BAB II LANDASAN TEORI 2.1. - digilib.polban.ac.iddigilib.polban.ac.id/files/disk1/70/jbptppolban-gdl-agusnugrah... · tepung jagung, tepung beras, sagu, agar-agar. (Sunarno dan Christiyanto
Post on 06-Mar-2019
224 Views
Preview:
Transcript
II-1
BAB II
LANDASAN TEORI
2.1. Pelet Ikan
Pelet ikan merupakan pakan ikan yang dicetak dalam bentuk butiran
sebesar pil. Pelet ikan ini terdiri dari suatu material campuran yang terdiri dari
berbagai bahan campuran hewani dan nabati yang berfungsi sebagai energi bagi
ikan untuk menjalankan aktivitas hidupnya dan yang terpenting sebagai suplemen
dalam proses pertumbuhannya menjadi besar. Pemberian pelet ikan mempunyai
tujuan selain proses pertumbuhan juga sebagai asupan gizi bagi ikan yang akan
menghasilkan panen yang produktif bagi petani. (D4 Akuakultur Akultur Jaringan
: ITB).
Ada pun kebutuhan pelet ikan terbagi dua :
Tabel 2.1 Kebutuhan nutrisi ikan
Kebutuhan
protein (%)
Kebutuhan
Lemak (%)
Benih Ikan 50 8
Pembesaran ikan 7 25 - 30
2.1.1. Kandungan Gizi Pelet
a. Sumber Protein
Protein adalah senyawa organik kompleks dengan berat molekul tinggi,
protein merupakan polimer dari monomer-monomer asam amino yang
dihubungkan satu sama lain dengan ikatan peptida. Protein mengandung
molekul karbon, hidrogen, oksigen, nitrogen dan kadang kala sulfur serta
fosfor. Protein sendiri dipengaruhi oleh zat-zat yang terkandung di dalam
susunan amino yang ada. (heri, Juli 2008). Protein yang dicerna ikan
merupakan zat pengganti jaringan tubuhnya serta merupakan energi yang
Gambar 2.1 Pelet
II-2
akan digunakan dalam kehidupannya. Beberapa sumber protein yang
digunakan dalam pembuatan pakan ikan:
1. Tepung darah
2. Tepung kopra
3. Tepung ikan
4. Tepung kepala udang
5. Tepung udang
6. Tepung cumi-cumi
7. Ragi
b. Sumber Lemak
Lemak merupakan senyawa organik yang penting untuk penyusunan
membrane sel pada tanaman, hewan dan mikroba. Lemak merupakan
senyawa tidak larut air tetapi dapat larut pada pelarut non polar (bukan air),
seperti eter dan alkohol. Fungsi lemak secara umum adalah :
1. Sumber energi metabolisme, adenosine triphosphate (ATP). Lemak
memiliki energi kira-kira dua kali lebih tinggi dari energi protein dan
karbohidrat.
2. Sumber asam lemak esensial (EFA) yang berperan penting untuk
pertumbuhan dan pertahanan.
3. Komponen penting pada membrane sel dan subsel.
4. Sumber steroids yang berperan penting terhadap fungsi biologi seperti
pemeliharaan sistem membrane, transport lipid, dan precursor
hormon steroids.
(heri, Juli 2008)
c. Sumber Karbohidrat
Karbohidrat merupakan zat terpenting yang menghasilkan energi untuk
mempertahankan hidup, dengan kandungan energi termurah. Penggunaan
karbohidrat untuk menggantikan protein dan lemak sebagai sumber energi,
pembakar lemak dan penambah cita rasa. Beberapa bahan baku yang dapat
digunakan sebagai sumber karbohidrat yaitu; tepung terigu, tepung tapioka,
tepung jagung, tepung beras, sagu, agar-agar. (Sunarno dan Christiyanto
manajemen pakan).
II-3
d. Mikronutrien
Mikronutrien merupakan zat gizi yang diperlukan oleh tubuh ikan
dalam jumlah kecil untuk metabolisme, mikronutrien terdiri dari vitamin dan
mineral yang tidak dapat dibuat oleh tubuh ikan tetapi dapat diperoleh dari
pakan. Perekat sintetik, anti oksida, inhibitor jamur, figmen dan atraktan
merupakan zat lain yang perlu ditambahkan ke dalam formulasi pakan.
Penambahan zat tersebut bertujuan untuk menjaga mutu pakan dari kerusakan
oleh jamur selama penyimpanan, menjaga stabilitas air pada pakan dan juga
membuat ikan lebih atraktif.
