PERANCAGAN PENGERING TEMBAKAU KAPASITAS 100 KG/PROSES TUGAS AKHIR Diajukan Kepada Universitas Muhammadiyah Malang Untuk Memenuhi Syarat Memperoleh Gelar Sarjana (S-1) Teknik Mesin Disusun Oleh : M.RANGGA ANUGRAH NIM : 201110120311117 JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG 2015 i
ii
LEMBAR PENGESAHAN TUGAS AKHIR PERANCANGAN PENGERING TEMBAKAU KAPASITAS 100 KG/PROSES Diajukan Kepada Universitas Muhammadiyah Malang Sebagai Salah Satu Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Mesin Disusun Oleh : Nama : M. RANGGA ANUGRAH Nim : 201110120311117 Telah diperiksa, disetujui dan disahkan oleh : iii
iv iv
v v
SURAT PERNYATAAN TIDAK PLAGIAT Yang bertanda tangan di bawah ini : Nama : M. RANGGA ANUGRAH NIM : 201110120311117 Tempat / Tanggal Lahir : Bima, 08 maret 1993 Fakultas / Jurusan : Teknik / Teknik Mesin Menyatakan bahwa karya ilmiah atau skripsi ini yang berjudul PERANCANGAN PENGERING TEMBAKAU KAPASITAS 100 KG/PROSES adalah bukan karya tulis orang lain baik sebagia maupun keseluruhan kecuali dalam bentuk kutipan yang telah saya sebutkan sumbernya. Demikian surat pernyataan ini dibuat dengan sebenar benarnya. Jika terbukti melanggar, penulis siap menerima sanksi akademik yang berlaku di Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Malang. vi
ABSTRAK Tembakau adalah salah satu hasil bumi yang sangat menguntungkan apabila di produksi, Seiring dengan perkembangan zaman yang semakin maju yang segalanya dapat dilakukan dengan alat bantu atau alat elektronik, maka dirancang sebauh alat pengering tembakau yang berkapasitas 100kg/proses. Sistem pengeringan daun Tembakau dapat menggunakan 2 cara, yaitu dengan cara konvesional dengan menjemur daun tembakau di bawah sinar matahari dan dengan cara mengeringkan dengan menggunakan alat pengering. Dalam merancang alat pengering terlebih dahulu harus di ketahui kadar air dalam tembakau yaitu sekitar 85%, dan yang akah di turunkan dalam proses pengeringan ini akan menjadi sekitar 10 %. Dalam proses pengerigan konvesional dengan matahari diperlukan waktu sekitar 3-4 hari dengan suhu rata- rata 27 o C dengan menggunakan alat pengering yang di rancang dapat mengurangi waktu pengeringan tersebut menajadi lebih efisiensi. Dari perancangan yang telah dilakukan didapatkan dimebsi tabung pengering diemeter 0,61 m, panjang 2 m dan tinggi 1,5 meter. Waktu dibutuhkan dalam sekali pengeringan adalah 2 jam, dan jumlah pulley yang akan digunakan berjumlah 4 pulley diameter pulley 1 (D1) = 50 mm, D2 = 200 mm, D3= 50 mm, D4=235 250 mm, didapat putaran poros pengaduk = 50 rpm dengan putaran motor 940 rpm dengan daya motor 2,5 hp. Kata Kunci : pengering, tembakau, mesin pengering tembakau vii
ABSTRACT The improvement of tobacco dryer machine is essential since tobacco is one of promising crops which has been produced until now. This study was conducted to design a tobacco dryer machine with capacity of 100kg/process. Tobacco water content will be reduced from 85% to 10% by the drying process which is more efficient by using tobacco dryer machine than conventional drying process which took 3-4 days with 27 o C temperature in average. The result of the design showed that the diameter of tube dryer dimension is 0,61 m, 2 m length, and 1,5 m height. The required time of drying process is two hours with the amount of 4 pulleys in different diameters; diameter of pulley 1 (D1) = 50 mm, D2 = 200 mm, D3= 50 mm, D4=235 250 mm which resulted in 50 rpm of stirrer with 940 rpm rotation motor by 2,5 hp power of the motor. Keywords: Dryer, Tobacco, Tobacco Dryer Machine viii
KATA PENGANTAR Assalamu alaikum Wr.Wb Alhamdulillah, atas limpahan rahmat serta hidayah-nya Tugas Akhir ini dapat terselesaikan. Shalawat dan salam semoga senantiasa tercurah kepada junjungan Nabi Besar Muhammad SAW dan keluarga, sahabat, serta pengikutnya hingga akhir zaman. Selanjutnya penulis berharap semoga Tugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi banyak pihak. Tugas Akhir ini dapat terwujud atas bantuan, bimbingan serta dukungan dari berbagai pihak. Penulis mengucapkan terima kasih kepada : 1. Kedua orang tuaku tercinta, yang jasa-jasa mereka tidak dapat terwakilkan dengan tulisan dan terima kasih buat kakak saya Mawar dan Adik saya Fayakun yang selalu mendukung saya. 2. Ir. Herry Suprianto. MT. dan Ir. Mulyono, MT. yang telah dengan sabar membimbing penulis dalam menempuh perkuliahan serta penyusunan Tugas Akhir. 