BAB IV PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA

BAB IV PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA 4.1. Perbandingan Sistem Kerja Mesin Berdasarkan survey di Desa Ngargomulyo di Kabupaten Magelang terdapat mesin penggiling kopi. Sistem dari mesin tersebut menggunakan saringan dan rol pengupas sebagai pengupas. Hasil pengupasan dari mesin tersebut ada beberapa biji kopi yang hancur sehingga kualitas kopi menurun. Untuk proses pengupasan kulit kopi dengan biji kopi tersebut dilakukan 3 kali proses penggilingan. Gambar 4.1 Mesin Penggiling Kopi Di Magelang Proses 1 Proses ke-2 Proses ke-3 Gambar 4.2 Hasil pengupasan untuk mesin yang ada di Magelang 59

60 Untuk mesin yang sudah dipatenkan oleh Hiram Twiss dan Bernhard Nordin, mesin penggiling kopi dapat digunakan untuk kopi yang sudah dalam keadaan kering dan masing-masing masih menggunakan penggerak manual. Sistem kerja dari mesin yang dibuat oleh Hiram Twiss berbeda dengan mesin yang dibuat oleh Bernhard Nordin, yang membedakan dari kedua mesin tersebut yaitu pada sistem pemisahnya. Untuk mesin yang dibuat oleh Bernhard Nordin sudah menggunakan pemisah berupa baling-baling. Berdasarkan kedua sistem tersebut yang dirasa masih kurang efisien dalam penggunaannya, maka dilakukan pembuatan mesin pengupas dan pemisah kulit kopi yang lebih efisien. Dengan merubah sistem penggerak dan sistem pengupasan menggunakan motor listrik dan blower dirasa sudah efisien. Untuk mendapatkan hasil pemisahan antara kulit buah kopi dengan biji kopi yang lebih bersih maka pada mesin yang akan dibuat terdapat sebuah saringan berupa tabung yang berlubang. 4.2. Desain Mesin 4.2.1. Tahap Klarifikasi Tujuan Tahapan ini merupakan tahapan dimana peneliti menangkap harapan-harapan yang diungkapkan oleh calon pemakai produk dalam bentuk bagan pohon. Harapan pemakai dari mesin yang baru adalah murah, mudah dioperasikan, nyaman dan aman.

61 Mesin Pengupas dan Pemisah Kulit Biji Kopi Performensi Baik Nyaman Murah Aman Perawatan Mudah dilakukan Pergantian komponen mudah. a b Menggunakan Motor Listrik sebagai penggerak utamanya Menggunakan Blower dan tabung yang berlubang Sebagai pemisah kulit kopi dengan biji kopi Dibuat dengan ergonomi Menggunakan Rol pengupas Tipe Gerigi. a Terbuat dari bahan yang ada di pasaran Menggunakan Penggerak Motor Listrik Diagram 4.1 Objective Tree Mesin Pengupas dan Pemisah Kulit Buah Kopi Kering (1)

62 b Sistem transmisi berpenutup Kulit biji kopi ada tempat khusus. Diagram 4.1 Objective Tree Mesin Pengupas dan Pemisah Kulit Buah Kopi Kering (2) 4.2.2. Tahap Penetapan Fungsi Pada tahapan ini, peneliti harus dapat menetapkan fungsi dari alat yang akan dibuat. Tahapan ini dapat dimaknai sebagai jawaban atas pertanyaan penelitian yaitu fungsi dari alat adalah untuk mengupas dan memisahkan kulit buah kopi dari bijinya. INPUT BLACK BOX OUTPUT Gambar 4.3 Black Box Sub Fungsi Sub Fungsi Sub Fungsi Sub Fungsi Gambar 4.4 Transparent Box

63 INPUT BLACK BOX OUTPUT 1. Tenaga Kerja 2. Peralatan & Perlengkapan Kerja - Tang - Kunci ring & pas - Palu - Obeng - Meteran - Spidol - Kawat las - Batu gerinda 3. Bahan - Motor listrik - Blower keong - Profil UNP - Profil Siku - Plat ST - Baut dan mur - Puli - Van belt - Bearing - Push button - Pipa - Plat perforated - Kabel - Cat 4. Mesin - Travo las - Gerinda Tangan - Mesin pemotong - Mesin press - Mesin bor - Mesin Bubut - Mesin frais 5. Modal 6. Informasi 1. Pembuatan Rangka Mesin - Pengukuran - pemotongan - Pengelasan - Penghalusan - Pengecatan 2. Pembuatan Rol Pengupas - Pembuatan pola - Pengukuran - Pemotongan - Pengelasan - Penghalusan 3. Pembuatan Poros - Pengukuran - Pembubutan - pengefrisan 4. Pembuatan Hopper - Pembuatan pola - Pengukuran - Pemotongan - Pengeboran - Pembautan 5. Pembuatan Bodi Mesin - Pembuatan pola - Pengukuran - Pemotongan - Pengelasan - Penghalusan - Pengeboran - Pembautan Mesin Pengupas dan Pemisah Kulit Buah Kopi Kering a Diagram 4.2 Diagram Black Box Mesin Pengupas dan Pemisah Kulit Buah Kopi (1)

64 a b 6. Pembuatan outlet Kulit kopi dan biji kopi - Pembuatan pola - Pengukuran - Pemotongan - Pengelasan - Penghalusan 7. Perakitan Rangka Mesin Pemisah - Pembuatan pola - Pengukuran - Pemotongan - Pengelasan - Penghalusan 8. Pembuatan Poros Pemisah - Pengukuran - Pembubutan - pengefraisan 9. Pembuatan Roller - Pengukuran - Pembubutan - Pemasangan bearing - Pemasangan snap ring 10. Pembuatan saringan - Pengukuran - Pemotongan - Pengerolan - Pengelasan - Penghalusan 11. Perakitan Mesin - Perakitan rangka mesin pengupas - Pemasangan bodi mesin ke rangka - Perakitan rol pengupas ke poros - Perakitan bearing ke poros dan rangka - Perakitan hopper - Pemasangan sistem transmisi - Perakitan rangka mesin pemisah - Pemasangan roller dan poros - Menghubungkan roller ke sistem transmisi - Pemasangan saringan ke rangka mesin pemisah - Pemasangan roller untuk mengunci saringan b Diagram 4.2 Diagram Black Box Mesin Pengupas dan Pemisah Kulit Buah Kopi (2)

65 INPUT Alat Pengupas Alat Pemisah Rol Pengupas Plat Penggilas Blower Tabung Berlubang Alat Penyokong Alat Penggerak Rangka Mesin Motor Listrik Puli dan Belt Mesin Pengupas dan Pemisah Kulit Buah Kopi Kering Diagram 4.3 Blok Diagram Mesin Pengupas dan Pemisah Kulit Buah Kopi Kering INPUT Rangka Rol Pengupas Poros Hopper Bodi Outlet Pengukuran Pengukuran Pembuatan Pola Pembuatan Pola Pemotongan Pembubutan Pengukuran Pengukuran Pengelasan Pengefraisan Pemotongan Pemotongan a b c d e f Diagram 4.4 Sistem Pembatas Mesin Pengupas dan Pemisah Kulit Buah Kopi Kering (1)