2.1.2. Bahan Campuran Pelet
Bahan baku pelet ikan berasal dari hasil pertanian, perikanan, atau yang
lain, baik yang masih terpakai atau sudah berupa limbah. Bahan campuran pelet
ikan pada prinsipnya adalah segala sesuatu yang dapat dimakan oleh ikan untuk
proses pertumbuhannya. Bahan baku pelet ini perlu dilakukan proses lanjutan
untuk meningkatkan kualitas pelet sehingga diperlukan bahan baku yang bermutu
dan pengolahan yang baik.
a. Tepung Ikan
Tepung ikan adalah ikan atau bagian-bagian ikan yang minyaknya
diambil atau tidak, dikeringkan kemudian digiling. Tepung ikan sebagai
bahan baku pelet ikan mempunyai kualitas beragam, tergantung dari jenis
ikan yang diolahnya, menurut SNI (1996).
Tepung ikan secara umum memiliki kandungan protein 50 – 60% dan
kaya akan asam amino esensial terutama lisin dan metionin yang selalu
kurang dalam bahan makanan ternak asal nabati. (NRC, 1994 dalam Yuli
Retnani 2011).
Tabel 2.2 Komposisi nutrisi tepung ikan
Komposisi Jumlah (%)
Bahan kering
Protein kasar
Lemak
Serat kasar
Ca
P
Airginin
92
61
10
0,5
1,23
1,63
3,68
II-4
Gylsin
Serin
Histidin
Isoleusin
Leusin
Lysin
Methinionin
Cystin
Phenyalalanin
Tyrosin
Threonin
Tryptophan
Valin
4,46
2,37
1,42
2,28
4,16
4,51
1,63
0,57
2,21
1,80
2,46
0,49
2,77
Sumber : NRC (1994)
Ada pun cara membuat tepung ikan yaitu :
1. Ikan direbus sampai masak, diwadahi karung, lalu diperas.
2. Air perasan ditampung untuk dibuat petis/diambil minyaknya.
3. Ampasnya dikeringkan dan digiling menjadi tepung.
b. Tepung Udang
Tepung udang berasal dari udang yang biasanya dari kepala udang sisa
pembersihan udang yang akan di eksport. Pembuatan tepung udang yaitu
dengan cara merebus udang kemudian dikeringkan setelah kering dilakukan
penggilingan, dari proses penggilingan ini akan dihasilkan tepung yang dapat
digunakan dalam proses pencampuran pembuatan pelet ikan. Kandungan
nutrisi tepung udang ditampilkan pada tabel 2.3.
Tabel 2.3 Kandungan nutrisi tepung udang
Kandungan Nutrisi Jumlah (%)
Protein
Lemak
Karbohidrat
Abu
Serat kasar
Air
53,74
6,65
0
7,72
14,61
17,28
Sumber : TTG Budidaya Perikanan
c. Limbah ikan
Limbah ikan merupakan bahan baku pakan hewani, bahan baku ini
lebih dikenal dipasaran berupa bahan olahan yaitu tepung ikan, namun untuk
menekan biaya produksi pembuatan pelet maka digunakan limbah ikan yang
II-5
lebih ekonomis. Limbah ikan dapat diperoleh di tempat pelelangan ikan
maupun di daerah danau.
Tabel 2.4 Kandungan nutrisi limbah ikan
Kandungan Nutrisi Jumlah (%)
Protein
Lemak
Karbohidrat
Air
Zat organik lainnya
15 – 24
22
3
66 – 80
0.8 – 2
Sumber : kalkulasi protein ikan oleh anne ahira
d. Dedak
Dedak merupakan hasil samping dari pemisahan beras dengan sekam
(kulit gabah) pada gabah yang telah dikeringkan melalui proses pemisahan
dengan digiling atau ditumbuk yang dapat digunakan sebagai pakan ternak.
Proses pemisahan menjadi dedak ini akan mendapatkan 10 % dedak padi,
50% beras, dan sisanya hasil ikutan, seperti pecahan butiran beras, sekam dan
sebagainya, tetapi presentasi ini tergantung dari umur padi yang ditanam.
(Yuli Retnani: 2011).
Standar nasional Indonesia 1996 mengklasifikasikan mutu dedak padi
dalam tiga tingkat mutu yang berdasarkan pada persyaratan mutu standar
dedak padi.
Tabel 2.5 Spesifikasi mutu dedak padi
Komposisi Mutu I Mutu II Mutu III
Air (%) maksimum
Protein kasar (%) minimum
Serat kasar (%) maksimum
Abu (%) maksimum
Lemak (%) maksimum
Asam lemak bebas (%)
terhadap lemak maksimum
Ca (%)
P (%)
Aflatoxin (ppb) maksimum
Silica (%) maksimum
12
12
11
11
15
5
0,04 – 0,3
0,16 – 1,6
50
2
12
10
14
13
20
8
0,04 – 0,3
0,6 – 1,6
50
3
12
8
16
15
20
8
0,04 – 0,3
0,6 – 1,6
50
4
Sumber : Standar Nasional Indonesia (1996)
II-6
Tabel 2.6 Kandungan nutrisi dedak padi
Kandungan Nutrisi Jumlah (%)
Protein
Lemak
Karbohidrat
Abu
Serat kasar
Air
11,35
12,15
28,62
10,50
24,46
10,15
Sumber : TTG Budidaya Perikanan
2.1.3. Pembuatan Pelet Ikan
Pembuatan pelet ikan terdiri proses penepungan, pencampuran (mixing),
pengaliran uap (conditioning) pencetakan (extruding), dan Pendinginan (cooling).
