Lampiran 1. Prosedur penelitian Kentang yang seragam dikupas dan dicuci Ditimbang kentang sebanyak 1 kg Alat pemotong kentang bentuk french fries dinyalakan Kentang dimasukkan ke dalam mesin melalui hopper untuk dilakukan pemotongan Dicatat waktu pemotongan Dicatat berat kentang terpotong Pengamatan parameter Analisa data Optimalisasi
Lampiran 2. Prinsip kerja alat pemotong kentang bentuk french fries Kentang yang telah dikupas dimasukkan ke dalam ruang pemasukkan melalui corong pemasukkan (hopper) yang berhubungan dengan silinder pemotong. Dalam hal ini kentang yang masuk ke silinder pemotong diatur sedemikian rupa sehingga jatuh dengan posisi horizontal. Proses pemotongan dilakukan dengan menekan kentang ke mata pisau yang berbentuk persegi dengan menggunakan piston. Piston tersebut dihubungkan ke sebuah puli melalui penghubung lengan engkol. Untuk menggerakkan puli digunakan elektromotor dengan tenaga 0,5 HP dan kecepatan 1400 rpm. Untuk mengurangi kecepatan elektromotor yang terlalu tinggi ini maka diperlukan sebuah reducer dengan perbandingan 1: 60 sehingga dihasilkan out put sebesar 23,33 rpm. Kentang yang tertekan akan terpotong oleh mata pisau sehingga kentang keluar dari ruang potong dalam bentuk balok-balok persegi panjang.
Lampiran 4. Spesifikasi Alat Pemotong Kentang Bentuk French fries Dimensi Panjang Lebar Tinggi : 82,5 cm : 32 cm : 65 cm Berat Motor Listrik : 53,2 kg : 0,5 HP (1400rpm) Reduser : 1: 60 rpm Pemotongan Kapasitas Efektif : 16,33 rpm : 169,81 kg/jam Kerusakan Hasil : 11,8 % Efisiensi : 61,56 %
Lampiran 5. Data Pengamatan Kekuatan Kentang Tabel kekuatan kentang Kentang Pinggir kanan Bagian Tengah Pinggir kiri P K P K P K I 22 10 23 10.5 22 10 II 23 10.5 23 10.5 22 10 II 22.5 10.25 23 10.5 23.5 10.7 Rata-rata 22.5 10.25 23 10.5 23.5 10.23 P = Satuan pon (lb) = 23 pon (lb) K = Satuan Kg = 10,33 Kg Diameter = 3 cm A (luas) = ¼ π d 2 = ¼. 3,14. (3 cm) 2 = 7,065 cm 2 F 10,33 P = = A 7, 065 = 1,46 Kg/cm 2 F 10,33 t = = A 7, 065 = 1,46 Kg/cm 2
Lampiran 6. Data Pengamatan Pemotongan Kentang Bentuk French fries Ulangan A B C D E F I 1 635 178.9 124.8 61.3 22.8 II 1 740 169.6 50.2 40.2 21.8 III 1 745 178.2 39.2 37.5 19.0 Total 3 2120 526.7 214.2 139 63.6 Rata-rata 1 706.67 175.57 71.4 46.33 21.2 Total kentang terpotong = 882.24 gram Total kentang rusak = 117,73 gram Keterangan : A. Total kentang yang dikupas (kg) B. Berta kentang yang terpotong sempurna (gr) C. Berat kentang yang terpotong bagian tepi (gr) D. Berat kentang rusak yang tepotong penuh (gr) E. Berat kentang rusak yang terpotong tepi (gr) F. Waktu pemotongan kentang (detik) 1. Kapasitas Efektif Alat Kapasitas Efektif Alat = beratbahanyangdipotong waktuyangdibutuhkan kg/jam = 1kg x 21,2 det ik 3600det ik jam = 169,81 kg/jam 2. Efisiensi Pemotongan η output = x 100 % input Luas Penampang terpotong Output = 169.81 kg/jam A = 4 (pxl) = 4 (5x0,7) =14 cm 2
Input = t.a.n.s.ρ.60 kg/1000 jam = 0.7cm x 14cm 2 x 16.33rpm x 28 x 1.026gr/cm 3 x 60 kg/1000 jam = 275,85 kg/jam η = 169,81kg / jam x 100 % 275,85kg / jam = 61,56 % 3. Persentase Kerusakan Hasil Pemotongan % Kerusakan Hasil = beratbahanyangrusak beratbahanyangdipotong x 100 % = 0,11773kg x 100 % 1kg = 11,8 %