66 a b c d e f Penghalusan Poros Pengelasan Pembuatan Pola Pembuatan Pola Pengukuran hopper Pengukuran Pemotongan Pengeboran Pemotongan Pengelasan Pengeboran Penekukan Pembautan Bodi Penghalusan Pengelasan Rol Pengupas outlet Pengecatan Rangka Perakitan Mesin Pengupas dan Pemisah Kulit Biji Kopi Diagram 4.4 Sistem Pembatas Mesin Pengupas dan Pemisah Kulit Buah Kopi Kering (2)

67 4.2.3. Penetapan Spesifikasi Tahapan ini menetapkan spesifikasi dari produk yang akan dibuat, termasuk bahan yang akan dipakai dan cara kerja dari mesin pengupas dan pemisah kulit buah kopi kering tersebut. Berikut tabel tuntutan perancangan: Tabel 4.1 Spesifikasi Mesin Pengupas dan Pemisah Kulit Buah Kopi Kering (1) No. Tuntutan Perencanaan Persyaratan 1. Energi a. Menggunakan tenaga motor b. Dapat diganti dengan penggerak lain 2. Kinematika a. Mekanismenya mudah beroperasi b. Menggunakan transmisi untuk mendapatkan keuntungan mekanis 3. Material a. Mudah didapat dan murah harganya b. Baik mutunya c. Sesuai dengan standar umum d. Memiliki umur pakai yang panjang e. Mempunyai sifat mekanis yang baik Tingkat Kebutuhan D W D D D W D D D

68 Tabel 4.1 Spesifikasi Mesin Pengupas dan Pemisah Kulit Buah Kopi Kering (2) No. Tuntutan Perencanaan Persyaratan 4. Dimensi a. Panjang area kerja ± 1000 mm b. Lebar ± 820 mm c. Tinggi ± 900 mm d. Dimensi dapat diperbesar / diperkecil 5. Ergonomi a. Sesuai dengan kebutuhan b. Mudah dipindahkan c. Tidak bising d. Mudah dioperasikan 6. Sinyal a. Petunjuk pengoperasian mudah dimengerti dalam bahasa Indonesia b. Petunjuk pengoperasian mudah dipahami 7. Keselamatan a. Konstruksi harus kokoh b. Bagian yang berbahaya ditutup c. Tidak menimbulkan polusi 8. Produksi a. Dapat diproduksi bengkel kecil b. Suku cadang murah dan mudah didapat c. Biaya produksi relatif murah d. Dapat dikembangkan lagi Tingkat Kebutuhan D D D W D D D D D D D D D D D D W

69 Tabel 4.1 Spesifikasi Mesin Pengupas dan Pemisah Kulit Buah Kopi Kering (3) No. Tuntutan Perencanaan Persyaratan 9. Perawatan a. Biaya perawatan murah b. Perawatan mudah dilakukan c. Perawatan secara berkala 10. Transportasi a. Mudah dipindahkan b. Perlu alat khusus untuk memindah Keterangan : Tingkat Kebutuhan D D W D W 1. Keharusan ( Demands) disingkat D, yaitu syarat mutlak yang harus dimiliki mesin bila tidak terpenuhi maka mesin tidak diterima. 2. Keinginan ( Wishes) disingkat W, yaitu syarat yang masih bisa dipertimbangkan keberadaannya agar jika mungkin dapat dimiliki oleh mesin yang dimaksud. 4.3. Evaluasi Desain Pada bagian ini berfungsi untuk mengetahui desain mesin pengupas dan pemisah kulit buah kopi kering yang terbaik yang nantinya akan dilakukan perwujudan desain menjadi sebuah produk jadi. Berdasarkan objective Tree, maka dapat ditentukan pemeringkatan kriteria yang berfungsi untuk mengetahui urutan tingkat kepentingan relatifnya. Berikut tabel pemeringkatan kriteria berdasarkan objective Tree.

70 Tabel 4.2 Matriks pemeringkatan kriteria Performensi Baik Nyaman Murah Aman Total Peringkat Performensi Baik - 1 0 1 2 2 Nyaman 1-1 1 3 1 Murah 0 0-0 0 4 Aman 1 0 0-1 3 Tabel 4.3 Matriks pemeringkatan kriteria dan penentuan bobot kriteria Kriteria jumlah peringkat Bobot Nyaman 3 1 0,444 Performansi Baik 2 2 0,321 Aman 1 3 0,211 Murah 0 4 0,024 6 1,000 Mesin Pengupas dan Pemisah Kulit Biji Kopi 1,000 1,000 Performensi Baik Nyaman Murah Aman 0,3 0,3 0,4 0,4 0,1 0,1 0,2 0,2 a b c d Diagram 4.4 Pengambilan Keputusan untuk Mesin Pengupas dan Pemisah Kulit Buah Kopi Kering (1)

71 a b Perawatan Mudah dilakukan Pergantian komponen mudah. 0,6 0.18 0,4 0,12 1 2 Menggunakan Motor Listrik sebagai penggerak utamanya 0,2 0,08 3 4 Menggunakan Blower dan Tabung berlubang sebagai pemisah kulit kopi dengan biji kopi 0,2 0,08 Dibuat dengan ergonomi 5 c 0,4 0,16 Menggunakan Rol pengupas Tipe Gerigi. 0,2 0,08 Terbuat dari bahan yang ada di pasaran 6 0,7 0,07 7 8 Menggunakan Penggerak Motor Listrik 0,3 0,03 Diagram 4.5 Pengambilan Keputusan untuk Mesin Pengupas dan Pemisah Kulit Buah Kopi Kering (2)

72 d Sistem transmisi berpenutup Kulit buah kopi ada tempat khusus. 0,5 0,1 0,5 0,1 9 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0,18 0,12 0,08 0,08 0,16 0,08 0,07 0,03 0,1 0,1 1,000 Diagram 4.5 Pengambilan Keputusan untuk Mesin Pengupas dan Pemisah Kulit Buah Kopi Kering (3)

73 4.4. Teknik Perancangan Mesin Pengupas dan Pemisah Kulit Buah Kopi Kering Teknik perancangan adalah langkah dasar yang sangat penting dilakukan dalam perancangan mesin pengupas dan pemisah kulit buah kopi kering ini. Tujuan dari teknik perancangan ini adalah untuk mendapatkan data-data konstruksi yang dibutuhkan dalam membuat mesin pengupas dan pemisah kulit buah kopi kering. Untuk memudahkan dalam perkiraan maka analisis dan perkiraan komponen dilakukan satu per satu, hal ini juga memudahkan untuk memperkirakan bahan yang akan dipakai dalam pembuatan mesin pengupas dan pemisah kulit buah kopi kering tersebut. Berikut adalah diagram dalam proses analisis dan perkiraan untuk mesin pengupas dan pemisah kulit buah kopi kering : Analisis dan Perkiraan Hopper Poros Bantalan Sabuk Kapasitas Mesin Rangka Utama Pasak Sistem Transmisi Motor Blower Diagram 4.6 Proses Analisis dan Perkiraan untuk Mesin Pengupas dan Pemisah Kulit Buah Kopi Kering

