka maka masuk ketahap penggilingan. Dalam melakukan kegiatan pertanian, petani khususnya yang menggiling kopi masih menggunakan cara tradisional atau sederhana yaitu kopi tersbut ditumbuk dengan menggunakan alu. Hal ini akan membutuhkanwaktu yang cukup lama dan tenaga yang cukup besar, sehingga pemasaran kopi akan lama samapai ke tangan konsumen. Dan lambat laun konsumen akan menyadari bahwa hasil tumbukan yang masi kasar tersebut akan menyisakan rasa kopi yang tidak dapat dinikmati secara total karna masih ada sebuah rasa yang tertinggal di dalam butiran kopi, sehingga orang makin berpikir untuk menemukan sebuah mekanisme yang mampu menghasilkan butiran kopi yang lebih halus lagi. Hal inilah yang mendorong penulis mencoba memberikan suatu alternatif dengan mesin penggiling kopi. Mengingat banyaknya kopi yang harus diolah menjadi bubuk untuk kebutuhan masyarakat diperlukan suatu mesin yang dapat membantu pengolahan kopi secara cepat guna memenuhi kebutuhan yang diperlukan. Untuk itu dirancang suatu Mesin Pembubuk Kopi yang berfungsi untuk menggiling kopi menjadi bubuk yang lebih halus dan enak dikonsumsi oleh konsumen. Mesin yang dirancang ini menekan biaya sekecil mungkin dan meningkatkan efesiensinya agar masyarakat ekonomi lemah dapat memilikinya. Mesin ini mempunyai konstruksi yang sederhana sehingga proses kerjanya

14 pun tidak rumit karena kopi yang sudah disangrai dapat langsung digiling menjadi bubuk kopi. B. Perumusan masalah Dalam rancang bangun ini perlu diadakan batasan masalah, untuk menghindari bahasan di luar topik pembahasan yang tidak perlu yaitu: 1. Prinsip kerja mesin pembubuk kopi; 2. Bentuk dan ukuran rancangan; 3. Perhitungan elemen elemen mesin antara lain poros, pulli, bantalan, motor, sabuk, dan lain sebagainya; 4. Cara pengoperasian dan perawatan mesin pembubuk kopi. C. Tujuan tugas akhir Adapun tujuan dari rancang bangun mesin pembubuk kopi ini adalah: 1. Untuk mengetahui prinsip kerja mesin pembubuk kopi; 2. Dapat merencanakan cara pembuatan suatu mesin produksi se efisien mungkin, baik dari segi proses pengerjaan maupun penggunaan bahan yang diperlukan; 3. Menghasilkan suatu rancangan atau alat yang dapat digunakan oleh petani; 4. Untuk mengetahui bagaimana cara mengoperasikan dan merawat mesin pertanian; 5. Sebagai salah satu syarat dalam menyelesaikan program pendidikan Diploma III D. Manfaat Hasil kegiatan rancang bangun ini di harapkan dapat bermanfaat bagi:

15 1. Masyarakat ekonomi lemah, pada mesin penggiling kopi yang bermanfaat untuk mengurangi biaya dan waktu bila dibandingkan secara tradisional; 2. Industri rumah tangga untuk mesin penggiling kopi; 3. Untuk menambah pengetahuan dan mengembangkan ilmu yang didapat baik teori maupun praktek selama belajar di Politeknik Negeri Medan; 4. Mahasiswa yang akan membahas hal yang sama untuk menjadikan bahan masukkan atau sebagai bahan pembanding; 5. Para pembaca, khususnya yang ingin mengetahui tentang system kerja mesin penggiling kopi. E. Metode Pengumpulan Data Pengumpulan data mengenai rancang bangun ini diperoleh penulis dengan cara: 1. Studi literatur dengan membaca buku buku yang ada di dalam perpustakanan kampus Politeknik Negeri Medan; 2. Studi literatur dengan membaca artikel pada blog dan website yang berhubungan dengan Pembubuk Kopi; 3. Melakukan konsultasi dengan pembimbing yang bersangkutan maupun pihak pihak yang dapat membantu dalam menyelesikan tugas akhir ini yang memahami dan mengerti tentang perancangan alat tersebut; 4. Melakukan studi lapangan dengan mengamati dan melihat rancangan alat yang sudah ada.

16

17