Lampiran 7. Analisa Biaya Pemotongan Kentang Bentuk French Fries I. Unsur Produksi 1. Biaya Pembuatan Alat 1. Pipa Besi = Rp. 72.000,00 2. Besi siku = Rp. 123.750,00 3. Baut + mur = Rp. 33.000,00 4. Elektroda = Rp. 30.000,00 5. Rumah Pisau = Rp. 20.000,00 6. Pisau = Rp. 20.000,00 7. Piston = Rp. 25.000,00 8. V-belt = Rp. 24.000,00 9. Bearing = Rp. 25.000,00 10. Rumah Bearing = Rp. 44.000,00 11. Kopling = Rp. 65.000,00 12. Pulley = Rp. 110.000,00 13. Reduser = Rp. 340.000,00 14. Motor listrik = Rp. 330.000,00 15. Hopper = Rp. 60.000,00 16. Biaya Perakitan = Rp. 1.000.000,00 Total P = Rp. 2.321.750,00 2. Biaya Listrik 1 kwh = Rp. 102.575,00 3. Umur ekonomi (n) = 5 tahun 4. Nilai akhir alat (S) = 10 % dari P 5 Jam kerja = 8 jam/hari 6. Produksi/hari = 1358,48 kg 7. Biaya operator = Rp. 40,000,00 8. Biaya perawatan = Rp. 278,61 9. Bunga modal dan Asuransi = Rp. 278.610,00 10. Biaya sewa gedung = Rp. 23.217,50 11. Pajak = Rp. 46.435,00 12. Jam kerja alat/tahun = 1000 jam II. Perhitungan Biaya Produksi 1. Biaya Tetap (BT) 1. Biaya Penyusutan = Rp. 417.915,00 D = (P-S)/n 2. Bunga Modal dan Asuransi Bunga modal pada bulan November 15%-18% Asuransi 2 % i( P)( n + 1) Bunga modal dan Asuransi I= = 2n = Rp. 278.610,00 3. Biaya Sewa gedung Sewa gedung = 1 %. P = Rp. 46.435,00
4. Pajak Pajak = 2 %. P = Rp. 23.217,50 Total Biaya Tetap (BT) = Rp. 766.177,50 2. Biaya Tidak Tetap (BTT) 1. Biaya perbaikan alat (reparasi) 1,2%( P S) Biaya reparasi = 1000 jam = Rp. 25,10 2. Biaya perawatan Rp.2.321.750 Biaya perawatan = 12 % x 1000 jam = Rp. 278,61 3. Biaya listrik Motor listrik 0,5 HP; 0,5 HP = 0,373 kw Biaya listrik = 0,373 kw x Rp. 275,00/kWH = Rp. 102,575 4. Biaya operator Biaya operator = Rp. 5.000,00 Total Biaya Tidak Tetap (BTT) = Rp. 5.406,285 Biaya Pemotongan Kentang Biaya Pokok = BT x + BTT C Rp.766.177,5 = + Rp.5.406,285 / jam 0,0058 jam / kg 1000 jam = Rp.35,8/kg.
Lampiran 8. Panjang Sabuk-V Standar (Sularso dan Suga,2004)
Lampiran 9. Properties of Ferrous Metals (Mabie and Ocvirk, 1967)
Lampiran 10.Gaya yang Dibutuhkan untuk Memotong Kentang Asumsi Percobaan I Panjang pisau yang kontak langsung dengan kentang sepanjang 14 mm. Pisau potong tersebut mempunyai lebar 7 mm. Luasan bidang potong yang digunakan adalah sama dengan luasan sisi pisau potong yang memotong kentang. Pisau diberi beban sebesar 1 kg. 14 I. W = 1 Kg A = 14 x 7 x 4 = 392 mm 2 t 1 = W / A = F / A = 1 / 392 = 0,0025 Kg/mm 2 pisau 7 Kentang Gambar 2. pemotongan kentang dengan W = 1kg Asumsi Percobaan II Dalam percobaan ini, panjang pisau potong yang kontak langsung dengan kentang sepanjang 28 mm. Pisau diberi beban sebesar 3,5 kg. II 14 kentang W = 3,5 Kg A = 28 x 7 x 8 = 1568 mm 2 t 2 = W / A = F / A = 1 / 1568 = 0,0022 Kg/mm 2 pisau t = 0,0025 + 0,0022 2 = 0,00235 Kg/mm 2 28 Gambar 3.pemotongan kentang dengan W = 3,5 kg Dari dua percobaan diatas didapat tegangan geser rata-rata 0,235 kg/cm 2.
Pada perencanaan ini akan menggunakan pisau potong dengan dimensi kotak 7 x 7 mm. Pisau potong memiliki kotak sebanyak 49 buah. A = 49 x 7 x 36 = 12.348 mm 2 F = t x A = 0,00235 Kg/mm 2 x 12.348 mm 2 = 29,02 Kg Jadi gaya yang dibutuhkan untuk memotong kentang menjadi balok persegi panjang dengan penampang 7 x 7 mm adalah 29,02 Kg.