(Pfost : 1964). Proses penepungan dilakukan dengan cara menggiling bahan baku
pakan yang berkuran besar menjadi kecil atau halus, ini dilakukan agar nutrisi
pakan per satuan berat dapat terhitung disamping untuk mempermudah proses
pencampuran (mixing) bahan baku menjadi sebuah adonan. Proses pencampuran
tersebut dilakukan dengan menimbang komposisi bahan baku pakan, sehingga zat
yang terkandung di dalam pakan akan sesuai dengan formulasi (merata).
Pencampuran dilakukan secara bertahap dari bahan baku pakan yang
mempunyai volume terbesar hingga yang terkecil. Pencampuran tesebut biasanya
dilakukan secara manual, namun bila bahan baku yang dicampurkan banyak
sebaiknya menggunakan mixer, setelah bahan baku tercampur akan dilakukan
pencetakan. Pencetakan tersebut dilakukan pada suhu 70 – 80 °C sehingga pakan
akan terekat, seteril, mudah dicerna dan memiliki aroma yang tepat untuk ikan.
Kelemahan sistem tersebut adalah diperlukannya tambahan air sebanyak 10 –20%
ke dalam campuran pakan, sehingga diperlukan pengeringan setelah proses
pencetakan tersebut. (Pujaningsih, 2006).
2.1.4. Pengujian Pelet ikan
Pengujian pelet ikan dilakukan untuk mengetahui kualitas pelet ikan.
Kualitas pelet ikan tergantung pada kandungan gizi, ketahanan bahan baku serta
zat pendukung lainnya. Pengujian pelet ikan meliputi pengujian fisik, pengujian
kimiawi dan pengujian biologis.
II-7
a. Pengujian Fisik
Pengujian fisik pelet meliputi uji kekerasan, durability dan ketahanan
terhadap benturan. Uji ketahanan benturan pelet (balogopalan, 1988) diukur
dengan cara pelet dijatuhkan dari ketinggian 1 meter pada lempengan besi
dengan tebal dua mm, sedangkan menurut Thomas dan Van Der Poel (1996),
pengujian kualitas fisik pelet meliputi kekerasan dan durability pelet, sebagai
akibat guncangan yang dialami pelet selama transportasi. Kedua parameter
tersebut dapat dipergunakan untuk mengevaluasi pengaruh formulasi bahan
campuran pelet.
1. Pengujian Kekerasan Pelet
Pengujian tingkat kepadatan (kekerasan) dapat dilakukan dengan
memberi beban pada sampel pelet yang akan diuji. Pemberian beban
tersebut dapat dilakukan dengan pemberat yang bobotnya berbeda-beda.
Pelet yang diuji ditindih dengan beban pemberat paling ringan, jika
sampel tidak pecah, maka perlu diulang lagi dengan pemberat yang
bobotnya lebih besar. Pengujian kekerasan pelet dilakukan berulang-
ulang sampai pelet pecah saat ditindih dengan pemberat yang memiliki
bobot tertentu. Pelet yang baik umumnya memiliki tingkat kekerasan
cukup tinggi. Kekerasan biasanya berhubungan dengan tingkat
kehalusan bahan penyusunnya, semakin halus bahan penyusun pelet,
maka semakin tinggi tingkat kekerasannya.
2. Pengujian Durabilitas Pelet
Pengujian durabillitas pelet dilakukan untuk memperhitungkan
jumlah bagian partikel halus yang terbentuk saat pembuatan pelet dan
akan digunakan sebagai ukuran efisiensi siklus produksi pelet (
Thomas dan Van Der Poel, 1996).
Robohom dan Apelt (1986) (dalam Thomas dan Van Der Poel,
1996) (dalam Yuli Retnani, 2011) menemukan kenyataan pada
penelitian mereka bahwa kecepatan udara dan diameter pelet
mempengaruhi pembentukan partikel halus. Kenaikan kecepatan udara
dari 10 – 30 m/detik, akan meningkatkan pembentukan partikel halus
sebesar 3,5% pada pneumatic transport pada pelet, dan pelet dengan
II-8
diameter 3 mm lebih tahan terhadap breaking dibandingkan dengan
diameter 6 mm.
Cara pengujian :
1. Sampel pelet sebanyak 500 gram dimasukan ke dalam sebuah
kotak yang dilengkapi alat pemutar, kemudian diputar sepuluh
menit dengan kecepatan 50 Rpm.
2. Setelah mendapatkan perlakukan putar kemudian dilakukan
penyaringan. Pelet yang tertinggal disaringan ditimbang dan
dibandingkan dengan berat pelet sebelumnya (pelet awal
sebelum diputar).
