MESIN PEMERAS KELAPA PARUT

 

Mesin Pemeras Kelapa Parut

Dalam rangka:

Penyelesaian Tugas Mata Kuliah

Teknik Merancang

Disusun oleh:

1. Achmad Ash Shiddieqy ( 095524252 )

BAB I

PENDAHULUAN

1.      Latar Belakang

Penggunaan minyak kelapa selain digunakan sebagai pengolah bahan makanan sehari-hari juga digunakan sebagai bahan baku industri non pangan, sehingga peluang usaha pada bidang ini sangat menjanjikan. Namun proses produksi minyak kelapa di derah pedesaan di Indonesia yang serupa kondisinya dengan desa-desa di kecamatan Musuk kabupaten Boyolali, kabupaten Demak, dan kabupaten Sragen masih dilakukan dengan cara tradisional, terutama dalam proses pemerasan kelapa parut menjadi santan kental, yaitu diperas dengan tangan atau diinjak-injak dengan kaki pada bak khusus sambil disirami dengan air secara perlahan, sehingga kapasitas yang dihasilkan hanya 7,2 kg/jam kelapa parut atau 3,6 liter/jam santan kental. Proses pemerasan tersebut dirasakan kurang efisien, oleh karena itu perlu perbaikan pemerasan secara mekanis, agar kapasitas santan kental persatuan waktu dapat ditingkatkan dan pada akhirnya berdampak pada pemanfaatan bahan baku (buah kelapa) yang ada menjadi optimal sehingga diharapkan dapat mendorong perkembangan industri dalam bentuk komoditi lain, seperti industri santan awet (santan instan), dan untuk meningkatkan peranan buah kelapa sebagai sumber pendapatan daerah sehingga dapat menarik para penanam modal sebagai bapak angkat.

Mekanisasi proses pemerasan tersebut perlu dilakukan karena proses pemerasan kelapa parut yang dilakukan dengan cara tradisional selain pemborosan waktu, tenaga, juga ditinjau dari segi kebersihan tidak memenuhi standar kesehatan.

Untuk memperbaiki proses pemerasan agar lebih efisien, yang dapat meningkatkan kapasitas dan memenuhi standar kesehatan, maka mesin pemeras kelapa parut dibuat dengan sistim ulir tekan (screw press) dan tenaga penggerak motor listrik.

2. Tujuan

Tujuan dari penyusunan perencanaan pembuatan Mesin pemeras kelapa parut, ini adalah :

1.      Untuk memenuhi mata kuliah Teknik Merancang, yang merupakan mata kuliah wajib bagi mahasiswa reguler Teknik Mesin FT-UNESA.

2.      Memberikan gambaran Mesin pemeras kelapa parut dengan konstruksi yang sederhana dengan bahan yang mudah diperoleh di pasaran sehingga nantinya dapat dibuat atau diproduksi oleh bengkel-bengkel sedang.

I.3. Pembatasan Masalah

            Untuk mendapatkan hasil perencanaan yang baik, tentunya dibutuhkan waktu yang relatif tidak sebentar. Hasil perencanaan ini juga dibuat dalam bentuk prototype namun terdapat beberapa elemen yang diubah untuk disesuaikan dengan ketersediaan dana. Berdasarkan waktu yang tersedia, penyusun hanya membatasi perhitungan yang ada pada bagian-bagian yang sangat mempengaruhi fungsi kerja dari mesin terutama dititikberatkan pada sistem transmisi daya. Faktor-faktor lain, misalnya getaran, tidak dianalisa.