74 4.4.1. Hopper Hopper dan outlet kulit buah kopi beserta outlet biji kopi mesin pengupas kulit buah kopi kering ini terbuat dari carbon steel dengan ketebalan 1,2 mm. Hopper yang mempunyai bentuk seperti corong ini berguna untuk menampung kopi sebelum dilakukan proses pengupasan. Sedangkan outlet berfungsi untuk saluran keluar biji kopi dan kulit buah kopi setelah selesai proses pengupasan. Dalam konstruksi penyambungan di sambung dengan las dengan tujuan agar hopper ini kuat dan mudah dalam pengerjaannya, sedangkan pada outlet pengerjaannya dilakukan dengan penekukan plat dan las. Dalam konstruksi penyatuannya dengan rangka disambung menggunakan mur. Pemilihan sambungan mur ini bertujuan agar mudah untuk dibongkar pasang. Gambar 4.5 Hopper tampak samping dan tampak depan a) Volume hopper Hopper berbentuk limas segiempat yang terpotong dibagian tengahnya dan ada penambahan volume yang berbentuk limas segiempat, rumus volume limas adalah 0,3 P x L x T sedangkan rumus volume prisma siku-siku adalah P x L x T. berikut dimensi limas berserta perhitungan volume limas.

75 Gambar 4.6 Limas dan prisma siku-siku pada hopper tampak depan V hopper = ( V limas1 V limas2 ) + V prisma siku-siku = {(0,3.P.L.T) (0,3.P.L.T)} + (P.L.T) = {(0,3.300 mm.205 mm.286mm) (0,3.188 mm.90mm.136 mm) + (300 mm.205mm.100mm) = 5276700 mm 3-690336 mm 3 +6150000 mm 3 = 10736364 mm 3 b) Gaya yang diterima oleh hopper Gaya-gaya yang diterima oleh hopper akibat tekanan dari buah kopi dapat dilihat pada gambar berikut. Gambar 4.7 Gaya-gaya pada hopper

76 4.4.2. Rangka Utama Sistem rangka mesin adalah sebuah struktur yang menjadi bentuk dasar yang menopang dan membentuk mesin. Sistem rangka pada mesin pengupas kulit buah kopi terbentuk dari susunan batang rangka yang disambungkan dengan sambungan pengelasan. Pengelasan adalah menyambungkan dua bagian logam dengan cara memanaskan sampai suhu leburnya, baik menggunakan bahan tambah maupun tidak menggunakan bahan tambah. Pengelasan yang dilakukan menggunakan bahan tambah dan jenis sambungan pengelasan tipe pengelasan sudut. Pengelasan tipe sudut dipilih karena pengelasan tipe sudut dirasa mudah untuk dilakukan dan mempunyai kekuatan yang cukup baik untuk menopang sambungan antar bagian dalam rangka mesin. Selain faktor kemudahan dalam pelaksanaannya pengelasan tipe sudut dipilih karena juga memiliki nilai estetika yang dirasakan cukup baik. a) Rangka pada mesin pengupas Beban yang diterima rangka mesin pengupas kulit buah kopi terdiri dari bebanbeban berat komponen-komponen dari mesin pengupas kulit biji kopi. Beban-beban tersebut antara lain adalah beban dari hopper (±3.5 kg), motor listrik (±5 kg), puli dan belt(±2,5 kg), poros dan rol pengupas (±5kg), bantalan (±1kg), oulet kulit dan biji kopi (±4 kg), dan beban maksimal dari kopi (30 kg). Bahan batang rangka yang digunakan pada mesin pengupas kulit kopi ini terdiri dari bahan rangka yang berupa carbon steel profil siku 40 mm x 40 mm x 4 mm dan profil U 40 mm x 50 mm x 4 mm.

77 Gambar 4.8 Rangka utama tampak depan Gambar 4.9 Gaya-gaya pada rangka utama Moment Lentur pada A dan C, untuk searah jarum jam ( + ) C = 0 RA.400 mm 13.5 kg. 200 mm = 0 400 RA mm 2700 kg.mm = 0 RA = 6,75 kg RA + RC = RB 6,75 kg + RC = 13,5 kg RC = 13,5 kg - 6,75 kg = 6,75 kg Bending moment pada rangka pengupas F y = 0-6,75 kg V 1 = 0 V 1 = - 6,75 kg

78 M 1 = 0 (6,75 kg) (0) + M 1 = 0 M 1 = 0 F y = 0-6,75 kg V 2 = 0 V 2 = - 6,75 kg M 2 = 0 -(6,75 kg) (200) + M 2 = 0 M 2 = 1350 kg.mm F y = 0-6,75 kg + 13.5 kg V 3 = 0 V 3 = 6,75 kg M 3 = 0 -(6,75 kg) (200) - (13,5 kg) (0)+ M 3 = 0 M 3 = 1350 kg.mm F y = 0-6,75 kg +13,5 kg V 4 = 0 V 4 = 6,75 kg M 4 = 0 -(6,75kg) ( 200 mm) + (13,5 kg)(200 mm) + M 4 = 0-1350 kg.mm + 1350 kg.mm + M 4 = 0 M 4 = 0

79 Gambar 4.10 Shear Diagram dan Bending Diagram pada rangka pengupas b) Rangka pada mesin pemisah Beban yang diterima rangka mesin pemisah kulit dengan biji kopi terdiri dari beban-beban berat komponen-komponen dari mesin pemisah kulit dengan biji kopi. Beban-beban tersebut antara lain adalah beban dari tabung pemisah (±10 kg), poros pada roda tabung (±0,5 kg), bearing (±0,2 kg), roda tabung (±0,5kg). Bahan batang rangka yang digunakan pada mesin pemisah kulit dengan kopi ini terdiri dari bahan rangka yang berupa carbon steel profil U 40 mm x 50 mm x 4 mm. Gambar 4.11 Rangka utama tampak depan

80 Gambar 4.12 Gaya-gaya pada rangka utama Moment Lentur pada A dan C, untuk searah jarum jam ( + ) C = 0 RA.376 mm 3,1 kg. 0 mm = 0 376 RA mm 0 kg.mm = 0 RA = 0 kg RA + RC = RB 0 kg + RC = 3,1 kg RC = 3,1 kg Bending moment pada rangka pemisah F y = 0-3,1 kg V 1 = 0 V 1 = -3,1 kg M 1 = 0 (3,1 kg) (0) + M 1 = 0 M 1 = 0 F y = 0-3,1 kg V 2 = 0 V 2 = -3,1 kg M 2 = 0 -(3,1 kg) (0) + M 2 = 0 M 1 = 0