3. Ketahanan Benturan Pelet
Ketahanan benturan pelet diukur dengan cara pelet dijatuhkan dari
ketinggian 1 meter pada lempengan besi tebal 2 mm. Pelet dijatuhkan
secara bersamaan dengan berat 500 gram, kemudian dilakukan
penyaringan dengan menggunakan vibrator ball mill dan dilakukan
penimbangan.
b. Pengujian Kimiawi
Pengujian kimiawi dimaksudkan untuk mengetahui kandungan nutrisi
pakan ikan. Kandungan nutrisi pakan ikan diantaranya protein, lemak,
karbohidrat, abu, serat kasar, dan kadar air.
Pelet yang baik memiliki kadar air maksimal 14%, kandungan abu dan
serat kasar maksimal 5%. Sedangkan kandungan protein, lemak, dan
karbohidrat tergantung kepada kebutuhan nutrisi ikan/udang yang akan diberi
pakan. Pelet ikan sebaiknya mengandung protein lebih dari 25%, lemak 5 –
7% dan karbohidrat antara 18 - 40%.
c. Pengujian Biologis
Pengujian biologis dapat dilakukan sesuai dengan tahapan kegiatan
budidaya, yakni :
II-9
1) Pemeliharaan induk, pada fase tersebut ikan diberi pakan yang disebut
pakan induk.
2) Pemeliharaan larva, pada fase tersebut ikan diberi pakan yang disebut
pakan larva/benih.
3) Pemeliharaan pembesaran, pada fase tersebut ikan diberi pakan yang
disebut pakan pembesaran (pakan ikan).
2.2. Motor listrik
Motor listrik merupakan sebuah perangkat elektromagnetik yang
mengubah energi listrik menjadi energi mekanik. Motor listrik memiliki dua buah
bagian dasar listrik: "stator" dan rotor. Stator merupakan komponen listrik statis
dan rotor merupakan komponen listrik berputar untuk memutar as motor.
Pemilihan motor perlu diperhatikan untuk menghasilkan daya putar yang sesuai
dengan daya yang dibutuhkan. Motor listrik yang sering digunakan ada dua
macam diantaranya :
1. Motor Altering Current (AC)
a. Synchronous
b. Induction : Single-Phase, Three-Phase.
2. Motor Direct Current (DC)
a. Separately Excited
b. Self Excited : Series, Compound, Shunt.
2.2.1. Motor AC
Motor AC merupakan motor arus bolak-balik yang dapat membalikan
arahnya secara teratur pada rentang waktu tertentu dengan mengguakan arus
listrik untuk membalikannya. Kelemahan motor AC adalah bahwa kecepatan
motor AC lebih sulit dikendalikan. Untuk mengatasi kerugian ini, motor AC dapat
dilengkapi dengan penggerak frekuensi variabel untuk meningkatkan kendali
kecepatan sekaligus menurunkan dayanya. Motor induksi merupakan motor yang
paling populer di industri karena kehandalannya dan lebih mudah perawatannya.
Motor induksi AC cukup murah (harganya setengah atau kurang dari harga
sebuah motor DC) dan juga memberikan rasio daya terhadap berat yang cukup
tinggi (sekitar dua kali motor DC).
II-10
2.2.2. Motor DC
Motor DC merupakan motor arus searah dengan menggunakan arus
langsung yang tidak langsung (direct-unidirectional). Motor DC digunakan pada
penggunaan khusus dimana diperlukan penyalaan torque yang tinggi atau
percepatan yang tetap untuk kisaran kecepatan yang luas. Gambar 2.3
memperlihatkan sebuah motor DC yang memiliki tiga komponen utama.
1. Kutub medan
Kutub medan Secara sederhana digambarkan sebagai interaksi dua
kutub magnet yang menyebabkan perputaran pada motor DC. Motor DC
memiliki kutub medan yang stasioner dan dinamo yang menggerakan
bearing pada ruang diantara kutub medan. Motor DC sederhana memiliki
dua kutub medan: kutub utara dan kutub selatan. Garis magnetik energi
membesar melintasi bukaan diantara kutub-kutub dari utara ke selatan.
Motor yang lebih besar atau lebih komplek terdapat satu atau lebih
elektromagnet. Elektromagnet menerima listrik dari sumber daya dari luar
sebagai penyedia struktur medan.
2. Dinamo
Dinamo berfungsi untuk menggerakkan beban. Dinamo pada motor
DC yang kecil berputar dalam medan magnet yang dibentuk oleh kutub-
kutub, kutub utara dan selatan.
3. Komutator
Komutator berfungsi untuk membalikan arah arus listrik dalam
dinamo dan membantu dalam transmisi arus antara dinamo dan sumber
daya.