I.4. Sistematika Penulisan

            Penulisan laporan ini disajikan dalam beberapa bab :

BAB I.      :  Pendahuluan

BAB II      :  Metode Pembuatan

BAB III    :  Apilkasi

BAB VI    :  Penutup

BAB II

METODE PEMBUATAN

1.       Langkah Desain

a)      Mengukur gaya peras tangan terhadap kelapa parut F (kg)

Untuk mendapatkan besar F tersebut dengan metode ke-empat jari (jari telunjuk, tengah, manis dan jari kelingking) di masukkan pada lingkaran kawat yang dihubungkan dengan neraca pegas, kemudian ke-empat jari tersebut digerakkan sampai menekan pangkal telapak tangan, maka pada neraca pegas menunjukkan angka dalam kg yang merupakan besar F yang dimaksud. Hasil percobaan yang telah dilakukan besar gaya peras tangan rata-rata adalah F = 8 (kg).

b)      Mengetahui hubungan berat kelapa parut W (kg) dengan volume kelapa parut V (m³)

Untuk mengukur hubungan W dengan V, yaitu dengan jalan kelapa parut dipadatkan atau ditekan dalam sebuah bak. Kemudian untuk mengetahui berat maka kelapa parut tersebut ditimbang, dan untuk mengetahui volumenya dengan mengukur dimensi kelapa parut padat dalam bak. Hasil pengukuran yang dilakukan rata-rata W ~ 1 kg sama dengan V ~ 0,005 m³.

1 (kg) kelapa parut ~ 0,005 (m³) kelapa parut (1)

c)      Menghitung diameter ulir tekan D₂ (m)

Untuk menghitung D₂ menggunakan rumus :

P = F . S h

 P = daya dalam ( kgf m/det = Hp ), diinginkan ¼ HP, h = 0,75

S = kecepatan dalam meter per-detik ( m/det )

S = p .D₁. N₂, sehingga :

P =F . p.D₂. N₂ . h

 N₂ =putaran ulir tekan dalam (rpm), diinginkan 10 rpm

D² = P h /F p N2= 184 . 0,75 / 879.3,14.(10/60) = 0,30 [m]

d)     Menghitung kapasitas Q ( kg/jam ) atau ( m³/jam )

Untuk menghitung Q menggunakan rumus :

Q = A . s

A = luas penampang volume kelapa parut dalam silinder atau pada ulir tekan ( m2 ) dan dengan menentukan diameter tabung D1 = 0,31 [m], maka

A = p/4 . (D₁ ² – D₂ ² ).

Q = p/4 . (D₁ ² – D₂ ² ). S = p/4 . (D₁ ² – D₂ ² ) . p.D₀. N₂

Q =p/4 . (0,31² – 0,3² ) . p. 0,305 . 10/60

Q = 7,52 . 10 ^{- 4} ( m³/det )

Sesuai dengan persamaan (1) didapat 1m³ kelapa parut ~ 19,95 kg kelapa parut, sehingga :

Q = 7,52. 10 - 4 . 19,95 = 0,015 (kg/det), atau

Q = 0,887 (kg/menit), atau

Q = 53,2 (kg/jam)

e)      Putaran motor listrik yang akan digunakan N₁

Untuk menghitung N₁ dengan menentukan diameter puli d₁ = 150 mm (satu poros dengan gear box) dan d₂ = 500 mm (satu poros dengan ulir tekan) dan menggunakan rumus

N2/N1 = d2/d1

10/N1 = 150/500

N₁ = 33,333 (rpm)

Karena motor listrik di pasaran tidak ada yang mempunyai putaran 33,333 rpm maka diperlukan transmisi roda gigi/gear box 1 : 40 sehingga dipilih putaran motor listrik 1450 rpm.

2.       Langkah Pembuatan

a.       Pembuatan ulir tekan

 Sketsa ulir tekan, pembuatan dimensi ulir tekan mengacu pada Q = 0,015 kg/det dari 3 kali proses pemerasan, sehingga waktu proses pemerasan adalah t = 3 detik, maka panjang ulir tekan L dihitung dengan persamaan :

L= Do . N2 . t / 60

L=  . 0,305 . 3 / 60 = 0.478

L = 0,5 (m)

 

b.      Pembuatan tabung

Sketsa tabung ulir tekan yang dilengkapi dengan corong pemasukan dan lubang saluran santan. Dimensi tabung dibuat berdasarkan diameter D₂ dan panjang L ulir tekan dengan memperhatikan ukuran kelapa parut. Karena kelonggaran antara ulir tekan terhadap dinding dalam tabung 0,5 [mm), maka diameter tabung D₁ = 0,31 [m] dan panjangnya L = 0,5 [m].