81 4.4.3. Poros START a 1. Daya putaran yang ditransmisikan P (kw) Putaran poros n 1 (rpm) 10. tegangan lentur yang diizinkan 2. Faktor Koreksi f c 11. Faktor koreksi lenturan Faktor koreksi puntiran 3. Daya rencana P d (kw) 4. Torsi T (kg.mm) 12. Diameter Poros 5. Keadaan Beban (digambarkan) STOP 6. perhitungan beban horizontal END Perhitungan beban vertikal 7. Gambar bidang momen lentur 8. momen lentur gabungan M R (kg.mm) 9. bahan poros Perlakuan panas Kekuatan tarik Faktor keamanan a Gambar 4.13 Diagram alir perhitungan poros dengan beban puntir dan lentur

82 Bahan poros pada mesin pengupas kulit kopi ini menggunakan ST 41 dengan kekuatan tarik (σ) = 41 kg/mm 2. Dalam perencanaan sebuah poros harus diperhatikan tentang pengaruh-pengaruh yang akan dihadapi oleh poros tersebut. Adapun pengaruh tersebut diantaranya adalah faktor pemakaian dan faktor keamanan. Besarnya tegangan yang diijinkan (σ t ) dapat dihitung dengan : σ t = σ σ t = σ t = 10,25 kg/mm 2 a) Perhitungan gaya-gaya yang bekerja pada poros pengupas Tabel 4.5 faktor-faktor koreksi daya yang akan ditransmisikan 1) Daya motor P n poros = 0,375 kw = 900 rpm 2) Faktor koreksi yang digunakan (fc) = 1 3) Daya rencana Pd = fc x P = 1 x 0,375 = 0,375 kw

83 4) Momen puntir rencana T = 9,74 x 10 5 T = 9,74 x 10 5 = 405,833 kg.mm 5) Pembebanan pada poros pengupas Beban rol pengupas Berat puli Gaya tarik van-belt ( T 1 T 2 ) = 5 kg = 1 kg = 2T / D = 2.405,833 kg. mm/ 127 mm = 6,39 kg Maka F total = 1 kg + 6,39 kg = 7,39 kg 6) Gaya tangensial poros MH = cos 30 0 x 7,39kg = 0,866 x 7,39 kg = 6,4 kg 7) Momen dan Gaya Bidang Vertikal Gambar 4.14 Beban vertikal yang diterima pada poros

84 Moment Lentur pada A dan C, untuk searah jarum jam ( + ) - D = 0-7,39 kg. 410 mm + RB.321 mm 3,5 kg. 160,5 mm = 0-3029.9 kg. mm + RB.321mm - 561,75 kg.mm= 0 RB = 11.19 kg - B = 0-7,39 kg. 89 mm + 3,5 kg. 160,5 mm - RD 321 mm = 0-657,71 kg.mm + 561,75 kg.mm - RD 321 mm = 0 RD = - 0,3 kg Gambar 4.15 Gaya vertikal yang bekerja pada poros Shear Diagram Bidang Vertikal Gambar 4.16 Shear Diagram Bidang Vertikal

85 Bagian analisis poros (searah jarum jam +) bidang vertikal Gambar 4.17 Analisis poros pengupas - F y = 0 -(-0,3 kg) + V 1 = 0 V 1 = - 0,3 kg M 1 = 0 - (-0,3 kg) (0) + M 1 = 0 M 1 = 0 - F y = 0 -(-0,3 kg) + V 2 = 0 V 2 = - 0,3 kg M 2 = 0 -(-0,3 kg) (160,5 mm) + M 2 = 0 M 2 = - 48,15 kg.mm

86 - F y = 0 -(-0,3 kg) + 3,5 kg - V 3 = 0 V 3 = 3,8 kg M 3 = 0 -(-0,3 kg) (160,5 mm) + (3,5 kg) (0)+ M 3 = 0 M 3 = - 48,15 kg.mm - F y = 0 -(-0,3 kg) + 3,5 kg - V 4 = 0 V 4 = 3,8 kg M 4 = 0 -(-0,3 kg) ( 321 mm) + (3,5 kg)(160,5 mm) - M 4 = 0 96,3 kg.mm + 561,75 kg.mm + M 4 = 0 M 4 = - 658,05 kg.mm - F y = 0 -(-0,3 kg) + 3,5 kg 11,19 kg + V 5 = 0 V 5 = -7,39 kg M 5 = 0 -(-0,3 kg) (321 mm) + (3,5 kg) (160,5 mm) + M 5 = 0 96,3 kg.mm + 561,75 kg.mm - (30,233 kg )(0) +M 5 = 0 M 5 = - 658,05 kg.mm - F y = 0 -(-0,3 kg) + 3,5 kg 11,19 kg + V 6 = 0 V 6 = -7,39 kg

87 M 6 = 0 -(-0,3 kg)(410 mm)+(3,5 kg)(249,5mm)-(11,19 kg)(89 mm)+ M 6 =0 123 kg.mm + 873,25 kg.mm 995,91 kg.mm+ M 6 = 0 M 6 = - 0 kg.mm Bending Moment bidang vertikal Gambar 4.18 Bending Diagram Bidang Vertikal Harga momen vertikal pada poros MvB = -7,39 kg. 89 mm = - 657,71 kg.mm MvC = - 0,3 kg. 160,5 mm = -48,15 kg.mm Harga momen horizontal pada poros pengupas Momen horizontal terjadi karena adanya tekanan yang diakibatkan oleh penggilas saat mengupas kulit buah kopi kering yaitu 62,5 N = 6,38 kg. Berikut gambaran tentang momen horizontal yang terjadi pada poros pemisah. Gambar 4.19 gaya horizontal pada poros pengupas

88 Moment Lentur pada B dan D, untuk searah jarum jam ( + ) - D = 0 0 kg. 410 mm - HB.321 mm + 6,38 kg. 160,5 mm = 0 0 kg. mm - HB.321 mm + 1023,99 kg.mm = 0 HB = 3,19 kg - B = 0 0 kg. 89 mm - 6,38 kg. 160,5 mm + HD 321 mm = 0-1023,99 kg.mm + HD 321 mm = 0 HD = 3,19 kg Shear diagram bidang horisontal Gambar 4.20 Shear diagram bidang horizontal Bagian analisis poros (searah jarum jam +) bidang horizontal Gambar 4.21 gaya-gaya pada poros pengupas bidang horisontal

89 - F y = 0 3,19 kg + H 1 = 0 H 1 = 3,19 kg M 1 = 0 (3,19 kg) (0) + M 1 = 0 M 1 = 0 - F y = 0 3,19 kg + H 2 = 0 H 2 = 3,19 kg M 2 = 0 (3,19 kg) (160,5 mm) + M 2 = 0 M 2 = -511,995 kg.mm - F y = 0 3,19 kg - 6,38 kg + H 3 = 0 H 3 = - 3,19 kg M 3 = 0 (3,19 kg) (160,5 mm) - ( 6,38 kg) (0)+ M 3 = 0 M 3 = - 511,995 kg.mm - F y = 0 3,19 kg 6,38 kg - H 4 = 0 H 4 = - 3,19 kg M 4 = 0 (3,19 kg) (321 mm) - ( 6,38 kg) (160,5 mm)+ M 4 = 0 1023,99 kg.mm 1023,99 kg.mm + M 4 = 0, M 4 = 0 kg.mm