Gambar 2.2 Motor AC
II-11
Motor DC mempunyai kelebihan berupa pengendali kecepatan, yang tidak
mempengaruhi kualitas pasokan daya. Motor ini dapat dikendalikan dengan
mengatur:
1. Tegangan dinamo meningkatkan tegangan dinamo akan
meningkatkan kecepatan.
2. Arus medan menurunkan arus medan akan meningkatkan kecepatan.
Motor DC tersedia dalam banyak ukuran, namun pada umumnya
penggunaan dibatasi untuk yang berkecepatan rendah, penggunaan daya rendah
hingga sedang seperti peralatan mesin dan rolling mills, sebab sering terjadi
masalah dengan perubahan arah arus listrik mekanis pada ukuran yang lebih
besar. Motor DC dibatasi hanya untuk penggunaan di area yang bersih dan tidak
berbahaya sebab resiko percikan api.
Hubungan antara kecepatan, flux medan dan tegangan dinamo ditunjukkan
dalam persamaan berikut:
Gaya elektromagnetik : E = KΦN
Torque : T = KΦIa
Dimana:
E = Gaya elektromagnetik yang dikembangkan pada terminal dinamo (volt).
Φ = Fluks medan yang berbanding lurus dengan arus medan.
N = Kecepatan dalam rpm (putaran per menit).
T = Torque electromagnetik.
Ia = Arus dinamo.
K = Konstanta persamaan.
Gambar 2.3 Motor DC
II-12
2.3. Transmisi
Transmisi merupakan bagian yang berfungsi untuk merubah kecepatan
putaran dan meneruskan daya motor. Transmisi yang biasa digunakan antara lain;
sabuk, rantai, dan roda gigi. Pemilihan transmisi dilakukan berdasarkan jarak, dan
ketepatan putaran.
2.3.1. Sabuk
Sabuk merupakan transmisi yang sering digunakan apabila jarak yang
dihubungkan relatif jauh. Sabuk yang dapat digunakan diantaranya:
1. Sabuk datar (Flat belt)
Flat belt dapat digunakan pada jarak antar poros yang ralatif jauh (10 m).
2. Sabuk-V (V-belt)
V-Belt hanya dapat digunkan pada jarak maksimum 5 m dengan
perbandingan putaran maksimum 1 :7.
3. Sabuk bergigi (Toothed belt)
Toothed belt digunakan untuk mendapatkan putaran relatif tetap.
Tabel 2.7 Keuntugan dan kekurangan V – Belt
Keuntungan V-Belt Kekurangan V-Belt
1. V-belt lebih kompak.
2. Slip kecil dibanding flat belt.
3. Operasi lebih tenang.
4. Mampu meredam kejutan saat start
5. Putaran poros dapat dalam dua arah
& posisi kedua poros dapat
sembarang.
1. Tidak dapat digunakan untuk jarak
poros yang panjang.
2. Umur lebih pendek.
3. Konstruksi pulley lebih kompleks
dibanding pulley untuk flat belt.
Berikut merupakan contoh aplikasi penggunaan V – belt :
1. Penerus daya pada mesin-mesin kecepatan tinggi, seperti kompresor.
2. Kipas radiator mobil.
3. Mesin-mesin pertanian.
4. Mesin-mesin industri.
5. Mesin perkakas.
6. Mesin kertas, mesin tekstil.
II-13
2.3.2. Chain (Rantai)
Rantai merupakan transmisi yang dapat digunakan untuk mentransmisikan
daya dan putaran pada poros dengan jarak antara poros lebih besar dari roda gigi
dan lebih pendek dari pada transmisi sabuk. Rantai mengait pada gigi sprocket
sehingga menjamin perbandingan putaran yang tetap seperti ditujukan pada
gambar 2.4.
Tabel 2.8 Keuntungan dan kelemahan rantai
Keuntungan pemakaian rantai Kelemahan pemakaian rantai
1. Dapat meneruskan daya yang besar
2. Pemasangan mudah
1. Variasi kecepatan
2. Noise & getaran
3. Elongation
2.3.3. Gear box
Gear box merupakan komponen mekanika yang mentransmisikan daya
dan gerakan diantara sumbunya. Gear box juga dapat mengubah arah putaran dan
mengubah gerakan rotasi menjadi gerakan linier. Fungsi gear box untuk
mereduksi kecepatan putaran dari motor pada extruder sehingga putarannya stabil
dan tidak terlalu cepat.
Gambar 2.5 Gear box
Gambar 2.4 Rantai Rol
II-14
2.4. Kopling
Kopling merupakan bagian mesin yang berfungsi sebagai penerus putaran
dan daya dari poros penggerak (poros input) ke poros yang digerakan (poros
output). Kopling dibagi menjadi dua bagian :
1. Kopling Tetap.
Kopling tetap merupakan suatu elemen mesin yang berfungsi
sebagai penerus putaran dan daya dari poros penggerak, ke poros yang
digerakkan secara tepat (tanpa slip) dan ke-2 poros ini selalu dalam
keadaan terhubung. Sumbu ke-2 poros tersebut terletak pada satu garis
lurus atau dapat sedikit berbeda sumbunya, berikut ini merupakan macam-
macam kopling tetap :
a. Kopling Kaku
b. Kopling bus
c. Kopling flens kaku
d. Kopling flens tempa
e. Kopling luwes atau fleksibel
f. Kopling flens luwes
g. Kopling karet
h. Kopling gigi
i. Kopling rantai
2. Kopling Universal
Kopling universal digunakan apabila ke-2 buah poros akan
membentuk sudut yang cukup besar, contoh : kopling universal hook.