Pada dasar tabung sampai setengah diameternya dikonstruksi berlubang dengan ukur lubang mesh 200. Pada bagian atas di tengah tabung dibuat lubang tempat saluran masuk kelapa parut.

c.       Merakit mesin pemeras kelapa parut

Sketsa transmisi putaran melalui dua tingkat transmisi yaitu roda gigi/gear box dan sabuk puli. Motor Listrik ¼ Hp putaran 1450 (rpm), transmisi sabuk puli D₁ = 150 [mm] dan D₂ = 500 [mm] , gear box 43,5. Hasil rakitan mesin tersebut dapat dilihat pada gambar.

Tabung Ulir Tekan

 

           

                              

         

BAB III

APLIKASI

1.      Cara Kerja

Cara kerjanya sebagai berikut : Kelapa parut dimasukkan ke dalam alat melalui corong pemasukan bahan (1) , selanjutnya diputar oleh ulir tekan (2) kearah tumpuan pemerasan (3), pintu pengeluaran ampas ditutup (4) beberapa detik sampai santannya sudah tidak mengalir melalui segmen pengeluaran santan (5), kemudian ampas dikeluarkan dengan membuka pintu buang ampas dan ditampung, kemudian dicampur lagi dengan air dan dimasukkan kembali sampai ampasnya kering (tidak mengandung santan).

Proses pemerasan kelapa parut dengan ulir tekan membutuhkan putaran lambat, agar ulir mendorong kelapa parut dengan perlahan, sehingga proses pemerasan dapat berlangsung. Untuk mendapatkan putaran yang kecil pada ulir tekan, digunakan 2 (dua) tingkat transmisi, yaitu transmisi sabuk (belt) dan transmisi roda gigi (gear box).

Transmisi gear box:

Putaran dan daya motor listrik ditransfer menggunakan roda gigi, dimana roda gigi I satu poros dengan motor listrik dengan daya ¼ HP dan putaran N = 1450 rpm, sedangkan roda gigi II dengan putaran N₁= 33,33 rpm. Pada poros roda gigi II diluar gear box dipasang puli berdiameter d₁ = 150 [mm]. 

Transmisi sabuk puli :

Putaran puli d1 memutar puli d₂ =500 [mm] seporos dengan ulir tekan berdeamter melalui sabuk, karena perbandingan diamter puli d₁ dan d₂, maka putaran ulir tekan menjadi N₂ = 10 rpm.

BAB IV

PENUTUP

1.      Kesimpulan

a.       Mesin pemeras kelapa parut sistim pres ulir (screw press) telah didesain dan dibuat modelnya, serta dapat digunakan dengan baik untuk memeras kelapa parut, dengan 53,2 kg kelapa parut per jam.

b.      Mesin digerakkan oleh motor listrik ¼ Hp dengan putaran 1450 rpm

c.       Transmisi putaran menggunakan 2 tingkat transmisi, yaitu sabuk puli dan gear box.

DAFTAR PUSTAKA

§  Sularso, Suja Kuyukatsu. 1983. Dasar Perencanaan dan Pemilihan Elemen Mesin. P.T.Pradja Paramita, Jakarta.

§  Tata Surdia, Sjinroku Saito.1984. Pengetahuan Bahan Teknik. P.T.Pradja Paramita, Jakarta.

§  G. Takeshi Sato, N. Sugiarto.1986. Menggambar Mesin Menurut Standar ISO. P.T.Pradja Paramita, Jakarta.

§  Khurmi R.S., Gufta J.K. 1992. A Text Book of Machine Design. Eurisa Publishing Horn Ltd, New Delhi.