3. Seluruh dosen Teknik mesin yang telah sabar membimbing penulis selama masa kuliah. 4. Teman - Teman Teknik Mesin Angkatan 2011 kelas C terima kasih semuanya,terutama buat teman teman saya ari, yuda, lendra yang telah memberi dukungan. Semoga teman yang lain cepat menyusul 5. Teman Teman seperjuangan saya dari kota kelahiran semoga cepat menyusul nita, dian abim, riski, intan, nurul dan anisa. Jangan lama- lama ya ingat umur 6. Terima kasih banyak atas semua doa dan dukungan buat kalian semua yang telah terus mendukung saya, (suwun sing akeh) Kritik dan saran yang membangun sangat kami harapkan. Penulis berharap Tugas Akhir ini berguna bagi semua pihak agar dapat hasil yang baik Wassalamu alaikum Wr.Wb Malang, 24 agustus 2015 Penulis ix
DAFTAR ISI LEMBAR JUDUL... POSTER... LEMBAR PENGESAHAN... LEMBAR KONSULTASI / ASISTENSI... SURAT PERNYATAAN TIDAK PLAGIAT... ABSTRAKSI INDONESIA... ABSTRAKSI ENGLISH... KATA PENGANTAR... DAFTAR ISI... DATAR TABEL... DAFTAR GAMBAR... i ii iii iv v vi vii viii ix xi xii BAB I PENDAHULUAN... 1 I.1 Latar Belakang... 1 I.2 Rumusan Masalah... 3 I.3 Tujuan Penulisan... 3 I.4 Manfaat Penulisan... 3 I.5 Batasan Masalah... 3 BAB II TINJAUAN PUSTAKA... 4 II.1 Pengertian Secara Umum... 4 II.2 Alat Pengering Buatan... 4 II.3 Prinsip Kerja Pengering... 10 II.4 Faktor Yang Mempengaruhi Pengeringan... 10 II.5 Pengaruh Suhu Pada Proses Pengering... 11 II.6 Kadar Air Bahan... 12 II.7 Kalor... 12 x
II.8 Proses Perpindahan Kalor... 14 II.9 Koefisien Perpidahan Panas Menyeluruh... 18 II.10 Fan (Kipas)... 19 II.11 Elemen Pemanas... 21 II.12 Tembakau... 24 BAB III METODE PERANCANGAN... 26 III.1 Metode Pengumpulan Data... 26 III.2 Konsep Rancangan... 26 III.3 Cara Kerja Mesin... 26 III.4 Variabel Yang Diamati... 27 III.5 Kapasitas Mesin Pengering... 28 III.6 Komponen Yang Akan Digunakan... 28 III.7 Perhitungan Perancangan... 29 III.8 Diagram Alir Perancangan... 30 BAB IV PERHITUNGAN PERANCANGAN... 31 IV.1 Data Perancangan... 31 IV.2 Perhitungan Dimensi Ruang... 31 IV.3 Perhitungan Beban Kalor Ruang Pengering... 33 IV.4 Perhitungan Beban Ruang Pengering... 36 IV.5 Kecepatan Massa Udara Dalam Ruang Pengering... 37 IV.6 Perhitungan Penyangah Tabung Pengering... 38 IV.7 Perhitungan Pulley... 41 IV.8 Poros Pengaduk... 43 IV.9 Perhitungan Diameter Poros... 44 IV.10 Perancangan Daya Motor... 46 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN... 48 V.1 Kesimpulan... 48 xi
V.2 Saran... 48 DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN xii
DAFTAR GAMBAR Hal Gambar 2.1 Pengering Talam... 7 Gambar 2.2 Pengering Menara... 7 Gambar 2.3 Pengering Putar... 8 Gambar 2.4 Pengering Film Tipis... 9 Gambar 2.5 Pengering Tromol... 10 Gambar 2.6 Laju Perpindahan Panas Secara Konduksi... 14 Gambar 2.7 Laju Perpindahan Panas Secara konveksi... 17 Gambar 2.8 Laju Perpindahan Panas Secara konveksi... 17 Gambar 2.9 Laju Perpindahan Panas Secara Radiasi... 18 Gambar 2.10 Mekanisme Pompa... 20 Gambar 2.11 Elemen Pemanas... 23 Gambar 2.12 Hubunngan Antara Daya Tegangan... 24 Gambar 2.13 Tembakau... 25 Gambar 3.1 Konsep Mesin Pengering... 26 Gambar 3.2 Diagram Alir... 30 Gambar 4.1 Transmisi Pulley Reducer... 41 Gambar 4.2 Gaya Yang Bekerja Pada Poros... 43 Gambar 4.3 Sistem Transmisi Pulley... 46 xiii
DAFTAR PUSTAKA Adnindita, K. 2011. Budidaya Tanaman Tembakau Anonym, 2014. Makalah Panen dan Pasca Panen, http://harnoblog.blogspot.com/2012/10/ penanganan-pasca-panen-pada. Arta Budi, Sandi. 2006. Tabel massa jenis dan berat jenis. Dhanang, 2012. Pengeringan tembakau rajangan Hafsah. 2003. Pembangunan Pertanian Melalui Peningkatan Dalam Usahatani Hanum, C. 2008. Teknik Budidaya Tanaman. Departemen Pendidikan Nasional, Jakarta. Holman, JP. 1995 Perpindahan kalor. Jakarta : Erlangga. Purnomo, Hari. 1995. Aktivitas Air dan Peranannya dalam Pengawetan Pangan. Santosa, 2007. Pasca Panen Tembakau Suharto, Ir. 1991. Teknologi Pengawetan Pangan. Jakarta : Rineka Cipta. Sularso. 1983. Dasar perencanaan dan pemilihan elemen mesin, Jakarta : Pradnya Paramita Taib,G., Sa id,e..g., Wiraatmaja, S.1988. Operasi Pengeringan Pada Pengolahan Hasil Pertanian.Jakarta: Mediyatama Sarana Perkasa. Warren L. McCabe, Julian C. 1990. Operasi teknik kimia jilid 1, Jakarta : Erlangga. xiv 48