2.5. Extruder
Extruder yaitu suatu alat yang digunakan untuk menekan limbah ikan dan
dedak bergerak menuju piringan penumbuk agar lebih padat ketika di dalam
proses penggilingan menjadi pelet ikan. Gaya sentrifugal yang terjadi pada
extruder menyebabkan berpindahnya bahan baku pelet ikan karena adanya
putaran dari screw press secara rotasi pada barell.
II-15
2.6. Poros
Poros merupakan salah satu elemen mesin yang fungsinya untuk
menumpu, meneruskan putaran dan daya.
Macam-macam poros :
1. Spindel.
Poros transmisi yang relatif pendek, dimana beban utamanya adalah
beban puntir.
Contoh : Poros mesin bor.
2. Gandar.
Poros (berputar atau tidak berputar) untuk menumpu bagian mesin dan
hanya mendapat beban lentur.
Contoh : Poros pada kereta gandeng.
3. Poros.
Poros transmisi yang menerima beban kombinasi, beban puntir dan
lentur secara bersamaan.
2.7. Perpindahan Kalor
2.7.1. Konduksi
Konduksi adalah perpindahan panas yang dihasilkan dari kontak langsung
antara permukaan-pemukaan benda. Konduksi terjadi hanya dengan menyentuh
atau dengan menghubungkan permukaan-permukaan yang mengandung panas.
atom dan elektron dari logam bergetar pada posisi setimbang sebelum permukaan
dipanaskan. Atom dan elektron bergetar dengan amplitudo yang makin membesar
ketika permukaan dipanaskan.
Gambar 2.6 Screw press
II-16
Perpindahan panas secara konduksi pada gambar 2.7, bila T1 dan T2
dipertahankan terus besarnya, maka kesetimbangan termal tidak akan tercapai,
dan dalam keadaan tunak (steady state), kalor yang mengalir persatuan waktu
sebanding dengan luas penampang A, sebanding dengan perbedaan temperatur ΔT
dan berbanding terbalik dengan lebar bidang Δx.
Untuk penampang berupa bidang datar :
K adalah konduktivitas termal.
Untuk susunan beberapa bahan dengan ketebalan , dan
konduktivitas masing-masing adalah:
2.7.2. Konveksi
Konveksi yaitu perpindahan kalor yang disertai dengan perpindahan
partikel. Perpindahannya yang dikarenakan perbedaan kerapatan disebut konveksi
alami (natural convection) dan bila didorong, misal dengan fan atau pompa
disebut konveksi paksa (forced convection).
Besarnya konveksi tergantung pada:
1. Luas permuakaan benda yang bersinggungan dengan fluida (A).
Gambar 2.7 Perpindahan panas
II-17
2. Perbedaan suhu antara permukaan benda dengan fluida (ΔT).
3. Koefisien konveksi (h), yang tergantung pada :
a. Visikositas fluida.
b. Kecepatan fluida.
c. Perbedaan temperatur antara permukaan dan fluida.
d. Kapasitas panas fluida.
e. Rapat massa fluida.
f. Bentuk permukaan kontak.
Rumusan konveksi :
2.7.3. Radiasi
Radiasi adalah perpindahan panas atas dasar gelombang-gelombang
elektromagnetik, khususnya daerah inframerah (700 μm – 100 μm). Gelombang
elektromagnetik tersebut berinteraksi dengan materi energi berubah menjadi
energi termal.
Radiasi termal untuk benda hitam dipancarkan per satuan waktu per satuan
luas temperatur T kelvin adalah :
Dimana : σ : Konstanta Boltzman
e : emitansi (0 ≤ e ≤ 1)
2.8. Pengelasan
Pengelasan adalah suatu proses penyambungan plat atau logam menjadi satu
akibat panas dengan atau tanpa tekanan. Pengelasan dilakukan dengan cara logam
yang akan disambung dipanaskan terlebih dahulu hinga meleleh, kemudian baru
disambung dengan bantuan perekat ( filler ) atau menggunakan elektroda las.
Sambungan kuat dan rapat, apabila pengelasan dilakukan pada logam seperti
baja, besi tuang, tembaga, alumunium. Sambungan rekat dan solder, kekuatan las
sangat tergantung pada pengerjaan, bahan elektroda las dan bentuk sambungan las
yang dikerjakan. Kekuatan las tiap elektroda berbeda dengan elektroda lainnya,
namun sifat minimumnya dapat dijadikan acuan perhitungan kekuatan las.