Lampiran 11. Ukuran Mesh (Lubang Ayakan) 1 inchi = 2,54 cm Banyak lubang per inchi = 2,54cm 0,7cm = 3,63 Mesh = 3,63 Ukuran ULA standard 10 0,0660 12 0,0553 14 0,0474 Ukuran Lubang Ayakan (ULA) = 0,66 3,63 = 0,1818
Lampiran 12. Sistem Transmisi Daya Kecepatan linier sabuk (V) = 3,14. dp. n1 60 x1000 = 3,14.(177,8).(1400) 60 x1000 = 13,03 m/s 12,55 b x x β 9 40 Gambar 4. Penampang sabuk V Sabuk yang digunakan sabuk V tipe A 2β = 40 o maka β = 20 o tan 20 o = x / 9, sehingga x = 3,276 mm b = 12,55 (2. x) = 12,55 (2 x 3,276) = 6 mm Luas sabuk A = (b x t) + (X x t) = (5,95. 9) + ( 3,276. 9) = 83,49 mm 2
Dengan mengabaikan terjadinya slip, maka diameter puli yang digerakkan adalah: n 1 n2 Dp = dp 23,33rpm = n2 10inchi 7 inchi n 2 = 16,33 rpm Panjang keliling sabuk (L) Hasil pengukuran jarak sumbu poros antara kedua puli adalah 280 mm L = 2C + π/2 (dp + Dp) + 1 (Dp dp) 2 4C 1 = 2. 280 + π/2 (177,8 +254) + (254 177,8) 2 4x280 = 1243,11 mm Jadi sabuk yang digunakan adalah sabuk V tipe A-49 dengan panjang sabuk sebenarnya adalah 49 inchi (1245 mm) (lampiran 8). Jarak sumbu poros (C) secara teoritis C = b + b 2 8 (Dp dp) 2 8 Dimana nilai b b = 2L π (Dp + dp) = 2 (49) 3,14 (10 + 7) = 98 53,38 = 44,62 inchi sehingga C adalah C = b + b 2 8 (Dp dp) 2 8
C = 44,62 + (44,62) 2 8 (10 7) 2 C = 11,05 inchi C = 280,67 mm 8 Besar sudut kontak (θ) θ = (180-2α ) π/180 rad * r1 r2 sin α = C sin α = 88,9 127 280,67 sin α = - 0,136 α = - 7,82 o θ = (180 2x ( 7, 82 )) π 180rad = 1,087 π rad ; 1 rad = 57,3 o* θ = 2,867 sin 57,3 o = 0,84 Tegangan pada sabuk (T) T 1 = Tegangan tarik T 2 = Tegangan kendor 2,3 log T 1 /T 2 = µ. θ ; µ = 0,3 T 1 σ = σ x b x t = tegangan tarik sabuk nilainya 0,4 0,5 [Kg / mm 2 ]
(Fransiscus, 2006). faktor keamanan (K) = 0,8 σ maks = 0,4 x 0,8 = 0,32 Kg / mm 2 T 1 = σ x b x t = 0,32 x 6 x 9 = 17,28Kg 2,3 log T 1 /T 2 = 0,3 x 2,867 log T 1 /T 2 = 0,8601 / 2,3 T 1 /T 2 = 2,366 T 2 = T 1 / 2,362 T 2 = 7,3 Kg Daya yang ditransmisikan oleh sabuk V ( T1 T 2). V Po = 75 ( 17,28 7,3).13,03 = 75 = 1,73 HP
Lampiran 13. Daya yang Digunakan untuk Memotong Kentang P = M 1 ω 1 = M 2 ω 2 ω 1 = ω 2 = πn/30 rad/detik P = M 2 ω 2 n 2 = 980 rpm = 16,33 rps r = 10/2 inchi x 2,54 cm = 12,7 cm = 0,127 m P = M 2 ω 2 P = F. r. πn 2 /30 P = (29,02 Kg. 9,81 m/s 2 ). 0,127 m. 3,14.16,33rps / 30 P = 61,80 watt P = 0,0618 kw ; 1 HP = 0,746 kw P = 0,046 HP
Lampiran 14. Pemeliharaan dan Keselamataan Kerja Pemeliharaan Alat Pemotong Kentang Bentuk French Fries Tujuan Pemeliharaan Pemeliharaan alat diartikan sebagai suatu kegiatan untuk merawat serta menjaga setiap fasilitas atau peralaatan dari bagian-bagian alat pemotong kentang bentuk french fries agar dalam keadaaan siap pakai dengan kondissi yang baik dan tahan lama. Jadi, dengan adanya kegiatan pemeliharaan atau perawatan pada alat pemotong kentang ini maka alat dapat dipergunakan untuk produksi sesuai dengan rencana atau tidak terganggu sebelum jangka waktu tertentu yang direncanakan tercapai. Adapun tujuan pemeliharaan adalah sebagai berikut. Menjaga kondisi peralatan agar dalaam keadaan siap pakai. Menghindari kerusakan yang lebih berat. Alat dapat tahan lama dan dapat beroperasi dengan baik. Hasil yang diharapkan dapat tercapai. Pemeliharaan Bagian-Bagian Alat Agar pemeliharaan alat pemotong kentang bentuk french fries dapaat dengan baik dan benar maka harus terlebih dahulu diketahui prinsip kerja dari alat tersebut. Diharapkan dengan menguasai prinsip kerja makaa kemungkinan kerusakan yang terjadi dapat ditanggulangi sedini mungkin. Kegiatan pemeliharaan yang dilakukan adalaah perawatan preventif maintenance.