90 - F y = 0 3,19 kg 6,38 kg + 3,19 kg - H 5 = 0 H 5 = 0 kg M 5 = 0 (3,19 kg) (321 mm) - ( 6,38 kg) (160,5 mm)+ ( 3,19 kg) (0 mm) +M 5 = 0 1023,99 kg.mm 1023,99 kg.mm + M 5 = 0 M 5 = 0 kg.mm Bending diagram bidang horizontal Gambar 4.22 bending diagram bidang horisontal Harga momen horisontal pada poros MhB = 0 kg. 89 mm = 0 kg.mm MhC = -3,19 kg. 160,5 mm = - 511,995 kg.mm 8) Momen Gabungan MRB = = = 658,05 kg.mm MRC = = = kg.mm

91 900 rpm MvB =- -657,71 kg.mm MhB = 0 kg.mm MvB = -657,71 kg.mm MhB = 0 kg.mm MvC= - 48,15 kg.mm MhC = - 511,955 kg.mm T B-D = 405,833 kg.mm Gambar 4.23 Skema gaya yang bekerja pada poros pengupas 9) Diameter poros Perhitungan perkiraan Diameter Pada bagian Bearing 1 dan 2. Diketahui Bending Force (M y ) = - 685,05 kg.mm, dan Horizontal Force (M x ) = - 511,955 kg.mm Maka Resultant = = = 855,21 kg.mm K t =2.0 K t =1.6 Gambar 4.24 Stress Concentration factor (K t ) pada poros

92 Perhitungan D 1 dan D 3 dengan K t = 1,6 (penggunaan profile keyseat) D 1,3 = [ D 1,3 = [ D 1,3 = [ D 1,3 = [ D 1,3 = 10,14 mm Perhitungan D 2 dengan K t = 2.5 (penggunaan sharp fillet) D 2 = [ D 2 = [ D 2 = [ D 2 = [ D 2 = 10,3 mm 10) Spesifikasi nilai-nilai pada poros Tabel 4.6 Spesifikasi Diameter Poros Pengupas Diameter Diameter yang Pasangan Nomor diameter Minimum ditetapkan Bantalan dan Puli D 1 10,14 mm 25 mm Rol Pengupas D 2 10,30 mm 30 mm Bantalan D 3 10,14 mm 25 mm

93 b) Perhitungan gaya-gaya yang bekerja pada poros pemisah 1) Pembebanan pada poros pemisah Berat puli Berat roda dan beban dari tabung pemisah Gaya tarik van-belt ( T 1 T 2 ) = 1 kg = 3 kg = 2T / D = 2.405,833 kg.mm / 127 mm = 6,39 kg 2) Gaya tangensial poros Maka F total = 1 kg + 6,39 kg = 7,39 kg MH = cos 30 0 x 7,39 kg = 0,866 x 7,39 kg = 6,4 kg 3) Momen dan Gaya BidangVertikal Gambar 4.25 Beban vertikal yang diterima pada poros pemisah Moment Lentur pada B dan C, untuk searah jarum jam ( + ) - C = 0-7,39 kg. 313,5 mm + RB.223,5 mm + 3 kg. 90 mm = 0-2316,765 kg. mm + RB.223,5 mm + 270 kg.mm= 0 RB = 9,16 kg

94 - B = 0-7,39 kg. 90 mm RC 223,5 mm + 3 kg.313,5 mm = 0-665,1 kg.mm - RC 223,5 mm + 940,5 kg.mm = 0 RC = 1,23 kg Gambar 4.26 Gaya vertikal yang bekerja pada poros pemisah Shear Diagram Bidang Vertikal Gambar 4.27 Shear Diagram Bidang Vertikal Bagian analisis poros (searah jarum jam +) bidang vertikal Gambar 4.28 Analisis poros pengupas

95 - F y = 0 3 kg - V 1 = 0 V 1 = 3 kg M 1 = 0 3 kg (0) + M 1 = 0 M 1 = 0 - F y = 0 3 kg - V 2 = 0 V 2 = 3 kg M 2 = 0 (3 kg) (90 mm) + M 2 = 0 M 2 = - 270 kg.mm - F y = 0 3 kg 1,23 kg + V 3 = 0 V 3 = 1,77 kg M 3 = 0 (3 kg) (90) - (1,23 kg) (0)+ M 3 = 0 M 3 = - 270 kg.mm - F y = 0 3 kg 1,23 kg + V 4 = 0 V 4 = 7,772 kg

96 M 4 = 0 (3 kg) ( 313,5 mm) - (1,23 kg)(223,5 mm) +M 4 = 0 940,5 kg.mm 274,905 kg.mm + M 4 = 0 M 4 = -665,595 kg.mm - F y = 0 3 kg 1,23 kg 9,16 kg + V 5 = 0 V 5 = - 7,39 kg M 5 = 0 (3 kg) ( 313,5 mm) - (1,23 kg)(223,5 mm) + M 5 = 0 940,5 kg.mm 274,905 kg.mm - (9,16 kg )(0) + M 5 = 0 M 5 = -665,595 kg.mm - F y = 0 3 kg 1,23 kg 9,16 kg + V 6 = 0 V 6 = - 7,39 kg M 6 = 0 (3 kg)(403,5 mm)-(1,23 kg)(313,5mm)-(9,16 kg)(90 mm)+ M 6 =0 1210,5 kg.mm 385,605 kg.mm 824,4 kg.mm+ M 6 = 0 M 6 = 0 kg.mm Bending Moment bidang vertikal Gambar 4.29 Bending Diagram Bidang Vertikal

97 Harga momen vertikal pada poros MvA = - 7,39 kg. 90 mm = - 665,1 kg.mm MvB = 3 kg. 90 mm = 270 kg.mm 4) Harga momen horizontal pada poros Momen horizontal terjadi karena adanya gaya tarik motor listrik. Berikut gambaran tentang momen horizontal yang terjadi pada poros pemisah. Gambar 4.30 gaya horizontal pada poros pemisah Moment Lentur pada B dan C, untuk searah jarum jam ( + ) - C = 0 7,39 kg. 313,5 mm - HB.223,5 mm + 0 kg. 90 mm = 0 2316,756 kg. mm - HB.223,5 mm = 0 HB = 10,37 kg - B = 0 7,39 kg. 90 mm + HC 223,5 mm + 0 kg.313,5 mm = 0 665,1 kg.mm + HC 223,5 mm = 0 HC = - 2,98 kg Shear diagram bidang horisontal Gambar 4.31 Shear diagram bidang horizontal

98 Bagian analisis poros (searah jarum jam +) bidang horizontal Gambar 4.32 gaya-gaya pada poros bidang horisontal - F y = 0-0 kg + H 1 = 0 H 1 = 0 kg M 1 = 0 -(0 kg) (0) + M 1 = 0 M 1 = 0 - F y = 0 0 kg + H 2 = 0 H 2 = 0 kg M 2 = 0 -(0 kg) (90) + M 2 = 0 M 2 = 0 kg.mm