II-18
Tegangan geser yang terjadi pada pengelasan :
F : Beban
A : Luas Pengelasan
Tegangan geser yang diijinkan :
: yield strength
: safety factor
2.8.1. Las Oxy - Acetyline
Las oxy – acetyline merupakan proses pengelasan secara manual, dimana
permukaan yang akan disambungkan megalami pemanasan sampai cair oleh nyala
gas acetyline, dengan atau tanpa logam pengisi dan tanpa penekanan.
2.8.2. Las Listrik (SMAW)
SMAW (Shielded Metal Arc Welding) merupakan suatu proses penyambungan
dua keping logam atau lebih, dilakukan pada logam yang sama atau berbeda menjadi
suatu sambungan yang tetap (permanen), dengan menggunakan sumber panas listrik
dan bahan tambah berupa elektroda terbungkus.
Kode elektroda : E XXX A B
E : Elektroda las
XXX : Kekuatan tarik
A : Posisi pengelasan
B : Sumber arus, tipe selaput dan
daya penembusan
2.8.3. Las GMAW
GMAW (Gas Metal Arc Welding) merupakan proses penyambungan dua
material logam atau lebih menjadi satu melalui proses pencairan setempat, dengan
II-19
menggunakan elektroda (wire rodfiller metal) yang sama dengan logam dasarnya
(base metal) dan menggunakan gas pelindung (inert gas).
2.8.4. Las GTAW
GTAW (Gas Tungsten Arc Welding) atau pengelasan busur Wolfram
pelindung gas, yaitu proses pengelasan busur listrik elektroda tidak terumpan,
dengan menggunakan gas mulia sebagai pelindung terhadap udara luar terhadap
proses pengelasan.
2.9. Pengeringan
Pengeringan adalah suatu peristiwa perpindahan massa dan energi yang
terjadi dalam pemisahan cairan atau kelembaban dari suatu bahan sampai batas
kandungan air yang ditentukan dengan menggunakan gas sebagai fluida sumber
panas dan penerima uap cairan (Sumber: Treybal, 1980). Pengeringan ini
memiliki tujuan sebagai sarana pengawetan pakan dan untuk meminimalkan biaya
distribusi pakan, karena pakan yang telah dikeringkan akan memiliki berat yang
lebih rendah dan ukuran yang lebih kecil.
2.9.1. Macam-Macam Sistem Pengering
a. Menggunakan Matahari
Proses pengeringan menggunakan matahari ada dua macam yaitu secara
langsung dan secara radiasi, namun keduanya sangat tergantung pada cuaca.
Pengeringan menggunakan matahari sangat mudah digunakan yaitu dengan cara
menjemur secara langsung atau menggunakan reflektor sebagai alat bantu radiasi.
Sistem ini biasa digunakan untuk mengeringkan hasil pertanian seperti buah
anggur, kurma dan lain-lain.
Tabel 2.9 Kelebihan dan kekurangan sistem pengering matahari
Kelebihan Kekurangan
Realisasi murah
Tidak perlu pembelajaran khusus
Terpaku cuaca
Pengeringan lambat
Terkontaminasi debu
II-20
b. Menggunakan Sistem Vakum
Sistem pengering vakum yaitu dengan cara memvakumkan suatu ruangan
sehingga tidak ada udara yang masuk. Sistem ini tidak akan terjadi kontaminasi
udara luar sehingga produk yang dikeringkan relatif bagus, namun pada sistem
ini sering terjadi terjadi udara jenuh sehingga produk lama kering atau bahkan
tidak akan pernah kering. Sistem vakum biasanya digunakan untuk mengeringkan
cairan, pasta, tepung dan produk dalam bentuk irisan.
Tabel 2.10 Kelebihan dan kekurangan sistem vakum
Kelebihan Kekurangan
Tidak terpaku cuaca
Temparatur mudah dikontrol
Relatif lebih cepat
Tidak terjadi oksidasi selama pengeringan
Mahal
Sering terjadi udara jenuh
c. Menggunakan Sistem Pendingin
Prinsip kerja sistem pengeringan dengan pendingin yaitu dengan proses
sublim sehingga air dapat dihilangkan dan kekeringan dapat tercapai. Suhu yang
rendah dan pengeringan cepat menyebabkan kerusakan karena pengeringan
seperti pencoklatan non enzimatis dapat dihindari.
Tabel 2.11 Kelebihan dan kekurangan sistem pendingin
Kelebihan Kekurangan
Tidak terjadi pengerutan produk
Pengeringan dari beku sampai kadar air > 2%
Alat mahal
Cocok untuk produk mahal
Perlu pengemasan
d. Menggunakan Sistem Pemanas
Pemanasan yang dilakukan pada proses ini dilakukan agar terjadi
penguapan pada produk yang dikeringkan. “Temperatur yang digunakan sekitar
80 – 90 °C, pemilihan temperatur itu dimaksudkan agar produk yang dikeringkan
merekat serta matang, dan apabila temperatur kurang dari 80 °C maka pelet akan
rapuh dan apabila lebih dari 90 °C akan berakibat pecahnya protein dan mudah
hancur” (Yuli Retnani : 2011).