Tabel Pemeliharaan Bagian-Bagian Alat Pemotong Kentang Bentuk French fries No. Bagian Alat Bentuk Pemeliharaan 1. Bantalan Pemberian minyak gemuk (greace) 2. Poros - Membersihkan kotoran yang menempel yang dapat menyebabkan korosi - Memberi minyak gemuk pada kondisi tertentu 3. Sabuk-V - Menyetel tegangan sabuk agar tidak kendur - Menjauhkan bahan-bahan atau cairan kimia yang dapat merusak sabuk 4. pulley Membersihkan dari minyak dan kotoran yang menyebabkan terganggunya pentransmisian daya dari pulley reduser ke pulley alat pemotong 5. Pisau - Dibersihkan setelah selesai digunakan - Mengasah pisau agar ketajamannya tetap terjaga 6. Silinder pemotong dan piston Dibersihkan dari kotoran dan cairan yang dapat menyebaabkna korosi Keselamatan Kerja Keselamatan kerja dapat diartikan sebagai suatu usaha yang dilakukan untuk menghindari terjadinya hal-hal yang tidak diinginkan selama proses kerja. Keselamatan kerja pada alat pemotong kentang bentuk french fries ini dibagi menjadi dua bagian, yaitu: Keselamatan Alat Hindari bahan-bahan padat seperti logam agar tidak masuk kedalam silinder pemotong saat alat beroperasi.
Pisau pemotong harus tajam. Pastikan rumah pisau telah terikat kuat pada silinder pemotong sebelum alat dioperasikan Keselamatan Operator Pada saat mengoperasikan alat, jangan meletakkan ataau memasukkan tangan ke silinder pemotong atau bagian-bagian alat yang bergerak seperti puli, piston, dan V-belt untuk menghindari kemungkinan tangan terjepit.
Lampiran 15. Kentang yang Terpotong Kelas B yang terpotong sempurna Kelas D yang terpotong rusak
Lampiran 15. (lanjutan) Kentang yang Terpotong Kelas C yang terpotong sempurna Kelas E yang terpotong rusak
Lampiran 16. Alat Pemotong Kentang Bentuk french fries Tampak Atas Tampak Samping
Lampiran 17. Gambar Alat Pemotong Kentang Gambar. Mesin Pemotong Kentang Model CC-D Gambar. Mesin Pemotong Kentang Model CCX-D Gambar. Gambar Masin Pemotong Model RG-400
Lampiran 18. Daftar biaya material pembuatan alat pemotong kentang bentuk french fries Nama Bahan Jumlah Harga/Satuan Harga Total Besi pipa, D=8cm 1 pcs Rp. 9.000 Rp. 72.000 Motor Llistrik 1 unit Rp. 330.000 Rp. 330.000 Reducer 1 unit Rp. 340.000 Rp. 340.000 Pulley 7" 1 pcs Rp. 45.000 Rp. 45.000 Pulley 10" 1 pcs Rp. 65.000 Rp. 65.000 hopper 1 pcs Rp. 60.000 Rp. 60.000 Kopling 1 pcs Rp. 65.000 Rp. 65.000 Rumah Bearing 2 pcs Rp. 22.000 Rp. 44.000 Bearing 2" 1 pcs Rp. 25.000 Rp. 25.000 V-Belt 1 pcs Rp. 24.000 Rp. 24.000 Piston 16 cm Rp. 25.000 Rp. 25.000 Pisau 1 unit Rp. 20.000 Rp. 20.000 Rumah pisau 1 pcs Rp. 20.000 Rp. 20.000 Baut 13 14 pcs Rp. 1.500 Rp. 21.000 Baut 14 6 pcs Rp. 2.000 Rp. 12.000 Besi Siku 16,5 kg Rp. 7.500 Rp. 123.750 Elektroda Rp. 30.000 Rp. 30.000 Biaya perakitan Rp. 1.000.000 Rp. 1.000.000 Jumlah Rp. 2.321.750