99 - F y = 0-0 kg + ( 2,98 kg) - H 3 = 0 H 3 = - 2,98 kg M 3 = 0 -(0 kg) (313,5) + ( 2,98 kg kg) (223,5)+ M 3 = 0 0 kg.mm 666,03 kg.mm + M 3 = 0 M 3 = 666,03 kg.mm - F y = 0-0 kg + ( 2,98 kg) + H 4 = 0 H 4 = - 2,98 kg M 4 = 0 (0 kg) ( 313,5 mm) + ( 2,98 kg kg) (223,5 mm) + M 4 = 0 0 kg.mm 666,03 kg.mm + M 4 = 0 M 4 = 666,03 kg.mm - F y = 0-0 kg + ( 2,98 kg) + 10,39 kg +H 5 = 0 H 5 = 7,41 kg M 5 = 0 (0 kg) ( 313,5 mm) + ( 2,98 kg kg) (313,5 mm) + M 5 = 0 0 kg.mm 934,23 kg.mm + M 5 = 0 M 5 = 934,23 kg.mm - F y = 0-0 kg + ( 2,98 kg) + 10,39 kg +H 6 = 0 H 6 = 7,41 kg

100 M 6 = 0 (0 kg)( 403,5 mm) + ( 2,98 kg kg)(313,5 mm) +(10,39 kg)(90mm)m 6 = 0 0 kg.mm 934,23 kg.mm + 935,1 kg.mm + M 6 = 0 M 6 = 0 kg.mm Bending diagram bidang horizontal Gambar 4.33 bending diagram bidang horisontal 5) Harga momen vertikal pada poros MhB = 7,41 kg. 90 mm = 666,9 kg.mm MhC = 0 kg. 90 mm = 0 kg.mm 6) Momen Gabungan MRb = = = 941,87 kg.mm MRc = = 207 kg.mm

101 900 rpm MvB =-665,1 kg.mm MhB = 666,9 kg.mm MvB =-665,1 kg.mm MhB = 666,9 kg.mm MvC = - 270 kg.mm MhC = 0 kg.mm T B-D = 405,833 kg.mm Gambar 4.34 Skema gaya yang bekerja pada poros pengupas 7) Diameter poros Perhitungan perkiraan Diameter Pada bagian Bearing 1 dan 2. Diketahui Bending Force (M y ) = - 665,95 kg.mm, dan Horizontal Force (M x ) = 666,9 kg.mm Maka Resultant = = = 942,47 kg.mm Perhitungan D 1 dan D 3 dengan K t = 1,6 (penggunaan profile keyseat) D 1,3 = [ D 1,3 = [

102 D 1,3 = [ D 1,3 = [ D 1, 3 = 10,3 mm Perhitungan D 1 dengan K t = 2.5 (penggunaan sharp fillet) D 2 = [ D 2 = [ D 2 = [ D 2 = [ D 2 = 10,6 mm 8) Spesifikasi nilai-nilai pada poros Tabel 4.7 Spesifikasi Diameter Poros Pasangan Nomor diameter Diameter Minimum Diameter yang ditetapkan Puli D 1 10,30 mm 18 mm Bantalan D 2 10,60 mm 20 mm Roda tabung pemisah D 3 10,30 mm 16 mm 4.4.4. Pasak START 1. Gaya tangensial 2. Pasak : lebar b x tinggi h Kedalaman alur pasak poros t 1 Kedalaman alur pasak naf t 2 a b

103 a b c 3. bahan pasak. Kekuatan tarik σ (kg/mm 2 ) Faktor keamanan sfk 9. Ukuran pasak b x h Panjang pasak l k Bahan pasak 4. Tekanan permukaan pasak yang diijinkan p k m(kg/mm 2 ) Tegangan geser pasak yang diijinkan τ ka (kg/mm 2 ) STOP END 5. Panjang pasak, dari tegangan geser yang diijinkan l 1 I (mm) Panjang pasak, dari tekanan permukaan yang diijinkan l 2 (mm) 6. harga terbesar dari antara l 1 dan l 2 L (mm) 7. panjang pasak L k (mm) 8. b/d s : 0,25-0,35 L k /d s : 0,75-1,5 c Gambar 4.35 Diagram alir untuk merencanakan pasak dan alur pasak

104 Tabel 4.8 Hubungan ukuran pasak dengan diameter poros Berdasarkan tabel diatas untuk diameter untuk poros pengupas adalah 25 mm atau 0,98 dan diameter poros pemisah adalah 18 mm atau 0,71 maka pasak yang cocok untuk digunakan adalah pasak jenis bujur sangkar atau empat persegi panjang dengan lebar pasak (W) 5/16 atau 7,9375 mm dengan tinggi (H) untuk pasak persegi panjang (H) 5/16 atau 3,125 mm dan (H) 1/4 atau 6,35 mm. Maka panjang pasak yang dibutuhkan adalah a) Gaya tangensial pada permukaan poros (F) Didapatkan dari perhitungan poros, untuk : T = 405,833 kg.mm d s = 25 mm (diameter minimum poros pada puli) F = = = 16,233 kg

105 b) Pemilihan pasak adalah pasak persegi panjang dengan penampang pasak 7,9375 mm x 6,35 mm Kedalaman alur pasak pada pada poros t 1 = 3,47 mm Kedalaman alur pasak pada pada naf t 2 = 2,675 mm c) Bahan pasak yang akan digunakan adalah ST41 maka Tegangan geser yang diijinkan, τ = τ = τ = τ = 0,5 kg/mm 2 d) Tegangan geser max (τ d ) τ d = τ d = τ d = τ d = 0,043 kg/mm 2 e) Panjang pasak (L) L = L = L = L = 47, 43 mm

106 f) Tegangan Tekan (σ) σ = σ = σ = σ = 0,17 kg / mm 2 g) Karakteristik pasak Bahan pasak ST41 Lebar Tinggi Panjang = 5/16 atau 7,9375 mm = 1/4 atau 6,35 mm = 50 mm 4.4.5. Bantalan START Putaran motor, diameter bantalan Beban yang diterima oleh bearing Jenis bearing Umur nominal bearing L h < 30000 L h > 30000 SELESAI Gambar 4.36 Diagram alir perhitungan bearing

107 Pembebanan yang terjadi pada bearing poros pengupas kulit buah kopi adalah beban pada saat poros pengupas kopi berputar menggiling kopi. Putaran poros pengupas adalah 900 rpm. Bearing 1 sama dengan bearing 2 yaitu d = 25 mm. Panjang jarak antara kedua bearing adalah 500 mm. Nomor bearing yang sementara dipilih adalah UCP205, dengan diameter dalam bearing (d) adalah 25 mm. Untuk merencanakan umur pemakaian bantalan berikut proses dalam perencanaan sebuah bantalan : Rencana umur bearing. Tabel 4.9 Umur desain bantalan yang disarankan untuk bantalan Tabel 4.10 Bearing Pillow Blocks Cast housing