II-21
2.9.2. Macam-Macam Alat Pengering
a. Tray Dryer
Tray dryer atau alat pengering rak yaitu alat pengering yang mempunyai
susunan rak tempat meletakan wadah bahan yang akan dikeringkan. Wadah bahan
tersebut dapat terbuat dari anyaman kawat atau bambu (tahan karat). Susunan rak
ini terletak dalam satu kotak, lemari atau pada kamar yang mempunyai pintu dan
pada kamar yang besar dilengkapi dengan jendela-jendela untuk mengatur suhu
serta angin. Lemari atau kamar ini dapat terbuat dari besi, seng, kayu atau pun
bambu.
Pemanas Tray dryer menggunakan macam-macam sumber pemanas
seperti listrik, lampu, uap panas, kompor minyak atau gas. Ruangan pengering
Tray dryer sering dilengkapi dengan kipas angin, ini dilakukan untuk
mempercepat penguapan dan mencegah terjadinya pengembunan.
b. Tunnel Dryer
Tunnel dryer adalah tray dryer yang memanjang berupa terowongan dan
aliran udara panas diatur searah dengan kipas angin. Arah udara panas diganti-
ganti dalam waktu tertentu untuk meratakan pengeringan.
Alat ini dapat dirubah menjadi alat yang kontinyu atau semi kontinyu
dengan cara menggerakan rak-rak ke suatu arah atau pun menyusun rak-rak
pendek beroda. Alat ini banyak dipergunakan untuk pengeringan bahan padat
yang mempunyai ukuran seragam, misalanya pada pengeringan karet.
c. Screen Conveyer Dryer
Screen conveyer dryer adalah alat pengering yang terbentuk saringan
bersambung seperti rantai sepeda yang berjalan di atas dua pasang roda gigi.
Bahan yang akan dikeringkan dimasukan dalam saringan berjalan tersebut dan
alat pemanas yang terletak di bagian tengah dari susunan rantai akan
mengeringkan produk tersebut. Alat pemanas biasanya merupakan pipa-pipa besi
yang dipanaskan dengan uap air atau udara panas dan memiliki panjang 70 – 90 %
dari panjang rantai saringan yang berisi produk atau bahan. Bahan yang telah
kering akan jatuh pada ujung lainnya dan ditampung dalam suatu wadah. Alat ini
biasa digunakan di pabrik teh hitam sebagai alat pengeringnya.
II-22
d. Rotary Dryer
Rotary dryer adalah alat pengering berbentuk silinder yang bergerak pada
porosnya. Bahan yang akan dikeringkan dimasukan ke dalam silinder tersebut
melalui lubang yang terdapat pada salah satu ujungnya dan lubang lainnya untuk
proses pengeluaran produk yang sudah kering. Letak poros dari ujung silinder
yang mempunyai lubang masuk bahan lebih tinggi sedikit dari ujung lainnya ini
bertujuan untuk memudahkan proses berputar Rotary dryer.
Pemanasan udara dalam silinder dapat dilakukan dengan dua macam cara,
yaitu dengan memanaskan bagian permukaan luar silinder atau dengan
mengalirkan uap udara panas melalui pipa besar yang berfungsi sebagai poros.
2.10. Analisa Ekonomi
2.10.1. Break Event Point (BEP)
Break Event Point adalah suatu keadaan dimana dalam operasi perusahaan
tidak mendapatkan keuntungan atau kerugian (penghasilan = total biaya). Break
Event Point sangat penting untuk melakukan usaha agar tidak mengalami
kerugian, ada pun manfaat break event point adalah :
1. Alat perencanaan untuk menghasilkan laba.
2. Memberikan informasi mengenai berbagai tingkat volume penjualan,
serta hubungannya dengan kemungkinan memperoleh laba menurut
tingkat penjualan yang bersangkutan.
3. Mengevaluasi laba dari perusahaan secara keseluruhan.
4. Menggati sistem laporan yang tebal dengan grafik yang mudah dibaca
dan dimengerti.
2.10.2. Net Present Value (NPV)
Net Present Value adalah akumulasi nilai sekarang kas masuk dan kas
keluar yang dihasilkan oleh investasi. Net Present Value bermanfaat untuk
menentukan apakah investasi yang diambil mampu memberikan aliran kas masuk
bersih pada investor. Nilai NPV positif mengindikasikan adanya aliran kas masuk
bersih (investasi sebaiknya dilakukan), dan nilai NPV negatif mengindikasikan
adanya aliran kas keluar bersih (investasi sebaiknya tidak dilakukan).
top related