108 Dengan membaca tabel untuk diameter poros 25 mm maka dapat dipilih jenis bantalan dengan nomor UCP205D1 dengan basic static load rating (Cor) 15,4 kn = 1570,36 kg dan basic dynamic load rating (Cr) 25,7 kn 2620,67 kg=, L 1 = umur L 10 pada beban C= 1.000.000 putaran. a) Umur rancangan bantalan (L d ) L d = Umur rancangan untuk peralatan pertanian (L 10 ) x putaran poros x 60 menit/jam L d L d = 5000 jam x 900 rpm x 60 menit/jam = 2,7 x 10 8 putaran b) Tingkat beban dinamis dasar (C) Bantalan A C = C = C = putaran C = 14,33 kg Bantalan B C = C = C = kg x putaran C = 91,78 kg c) Umur bantalan (L 10 )

109 Bantalan A Umur bantalan L 10 = = ( = L 2 = L d = L 1 ( = 1.10 6 ( = 6,1 x 10 12 putaran t [menit] = t [menit] = t [menit] = = 1,1 x 10 8 jam Bantalan B Umur bantalan L 10 = = ( = L 2 = L d = L 1 ( = 1.10 6 ( = 2,3 x 10 10 putaran t [menit] = t [menit] = t [menit] = = 4,3x 10 5 jam

110 4.4.6. Sistem Transmisi Mesin pengupas kulit buah kopi kering ini memiliki sistem transmisi yang terdiri dari beberapa komponen yaitu puli, sabuk-v, poros dan motor listrik. Sistem transmisi yang akan memperlambat kecepatan motor listrik dari 1500 rpm menjadi 900 rpm. Mekanisme yang bekerja pada sistem transmisi ini berawal dari motor listrik ditransmisikan ke puli 1 dengan diameter 3 yang kemudian dengan menggunakan vanbelt akan di transmisikan lagi ke puli 2 dengan diameter 5 dan selanjutnya akan di distribusikan ke poros pengupas yang akan berputar untuk mengelupas kulit kopi didalam hopper. Gambar 4.37 Sistem Transmisi pada Mesin Pengupas Kulit Buah Kopi Kering Keterangan : 1. Bearing 5. Puli pada Rol Pengupas 2. Rol Pengupas 6. Poros 3. Penutup Rol Pengupas 7. Van Belt 4. Motor Listrik 8. Puli pada motor listrik

111 4.4.7. Van-Belt START Perhitungan perancangan poros Pemilihan Jenis Sabuk Diameter minimum puli Perhitungan panjang keliling sabuk (L) Jarak sumbu poros (C) Penampang sabuk Panjang keliling, L Jarak sumbu poros, C Sudut bungkus Belt, θ SELESAI Gambar 4.38 Diagram alir Perhitungan Van-belt Dengan melihat diagram alir tersebut maka dapat menghitung dan menetukan jenis van-belt yang akan dipakai. Pada pemilihan van-belt sendiri dapat mempertimbangkan beberapa hal antara lain : van-belt akan digunakan untuk menurunkan putaran dari putaran motor listrik sebesar 1500 rpm menjadi 900 rpm. Dengan variasi beban sedang dan diperkirakan waktu kerja mesin berkisar 12 jam dalam

112 sehari maka faktor koreksi yang diperoleh adalah 1. Puli yang digunakan masingmasing berdiameter 3 inch dan 5 inch dengan jarak antara pusat poros sebesar 600 mm. Grafik 4.1 Pemilihan Van-belt Dari spesifikasi mesin pengupas kulit buah kopi yang memiliki kecepatan motor 1500 rpm dan daya motor 0,5 Hp, maka jenis van-belt yang akan dipakai berdasarkan data grafik adalah jenis 3VX. Maka : 1) Rasio Kecepatan (R ratio ) = 1500 / 900 = 1,67 rpm 2) Jarak antar pusat Puli D 2 < C < 3 (D 2 + D 1 ) = 5 inch < C < 3 (3inch + 5 inch) = 5 inch < C < 24 inch Maka, C = 23 inch = 609,6 mm (untuk menjaga jarak) 3) Panjang Keliling Belt yang diperlukan

113 L = 2 (C ) + 1.57 ( D 2 + D 1 ) + L = 2 (23) + 1.57 (5 + 3) + = 46 + 12,56 + 0,043 = 58,6 in = 1488,44 mm 4) Panjang belt adalah 59 in maka B = 4L- 6.28(D 2 + D 1 ) = 4.59 6.28 (5 + 3) = 236 50,24 = 185,76 in = 4718,3 mm C = = = = 15,22 in = 386,59 mm 5) Sudut bungkus belt pada puli kecil θ = 180 0 2 sin -1 [ ] = 180 0 2 sin -1 [ ] = 180 0 2 sin -1 [ ] = 180 0 2 sin -1 0,0657 = 180 0 7,53 = 172,47 0

114 Grafik 4.2 Penentuan pembungkus faktor koreksi Grafik 4.3 Penentuan panjang faktor koreksi 6) Untuk θ = 172,47 0 untuk jenis 3VX, didapat dari tabel maka nilai C θ = 0.98, C L = 0,97, L = 59 in 7) Dimensi Puli Dan Belt Puli pada motor Puli pada rol penyosoh Gambar 4.39 skematik transmisi sabuk

115 8) Jumlah sabuk yang dibutuhkan adalah Daya terkoreksi C θ C L P = (0,98)(0,97)(0,5 hp) = 47,53 hp Jumlah sabuk yang dibutuhkan = daya layanan x daya motor / daya koreksi = 1,4 x 0,5 / 47,53 = 0,01 sabuk (1 sabuk) 9) Spesifikasi pemilihan sabuk Daya motor : 0,5 hp pada 1500 rpm Faktor layanan : 1,4 ( beroperasi 12 jam/hari) Daya rancangan : 0,7 hp Sabuk : 3V, panjang 59 in, 1 sabuk (A.no 54) Puli : - Penggerak : diameter puli 3 in, 2 alur, 3VX - Yang digerakan : diameter puli 5 in, 1 alur, 3VX Jarak sumbu poros : 600 mm 4.4.8. Motor Berdasarkan perhitungan daya yang bekerja pada mesin pengupas kulit buah kopi maka motor listrik yang digunakan dalam mesin pengupas kulit buah kopi kering adalan motor listrik yang memiliki daya 0,5 Hp. Spesifikasi motor listrik yang digunakan adalah : Jenis Model Daya : Electro Motor : Rongshi Y3 Series : 0,5 Hp, 1 Phase

116 Speed (r/menit) Berat : 1500 rpm : 5 kg 4.4.9. Kapasitas Mesin Secara umum mesin pengupas kulit buah kopi kering mempunyai hopper dengan volume 10736364 mm 3 dan putaran poros pengupas 900 rpm. Untuk buah kopi rata-rata mempunyai diameter 9 mm. Volume bola = = = 523,33 mm 3 Jumlah buah kopi dalam 1 hopper = = = 20.515 biji Berdasarkan eksperimen yang dilakukan pada mesin pengupas dan pemisah kulit buah kopi kering dalam 1 menit mesin mampu mengupas dan memisahkan kulit buah kopi dengan biji kopi sebanyak 5 kg. 4.5 Gaya yang dibutuhkan untuk mengupas Kulit Buah Kopi 4.5.1 Pengukuran berat jenis kopi a. Memasukkan buah kopi kering kedalam gelas ukur yang telah diketahui berat dan volumenya. b. Mengukur berat buah kopi kering

117 c. Melakukan pengukuran beberapa kali d. Menghitung berat jenisnya (kg/liter) Tabel 4.11 Hasil pengujian berat jenis kopi No Percobaan Berat (gram/180ml) 1 1 80 2 2 70 3 3 85 4 4 75 5 5 75 Jumlah 380 4.5.2 Menentukan gaya yang dibutuhkan untuk mengupas kulit kopi Berdasarkan hasil pengukuran berat jenis kopi maka didapatkan data-data tentang berat jenis kopi untuk masing-masing percobaan. Volume gelas ukur Berat gelas ukur = 180 ml = 147,4 gram Berat rata-rata kopi/180 ml = Berat jenis = = = 76 gram = = 0,422 4.5.3 Pengukuran jumlah buah kopi kering/liter Langkah pengukuran : a. Mengisi gelas ukur yang telah diketahui volumenya dengan buah kopi

118 b. Menghitung jumlah buah kopi kering yang tertampung dalam gelas ukur c. Mengulangi proses diatas beberapa kali d. Menghitung rata rata jumlah buah kopi tiap satuan volume Tabel 4.12 hasil perhitungan jumlah buah kopi kering No Percobaan Jumlah biji /180mL) 1 1 201 2 2 177 3 3 199 4 4 191 5 5 193 Jumlah 961 Pengolahan data : Jumlah biji rata-rata = = = 192,2 biji = 192 biji = 192 biji/180 ml = 192 biji x = 192 biji x = 1066 biji/ L Berat rata rata kopi perbiji = = = 0,0004 kg/biji

119 Langkah untuk menentukan gaya pengupasan : 1) Menentukan berat dari berbagai beban yang akan digunakan 2) Menentukan ketinggian tempat beban akan dijatuhkan 3) Menjatuhkan beban pada buah kopi dan menganalisa pengaruhnya terhadap buah kopi 4) Mencari beban terkecil yang baik digunakan untuk pengupasan kulit kopi 5) Menghitung besarnya gaya pengupasan Tabel 4.13 hasil pengukuran gaya pengupasan kopi No Percobaan Beban (Gr) Tinggi (mm) Jarak Rol Pengupas Hasil 1 1 1000 2500 Longgar Tidak Terkupas 2 2 1000 2500 Standar Baik 3 3 1000 2500 Kencang Baik Keterangan ; Rusak Baik : Biji kopi hancur karena beban yang diberikan : kulit kopi terkupas, dan bijinya tidak hancur Tidak terkupas : kulit kopi tidak terkupas Pengolahan data : Dari data diatas dapat diambil beban dengan berat 1000 gr dan jarak rol pengupas kencang adalah sebagai beban terbaik untuk melakukan pengupasan. Usaha yang dibutuhkan untuk mengupas kulit buah kopi tidak lain adalah energi potensial yang dihasilkan oleh massa yang dijatuhkan. Maka, W F.s = E = m. g. h

120 Gaya yang dibutuhkan untuk mengupas kulit buah kopi kering adalah F = F = F = 62,5 kg.m/s 2 F = 62,5 N 4.6 Hasil Pengujian Alat Pengujian dilakukan setelah melalui proses pembuatan dan perakitan. Kegiatan ini dilaksanakan untuk mengetahui apakah alat dapat berfungsi dengan baik dan sesuai dengan tujuan yang ingin dicapai. Pada pengujian ini kami menggunakan jenis buah kopi yang sudah dalam keadaan kering sebelum dikupas. Alasan kami karena harga biji kopi kering yang relatif lebih mahal dari pada kopi yang masih dalam keadaan basah. Data hasil pengujian dengan menggunakan mesin ini dapat diketahui sebagai berikut : 4.5.1 Uji coba mata pisau jenis 1 Gambar 4.40 Pisau Jenis 1 dan hasil Pengupasan dengan Pisau Jenis 1

121 Tabel 4.14 Hasil pengujian pengupasan memakai jenis pisau 1 No Bentuk Pisau Spesifikasi Pisau Hasil Pengupasan 1 - Plat yang polos - Belum sepenuhnya - Jarak antara plat terkupas untuk penggilas dengan rol pengupas standart kulit kopinya. - Kulit buah kopi kering terkelupas ± 25 % dari total buah kopi 1 kg. - Biji kopi tidak rusak. 4.5.2 Uji coba mata pisau jenis 2 Gambar 4.41 Pisau Jenis 2 dan hasil Pengupasan dengan Pisau Jenis 2

122 Tabel 4.15 Hasil pengujian pengupasan memakai jenis pisau 2 No Bentuk Pisau Spesifikasi Pisau Hasil Pengupasan 1 - Plat dengan - Belum sepenuhnya penambahan plat terkupas untuk dengan bentuk balok panjang. - Jarak antara plat penggilas dengan rol pengupas standart kulit kopinya. - Kulit buah kopi kering terkelupas ± 50 % dari total buah kopi 1 kg. - Biji kopi tidak rusak. 4.5.3 Uji coba mata pisau jenis 3 Gambar 4.42 Pisau Jenis 3 dan hasil Pengupsan dengan Pisau Jenis 3

123 Tabel 4.16 Hasil pengujian pengupasan memakai jenis pisau 3 No Bentuk Pisau Spesifikasi Pisau Hasil Pengupasan 1 - Plat yang - Belum sepenuhnya dibending terkupas untuk melingkar dengan diameter 115 mm - Jarak antara plat penggilas kulit kopinya. - Kulit buah kopi kering terkelupas ± 85 % dari total biji kopi 1 kg. dengan pengupas kencang. rol - Biji kopi tidak rusak. Tabel 4.17 Tabel data pengujian pengupasan dengan menggunakan jenis pisau 3 NO Berat Kopi Jarak Pengupasan Buah kopi kering (kg) yang terkupas (kg) 1 1 Longgar 0,6 Hasil Pengupasan 2 1 Standart 0,75 3 1 Kencang 0,85 Rata-Rata 0,733

124 Setelah data pengujian diperoleh, maka persentase kualitas pengupasan mesin ini dapat dihitung sebagai berikut: a. Kualitas kopi 1) Percobaan 1 = X 100% = X 100% = 60 % 2) Percobaan 2 = X 100% = X 100% = 75 % 3) Percobaan 3 = X 100% = X 100% = 85 % b. Waktu pengupasan Waktu pengupasan buah kopi kering, waktu rata-rata yang dibutuhkan untuk mengupas 1 kg buah kopi kering adalah 12 detik. Jadi waktu rata-rata yang dibutuhkan untuk mengupas 5 kg buah kopi kering adalah 1 menit

125 c. Grafik pengujian mesin 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% longgar standar kencang Mata pisau jenis 3 Mata pisau jenis 2 Mata pisau jenis 1 Grafik 4.4 Hasil pengujian mata pisau